Caratteristiche e aspetto dei LED SMD
Il desiderio di miniaturizzare i dispositivi elettronici ha portato alla creazione di elementi radio leadless. Questa tendenza non ha bypassato nemmeno i LED: i dispositivi SMD hanno notevolmente sostituito i dispositivi di uscita convenzionali in molte aree e nell'illuminazione li hanno praticamente eliminati dal mercato.
Cos'è il LED SMD
Il LED SMD appartiene alla categoria Surface Mounted Device, un dispositivo montato su una superficie. Se gli elementi di uscita convenzionali (foro vero) richiedono un foro da praticare per l'installazione sulla scheda e saldare gambe sul retro, quindi i componenti radio SMD vengono saldati direttamente ai binari situati sul piano superiore del circuito stampato.
Fondamentalmente, l'elemento emettitore di luce nel formato SMD è disposto allo stesso modo del suo prototipo di output. Una giunzione p-n di un semiconduttore è fissata su un substrato ceramico, che ha un pronunciato effetto bagliore quando viene applicata una tensione continua. Dall'alto si chiude con una lente di un composto trasparente. Se necessario, sopra viene applicato uno strato di fosforo. La differenza principale è la mancanza di cavi flessibili.I pad sono forniti per la saldatura direttamente ai poligoni PCB.
Vantaggi e svantaggi dei LED SMD
Nel complesso, i professionisti prevalgono - di conseguenza, i prodotti finiti sono più piccoli per dimensioni, peso e costo.
Esiste un mito sulla non riparabilità delle apparecchiature elettroniche prodotte utilizzando elementi SMD. Ma questo è solo un mito. È del tutto possibile ripristinare l'efficienza di tali apparecchiature, ciò richiederà una piccola attrezzatura aggiuntiva, nonché una maggiore esperienza e qualifiche del maestro.
Tipi e tipi di SMD
Convenzionalmente, quasi tutti i LED sono divisi in due categorie globali:
- destinato all'illuminazione;
- progettato per indicare lo stato dei dispositivi elettronici.
Per la prima categoria, gli elementi SMD hanno sostituito quasi completamente gli elementi di output, nella seconda hanno lasciato loro una nicchia ristretta. Pertanto, la stessa classificazione può essere applicata agli elementi radianti a montaggio superficiale.
La linea di demarcazione corre lungo le specifiche tecniche:
- per gli elementi di illuminazione è importante il flusso luminoso ed è richiesto un colore vicino al naturale;
- Per gli elementi indicatori, non sono tanto importanti il colore e la luminosità, quanto piuttosto il contrasto con lo sfondo circostante.
Pertanto, per l'indicazione, è possibile utilizzare il LED con il bagliore della giunzione p-n e per l'illuminazione, solo con un rivestimento al fosforo. Anche se questo è anche abbastanza arbitrario, nessuno vieta l'uso di dispositivi con un fosforo e un bagliore bianco per indicazione.
Tutto questo vale per LED ottico, gamma visibile. Come tipo separato di LED SMD, vanno menzionati i dispositivi con uno spettro di emissione che va oltre la percezione dell'occhio umano. Questi includono emettitori di raggi ultravioletti e infrarossi. I primi sono usati per creare sorgenti compatte di radiazioni UV. Sono usati per rilevatori di valuta, per cercare tracce biologiche, ecc. Questi ultimi sono utilizzati nei sistemi di trasmissione del segnale - nei telecomandi per elettrodomestici, nei sistemi di allarme antifurto, ecc. Questi LED sono disponibili anche in formato SMD.
Da menzionare anche le matrici LED per sistemi di illuminazione, prodotte utilizzando la tecnologia COB più avanzata fino ad oggi. Contrariamente alla credenza popolare, questo principio di produzione non contraddice affatto il formato SMD. E LED COB sono prodotti, anche sotto forma di un dispositivo a montaggio superficiale.
Dimensioni dei LED SMD
Il tipo di LED è indicato dalle dimensioni del suo alloggiamento. Pertanto, la dimensione standard comune del LED 5050 significa che l'elemento emettitore di luce è collocato in un guscio lungo 5,0 mm e largo 5,0 mm.
Importante! La marcatura indica solo le dimensioni della cassa. Le caratteristiche elettriche ed ottiche di LED anche della stessa dimensione possono differire a seconda del tipo e del numero di cristalli installati, pertanto, per determinare in modo univoco i parametri, è necessario utilizzare le specifiche tecniche dei LED.
