Características e Aparência de LEDs SMD
A miniaturização de dispositivos electrónicos levou ao desenvolvimento de elementos de rádio sem chumbo. Esta tendência não tem escapado aos LEDs - os dispositivos SMD têm apertado consideravelmente os cabos convencionais em muitas áreas, enquanto no campo da iluminação praticamente esmagaram o mercado.
O que é um LED SMD
O SMD LED pertence à categoria Surface Mounted Device - um dispositivo de montagem à superfície. Considerando que os elementos convencionais de furo verdadeiro requerem um furo a ser perfurado e soldado à placa para montagem solda Enquanto as verdadeiras características de furo exigem a perfuração de um furo e a soldadura à própria tábua, os produtos SMD soldam directamente às pistas na superfície superior da tábua.
Em princípio, um elemento SMD é o mesmo que o seu protótipo de SMD. A junção p-n do semicondutor com um efeito de brilho pronunciado é ligada a um substrato cerâmico quando é aplicada uma tensão directa. É coberta por cima por uma lente de composto transparente. Se necessário, pode ser aplicada uma camada de fósforo no topo. A principal diferença é a ausência de pistas flexíveis. As almofadas de contacto são fornecidas para soldar directamente aos polígonos PCB.
Vantagens e desvantagens dos LED SMD
De um modo geral, as vantagens são compensadas por - nos produtos finais têm dimensões menores, menos peso e menor custo.
Existe um mito sobre a irreparabilidade dos equipamentos electrónicos, fabricados com elementos SMD. Mas é apenas um mito. A operacionalidade de tais dispositivos pode ser totalmente restaurada, requer um pequeno equipamento extra, bem como experiência avançada e qualificação do mestre.
Tipos e tipos de SMD
Convencionalmente, quase todos os LEDs estão divididos em duas categorias globais:
- os destinados à iluminação;
- os concebidos para indicar o estado dos dispositivos electrónicos.
Para a primeira categoria, os elementos SMD substituíram quase completamente os elementos sem chumbo; para a segunda categoria, é-lhes deixado um nicho estreito. Portanto, a mesma classificação pode ser aplicada a elementos emissores de montagem à superfície.
A linha divisória percorre as especificações técnicas:
- para os elementos de iluminação, o fluxo luminoso é importante e é necessária uma cor próxima da cor natural;
- Para os elementos indicadores, não é tanto a cor e o brilho que são importantes, mas sim o contraste com o fundo circundante.
Portanto, pode utilizar LEDs com brilho de junção p-n para indicação e apenas com revestimento de fósforo para iluminação. Embora isto também seja bastante arbitrário - ninguém proíbe o uso de dispositivos com fósforo e brilho branco para indicação.
Tudo isto se refere a LEDs de alcance óptico, visível. Como um tipo separado de LED SMD é necessário mencionar dispositivos com espectro de radiação que está para além da percepção do olho humano. Estes incluem emissores ultravioletas e infravermelhos. As primeiras são utilizadas para criar fontes compactas de radiação UV. São utilizados para detectores de moeda, pesquisa de vestígios biológicos, etc. Estes últimos são utilizados em sistemas de transmissão de sinais - comandos à distância de aparelhos domésticos, sistemas de alarme anti-roubo, etc. Estes LEDs estão também disponíveis em formato SMD.
Devemos também mencionar as matrizes LED para sistemas de iluminação, fabricadas utilizando a mais avançada tecnologia COB disponível actualmente. Ao contrário da crença popular, este princípio de produção não contradiz o formato SMD. И LEDs COB Os LEDs são produzidos, entre outras coisas, como Surface Mounted Devices (Dispositivos Montados à Superfície).
Dimensões SMD dos SMD-LED
O tipo de LED é indicado pelas dimensões da sua caixa. Assim, o tamanho comum do LED 5050 significa que o elemento emissor de luz está encerrado numa concha com um comprimento e largura de 5,0 mm.
Importante! A marcação indica apenas o tamanho do recinto. As características eléctricas e ópticas dos LED, mesmo do mesmo tamanho, podem diferir em função do tipo e número de cristais instalados, pelo que as especificações técnicas dos LED devem ser utilizadas para determinar os parâmetros sem ambiguidades.
