Egenskaber og udseende af SMD-LED'er
Miniaturiseringen af elektroniske enheder har ført til udvikling af blyfri radioelementer. Denne tendens er ikke gået forbi LED'erne - SMD-enheder har på mange områder presset de konventionelle ledninger betydeligt, mens de på belysningsområdet praktisk talt har knust markedet.
Hvad er en SMD LED
SMD-LED'en hører til kategorien Surface Mounted Device - en overflademonteret enhed. Hvorimod konventionelle ægte hulelementer kræver, at der bores et hul og loddes på printkortet for at kunne monteres lodde Mens ægte hulfunktioner kræver, at der bores et hul og loddes på selve printkortet, loddes SMD-produkter direkte på sporene på printkortets overside.
I princippet er et SMD-element det samme som dets SMD-prototype. Halvlederens p-n-forbindelse med en udpræget glødeeffekt er fastgjort til et keramisk substrat, når der påføres en jævnspænding. Den er dækket af en linse af gennemsigtig forbindelse. Om nødvendigt kan der påføres et fosforlag ovenpå. Den største forskel er, at der ikke er fleksible ledninger. Der er kontaktplader til lodning direkte til PCB-polygonerne.
Fordele og ulemper ved SMD-LED'er
I det store og hele opvejes disse fordele af - i sidste ende har de endelige produkter mindre dimensioner, mindre vægt og lavere omkostninger.
Der er en myte om, at elektronisk udstyr, der er fremstillet med SMD-elementer, ikke kan repareres. Men det er kun en myte. Servicemuligheder af sådanne enheder kan genoprettes fuldt ud, det kræver lidt ekstra udstyr samt avanceret erfaring og kvalificering af mesteren.
SMD-typer og -typer
Konventionelt er næsten alle LED'er opdelt i to overordnede kategorier:
- dem, der er beregnet til belysning;
- Designet til angivelse af tilstanden af elektroniske enheder.
I den første kategori har SMD-elementer næsten fuldstændigt erstattet blyfri elementer; i den anden kategori er der kun en snæver niche tilbage for dem. Derfor kan den samme klassificering anvendes på overflademonterede lysende elementer.
Skillelinjen går langs de tekniske specifikationer:
- for belysningselementer er lysstrømmen vigtig, og der kræves en farve, der ligger tæt på den naturlige farve;
- For indikatorelementer er det ikke så meget farven og lysstyrken, der er vigtig, men snarere kontrasten til den omgivende baggrund.
Derfor kan du bruge LED'er med p-n-junction glød til indikation og kun med fosforbelægning til belysning. Selv om dette også er ganske konventionelt - ingen forbyder brugen af anordninger med fosfor og hvidt lys til indikation.
Alt dette henviser til lysdioder i det synlige område. Som en særskilt type SMD-LED'er er det nødvendigt at nævne enheder med et strålingsspektrum, der ligger uden for det menneskelige øjes opfattelsesområde. Det drejer sig bl.a. om ultraviolette og infrarøde emittere. Førstnævnte anvendes til at skabe kompakte kilder til UV-stråling. De anvendes til valutatjekkere, til søgning efter biologiske spor osv. Sidstnævnte anvendes i signaloverførselssystemer - fjernbetjeninger til husholdningsapparater, tyverialarmer osv. Disse LED'er fås også i SMD-format.
Vi bør også nævne LED-matricer til belysningssystemer, der er fremstillet ved hjælp af den mest avancerede COB-teknologi, der findes i dag. I modsætning til hvad mange tror, er dette produktionsprincip ikke i modstrid med SMD-formatet. И COB LED'er LED'er fremstilles bl.a. som overflademonterede enheder.
SMD-mål for SMD-LED'er
Typen af LED er angivet ved hjælp af dimensionerne på dens kabinet. Den almindelige størrelse LED 5050 betyder således, at det lysemitterende element er omsluttet af en skal med en længde og bredde på 5,0 mm.
Vigtigt! Mærkningen angiver kun kabinettets størrelse. De elektriske og optiske egenskaber for lysdioder, selv af samme størrelse, kan være forskellige alt efter typen og antallet af installerede krystaller, så de tekniske specifikationer for lysdioderne skal anvendes til at bestemme parametrene entydigt.
