LED diódy SMD
(7 440)SMD LED diódy (tzn. určené na povrchovú montáž) patria medzi najobľúbenejšie optoelektronické komponenty. Používajú sa ako podsvetľovacie a signalizačné prvky, vytvárajú sa z nich väčšie matrice využívané v LED „žiarovkách“ a „žiarivkach“, LED pásoch a celom rade iných zariadení. Ich obrovskou výhodou sú ich malé rozmery, vďaka ktorým sa dajú použiť v mobilných zariadeniach (dobrým príkladom takéhoto využitia sú blesky a baterky v mobilných telefónoch). Diódy SMD sú okrem toho aj prvkami LCD displejov, kde sa používajú na osvetlenie matice.
Treba podotknúť, že SMD LED diódy sa vyznačujú parametrami, ktoré sú podobné, respektíve dokonca zhodné s parametrami prvkov THT, čo tiež prispieva k ich obľúbenosti. Napriek tomu je potrebné poznamenať, že malé optoelektronické komponenty sa môžu prehrievať – to platí najmä pre aplikácie v oblasti osvetlenia. Konštruktér a inštalatér musia preto vždy brať do úvahy správne chladenie LED diód (prúd vzduchu alebo priliehanie prvku k teplo odvádzajúcemu povrchu, napr. k medenému chladiču alebo k hliníkovej montážnej lište).
V oblasti amatérskych projektov či vývoja prototypov je použitie SMD LED diód trochu náročné – našťastie však nič nestojí v ceste použiť THT prvky v navrhnutom obvode a následne, pri návrhu finálnej verzie zariadenia, ich nahradiť menšími ekvivalentmi.
Aké sú typické aplikácie farebných SMD LED diód?
V kategórii SMD LED diód môžeme nájsť tri skupiny produktov: biele prvky, farebné prvky a optické vlákna. Farebné SMD LED diódy patria medzi typické signalizačné prvky. Súčiastky LED určené na povrchovú montáž sa vyberajú prevažne z dvoch dôvodov: s cieľom minimalizovať priestor, ktorý na DPS zaberajú optoelektronické prvky a zároveň vyhnúť sa potrebe vŕtania dosky. Ak je celý obvod vyrobený v technológii SMD, použitie prvku THT by jednoducho nebolo optimálne. Kompaktný svetelný zdroj má však aj svoje nevýhody. Predovšetkým je umiestnený rovnobežne s povrchom DPS a jeho čelo má relatívne malú plochu. Preto sa používajú špeciálne optické vlákna pre LED diódy: prvky vyrobené z priehľadného plastu, privádzajúce svetlo do lepšieho (z hľadiska konštrukcie) bodu. Sú určené pre montáž na povrchu DPS a ich výstup je umiestnený kolmo vzhľadom na vstup. Vďaka tomu je možné LED diódy osadiť na základnej doske zariadenia, pričom nimi vyžarované svetlo bude pre operátora/užívateľa dokonale viditeľné (napr. na prednom paneli).
Na tomto mieste treba poznamenať, že do skupiny farebných LED diód patria aj viacfarebné prvky, vrátane RGB prvkov. Tie posledné menované emitujú zmes červeného, zeleného a modrého svetla, ktorá (v závislosti od proporcií) vytvára ilúziu ľubovoľnej zvolenej farby. Zvyčajne sa na riadenie týchto prvkov používa PWM signál – a za účelom získania jednoliatej farby difúzne prvky. Špeciálnym variantom viacfarebných komponentov sú tzv. RGBW prvky, ktoré obsahujú aj štruktúru vyžarujúcu biele svetlo.