Correspondência de dimensões de LEDs SMD comuns na tabela:
| Tamanho | Comprimento de montagem, mm | Largura de montagem, mm | N.º de junções p-n radiantes | Fluxo luminoso, lm | Corrente 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 |
As dimensões dos LED para efeitos de indicação são rotuladas em polegadas de acordo com a norma internacional EIA-96. As mais comuns são 0603 e 1206.
| Designação do tamanho | Tamanho em polegadas | Tamanhos métricos, mm | Conformidade 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 |
Aqui aplica-se a mesma regra - LEDs de diferentes cores, correntes de funcionamento, etc., podem ser produzidos em caixas do mesmo tamanho. Por conseguinte, não é possível determinar completamente os parâmetros a partir da marcação da AIA.
Marcação SMD
O formato SMD foi desenvolvido como resultado da miniaturização de componentes electrónicos, pelo que não há espaço para carimbar tipo e informação de especificação sobre os mesmos. Mesmo que o objectivo seja fazê-lo, as marcações são demasiado pequenas para serem lidas facilmente. Por esta razão, a marcação está limitada à identificação dos terminais do dispositivo. Isto é importante porque embora os LEDs pertençam à classe dos díodos, têm pouca utilidade para o bloqueio da corrente inversa devido à sua baixa tolerância à tensão inversa. Se um díodo convencional for instalado sem observar a polaridade, este defeito de fabrico é fácil de detectar e corrigir. Um emissor de luz, por outro lado, é muito provável que falhe após a aplicação da alimentação eléctrica. Mesmo se for detectado um problema antes da aplicação da tensão, um LED indicador de miniatura é difícil de desmontar com um ferro de soldar - a caixa de plástico transparente que cobre a junção p-n é fácil de derreter.
Portanto, ao instalar LEDs indicadores, deve ter-se o cuidado de garantir que existe um padrão mnemónico indicando localização anódica ou catódica.
Os elementos concebidos para aplicações de iluminação têm normalmente um bisel, nivelamento ou entalhe na caixa - na maioria dos casos isto indica o cátodo catódico. Mas não há garantia de que o fabricante observe estritamente esta regra. Em caso de dúvida é, portanto, melhor cheque LED (pelo menos um do lote) com um multímetro.
Tem sido mencionado que o elemento SMD não é diferente de um LED convencional, excepto no caso da caixa sem chumbo. Por conseguinte, o diagrama de cablagem será também o mesmo. A tensão de alimentação do LED deve ser alimentada através de um condutor ou uma resistência limitadora e a polaridade deve ser observada.
Os LEDs podem ser ligados em circuitos em série, que são depois ligados em paralelo para formar matrizes. Esta combinação atinge a potência necessária a uma determinada tensão de alimentação.
Ao reparar luminárias com substituição de elementos emissores (um ou mais) durante o funcionamento, a placa deve ser protegida contra dobras e tensões mecânicas. Todos os elementos SMD em tais condições são propensos à formação de micro-fendas na caixa, quebrando a integridade da soldadura, invisíveis à vista. Isto pode resultar em vários LEDs defeituosos em vez de um e tempo perdido na resolução de problemas. É melhor não remover de todo a tábua, mas esta é montada num dissipador de calor que tem muita massa e capacidade de calor, pelo que será necessário um ferro de soldar ou um secador de cabelo de alta potência para aquecer a solda. Se tiver a certeza de que um determinado LED falhou, pode tentar mordê-lo em vez de o dessoldar. Mas deve ter-se o cuidado de não danificar mecanicamente os fios impressos. Ao reinstalar um elemento defeituoso, deve lembrar-se que os LED são sensíveis ao sobreaquecimento e tentar evitar uma soldadura prolongada.
Vídeo temático:
Ao conceber dispositivos de iluminação caseira deve estar consciente do problema da dissipação de calor dos LEDs. A placa deve ser sempre montada num dissipador de calor adicional de área suficiente, e para isso deve ter um desenho apropriado (sem elementos na parte de trás, furos para parafusos para fixação, etc.).
Apesar de alguns inconvenientes, o formato SMD dos componentes electrónicos tem vindo a ganhar terreno na indústria da electrónica de rádio. A contribuição dos elementos miniaturizados sem pinos para o barateamento dos dispositivos electrónicos na última década é significativa. Os LEDs também estão a participar neste processo.