Inchi 0.56 ya Onyesho la LED ya Rangi Nyekundu ya Juu - Urefu wa 14.22mm - Voltage ya Mbele ya 2.6V - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea maelezo ya kina ya kijenzi cha onyesho la LED yenye utendaji wa hali ya juu, yenye urefu wa tarakilishi wa inchi 0.56 (14.22 mm). Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji uonyeshaji wazi na mkali wa nambari au herufi-nambari, ukiwa na uonekano bora na uaminifu. Muundo wake wa msingi unalenga kutoa utendaji bora wa mwanga kupitia nyenzo za kisasa za semiconductor.

Onyesho hili linatumia muundo thabiti, kuhakikisha maisha marefu ya uendeshaji na uthabiti dhidi ya mtikisiko na mshtuko, na kufanya kuifaa kwa matumizi ya viwanda, vifaa vya kipimo, na vya elektroniki vya watumiaji ambapo pato la kuona linalotegemewa ni muhimu.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za tarakilishi hii ya onyesho zinatokana na teknolojia yake ya nyenzo na muundo wa mwanga. Matumizi ya nyenzo ya semiconductor ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kwenye msingi usio wa uwazi wa Gallium Arsenide (GaAs) ni kitu cha kipekee. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake wa juu katika sehemu nyekundu hadi ya kahawia ya wigo unaoonekana, na huchangia moja kwa moja kwenye mwangaza wa juu na usafi bora wa rangi wa kifaa.

Mchanganyiko wa uso wa rangi ya kijivu mwanga na rangi nyeupe ya sehemu umechaguliwa mahsusi ili kuongeza uwiano wa tofauti. Hii inaboresha uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za mwanga wa mazingira, kutoka mazingira yenye mwanga mdogo hadi vyumba vyenye mwanga mkali. Pembe pana ya kutazama inahakikisha kuwa habari iliyoonyeshwa inabaki inasomeka hata inapotazamwa kutoka kwa nafasi zisizo kwenye mhimili, jambo ambalo ni muhimu kwa mita za paneli, vifaa vya majaribio, na maonyesho ya habari ya umma.

Mahitaji madogo ya nguvu ni faida nyingine muhimu, na kuwezesha ujumuishaji katika mifumo inayotumia betri au yenye ufanisi wa nishati bila kukatiza mwangaza wa onyesho. Kifaa hiki kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, na kutoa uthabiti na utabiri katika viwango vya mwangaza kwenye vikundi vya uzalishaji, jambo ambalo ni muhimu kwa maonyesho yenye tarakilishi nyingi ambapo muonekano sawa ni lazima.

Soko lengwa linajumuisha sekta mbalimbali pamoja na otomatiki ya viwanda (kwa usomaji wa udhibiti wa mchakato), vifaa vya majaribio na kipimo (mita nyingi, oscilloscope), vifaa vya matibabu, dashibodi za magari (kwa maonyesho ya ziada), na vifaa vya watumiaji. Uaminifu na utendaji wake hufanya kuwa chaguo bora kwa wabunifu wanaohitaji suluhisho la onyesho la nambari lenye kudumu na wazi.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Uelewa kamili wa vigezo vya umeme na mwanga ni muhimu kwa muundo sahihi wa sakiti na kufikia utendaji unaotakikana katika matumizi ya mwisho.

2.1 Sifa za Fotometri na Mwanga

Utendaji wa mwanga umeelezwa chini ya hali za kawaida za majaribio kwa joto la mazingira (Ta) la 25\u00b0C.Nguvu ya Mwanga ya Wastani (Iv)imeainishwa kuwa angalau 320 \u00b5cd, thamani ya kawaida ya 700 \u00b5cd, na hakuna kiwango cha juu kilichotajwa, inapotumika kwa mkondo wa mbele (IF) wa 1mA. Kigezo hiki, kilichopimwa kwa kutumia kichujio kinachokaribia mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic, kinaonyesha mwangaza unaohisiwa. Safu mpana inaonyesha kuwa uchaguzi makini unahitajika kwa matumizi yanayolingana na nguvu.

TheWavelength Kuu (\u03bbd)ni 639 nm, na kuainisha pato kama rangi nyekundu ya juu.Wavelength ya Utoaji wa Kilele (\u03bbp)kwa kawaida ni 650 nm. Tofauti ndogo kati ya wavelength kuu na ya kilele inaonyesha pato safi la wigo.Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (\u0394\u03bb)ni 20 nm, ambayo inaelezea upana mwembamba wa wigo wa mwanga unaotolewa; thamani ndogo inaonyesha chanzo cha mwanga chenye rangi moja zaidi.

