چیپ SMD از پرمصرفترین انواع ال ای دی ها است که در سایز های مختلف با کیفیت مطلوبی برای تولید لوازم روشنایی و نورپردازی مورد استفاده قرار می گیرند.اس ام دی SMD مخفف Surface Mounted Device می باشد که به تکنولوژی در ساخت محصولات الکترونیکی گفته می شود. و از زمانیکه وارد بازار شدند بسیار مورد توجه قرار گرفتند و روز به روز به محبویت آنها افزوده شد.
از مهم ترین مزایای آن می توان به قابلیت عملکرد مناسب٬ کاهش تولید گرما٬ کاهش مصرف برق اشاره کرد. از این نوع چیپ در تولید درایور ال ای دی و لامپ و ال ای دی های بلوکی و نواری همچنین برای تولید پروژکتور استفاده میشود.
ال ای دی ها (LED) نوعی دیود هستند که عبور جریان الکتریکی از آنها باعث برانگیخته شدن و ایجاد نور در آنها میشود. به دلیل پیشرفت هایی که در تکنولوژی ساخت لامپ های LED در گذر زمان صورت گرفته، باعث شده که آن ها به یکی از کارآمد ترین و مقرون به صرفه ترین لوازم روشنایی تبدیل شوند. در واقع مهم ترین بخش در لامپ های ال ای دی، بخشی به نام چیپ است. که در واقع چیپ همان دیود می باشد در LED بکار می رود و معمولا پر هزینه ترین جزء درساخت LED ها محسوب می شود . بسته به نحوه ی قرار گیری چیپ ها در داخل لامپ های LED، دسته بندی ال ای دی ها صورت میگیرد . که با توجه نحوه قرار گیری چیپ ها سه نوع اصلی لامپ های LED عبارتند از:
الایدیهای DIP قدیمیترین نسل الایدیها که در سال ۱۹۶۲ توسط Nick Holonyak توسعه یافت.اولین تصویر ذهنی افراد از LED های نوع (DIP (dual in-line pakage می باشد که تکنولوژی ساخت قطعات الکترونیکی است که دو ردیف پایه برای هر قطعه در نظر گرفته می شود که از درون بورد PCB عبور کرده و لحیم می شوند.این لامپ ها از دو پایه موازی متصل به یک محفظه پلاستیکی کپسول مانند تشکیل شده اند و چیپ ال ای دی در داخل محفظه قرار گرفته است .علت اصلی کاهش نور این ال ای دی LED ها وجود همین محفظه پلاستیکی عایق در اطراف ال ای دی DIP LED است که مانع از خروجی گرمای تولید شده توسط چیپ ال ای دی LED Chip به بیرون و افزایش دمای آن می شود که در طولانی مدت باعث کاهش نور آن ها می گردد.
هرچند طول عمر این محصول نسبت به چیپ SMD و COM کمتر میباشد، اما همچنان از آنها در نمایشگرهای بزرگ، تابلوها، علائم و کمابیش در تجهیزات الکترونیکی بهعنوان نمایشگر استفاده می شود، که دلیل اصلی آن هزینه پایین، درخشندگی بالا و سهولت در استفاده از آنها میباشد. این نوع LED ها با وجود اینکه هنوز کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارند و در بازار ایران به نام ۵ میلی متری ، کلاهی ، اووال و … نیز شناخته می شوند. برای مقایسه انواع این ال ای دی LED ها باید زاویه نور خروجی را نیز در نظر گرفت ، زیرا که زاویه نور خروجی ال ای دی LED های کلاهی ، اووال و لنز دار با هم متفاوت هستند. در سال های ابتدائی کاربرد زیادی در تولیدات روشنایی نورپردازی داشتند، ولی به دلیل نواقصی و کارایی پایین که داشتند، خانواده های دیگری از الایدیها طراحی و ساخته شدند که کلیه معایب الایدیهای DIP را برطرف نمودند در امور روزانه به کار برده می شوند. این نوع ال ای دی ها در زمان ساخت قابلیت دستکاری چندانی ندارند و به همین دلیل دارای تنوع زیادی نیستند. همچنین زاویه تابش در آنها ۳۸ درجه است که ناحیه بزرگی را پوشش نمی دهند.
از جمله محدودیت های الایدیهای DIP میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
طول عمر کم این خانواده از ال ای دی می باشد( حداکثر ۱۵,۰۰۰) ساعت که در مقایسه با نسل های جدید الایدی بسیار پایین تر است.
میزان چگالی نوری به این مفهوم که در فضایی بسیار کوچک میزان نور بالایی تولید شود.