Sammenhæng mellem dimensioner af almindelige SMD-LED'er i tabellen:
| Størrelse | Samlingens længde, mm | Samlingens bredde, mm | Antal udstrålende p-n-forbindelser | Lysstrøm, lm | Nominel strøm, mA |
| 3528 | 3.5 | 2.8 | 1/3 | 0.6..50 | 20 |
| 5050 | 5.0 | 5.0 | 3/ 4 | 2..14 | 60/80 |
| 5630 | 5.6 | 3.0 | 1 | 57 | 150 |
| 7020 | 7.0 | 2.0 | 1 | 45..60 | 150 |
| 3020 | 3.0 | 2.0 | 1 | 8..10 | 20 |
| 2835 | 2.8 | 3.5 | 1 | 20/50/100 | 60/150/300 |
Lysdiodernes dimensioner til indikationsformål er angivet i tommer i henhold til den internationale standard EIA-96. De mest almindelige er 0603 og 1206.
| Størrelsesbetegnelse | Størrelse i tommer | Metriske størrelser, mm | Metrisk overensstemmelse |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
Her gælder den samme regel - LED'er med forskellige farver, driftstrømme osv. kan produceres i huse af samme størrelse. Det er derfor ikke muligt at bestemme parametrene fuldt ud ud fra EIA-mærkningen.
SMD-mærkning
SMD-formatet blev udviklet som følge af miniaturiseringen af elektroniske komponenter, så der er ikke plads til at stemple type- og specifikationsoplysninger på dem. Selv om det er hensigten, er markeringerne for små til, at de er lette at læse. Af denne grund er mærkningen begrænset til identifikation af enhedens terminaler. Dette er vigtigt, for selv om lysdioder hører til diodeklassen, er de ikke særlig anvendelige til låsning af omvendt strøm på grund af deres lave tolerance over for omvendt spænding. Hvis en konventionel diode installeres uden at overholde polariteten, er denne fabrikationsfejl let at opdage og korrigere. En lysemitter vil derimod med stor sandsynlighed fejle, efter at strømforsyningen er blevet tilført. Selv hvis et problem opdages, før der påføres spænding, er en miniatureindikator-LED vanskelig at afmontere med en loddekolbe - det gennemsigtige plastkabinet, der dækker p-n-forbindelsen, er let at smelte.
Ved installation af indikator-LED'er skal man derfor være opmærksom på, at der er et mnemonisk mønster, der angiver anode- eller katodeplacering.
Elementer, der er beregnet til belysning, har som regel en skråning, en flade eller et hak på huset - i de fleste tilfælde er det en angivelse af katoden. Men der er ingen garanti for, at producenten nøje overholder denne regel. I tvivlstilfælde er det derfor bedre at Tjek LED (mindst en af partiet) med et multimeter.
Det er blevet nævnt, at SMD-elementet ikke adskiller sig fra en konventionel LED, bortset fra det blyfri hus. Derfor vil ledningsdiagrammet også være det samme. Forsyningsspændingen til LED'en skal føres gennem en driver eller en begrænsningsmodstand, og polariteten skal overholdes.
LED'er kan kobles i seriekredsløb, som derefter forbindes parallelt for at danne matricer. Denne kombination giver den nødvendige effekt ved en given forsyningsspænding.
Ved reparation af belysningsarmaturer med udskiftning af emitterende elementer (et eller flere) under drift skal pladen beskyttes mod bøjning og mekanisk belastning. Alle SMD-elementer under sådanne forhold er tilbøjelige til at danne mikrorevner i huset, der bryder lodningens integritet, usynlige for øjet. Dette kan resultere i flere defekte lysdioder i stedet for én, og der kan gå tid tabt ved fejlfinding. Det er bedre slet ikke at fjerne printkortet, men det er monteret på en køleplade, som har en stor masse og varmekapacitet, så der skal en loddekolbe eller en kraftig hårtørrer til at opvarme loddet. Hvis du er sikker på, at en bestemt lysdiode er gået i stykker, kan du prøve at bide den ud i stedet for at lodde den af. Man skal dog passe på, at de trykte ledninger ikke beskadiges mekanisk. Når du geninstallerer et defekt element, skal du huske, at lysdioder er følsomme over for overophedning, og du skal forsøge at undgå langvarig lodning.
Aktuel video:
Når du designer hjemmelavede belysningsanordninger, skal du være opmærksom på problemet med varmeafgivelse fra LED'erne. Kortet skal altid monteres på en ekstra køleplade med tilstrækkeligt areal, og den skal derfor have en passende udformning (ingen elementer på bagsiden, skruehuller til fastgørelse osv.).
På trods af visse ulemper har SMD-formatet for elektroniske komponenter vundet indpas i radioelektronikindustrien. Miniatureelementer uden stifter har bidraget væsentligt til at gøre elektroniske anordninger billigere i det seneste årti. LED'er deltager også i denne proces.