Egenskaper och utseende hos SMD-ljusdioder
Miniatyriseringen av elektroniska apparater har lett till utveckling av blyfria radioelement. Den här trenden har inte gått över LED - SMD-enheter har på många områden pressat de konventionella ledningarna avsevärt, medan de på belysningsområdet praktiskt taget har krossat marknaden.
Vad är en SMD LED
SMD-lysdioden tillhör kategorin Surface Mounted Device - en ytmonterad enhet. Medan konventionella hålelement kräver att ett hål borras och löds på kortet för montering. lödning Medan äkta hålfunktioner kräver att man borrar ett hål och löder på själva kretskortet, löder SMD-produkter direkt på spåren på kretskortets ovansida.
I princip är ett SMD-element detsamma som dess SMD-prototyp. P-n-övergången i en halvledare med en uttalad glödeffekt fästs vid ett keramiskt substrat när en direktspänning läggs på. Den är täckt av en lins av genomskinlig massa. Vid behov kan ett fosforskikt appliceras ovanpå. Den största skillnaden är att det inte finns några flexibla ledningar. Det finns kontaktytor för lödning direkt på PCB-polygoner.
Fördelar och nackdelar med SMD-ljusdioder
På det hela taget uppvägs fördelarna av följande - I slutändan har slutprodukterna mindre dimensioner, mindre vikt och lägre kostnader.
Det finns en myt om att elektronisk utrustning som är tillverkad med SMD-element inte går att reparera. Men det är bara en myt. Det är möjligt att återställa sådana anordningar helt och hållet, men det kräver lite extra utrustning, samt avancerad erfarenhet och kvalificerad kompetens hos mästaren.
SMD-typer och typer
Konventionellt sett delas nästan alla lysdioder in i två övergripande kategorier:
- de som är avsedda för belysning;
- De som är utformade för att indikera status för elektroniska apparater.
För den första kategorin har SMD-element nästan helt ersatt blyfria element; för den andra kategorin finns det bara en smal nisch kvar för dem. Därför kan samma klassificering tillämpas på ytmonterade lysdioder.
Skiljelinjen går längs de tekniska specifikationerna:
- Ljusflödet är viktigt för belysningselement och kräver en färg som ligger nära den naturliga färgen;
- Indikatorelement handlar inte så mycket om färg och ljusstyrka, utan snarare om kontrast till den omgivande bakgrunden.
Därför kan du använda lysdioder med p-n-övergångsglöd för indikering och endast med fosforbeläggning för belysning. Även om detta också är ganska godtyckligt - ingen förbjuder användning av apparater med fosfor och vitt sken för indikation.
Allt detta gäller lysdioder i det optiska, synliga området. Som en separat typ av SMD-lysdioder måste man nämna enheter med ett strålningsspektrum som är bortom det mänskliga ögats uppfattning. Dessa inkluderar ultravioletta och infraröda strålare. De förstnämnda används för att skapa kompakta källor för UV-strålning. De används för valutasökare, för att söka efter biologiska spår osv. De senare används i signalöverföringssystem - fjärrkontroller för hushållsapparater, inbrottslarmsystem osv. Dessa lysdioder finns även i SMD-format.
Vi bör också nämna LED-matriser för belysningssystem som tillverkas med den mest avancerade COB-tekniken som finns tillgänglig idag. I motsats till vad många tror är denna produktionsprincip inte i strid med SMD-formatet. И COB lysdioder Lysdioder tillverkas bland annat som ytmonterade enheter.
SMD-mått för SMD-LED:er
Typen av lysdiod anges av dimensionerna på dess hölje. Den vanliga storleken LED 5050 innebär alltså att det ljusemitterande elementet är inneslutet i ett skal med en längd och bredd på 5,0 mm.
Viktigt! Märkningen anger endast kapslingens storlek. De elektriska och optiska egenskaperna hos lysdioder, även om de är av samma storlek, kan skilja sig åt beroende på vilken typ och hur många kristaller som är installerade, så de tekniska specifikationerna för lysdioderna måste användas för att bestämma parametrarna på ett entydigt sätt.