توان های بسیار پایین الایدیهای DIP و عدم امکان تولید با توان های بالا
عدم امکان استفاده از الایدیهای DIP به منظور مصارف روشنایی و فقط محدود به کاربردهای تزئیناتی
چنانچه ناچار به استفاده از این نوع ال ای دی ها برای مصارف روشنایی و نورپردازی هستید ، لزوما از برند های معتبر استفاده نموده و دقت کنید در انواع توان بالا تر پایه های ال ای دی در قسمت خروجی دارای زائده هیت سینک مانندی جهت انتقال دما باشند و همچنین در قسمت مسی بورد PCB زوائدی برای انتقال دما در نظر بگیرید و این بورد را در فضای غیر بسته استفاده نمایید تا هوا تا جای ممکن قابلیت عبور و مرور داشته باشد.
واژه COB مخفف کلمه Chip-On-Board است وبه معنای چیپ تراشه های بر روی برد می باشد،که دارای مزایای متعددی نسبت به تکنولوژیهای الایدیهای قدیمی مانند الایدیهای Surface Mounted Diode) SMD) یا الایدیهای Dual In-line Package) DIP) هستند. یکی از پیشرفتهای اخیر در فناوری الایدی، COB یا “Chip on Board” است که یک قدم رو به جلو در مصرف انرژی کارآمد میباشد. چیپ ال ای دی COB مانند چیپ SMD دارای چندین دیود در همان سطح هستند. اما تفاوت بین LED های COB و SMD در این است که LED های COB دارای تعداد دیودهای بیشتری هستند.تراشههای COB معمولاً دارای ۹ یا تعداد بیشتری دیود هستند.
اما مهمترین مزیت این است که این تکنولوژی COB اجازه میدهد تا چگالی بسیار بیشتری از آرایههای LED در یک بستر کوچک گنجانده شوند که باعث شدت بیشتر و یکنواختی بیشتر نور می شود. به طور خلاصه، با استفاده از تکنولوژی COB میتوان به میزان زیادی هدررفت، مصرف انرژی و فضای مصرفی را کاهش داد و خروجی نور را ثابت نگه داشت.
یکی دیگر از مزیت های بزرگ استفاده از تکنولوژی COB این است که دستگاه های COB فقط دو عدد پایه خروجی برای کل تراشه بدون توجه به تعداد دیودها دارند.این طراحی مدار، صرف نظر از تعداد دیودهای تراشه، به سادگی برای بقیه دستگاه LED منجر می شود.مزایای استفاده از LEDهای COB عبارتند از:
۱- تراکم به دلیل کوچک بودن تراشه
۲- شدت بالای نور، به ویژه در فاصله نزدیک
۳- یکنواختی بالا نور ، حتی در فاصله های کاری نزدیک
۴- ساده سازی طراحی، به دلیل داشتن فقط ۲ پین مثبت و منفی
۵- بازده نوری مناسب و طول عمر بالا
SMD نوعی از لامپ LED میباشد که با استفاده از چیپهای SMD بر روی برد pcb لحیم میشوند.خانواده Surface Mounted Diode) SMD LED) نسل جدیدتری از خانواده DIP-LED و قدیمی تر ازCOB-LED هستند که مانند سایر قطعات الکترونیکی SMD فاقد پایههای بلند هستند و بر روی سطح برد نصب و لحیم میشوند. طول عمر بالا و مصرف انرژی پایین از ویژگی های آن میباشد. این مدل از چیپ ها قابلیت RGB دارند و تا میلیونها رنگ متفاوت میتوانند ایجاد کنند.
چیپهای SMD یا “قطعه نصب شونده بر روی سطح” از طریق اتصال بر روی Printed Circuit Board) PCB) طراحی شدهاند. پکیجهای SMD بر خلاف DIP ها که دارای دو پایهاند و کاتد بر روی برد بودند، میتواند ۲، ۴ یا ۶ اتصال بر روی برد داشته باشند که این بستگی به تعداد چیپهای داخل پکیج دارد. در طراحی SMD برای هر دیود یک مدار جداگانه وجود دارد. الایدیهای SMD در مقایسه با سایر انواع LED ها به طور قابل توجهی کوچکتر هستند؛ زیرا این نوع از الایدیها درون هیچ بستهای قرار نگرفتهاند. به همین دلیل الایدیهای SMD با استفاده از تجهیزاتی با دقت بالا و در مقیاس صنعتی تولید و مونتاژ میشود.از این نوع چیپ در تولید led پاور و لامپ و ال ای دی های بلوکی و نواری و یا لامپ ریسه ای همچنین برای تولید پروژکتور استفاده میشود.
چیپ SMD به دلیل دارا بودن قیمت مناسب، شدت نور بالا و همچنین سهولت در نصب و منتاژ در کاربردهای تجاری که نیاز به تولید حجم زیادی از محصولات روشنایی میباشد، بسیار محبوب شدهاند و تاثیر شگرفی در توسعه صنعت الایدی داشتهاند که یکی از مهمترین دلایل آن توان استفاده از سه چیپ بر روی یک پکیج است. هنگامی که پکیج شامل سه چیپ قرمز، سبز و آبی باشد، قابلیت تولید تمامی رنگها را خواهد داشت. با تنظیم سطح خروجی هر چیپ بر روی پکیج میتوان نورهای مختلفی پدید آورد که مورد استقبال گستردهای قرار گرفته است. این الایدیها دارای دو یا چند پایه برای لحیمکاری به اضافه یک پد مخصوص برای انتقال حرارت هستند.