TheUwiano wa Ulinganifu wa Nguvu ya Mwanga (Iv-m)umeainishwa kuwa 2:1 kiwango cha juu wakati sehemu zinatumika kwa 10mA. Uwiano huu unaamua tofauti inayoruhusiwa katika mwangaza kati ya sehemu tofauti za tarakilishi moja au kati ya tarakilishi, na kuhakikisha muonekano sawa katika nambari iliyoonyeshwa.

2.2 Sifa za Umeme na Joto

Kigezo muhimu cha umeme niVoltage ya Mbele kwa Kila Sehemu (VF), ambayo ina thamani ya kawaida ya 2.6V kwa mkondo wa kuendesha (IF) wa 20mA. Kiwango cha chini kimetajwa kuwa 2.1V. Voltage hii ni muhimu kwa kubuni sakiti ya kudhibiti mkondo.Mkondo wa Nyuma kwa Kila Sehemu (IR)ni kiwango cha juu cha 100 \u00b5A wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika, na kuonyesha sifa ya uvujaji wa diode katika hali ya kuzima.

Vikomo vya joto na uaminifu vimeainishwa chini yaViwango vya Juu Kabisa.Mkondo wa Mbele unaoendelea kwa Kila Sehemuni 25 mA kwa 25\u00b0C, na kipengele cha kupunguza thamani cha 0.28 mA/\u00b0C. Hii inamaanisha kuwa mkondo unaoendelea unaoruhusiwa hupungua kwa mstari kadiri joto la mazingira linapoinuka zaidi ya 25\u00b0C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

TheMkondo wa Mbele wa Kilele kwa Kila Sehemuumeainishwa kuwa 90 mA lakini tu chini ya hali maalum za mipigo: mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mfumo wa 0.1ms. Hii inaruhusu vipindi vifupi vya kuendesha kupita kiasi kwa kuzidisha au kufikia mwangaza wa kilele wa juu zaidi.Mtawanyiko wa Nguvu kwa Kila Sehemuumezuiliwa hadi 70 mW. Kifaa kinaweza kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya safu pana ya joto ya -35\u00b0C hadi +105\u00b0C. Joto la solder halipaswi kuzidi 260\u00b0C kwa zaidi ya sekunde 3 kwa umbali wa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa wakati wa usanikishaji.

3. Habari ya Mitambo na Ufungaji

Ujenzi wa kimwili wa kifaa huamua ukubwa wake, mahitaji ya kufungia, na ujumuishaji wake kwa jumla katika bidhaa.

3.1 Vipimo vya Kifurushi na Mpangilio wa Pini

Kifaa hiki kinalingana na kifurushi cha kawaida cha onyesho la LED yenye tarakilishi mbili. Vipimo vyote vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa \u00b10.25 mm isipokuwa imetajwa vinginevyo kwenye mchoro wa vipimo. Mchoro huu ni muhimu kwa wabunifu wa mpangilio wa PCB ili kuunda ukubwa sahihi, na kuhakikisha umbo sahihi la mitambo na uundaji wa kiungo cha solder.

Mpango wa muunganisho wa pini ni muhimu kwa muunganisho sahihi. Kifaa kinaUsanidi wa Anodi ya Kawaida. Kuna pini mbili tofauti za anodi ya kawaida: Pini 12 kwa Tarakilishi 1 na Pini 9 kwa Tarakilishi 2. Hii inaruhusu udhibiti huru au kuzidisha kwa tarakilishi hizo mbili. Kathodi za sehemu (A hadi G, na Nukta ya Desimali) zimeunganishwa sambamba kwenye tarakilishi zote mbili. Kwa mfano, Pini 11 (Kathodi A) inadhibiti sehemu 'A' ya Tarakilishi 1 na Tarakilishi 2. Pini 6 na 8 zimetajwa kuwa \"Hakuna Muunganisho\" (N/C). Mchoro wa sakiti wa ndani wa kina kwa kawaida unaonyesha muundo huu wa anodi ya kawaida, kathodi sambamba kwa tarakilishi mbili.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa waraka wa data hutoa data ya jedwali, mikunjo ya kawaida ya sifa hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida.

Mkunjo wa voltage ya mbele (VF) dhidi ya mkondo wa mbele (IF) ni wa msingi. Unaonyesha uhusiano usio wa mstari ambapo VF huongezeka na IF. Wabunifu hutumia hii kuchagua thamani sahihi ya kipingamkondo kwa voltage maalum ya usambazaji ili kufikia mkondo wa kuendesha unaolengwa (k.m., 10mA au 20mA).

Mkunjo wa nguvu ya mwanga (Iv) dhidi ya mkondo wa mbele (IF) unaonyesha jinsi mwangaza unavyopimwa na mkondo. Kwa kawaida ni wa mstari kwenye mikondo midogo lakini unaweza kujaa kwenye mikondo ya juu kutokana na athari za joto na ufanisi. Mkunjo huu husaidia wabunifu kusawazisha mwangaza dhidi ya matumizi ya nguvu na maisha marefu ya kifaa.