Výhody SMD LED diód vyžarujúcich biele svetlo
Na rozdiel od farebných prvkov sa biele SMD LED diódy najčastejšie používajú ako zdroj osvetlenia. Samozrejme môžu mať aj signalizačné funkcie – v takejto roli ich čoraz viac využívajú výrobcovia elektroniky/domácich spotrebičov. V ponuke TME je však možné nájsť aj prvky s relatívne vysokým výkonom (až do 1 W), určené na vytváranie iluminácií, doplnkového osvetlenia, či na tvorbu efektových inštalácií. Vďaka výbornej prúdovej účinnosti sa takéto prvky často používajú v zariadeniach napájaných z batérií: biele SMD LED diódy s nižším výkonom sa používajú napríklad na podsvietenie klávesníc v notebookoch, prvky s vyššou svietivosťou sa inštalujú do bateriek alebo elektrického náradia. Treba tiež zdôrazniť, že LED diódy určené na osvetlenie interiérov, teda s vysokým výkonom, boli zoskupené v samostatnej časti katalógu TME.
Dôležitým parametrom LED diód vyžarujúcich biele svetlo je jeho farebná teplota. Aj malý rozdiel vo vlnovej dĺžke vyžarovanej elektromagnetickej vlny vplýva na to, či ľudské oko vníma svetlo ako „teplé“ alebo „studené“. Táto hodnota sa udáva v Kelvinoch (K). Osvetlenie s teplotou 5000…8000 K je blízke prirodzenému svetlu. Svetlo s farebnou teplotou nižšou ako 5000 K nadobúda žltú farbu (1000 K je farba plameňa), s teplotou nad 8000 K – zase modrastú.
Ako už bolo vyššie spomenuté, v prípade vysokovýkonných svetelných zdrojov je dôležité zabezpečiť správne odvádzanie tepla emitovaného v štruktúre daného prvku. Samostatná SMD LED dióda, dokonca aj veľmi malých rozmerov, môže produkovať svetelný tok viac ako 135 lm. To znamená viac ako klasická 10 W žiarovka. Spotrebuje, samozrejme, oveľa menej energie (napr. 1 W), ale kvôli svojim malým rozmerom môže dosahovať teploty až niekoľkých desiatok °C, ktoré môžu byť pre ľudský organizmus nebezpečné, prípadne môžu viesť k deformácii plastov.
Dôležité parametre a označenia SMD LED diód
Postup pri výbere SMD LED diód je rovnaký ako v prípade prvkov uzavretých v krytoch iného typu. Jediným podstatným rozdielom bude samozrejme formát, ktorý sa zvyčajne uvádza prostredníctvom označení typických pre prvky pre povrchovú montáž. Rozmery podľa tejto konvencie opisuje štvormiestny symbol: prvé dve a posledné dve číslice označujú dĺžku a šírku prvku. Jednotkou sú stotiny palca. Existuje aj alternatívna, metrická metóda označovania SMD súčiastok, v prípade ktorej je význam jednotlivých symbolov identický, pričom sa používa jednotka 0,1 mm. Treba mať na pamäti, že nie všetky optoelektronické komponenty sa vyrábajú v týchto štandardných veľkostiach (hoci väčšina áno).
Ostatné parametre LED diód sa nemenia, bez ohľadu na formát. Pracovné napätie a prúd diódy opisujú jej elektrické charakteristiky a tiež umožňujú vybrať rezistor obmedzujúci intenzitu elektrického prúdu. Výkon označuje aké množstvo energie daný prvok spotrebuje. Vyžarovací uhol popisuje špecifickosť použitej šošovky: v závislosti od aplikácie sa konštruktér môže rozhodnúť použiť LED diódu s malým (rádovo niekoľko stupňov) alebo veľmi veľkým (takmer 180°) vyžarovacím uhlom, vďaka čomu bude svetlo viditeľné aj v línii takmer rovnobežnej s povrchom DPS. Farba LED diódy je definovaná dvoma spôsobmi: všeobecne (názvom, "červená", "zelená" atď.) a tiež presným špecifikovaním vlnovej dĺžky vyžarovanej elektromagnetickej vlny. Pri bielych LED diódach bude dôležitým parametrom aj ich svetelný tok uvádzaný v lúmenoch (lm), niekedy aj v mililumenoch (najmä pri signalizačných prvkoch).
Sklad:
