Az SMD LED-ek jellemzői és megjelenése
Az elektronikus eszközök miniatürizálásának vágya ólommentes rádióelemek létrehozásához vezetett. Ez a tendencia a LED-eket sem kerülte meg - az SMD eszközök számos területen jelentősen leváltották a hagyományos kimeneti eszközöket, világításban pedig gyakorlatilag kiszorították őket a piacról.
Mi az az SMD LED
Az SMD LED a Surface Mounted Device kategóriába tartozik - egy felületre szerelt eszköz. Ha a hagyományos kimeneti (valódi furat) elemekhez furatot kell fúrni a táblára szereléshez és forrasztás lábak a hátoldalon, majd az SMD rádió alkatrészeket közvetlenül a nyomtatott áramköri lap felső síkján található sávokhoz forrasztják.
Alapvetően az SMD formátumú fénykibocsátó elem ugyanúgy van elrendezve, mint a kimeneti prototípusa. A félvezetőből származó p-n átmenetet egy kerámia hordozóra rögzítik, amely egyenfeszültség alkalmazásakor kifejezett fényhatást fejt ki. Felülről átlátszó vegyületből készült lencsével van lezárva. Ha szükséges, egy foszforréteget alkalmazunk a tetejére. A fő különbség a rugalmas vezetékek hiánya.Az alátétek közvetlenül a PCB poligonokhoz való forrasztáshoz szolgálnak.
Az SMD LED-ek előnyei és hátrányai
Összességében az előnyök felülmúlják - ennek eredményeként a késztermékek mérete, súlya és költsége kisebb.
Van egy mítosz az SMD elemekkel gyártott elektronikus berendezések javíthatatlanságáról. De ez csak mítosz. Az ilyen berendezések hatékonyságának helyreállítása teljesen lehetséges, ehhez egy kis kiegészítő felszerelésre, valamint a mester fokozott tapasztalatára és képzettségére van szükség.
Az SMD fajtái és típusai
Hagyományosan szinte minden LED-et két globális kategóriába sorolnak:
- világításra szolgál;
- Az elektronikus eszközök állapotának jelzésére tervezték.
Az első kategóriában az SMD elemek szinte teljesen felváltották a kimeneti elemeket, a másodikban - szűk rést hagytak nekik. Ezért ugyanaz a besorolás alkalmazható a felületre szerelhető sugárzó elemekre is.
A választóvonal a műszaki adatok mentén halad:
- a világító elemeknél fontos a fényáram, és a természeteshez közeli szín szükséges;
- Az indikátorelemeknél nem annyira a szín és a fényerő a fontos, sokkal inkább a környező háttér kontrasztja.
Ezért jelzésként használhatja a LED-et a p-n átmenet fényével, és világításhoz - csak foszfor bevonattal. Bár ez is meglehetősen önkényes - senki sem tiltja a foszforral és fehér fényű eszközök használatát jelzés céljából.
Mindez a LED optikai, látható tartományra vonatkozik. Az SMD LED-ek külön típusaként meg kell említeni azokat az eszközöket, amelyek emissziós spektruma meghaladja az emberi szem érzékelését. Ide tartoznak az ultraibolya és infravörös sugárzók. Az előbbieket kompakt UV-sugárforrások létrehozására használják. Valutadetektorokhoz, biológiai nyomok kereséséhez stb. Ez utóbbiakat jelátviteli rendszerekben használják - háztartási berendezések távirányítóiban, betörésjelző rendszerekben stb. Ezek a LED-ek SMD formátumban is elérhetők.
Meg kell említeni a világítási rendszerek LED-mátrixait is, amelyek az eddigi legfejlettebb COB technológiával készültek. A közhiedelemmel ellentétben ez a gyártási elv egyáltalán nem mond ellent az SMD formátumnak. És COB LED-ek készülnek, beleértve a felületre szerelt eszközt is.
Az SMD LED-ek méretei
A LED típusát a ház mérete jelzi. Így a LED 5050 általános szabványmérete azt jelenti, hogy a fénykibocsátó elem egy 5,0 mm hosszú és 5,0 mm széles héjban van elhelyezve.
Fontos! A jelölés csak a tok méretét jelzi. Az azonos méretű LED-ek elektromos és optikai jellemzői a beépített kristályok típusától és számától függően eltérőek lehetnek, ezért a paraméterek egyértelmű meghatározásához a LED-ekre vonatkozó műszaki előírásokat kell használni.
