Características y apariencia de los LEDs SMD
La miniaturización de los dispositivos electrónicos ha llevado al desarrollo de elementos radioeléctricos sin plomo. Esta tendencia no se ha saltado a los LED: los dispositivos SMD han desbancado considerablemente a los convencionales en muchos ámbitos, mientras que en el campo de la iluminación prácticamente han aplastado el mercado.
Qué es un LED SMD
El LED SMD pertenece a la categoría Surface Mounted Device - un dispositivo montado en superficie. Mientras que los elementos convencionales con orificios verdaderos requieren que se perfore y se suelde un orificio a la placa para su montaje soldadura Mientras que las características de los agujeros reales requieren taladrar un agujero y soldar a la propia placa, los productos SMD se sueldan directamente a las pistas de la superficie superior de la placa.
En principio, un elemento SMD es igual a su prototipo SMD. La unión p-n del semiconductor con un pronunciado efecto de brillo se adhiere a un sustrato cerámico cuando se aplica una tensión directa. Está cubierto en su parte superior por una lente de compuesto transparente. Si es necesario, se puede aplicar una capa de fósforo encima. La principal diferencia es la ausencia de cables flexibles. Se proporcionan almohadillas de contacto para soldar directamente a los polígonos de la placa de circuito impreso.
Ventajas y desventajas de los LEDs SMD
En general, las ventajas se ven superadas por - al final los productos finales tienen dimensiones más pequeñas, menos peso y menor coste.
Existe un mito sobre la irreparabilidad de los equipos electrónicos fabricados con elementos SMD. Pero es sólo un mito. La capacidad de servicio de tales dispositivos puede ser totalmente restaurada, se requiere un poco de equipo adicional, así como la experiencia avanzada y la calificación del maestro.
Tipos de SMD y tipos
Convencionalmente, casi todos los LED se dividen en dos categorías globales:
- los destinados a la iluminación;
- los destinados a indicar el estado de los dispositivos electrónicos.
En la primera categoría, los elementos SMD han sustituido casi por completo a los elementos sin plomo; en la segunda categoría, les queda un estrecho nicho. Por lo tanto, la misma clasificación puede aplicarse a los elementos radiantes de montaje superficial.
La línea divisoria se extiende a lo largo de las especificaciones técnicas:
- para los elementos de iluminación, el flujo luminoso es importante y se requiere un color cercano al natural;
- En el caso de los elementos indicadores, lo importante no es tanto el color y el brillo, sino el contraste con el fondo circundante.
Por lo tanto, se pueden utilizar LEDs con brillo de unión p-n para la indicación y sólo con recubrimiento de fósforo para la iluminación. Aunque esto también es bastante convencional - nadie prohíbe el uso de dispositivos con fósforo y brillo blanco para la indicación.
Todo esto se refiere a los LED de gama óptica, visible. Como un tipo separado de LEDs SMD es necesario mencionar los dispositivos con un espectro de radiación que está más allá de la percepción del ojo humano. Entre ellos se encuentran los emisores ultravioleta e infrarrojos. Los primeros se utilizan para crear fuentes compactas de radiación UV. Se utilizan para detectar divisas, buscar rastros biológicos, etc. Estos últimos se utilizan en sistemas de transmisión de señales: mandos a distancia de electrodomésticos, sistemas de alarma antirrobo, etc. Estos LEDs también están disponibles en formato SMD.
También hay que mencionar las matrices LED para sistemas de iluminación, fabricadas con la tecnología COB más avanzada de la actualidad. En contra de la creencia popular, este principio de producción no contradice el formato SMD. И LEDs COB Los LED se fabrican, entre otras cosas, como dispositivos de montaje superficial.
Dimensiones de los LEDs SMD
El tipo de LED se indica por las dimensiones de su carcasa. Así, el tamaño común del LED 5050 significa que el elemento emisor de luz está encerrado en una carcasa con una longitud y una anchura de 5,0 mm.
¡Importante! La marca sólo indica el tamaño de la caja. Las características eléctricas y ópticas de los LED, incluso del mismo tamaño, pueden diferir según el tipo y el número de cristales instalados, por lo que hay que recurrir a las especificaciones técnicas de los LED para determinar los parámetros de forma inequívoca.
