SMD-LEDien ominaisuudet ja ulkonäkö
Elektronisten laitteiden pienentäminen on johtanut lyijyttömien radioelementtien kehittämiseen. Tämä suuntaus ei ole ohittanut ledejä - SMD-laitteet ovat painaneet perinteisiä johtimia huomattavasti monilla aloilla, kun taas valaistuksen alalla ne ovat käytännössä murskanneet markkinat.
Mikä on SMD LED
SMD-LED kuuluu luokkaan Surface Mounted Device - pinta-asennettava laite. Kun taas tavanomaiset reikäelementit vaativat reiän poraamista ja juottamista levylle asennusta varten. juotos Vaikka todelliset reikäominaisuudet edellyttävät reiän poraamista ja juottamista itse levyyn, SMD-tuotteet juotetaan suoraan levyn yläpinnalla oleviin kappaleisiin.
Periaatteessa SMD-elementti on sama kuin sen SMD-prototyyppi. Puolijohteen p-n-liitos, jolla on voimakas hehkutusvaikutus, kiinnittyy keraamiseen substraattiin, kun siihen kohdistetaan suora jännite. Sen päällä on läpinäkyvästä yhdisteestä valmistettu linssi. Tarvittaessa päälle voidaan levittää fosforikerros. Suurin ero on joustavien johtojen puuttuminen. Kosketustyynyt on tarkoitettu juottamista varten suoraan piirilevyn monikulmioihin.
SMD-LEDien edut ja haitat
Kokonaisuutena katsoen edut ovat suuremmat kuin - lopputuloksena lopputuotteet ovat kooltaan pienempiä, painoltaan pienempiä ja kustannuksiltaan edullisempia.
SMD-elementeillä valmistettujen elektroniikkalaitteiden korjauskelvottomuudesta liikkuu myytti. Mutta se on vain myytti. Tällaisten laitteiden huollettavuus voidaan palauttaa täysin, mutta se vaatii hieman lisälaitteita sekä kehittynyttä kokemusta ja mestarin pätevyyttä.
SMD-tyypit ja -tyypit
Perinteisesti lähes kaikki LEDit jaetaan kahteen yleisluokkaan:
- valaistukseen tarkoitetut;
- Suunniteltu elektronisten laitteiden tilan ilmaisemiseen.
Ensimmäisessä luokassa SMD-elementit ovat lähes kokonaan syrjäyttäneet lyijyttömät elementit; toisessa luokassa niille on jäänyt kapea kapeikko. Samaa luokittelua voidaan siis soveltaa pinta-asennettaviin säteileviin elementteihin.
Jakolinja kulkee teknisten eritelmien mukaan:
- Valaisimien valovirta on tärkeä ja niiden värin on oltava lähellä luonnollista väriä;
- Merkkivaloelementtien kohdalla tärkeintä ei ole niinkään väri ja kirkkaus, vaan pikemminkin kontrasti ympäröivään taustaan nähden.
Sen vuoksi voit käyttää p-n-liitoksen hehkuvilla LEDeillä varustettuja merkkivaloja ja ainoastaan fosforipinnoitteella varustettuja valaisimia. Vaikka tämäkin on melko tavanomaista - kukaan ei kiellä sellaisten laitteiden käyttöä, joissa on fosforia ja valkoista hehkua.
Kaikki tämä koskee optisen, näkyvän alueen ledejä. Erillisenä SMD-LEDien tyyppinä on mainittava laitteet, joiden säteilyn spektri on ihmissilmän havaitsemisen ulottumattomissa. Näihin kuuluvat ultravioletti- ja infrapunasäteilijät. Ensin mainittuja käytetään kompaktien UV-säteilyn lähteiden luomiseen. Niitä käytetään muun muassa valuutanilmaisimissa ja biologisten jälkien etsinnässä. Jälkimmäisiä käytetään signaalinsiirtojärjestelmissä - kodinkoneiden kaukosäätimissä, murtohälytysjärjestelmissä jne. Nämä LEDit ovat saatavilla myös SMD-muodossa.
Mainittakoon myös valaistusjärjestelmien LED-matriisit, jotka on valmistettu nykyisin saatavilla olevalla edistyksellisimmällä COB-tekniikalla. Toisin kuin yleisesti luullaan, tämä tuotantoperiaate ei ole ristiriidassa SMD-formaatin kanssa. И COB LEDit Ledit valmistetaan muun muassa pinta-asennettavina laitteina.
SMD-LEDien SMD-mitat
LED-tyyppi ilmenee sen kotelon mitoista. Yleinen koko LED 5050 tarkoittaa siis sitä, että valoa lähettävä elementti on suljettu kuoreen, jonka pituus ja leveys on 5,0 mm.
Tärkeää! Merkintä ilmaisee ainoastaan kotelon koon. Samankokoistenkin ledien sähköiset ja optiset ominaisuudet voivat vaihdella asennettujen kiteiden tyypin ja lukumäärän mukaan, joten parametrit on määritettävä yksiselitteisesti ledien teknisten eritelmien perusteella.
