SMD šviesos diodų savybės ir išvaizda
Miniatiūrizuojant elektroninius prietaisus buvo sukurti bešviniai radijo elementai. Ši tendencija neaplenkė ir šviesos diodų - SMD prietaisai daugelyje sričių gerokai išstūmė įprastinius lyderius, o apšvietimo srityje jie praktiškai sutriuškino rinką.
Kas yra SMD LED
SMD šviesos diodas priklauso kategorijai "Surface Mounted Device" - ant paviršiaus montuojamas prietaisas. Įprastiniams skyliniams elementams reikia išgręžti skylę ir prilituoti prie plokštės, kad būtų galima juos sumontuoti. lydmetalis Tikrosioms skylių funkcijoms reikia gręžti skylę ir lituoti prie pačios plokštės, o SMD gaminiai lituojami tiesiai prie viršutiniame plokštės paviršiuje esančių takelių.
Iš esmės SMD elementas yra toks pat kaip ir jo SMD prototipas. Puslaidininkio p-n sandūra su ryškiu švytėjimo efektu, kai taikoma tiesioginė įtampa, pritvirtinama prie keraminio pagrindo. Viršuje jį dengia skaidraus junginio lęšis. Jei reikia, ant viršaus galima uždėti fosforo sluoksnį. Pagrindinis skirtumas - nėra lanksčių laidų. Kontaktinės plokštelės yra skirtos lituoti tiesiai prie PCB poligonų.
SMD šviesos diodų privalumai ir trūkumai
Apskritai privalumus nusveria - galiausiai galutiniai gaminiai yra mažesnių matmenų, mažesnio svorio ir pigesni.
Egzistuoja mitas apie elektroninės įrangos, pagamintos naudojant SMD elementus, nepataisomumą. Tačiau tai tik mitas. Tokių prietaisų veikimą galima visiškai atkurti, tam reikia šiek tiek papildomos įrangos, taip pat pažangios patirties ir meistro kvalifikacijos.
SMD tipai ir rūšys
Paprastai beveik visi šviesos diodai skirstomi į dvi kategorijas:
- skirti apšvietimui;
- Skirtas elektroninių prietaisų būklei nurodyti.
Pirmoje kategorijoje SMD elementai beveik visiškai išstūmė bešvinius elementus, o antroje kategorijoje jiems palikta siaura niša. Todėl tokia pati klasifikacija gali būti taikoma ir paviršinio montavimo spinduliuojantiems elementams.
Skiriamoji linija eina pagal technines specifikacijas:
- apšvietimo elementams svarbus šviesos srautas, o spalva turi būti artima natūraliai spalvai;
- Rodiklių elementams svarbu ne tiek spalva ir ryškumas, kiek kontrastas su aplinkiniu fonu.
Todėl indikacijai galima naudoti šviesos diodus su p-n sandūros švytėjimu, o apšvietimui - tik su fosforo danga. Nors tai taip pat gana įprasta - niekas nedraudžia naudoti prietaisų su fosforu ir baltu švytėjimu.
Visa tai susiję su optinio, matomo diapazono šviesos diodais. Kaip atskirą SMD šviesos diodų tipą būtina paminėti prietaisus, kurių spinduliuotės spektras yra už žmogaus akies suvokimo ribų. Tai ultravioletiniai ir infraraudonieji spinduliatoriai. Pirmieji naudojami kompaktiškiems UV spinduliuotės šaltiniams kurti. Jie naudojami valiutos detektoriams, biologinių pėdsakų paieškai ir kt. Pastarieji naudojami signalų perdavimo sistemose - buitinių prietaisų nuotolinio valdymo pultuose, įsilaužimo signalizacijos sistemose ir kt. Šiuos šviesos diodus taip pat galima įsigyti SMD formatu.
Taip pat turėtume paminėti apšvietimo sistemoms skirtas LED matricas, gaminamas naudojant pažangiausią šiuo metu prieinamą COB technologiją. Priešingai paplitusiai nuomonei, šis gamybos principas neprieštarauja SMD formatui. И COB šviesos diodai Šviesos diodai, be kita ko, gaminami kaip paviršinio montavimo įtaisai.
SMD-LED matmenys
Šviesos diodo tipas nurodomas pagal jo korpuso matmenis. Taigi, įprasto dydžio šviesos diodas 5050 reiškia, kad šviesą spinduliuojantis elementas yra 5,0 mm ilgio ir 5,0 mm pločio apvalkale.
Svarbu! Ženklas nurodo tik korpuso dydį. Net ir to paties dydžio šviesos diodų elektrinės ir optinės charakteristikos gali skirtis priklausomai nuo įmontuotų kristalų tipo ir skaičiaus, todėl norint vienareikšmiškai nustatyti parametrus, reikia vadovautis šviesos diodų techninėmis specifikacijomis.