Motsvarande mått för vanliga SMD-ljusdioder i tabellen:
| Storlek | Monteringslängd, mm | Bredd, mm | Antal strålande p-n-kopplingar | Ljusflöde, lm | Nominell ström, 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 |
Mått på lysdioderna för indikering anges i tum enligt den internationella standarden EIA-96. De vanligaste är 0603 och 1206.
| Storleksbeteckning | Storlek i tum | Metriska storlekar, mm | Överensstämmelse med metriska mått |
| 0603 | 0.063''x 0.031'' | 1.6 x 0.8 | 1608 |
| 1206 | 0.126''x 0.063'' | 3.2 x 1.6 | 3216 |
Här gäller samma regel - lysdioder med olika färger, driftströmmar etc. kan tillverkas i höljen av samma storlek. Det är därför inte möjligt att helt fastställa parametrarna utifrån EIA-märkningen.
SMD-märkning
SMD-formatet utvecklades som ett resultat av miniatyriseringen av elektroniska komponenter, så det finns inget utrymme för att stämpla typ- och specifikationsinformation på dem. Även om syftet är att göra det är markeringarna för små för att vara lätta att läsa. Därför är märkningen begränsad till identifiering av enhetens stift. Detta är viktigt eftersom lysdioder tillhör diodklassen, men de är inte särskilt användbara för att låsa omvänd ström på grund av deras låga tolerans mot omvänd spänning. Om en konventionell diod installeras utan att man iakttar polariteten är detta tillverkningsfel lätt att upptäcka och korrigera. En ljusstrålare, å andra sidan, har stor sannolikhet att gå sönder efter det att strömmen har satts på. Även om ett problem upptäcks innan spänningen läggs på är en miniatyrindikator-LED svår att demontera med en lödkolv - det genomskinliga plasthöljet som täcker p-n-övergången är lätt att smälta.
Därför bör man vid installation av indikatorljusdioder se till att det finns ett mnemoniskt mönster som anger placering av anod eller katod.
Element som är avsedda för belysning har vanligen en fas, en utfräsning eller en skåra på höljet - i de flesta fall är detta katod. Men det finns ingen garanti för att tillverkaren strikt följer denna regel. I tveksamma fall är det därför bättre att Kontrollera LED (minst en av partiet) med en multimeter.
Det har nämnts att SMD-elementet inte skiljer sig från en konventionell lysdiod, med undantag för det blyfria höljet. Därför kommer även kopplingsschemat att vara detsamma. LED:ns matningsspänning ska matas via en drivrutin eller ett begränsningsmotstånd och polariteten ska iakttas.
Lysdioder kan kopplas i seriekretsar som sedan kopplas parallellt för att bilda matriser. Denna kombination ger den nödvändiga effekten vid en given matningsspänning.
Vid reparation av belysningsarmaturer med byte av lysande element (ett eller flera) under drift ska kortet skyddas från böjning och mekanisk påfrestning. Alla SMD-element under sådana förhållanden är benägna att bilda mikrosprickor i höljet, vilket bryter mot lödningens integritet, osynligt för ögat. Detta kan resultera i flera felaktiga lysdioder i stället för en och tid går förlorad vid felsökning. Det är bättre att inte ta bort kretskortet alls, men det är monterat på en kylfläns som har mycket massa och värmekapacitet, så det krävs en lödkolv eller en hårtork med hög effekt för att värma upp lödet. Om du är säker på att en viss lysdiod har gått sönder kan du försöka bita ut den i stället för att löda upp den. Man måste dock se till att de tryckta trådarna inte skadas mekaniskt. När du återinstallerar ett defekt element bör du komma ihåg att lysdioder är känsliga för överhettning och undvika långvarig lödning.
Aktuell video:
När du utformar hemgjorda belysningsanordningar bör du vara medveten om problemet med värmeavledning från lysdioderna. Kortet måste alltid monteras på en extra kylfläns med tillräcklig yta, och för detta måste den ha en lämplig utformning (inga element på baksidan, skruvhål för fastsättning etc.).
Trots vissa nackdelar har SMD-formatet för elektroniska komponenter fått fäste inom radioelektronikindustrin. Miniatyriserade stiftlösa element har bidragit avsevärt till att göra elektroniska apparater billigare under det senaste decenniet. Även lysdioder deltar i denna process.