از مزایای تکنولوژی SMD می توان به قابلیت انعطافپذیری در پیادهسازی، جایگزین مناسبی برای لامپهای التهابی و فلورسنتی اشاره کرد.که این نوع چیپها در مقایسه با ال ای دی DIP بسیار کوچکتر هستند که باعث کاربریهای گستردهتر SMD میشود و طراحیهای مختلف را امکانپذیر میسازد. SMD توانایی بسیار زیادی در ترکیب رنگهای نوری دارد که از جمله ویژگیهای بارز این تکنولوژی به شمار میآید.طول عمر بیشتر یکی دیگر از ویژگیهای مهم چیپ اس ام دی می باشد، که طول عمر یک چراغ معمولی LED SMD در صورت استفاده از انرژی و ولتاژ مناسب، میتواند به یکصد هزار ساعت برسد.
از انواع این ال ای دی LEDها می توان به چیپ های SMD اس ام دی ۵۶۳۰-۲۸۳۵-۳۰۳۰-۳۵۲۸-۳۰۲۰-۳۵۳۵-۳۰۱۴-۴۰۱۴-۵۰۵۰ وغیره اشاره کرد که این اعداد نشان دهنده سایز چیپ ال ای دی هستند و در ال ای دی استریپ ها Strip LED، نواری و خطی در رنگ های سفید آفتابی و سفید مهتابی کاربرد دارند:
از انواع این ال ای دی LEDها می توان به چیپ های SMD اس ام دی ۵۶۳۰-۲۸۳۵-۳۰۳۰-۳۵۲۸-۳۰۲۰-۳۵۳۵-۳۰۱۴-۴۰۱۴-۵۰۵۰ وغیره اشاره کرد که این اعداد نشان دهنده سایز چیپ ال ای دی هستند و در ال ای دی استریپ ها Strip LED، نواری و خطی در رنگ های سفید آفتابی و سفید مهتابی کاربرد دارند
یکی از پر مصرف ترین نوع از ال ای دی ها چیپ SMD 5630 می باشند که به دلیل سایز خاص خود بیشتر در ال ای دی های شاخه ایی از آنها استفاده می کنند و همین طور در تولید لامپ های اس ام دی از این چیپ ها استفاده میکنیم.این نوع چیپ اس ام دی که با شار نوری ۶۰ تا ۶۵ لومن و با توان ۱ وات و یا ۰٫۵ وات از پر مصرف ترین نوع چیپ ها می باشند و در طیف رنگی بیشتر ۶۵۰۰ کلوین و یا ۳۵۰۰ کلوین که همام سفید مهتابی و سفید آفتابی می باشند.
چیپ ال ای دی ۲۸۳۵ نیز از پر مصرف های چیپ اس ام دی می باشند و در حال حاظر چیپ های ۲۸۳۵ با ولتاژ ۱۸ ولت ، ۳٫۲ ولت و همین طور ۶ ولت و ۹ ولت و همین طور به کمک آی سی زونوپو و همین طور مقاومت اس ام دی می توان لامپ ال ای دی با برق مستقیم یعنی برق شهری تولید کرد.
چیپ اس ام دی ۳۵۲۸ با ولتاژ ۳٫۲ ولت و جریان ۳۰۰ میلی آمپر هستند و در تمامی رنگ ها موجود است و نه تنها در رنگ سفید مهتابی و سفید آفتابی بلکه با رنگ انبر که همان پرتغالی است و اس ام دی ۳۵۲۸ آبی رنگ و اس ام دی ۳۵۲۸ قرمز رنگ و همین طور سبز موجود می باشد و برای این که یک پروژکتور اس ام دی تولید کنیم بهترین چیپ این نوع چیپ می باشند.
چیپ اس ام دی ۵۰۵۰ برای ساخت ال ای دی بلوکی و همین طور در ال ای دی های شاخه ایی از این ال ای دی ها مورد استفاده قرار می گیرد. که بیشترین استفاده از آن، آر جی بی(RGB)می باشد و فوق العاده پر مصرف می باشند.
چیپ اس ام دی ۵۰۵۰ به صورت مربعی ساخته می شوند و درون هر کدام از این اس ام دی ها معمولا ۳ عدد چیپ اس ام دی درونشان بکار رفته، از پر مصرف های ال ای دی ها است.
چیپ اس ام دی ال ای دی ۵۰۵۰ آر جی بی از بهترین نوع ال ای دی ها می باشد برای این که به کمک این چیپ اس ام دی می توان تمامی رنگ ها بدست آورد که یک برد با کمک یک کنترلر به راحتی می توان بیشترین رنگ ها را ایجاد کرد که به کنترلر آر جی بی فلاشر گفته می شود که تنوع زیادی دارد.