Lentelėje pateiktų įprastų SMD šviesos diodų matmenų atitikimas:
| Dydis | Surinkimo ilgis, mm | Surinkimo plotis, mm | Spinduliuojančių p-n sandūrų skaičius | Šviesos srautas, lm | Vardinė srovė, 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 |
Indikacijai skirtų šviesos diodų matmenys žymimi coliais pagal tarptautinį EIA-96 standartą. Labiausiai paplitę yra 0603 ir 1206.
| Dydžio žymėjimas | Dydis coliais | Metriniai dydžiai, mm | Atitiktis metriniams standartams |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
Čia galioja ta pati taisyklė - skirtingos spalvos, veikimo srovės ir t. t. šviesos diodai gali būti gaminami to paties dydžio korpusuose. Todėl pagal EIA ženklinimą neįmanoma nustatyti visų parametrų.
SMD žymėjimas
SMD formatas buvo sukurtas dėl elektronikos komponentų miniatiūrizacijos, todėl ant jų nėra vietos įspausti tipo ir specifikacijos informaciją. Net jei ir siekiama tai padaryti, ženklai yra per maži, kad juos būtų galima lengvai įskaityti. Dėl šios priežasties ženklinimas apsiriboja tik prietaiso gnybtų identifikavimu. Tai svarbu, nes nors šviesos diodai priklauso diodų klasei, dėl mažos tolerancijos atvirkštinei įtampai jie mažai tinkami atvirkštinei srovei blokuoti. Jei įprastas diodas sumontuotas nesilaikant poliškumo, šį gamybos defektą lengva aptikti ir ištaisyti. Kita vertus, labai tikėtina, kad įjungus šviesos spinduliuotę, ji gali sugesti. Net jei problema aptinkama prieš įjungiant įtampą, miniatiūrinį indikatorinį šviesos diodą sunku išardyti lituokliu - skaidraus plastiko korpusą, dengiantį p-n sandūrą, lengva išlydyti.
Todėl, montuojant indikatorių LED, reikia pasirūpinti, kad būtų mnemoninis modelis, nurodantis anodo arba katodo vieta.
Apšvietimui skirti elementai paprastai turi nuožulnią, lygią arba įpjovą ant korpuso - daugeliu atvejų tai rodo katodą. Tačiau nėra garantijos, kad gamintojas griežtai laikosi šios taisyklės. Todėl kilus abejonių geriau patikrinkite šviesos diodą (bent vieną iš partijos) multimetru.
Minėta, kad SMD elementas niekuo nesiskiria nuo įprasto šviesos diodo, išskyrus korpusą be švino. Todėl ir laidų schema bus tokia pati. Šviesos diodo maitinimo įtampa turėtų būti tiekiama per tvarkyklę arba ribojamąjį rezistorių, be to, reikėtų laikytis poliškumo.
Šviesos diodus galima jungti į nuosekliąsias grandines, kurios vėliau sujungiamos lygiagrečiai ir sudaro matricas. Šis derinys užtikrina reikiamą galią esant tam tikrai maitinimo įtampai.
Remontuojant šviestuvus ir keičiant spinduliuojančius elementus (vieną ar daugiau) eksploatacijos metu plokštė turi būti apsaugota nuo lenkimo ir mechaninio poveikio. Esant tokioms sąlygoms, visuose SMD elementuose gali susidaryti akimi nematomi mikroįtrūkimai, pažeidžiantys litavimo vientisumą. Dėl to gali būti keli sugedę šviesos diodai, o ne vienas, ir gali būti sugaištama laiko trikčių šalinimui. Plokštės geriau visai nenuimti, tačiau ji sumontuota ant radiatoriaus, kurio masė ir šiluminė talpa didelė, todėl lydmetaliui įkaitinti reikės lituoklio arba didelio galingumo plaukų džiovintuvo. Jei esate tikri, kad tam tikras šviesos diodas sugedo, galite pabandyti jį atlituoti, o ne atlituoti. Tačiau reikia saugotis, kad mechaniškai nepažeistumėte spausdintinių laidų. Iš naujo montuodami sugedusį elementą, turėtumėte prisiminti, kad šviesos diodai yra jautrūs perkaitimui, ir stengtis vengti ilgo litavimo.
Aktualus vaizdo įrašas:
Projektuodami naminius apšvietimo prietaisus turėtumėte žinoti apie šviesos diodų šilumos išsklaidymo problemą. Plokštė visada turi būti montuojama ant pakankamo ploto papildomo radiatoriaus, kuris turi būti tinkamos konstrukcijos (be elementų galinėje pusėje, su varžtų skylėmis tvirtinimui ir t. t.).
Nepaisant kai kurių trūkumų, SMD formato elektronikos komponentai radijo elektronikos pramonėje prigijo. Pastarąjį dešimtmetį miniatiūriniai belaidžiai elementai labai prisidėjo prie elektroninių prietaisų pigimo. Šiame procese dalyvauja ir šviesos diodai.