A táblázatban szereplő általános SMD LED-ek méreteinek megfelelősége:
| Méret | Szerelési hossz, mm | Szerelési szélesség, mm | Kibocsátó p-n átmenetek száma | Fényáram, lm | Névleges áram, 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 |
A jelzésre szánt LED-ek méretei az EIA-96 nemzetközi szabvány szerint hüvelykben vannak megadva. A leggyakoribb esetek a 0603 és a 1206.
| Méretjelölés | Mérete hüvelykben | Metrikus méretek, mm | Metrikus illeszkedés |
| 0603 | 0,063"x 0,031" | 1,6 x 0,8 | 1608 |
| 1206 | 0,126"x 0,063" | 3,2x1,6 | 3216 |
Ugyanez a szabály érvényes itt is - azonos méretű esetekben különböző izzás színű, eltérő üzemi áramú LED-ek készíthetők, stb. Ezért a KHV-kijelölés paraméterei nem határozhatók meg teljesen.
SMD jelölés
Az SMD formátum az elektronikai alkatrészek miniatürizálásának vágya miatt jött létre, így nincs hová tenni a típusról és a műszaki jellemzőkről információkat. Még ha ilyen célt is kitűz, a feliratok túl kicsik lesznek a kényelmes olvasáshoz. Ezért a jelölés csak a készülék kivezetéseinek megjelölésére korlátozódik.Ez azért fontos, mert bár a LED-ek a diódák osztályába tartoznak, a fordított feszültséggel szembeni alacsony toleranciájuk miatt kevéssé használhatók a fordított áram blokkolására. Ha a hagyományos diódát a polaritás figyelembevétele nélkül szerelik be, akkor ez a gyártási hiba könnyen azonosítható és kijavítható. A fénykibocsátó a tápfeszültség bekapcsolása után nagy valószínűséggel meghibásodik. Még akkor is, ha a feszültség rákapcsolása előtt észlelik a problémát, problémás egy miniatűr jelző LED-et forrasztószárítóval leszerelni – a p-n csomópontot lezáró átlátszó műanyag burkolat megolvasztása ugyanolyan egyszerű, mint a körte héja.
Ezért a jelző LED-ek felszerelésekor ügyelni kell a jelző emlékeztető minta jelenlétére az anód vagy katód elhelyezkedése.
A világításra szánt elemek testén általában ferde, dagály vagy bevágás található – ez legtöbbször a katódot jelenti. De nincs garancia arra, hogy a gyártó szigorúan betartja ezt a szabályt. Ezért kétség esetén jobb, ha biztonságosan játszunk és ellenőrizni LED (legalább egy a tételből) multiméterrel.
Elhangzott, hogy az SMD elem nem különbözik a hagyományos LED-től, kivéve az ólom nélküli csomagot. Ezért a kapcsolási séma sem fog különbözni. A LED tápfeszültségét meghajtón vagy határoló ellenálláson keresztül kell rávezetni, ügyelve a polaritásra.
A LED-ek soros láncokká kombinálhatók, amelyeket aztán párhuzamosan mátrixokká kötnek. Ezzel a kombinációval elérhető a kívánt teljesítmény adott tápfeszültség mellett.
A világítótestek javítása során a sugárzó elemek (egy vagy több) cseréjével üzem közben a táblát védeni kell a hajlításoktól és a mechanikai igénybevételtől. Az SMD formátum minden eleme ilyen körülmények között hajlamos a testben lévő mikrorepedések kialakulására, a forrasztás integritásának megsértésére, a szem számára láthatatlan. Egy ilyen javítás eredményeként több hibás LED-et kaphat egy helyett, és időveszteséget okoz a hibaelhárítás. Jobb, ha egyáltalán nem távolítjuk el a táblát, hanem egy nagy tömegű és hőkapacitású hűtőbordára szerelik fel, így a forrasztóanyag felmelegítéséhez forrasztópáka vagy nagy teljesítményű hajszárító szükséges. Ha biztos abban, hogy egy adott LED nem működik, megpróbálhatja nem forrasztani, hanem kiharapni. De ügyelni kell arra, hogy ne sértsük meg mechanikusan a nyomtatott vezetékeket. A javítható elem újratelepítésekor emlékezni kell arra, hogy a LED-ek érzékenyek a túlmelegedésre, és igyekeznek elkerülni a hosszan tartó forrasztást.
Tematikus videó:
A házi készítésű világítóeszközök fejlesztése során tisztában kell lenni a LED-ek hőelvonásának problémájával. A táblát mindig megfelelő alapterületű kiegészítő hűtőbordára kell felszerelni, és ehhez megfelelő kialakításúnak kell lennie (a hátoldalon nincsenek elemek, csavarok rögzítésére szolgáló lyukak, stb.).
Néhány hiányosság ellenére az SMD elektronikus alkatrész formátum gyökeret vert az elektronikai iparban. A miniatűr ólommentes elemek az elmúlt évtizedben igen jelentős mértékben járultak hozzá az elektronikai berendezések költségének csökkenéséhez. A LED-ek is részt vesznek ebben a folyamatban.