Características e aparência dos LEDs SMD
O desejo de miniaturizar dispositivos eletrônicos levou à criação de elementos de rádio sem chumbo. Essa tendência também não ultrapassou os LEDs - os dispositivos SMD substituíram significativamente os dispositivos de saída convencionais em muitas áreas e, na iluminação, praticamente os eliminaram do mercado.
O que é LED SMD
O LED SMD pertence à categoria Dispositivo montado em superfície - um dispositivo montado em uma superfície. Se os elementos de saída convencionais (true hole) exigirem um furo para instalação na placa e solda pernas no verso, os componentes do rádio SMD são soldados diretamente nos trilhos localizados no plano superior da placa de circuito impresso.
Fundamentalmente, o elemento emissor de luz no formato SMD é organizado da mesma maneira que seu protótipo de saída. Uma junção p-n de um semicondutor é fixada em um substrato cerâmico, que tem um efeito de brilho pronunciado quando uma tensão direta é aplicada. De cima é fechado com uma lente feita de um composto transparente. Se necessário, uma camada de fósforo é aplicada por cima. A principal diferença é a falta de leads flexíveis.As almofadas são fornecidas para soldar diretamente em polígonos de PCB.
Vantagens e desvantagens dos LEDs SMD
No geral, os prós superam - como resultado, os produtos acabados são menores em tamanho, peso e custo.
Existe um mito sobre a não reparabilidade de equipamentos eletrônicos fabricados com elementos SMD. Mas isso é apenas um mito. É bem possível restaurar a eficiência de tais equipamentos; isso exigirá um pequeno equipamento adicional, além de maior experiência e qualificação do mestre.
Tipos e tipos de SMD
Convencionalmente, quase todos os LEDs são divididos em duas categorias globais:
- destinado à iluminação;
- projetado para indicar o status de dispositivos eletrônicos.
Para a primeira categoria, os elementos SMD substituíram quase completamente os elementos de saída, na segunda - eles os deixaram um nicho estreito. Portanto, a mesma classificação pode ser aplicada aos elementos radiantes de montagem em superfície.
A linha divisória percorre as especificações técnicas:
- para elementos de iluminação, o fluxo luminoso é importante e é necessária uma cor próxima do natural;
- Para elementos indicadores, não é tanto a cor e o brilho que são importantes, mas sim o contraste com o fundo circundante.
Portanto, para indicação, você pode usar LED com o brilho da junção p-n e para iluminação - apenas com revestimento de fósforo. Embora isso também seja bastante arbitrário - ninguém proíbe o uso de dispositivos com fósforo e brilho branco para indicação.
Tudo isso se aplica ao alcance óptico e visível do LED. Como um tipo separado de LEDs SMD, devem ser mencionados dispositivos com um espectro de emissão que está além da percepção do olho humano. Estes incluem emissores ultravioleta e infravermelho. Os primeiros são usados para criar fontes compactas de radiação UV. Eles são usados para detectores de moeda, para procurar vestígios biológicos, etc. Estes últimos são usados em sistemas de transmissão de sinais - em controles remotos para equipamentos domésticos, em sistemas de alarme contra roubo, etc. Esses LEDs também estão disponíveis no formato SMD.
De referir ainda as matrizes LED para sistemas de iluminação, produzidas com a mais avançada tecnologia COB até à data. Ao contrário da crença popular, este princípio de produção não contradiz o formato SMD. E LEDs COB são produzidos, inclusive na forma de um Dispositivo de Montagem em Superfície.
Dimensões dos LEDs SMD
O tipo de LED é indicado pelas dimensões de sua carcaça. Assim, o tamanho padrão comum do LED 5050 significa que o elemento emissor de luz é colocado em um invólucro de 5,0 mm de comprimento e 5,0 mm de largura.
Importante! A marcação indica apenas o tamanho da caixa. As características elétricas e ópticas de LEDs do mesmo tamanho podem diferir dependendo do tipo e número de cristais instalados, portanto, para determinar os parâmetros de forma inequívoca, é necessário usar as especificações técnicas dos LEDs.