Correspondencia de las dimensiones de los LEDs SMD comunes en la tabla:
| Tamaño | Longitud de montaje, mm | Ancho de montaje, mm | Número de uniones p-n radiantes | Flujo luminoso, lm | Corriente nominal, 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 |
Las dimensiones de los LEDs de indicación están etiquetadas en pulgadas según la norma internacional EIA-96. Los más comunes son el 0603 y el 1206.
| Designación de tamaño | Tamaño en pulgadas | Medidas métricas, mm | Conformidad métrica |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
En este caso se aplica la misma regla: en carcasas del mismo tamaño se pueden fabricar LED de diferentes colores, corrientes de funcionamiento, etc. Por lo tanto, no es posible determinar completamente los parámetros a partir del marcado EIA.
Marcado SMD
El formato SMD se desarrolló como resultado de la miniaturización de los componentes electrónicos, por lo que no hay espacio para estampar en ellos información sobre el tipo y las especificaciones. Incluso si el objetivo es hacerlo, las marcas son demasiado pequeñas para ser leídas fácilmente. Por esta razón, el marcado se limita a la identificación de los terminales del dispositivo. Esto es importante porque, aunque los LEDs pertenecen a la clase de los diodos, son poco útiles para el bloqueo de la corriente inversa debido a su baja tolerancia a la tensión inversa. Si se instala un diodo convencional sin respetar la polaridad, este defecto de fabricación es fácil de detectar y corregir. Un emisor de luz, en cambio, es muy probable que falle después de aplicar la alimentación. Incluso si se detecta un problema antes de aplicar la tensión, un LED indicador en miniatura es difícil de desmontar con un soldador: la carcasa de plástico transparente que cubre la unión p-n es fácil de fundir.
Por lo tanto, al instalar los LEDs indicadores, se debe tener cuidado de que haya un patrón mnemotécnico que indique ubicación del ánodo o del cátodo.
Los elementos diseñados para aplicaciones de iluminación suelen tener un chaflán, un enrase o una muesca en la carcasa; en la mayoría de los casos esto indica el cátodo. Pero no hay garantía de que el fabricante respete estrictamente esta norma. Por lo tanto, en caso de duda, es mejor comprobar LED (al menos uno del lote) con un multímetro.
Se ha mencionado que el elemento SMD no se diferencia de un LED convencional, excepto por la carcasa sin plomo. Por lo tanto, el diagrama de cableado también será el mismo. La tensión de alimentación del LED debe pasar por un driver o una resistencia limitadora y debe respetarse la polaridad.
Los LEDs pueden conectarse en circuitos en serie, que luego se conectan en paralelo para formar matrices. Con esta combinación se consigue la potencia necesaria con una tensión de alimentación determinada.
Al reparar las luminarias con la sustitución de los elementos emisores (uno o varios) durante el funcionamiento, la placa debe protegerse de la flexión y de los esfuerzos mecánicos. Todos los elementos SMD en tales condiciones son propensos a la formación de microgrietas en la carcasa, rompiendo la integridad de la soldadura, invisible al ojo. Esto puede dar lugar a varios LEDs defectuosos en lugar de uno y a la pérdida de tiempo en la resolución de problemas. Es mejor no quitar la placa en absoluto, pero está montada sobre un disipador que tiene mucha masa y capacidad de calor, por lo que se necesitará un soldador o un secador de pelo de alta potencia para calentar la soldadura. Si está seguro de que un LED en particular ha fallado, puede intentar morderlo en lugar de desoldarlo. Pero hay que tener cuidado de no dañar mecánicamente los cables impresos. Al reinstalar un elemento defectuoso, hay que recordar que los LED son sensibles al sobrecalentamiento e intentar evitar las soldaduras prolongadas.
Vídeo de actualidad:
Cuando se diseñan dispositivos de iluminación caseros hay que tener en cuenta el problema de la disipación del calor de los LED. La placa debe montarse siempre sobre un disipador adicional de superficie suficiente, y para ello debe tener un diseño adecuado (sin elementos en la parte posterior, agujeros para tornillos de fijación, etc.).
A pesar de algunas desventajas, el formato SMD de los componentes electrónicos se ha impuesto en la industria de la radioelectrónica. La contribución de los elementos miniaturizados sin clavijas al abaratamiento de los dispositivos electrónicos en la última década es significativa. Los LED también participan en este proceso.