Corrispondenza delle dimensioni dei comuni LED SMD nella tabella:
| Dimensione | Lunghezza di montaggio, mm | Larghezza di montaggio, mm | Numero di giunzioni p-n emittenti | Flusso luminoso, lm | Corrente nominale, 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 |
Le dimensioni dei LED destinati all'indicazione sono contrassegnate secondo lo standard internazionale EIA-96 in pollici. I casi più comuni sono 0603 e 1206.
| Designazione della taglia | Dimensioni in pollici | Dimensioni metriche, mm | Vestibilità metrica |
| 0603 | 0,063''x 0,031'' | 1,6 x 0,8 | 1608 |
| 1206 | 0,126''x 0,063'' | 3.2x1.6 | 3216 |
La stessa regola si applica qui: in casi della stessa dimensione, possono essere realizzati LED di diversi colori di incandescenza, diverse correnti di funzionamento, ecc. Pertanto, i parametri per la designazione VIA non possono essere determinati completamente.
Marcatura SMD
Il formato SMD è nato dal desiderio di miniaturizzare i componenti elettronici, quindi non c'è spazio per inserire informazioni sul tipo e sulle caratteristiche tecniche su di essi. Anche se imposti un tale obiettivo, le iscrizioni saranno troppo piccole per una lettura confortevole. Pertanto, la marcatura si riduce solo alla designazione dei terminali del dispositivo.Questo è importante perché sebbene i LED siano nella classe dei diodi, sono di scarsa utilità per bloccare la corrente inversa a causa della loro bassa tolleranza per la tensione inversa. Se si installa un diodo convenzionale senza rispettare la polarità, questo difetto di fabbricazione è facile da identificare e correggere. L'emettitore di luce, dopo aver applicato l'alimentazione, molto probabilmente si guasterà. Anche se viene rilevato un problema prima che venga applicata la tensione, è problematico smontare un LED indicatore in miniatura utilizzando un saldatore: fondere un involucro di plastica trasparente che chiude la giunzione p-n è facile come sgusciare le pere.
Pertanto, quando si montano i LED indicatori, è necessario prestare attenzione alla presenza di uno schema mnemonico che indica posizione dell'anodo o del catodo.
Gli elementi destinati all'illuminazione di solito hanno uno smusso, una marea o una tacca sul corpo - nella maggior parte dei casi significa il catodo. Ma non vi è alcuna garanzia che il produttore osservi rigorosamente questa regola. Pertanto, in caso di dubbio, è meglio giocare sul sicuro e verificare LED (almeno uno del lotto) con multimetro.
È stato detto che l'elemento SMD non è diverso da un LED convenzionale, ad eccezione di un pacchetto senza piombo. Pertanto, anche lo schema di commutazione non differirà. La tensione di alimentazione al LED deve essere applicata tramite un driver o una resistenza di limitazione, rispettando la polarità.
I LED possono essere combinati in catene seriali, che vengono quindi collegate in parallelo in matrici. Questa combinazione raggiunge la potenza desiderata a una data tensione di alimentazione.
Quando si riparano apparecchi di illuminazione con la sostituzione di elementi radianti (uno o più) durante il funzionamento, la scheda deve essere protetta da piegature e sollecitazioni meccaniche. Tutti gli elementi del formato SMD in tali condizioni sono soggetti alla formazione di microfessure nel corpo, violazione dell'integrità della saldatura, invisibile alla vista. Come risultato di tale riparazione, è possibile ottenere diversi LED difettosi anziché uno e una perdita di tempo per la risoluzione dei problemi. È meglio non rimuovere affatto la scheda, ma è installata su un dissipatore di calore che ha una grande massa e capacità termica, quindi sarà necessario un saldatore o un asciugacapelli ad alta potenza per riscaldare la saldatura. Se c'è la certezza che un particolare LED sia guasto, puoi provare a non saldarlo, ma a morderlo. Ma bisogna fare attenzione a non danneggiare meccanicamente i conduttori stampati. Quando si reinstalla un elemento riparabile, è necessario ricordare che i LED sono sensibili al surriscaldamento e cercano di evitare saldature prolungate.
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Quando si sviluppano dispositivi di illuminazione fatti in casa, è necessario essere consapevoli del problema della rimozione del calore dai LED. La scheda deve essere sempre installata su un dissipatore aggiuntivo di superficie sufficiente, e per questo deve avere un design adeguato (nessun elemento sul retro, fori per viti per il fissaggio, ecc.).
Nonostante alcune carenze, il formato dei componenti elettronici SMD ha messo radici nell'industria elettronica. Il contributo degli elementi leadless in miniatura alla riduzione dei costi delle apparecchiature elettroniche nell'ultimo decennio è molto significativo. Anche i LED sono coinvolti in questo processo.