Correspondência dos tamanhos dos LEDs SMD comuns na tabela:
| Tamanho | Comprimento de montagem, mm | Largura do conjunto, mm | Número de junções p-n emissoras | 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 LEDs destinados à indicação estão marcadas de acordo com a norma internacional EIA-96 em polegadas. Os casos mais comuns são 0603 e 1206.
| Designação de tamanho | Tamanho em polegadas | Dimensões métricas, mm | Ajuste métrico |
| 0603 | 0,063''x 0,031'' | 1,6 x 0,8 | 1608 |
| 1206 | 0,126''x 0,063'' | 3,2 x 1,6 | 3216 |
A mesma regra se aplica aqui - em casos do mesmo tamanho, LEDs de diferentes cores de brilho, diferentes correntes de operação, etc. podem ser feitos. Portanto, os parâmetros para a designação do EIA não podem ser completamente determinados.
Marcação SMD
O formato SMD surgiu como resultado do desejo de miniaturizar componentes eletrônicos, então não há lugar para colocar informações sobre o tipo e as características técnicas dos mesmos. Mesmo se você definir esse objetivo, as inscrições serão pequenas demais para uma leitura confortável. Portanto, a marcação é reduzida apenas à designação dos terminais do dispositivo.Isso é importante porque, embora os LEDs estejam na classe dos diodos, eles são de pouca utilidade para bloquear a corrente reversa devido à sua baixa tolerância à tensão reversa. Se um diodo convencional for instalado sem respeitar a polaridade, esse defeito de fabricação é fácil de identificar e corrigir. O emissor de luz, depois que a energia for aplicada, provavelmente falhará. Mesmo que um problema seja detectado antes que a tensão seja aplicada, é problemático desmontar um LED indicador em miniatura usando um secador de solda - derreter um invólucro de plástico transparente que fecha a junção p-n é tão fácil quanto descascar peras.
Portanto, ao montar LEDs indicadores, deve-se prestar atenção à presença de um padrão mnemônico indicando localização do ânodo ou cátodo.
Os elementos destinados à iluminação geralmente têm um chanfro, uma maré ou um entalhe no corpo - na maioria dos casos, significa o cátodo. Mas não há garantia de que o fabricante observe estritamente essa regra. Portanto, em caso de dúvida, é melhor jogar pelo seguro e verificar LED (pelo menos um do lote) com um multímetro.
Foi mencionado que o elemento SMD não é diferente de um LED convencional, com exceção de um pacote sem chumbo. Portanto, o esquema de comutação também não será diferente. A tensão de alimentação do LED deve ser aplicada através de um driver ou resistor limitador, observando a polaridade.
Os LEDs podem ser combinados em cadeias seriais, que são então conectadas em paralelo em matrizes. Esta combinação atinge a potência desejada em uma determinada tensão de alimentação.
Ao reparar luminárias com a substituição de elementos radiantes (um ou mais) durante a operação, a placa deve ser protegida de dobras e estresse mecânico. Todos os elementos do formato SMD em tais condições são propensos à formação de microfissuras no corpo, violação da integridade da solda, invisível aos olhos. Como resultado de tal reparo, você pode obter vários LEDs defeituosos em vez de um e perder tempo para solucionar problemas. É melhor não remover a placa, mas ela é instalada em um dissipador de calor com grande massa e capacidade de calor; portanto, será necessário um ferro de solda ou um secador de cabelo de alta potência para aquecer a solda. Se houver confiança de que um determinado LED está com defeito, você pode tentar não soldá-lo, mas mordê-lo. Mas deve-se tomar cuidado para não danificar mecanicamente os condutores impressos. Ao reinstalar um elemento reparável, deve-se lembrar que os LEDs são sensíveis ao superaquecimento e tentam evitar solda prolongada.
Vídeo temático:
Ao desenvolver dispositivos de iluminação caseiros, deve-se estar ciente do problema de remoção de calor dos LEDs. A placa deve ser sempre instalada em um dissipador adicional de área suficiente e, para isso, deve ter um design adequado (sem elementos na parte traseira, furos para parafusos para fixação, etc.).
Apesar de algumas deficiências, o formato de componente eletrônico SMD se enraizou na indústria eletrônica. A contribuição dos elementos sem chumbo em miniatura para a redução do custo dos equipamentos eletrônicos na última década é muito significativa. Os LEDs também estão envolvidos neste processo.