Yleisten SMD-LEDien mittojen vastaavuus taulukossa:
| Koko | Kokoonpanon pituus, mm | Kokoonpanon leveys, mm | Säteilevien p-n-liitosten lukumäärä | Valovirta, lm | Nimellisvirta, 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 |
Merkintätarkoituksessa käytettävien LEDien mitat ilmoitetaan tuuman tarkkuudella kansainvälisen EIA-96-standardin mukaisesti. Yleisimmät ovat 0603 ja 1206.
| Kokomerkintä | Koko tuumina | Metriset koot, mm | Metrijärjestelmän vaatimustenmukaisuus |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
Tässä sovelletaan samaa sääntöä - erikokoisiin koteloihin voidaan valmistaa eri värisiä, eri toimintavirtoja jne. käyttäviä LED-valoja. Tämän vuoksi parametreja ei ole mahdollista määrittää täysin YVA-merkinnän perusteella.
SMD-merkintä
SMD-muoto kehitettiin elektroniikkakomponenttien pienentämisen seurauksena, joten niihin ei ole tilaa leimata tyyppi- ja spesifikaatiotietoja. Vaikka tarkoitus olisikin tehdä niin, merkinnät ovat liian pieniä, jotta niitä olisi helppo lukea. Tästä syystä merkinnät rajoittuvat laitteen päätelaitteiden tunnistamiseen. Tämä on tärkeää, koska vaikka ledit kuuluvat diodiluokkaan, niistä on vain vähän hyötyä käänteisvirran lukituksessa, koska ne kestävät huonosti käänteisjännitettä. Jos tavanomainen diodi asennetaan noudattamatta napaisuutta, tämä valmistusvirhe on helppo havaita ja korjata. Valonsäteilijä sen sijaan vikaantuu hyvin todennäköisesti sen jälkeen, kun se on saanut virtaa. Vaikka ongelma havaittaisiin ennen jännitteen kytkemistä, pienoiskoossa olevaa merkkivalo-LEDiä on vaikea purkaa juotosraudalla - p-n-liitoksen peittävä läpinäkyvä muovikotelo sulaa helposti.
Tämän vuoksi merkkivalo-LED:iä asennettaessa on huolehdittava siitä, että on olemassa muistiinpanokuvio, joka ilmaisee seuraavaa anodin tai katodin sijainti.
Valaistussovelluksiin suunniteltujen elementtien kotelossa on yleensä viiste, tasaus tai lovi - useimmissa tapauksissa tämä osoittaa katodin. Ei kuitenkaan ole mitään takeita siitä, että valmistaja noudattaa tätä sääntöä tarkasti. Epäselvissä tapauksissa on siis parempi tarkista LED (ainakin yksi erä) yleismittarilla.
On mainittu, että SMD-elementti ei eroa tavanomaisesta LED-valosta, lukuun ottamatta lyijytöntä koteloa. Siksi myös kytkentäkaavio on sama. LEDin syöttöjännite on syötettävä ohjaimen tai rajoitusvastuksen kautta, ja napaisuutta on noudatettava.
LEDit voidaan kytkeä sarjaan, joka kytketään sitten rinnakkain matriisiksi. Tällä yhdistelmällä saavutetaan tarvittava teho tietyllä syöttöjännitteellä.
Kun valaisimia korjataan vaihtamalla säteilevät elementit (yksi tai useampi) käytön aikana, levy on suojattava taivutukselta ja mekaaniselta rasitukselta. Kaikki SMD-elementit ovat tällaisissa olosuhteissa alttiita mikrohalkeamien muodostumiselle koteloon, mikä rikkoo juotoksen eheyden silmälle näkymättömästi. Seurauksena voi olla useita viallisia LED-valoja yhden sijasta ja vianetsintään kuluvaa aikaa. On parempi olla poistamatta levyä lainkaan, mutta se on asennettu jäähdytyslevylle, jolla on paljon massaa ja lämpökapasiteettia, joten juotosrauta tai suuritehoinen hiustenkuivaaja tarvitaan juotoksen lämmittämiseen. Jos olet varma, että tietty LED on vikaantunut, voit yrittää purra sen ulos sen sijaan, että irrotat sen juottamalla. On kuitenkin huolehdittava siitä, että painetut johdot eivät vahingoitu mekaanisesti. Kun asennat viallisen elementin takaisin paikalleen, sinun on muistettava, että LEDit ovat herkkiä ylikuumenemiselle, ja yritä välttää pitkää juottamista.
Ajankohtainen video:
Kun suunnittelet kotitekoisia valaistuslaitteita, sinun on oltava tietoinen ledien lämmönhukkaongelmasta. Levy on aina asennettava riittävän suurelle jäähdytyslevylle, ja sen on oltava rakenteeltaan asianmukainen (ei elementtejä takapuolella, ruuvinreikiä kiinnitystä varten jne.).
Joistakin haitoista huolimatta elektroniikkakomponenttien SMD-muoto on yleistynyt radioelektroniikkateollisuudessa. Miniatyrisoidut tappittomat elementit ovat vaikuttaneet merkittävästi elektronisten laitteiden halpenemiseen viime vuosikymmenellä. LEDit osallistuvat myös tähän prosessiin.