Mkunjo wa nguvu ya mwanga dhidi ya joto la mazingira ni muhimu kwa kuelewa kupunguza thamani kwa joto. Kadiri joto linavyoongezeka, ufanisi wa chip ya LED hupungua, na kusababisha kupungua kwa nguvu ya pato kwa mkondo sawa wa kuendesha. Hii lazima izingatiwe katika matumizi yanayokabiliwa na joto la juu la uendeshaji ili kuhakikisha onyesho linabaki lenye mwangaza wa kutosha.

5. Mwongozo wa Solder na Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi wakati wa mchakato wa usanikishaji ni muhimu ili kuzuia uharibifu na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu.

Kiwango cha juu kabisa cha solder kimetajwa wazi: kifaa kinaweza kustahimili joto la juu la 260\u00b0C kwa muda wa juu wa sekunde 3, kilichopimwa kwenye nukta ya 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Mwongozo huu umeundwa kwa michakato ya solder ya wimbi au solder ya reflow. Kuzidi vikomo hivi vya wakati-joto kunaweza kusababisha kushindwa kwa uunganisho wa waya wa ndani, kuvunjika kwa kifurushi, au kuharibika kwa chip ya LED.

Inapendekezwa kufuata miongozo ya kawaida ya JEDEC au IPC kwa unyeti wa unyevunyevu na taratibu za kuoka ikiwa vifaa vimehifadhiwa katika mazingira yasiyodhibitiwa kabla ya matumizi, ingawa kiwango maalum hakijatajwa katika waraka huu wa data. Kutumia tahadhari za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli) wakati wa ushughulikia kunashauriwa kila wakati kwa vipengele vya semiconductor.

6. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

Kujumuisha onyesho hili kunahitaji ubunifu wa umeme na mwanga makini.

6.1 Ubunifu wa Sakiti ya Kuendesha

Kwa onyesho la anodi ya kawaida, anodi kwa kawaida huunganishwa kwa usambazaji wa voltage chanya kupitia vipingamkondo au kuzimwa kupitia transistor. Kathodi za sehemu huunganishwa kwa IC ya kiendeshi (kama kiendeshi maalum cha onyesho au pini za GPIO za microcontroller) ambayo hutoa mkondo kwenye ardhi ili kuangaza sehemu. Thamani ya kipingamkondo (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF - Vdriver_sat) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele ya sehemu ya LED (tumia thamani ya kawaida au ya juu kwa uaminifu), Vdriver_sat ni voltage ya kujaa ya transistor ya kiendeshi au IC, na IF ni mkondo wa mbele unaotakikana.

Kwa kuzidisha tarakilishi mbili, anodi za kawaida (Pini 9 na 12) huwashwa mbadala kwa mzunguko wa juu (kwa kawaida >100Hz). Wakati anodi ya Tarakilishi 1 iko hai, viendeshi vya kathodi huwasilisha muundo wa Tarakilishi 1. Kisha, anodi ya Tarakilishi 2 huamilishwa na muundo wake unaolingana. Hii inapunguza idadi ya pini za kiendeshi zinazohitajika kwa kiasi kikubwa lakini inahitaji usahihi wa wakati ili kuepuka kuwaka na kuonekana kwa mzuka.

6.2 Ujumuishaji wa Mwanga

Uso wa kijivu mwanga hutoa mandharinyuma ya upande wowote, isiyo ya kuakisi ambayo inaboresha tofauti. Wakati wa kubuni kifuniko cha bidhaa, fikiria matumizi ya dirisha au kichujio. Kichujio cha msongamano wa upande wowote kinaweza kutumika kupunguza mwangaza katika mazingira yenye giza sana, wakati kichujio chenye rangi (k.m., nyekundu) kinaweza kuboresha tofauti zaidi katika hali zenye mwanga. Pembe pana ya kutazama inapaswa kuzingatiwa wakati wa kuweka onyesho kuhusiana na mistari ya kuona inayotarajiwa ya mtumiaji.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Kitu cha kipekee cha kifaa hiki ni matumizi yake yateknolojia ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP hutoa ufanisi wa juu zaidi wa mwanga. Hii inamaanisha kuwa hutoa mwanga zaidi (lumeni) kwa kiasi sawa cha nguvu ya umeme (wati), na kusababisha mwangaza wa juu zaidi na/au matumizi madogo ya nguvu.

Zaidi ya hayo, LED za AlInGaP kwa ujumla zina uthabiti bora wa joto na maisha marefu zaidi kutokana na sifa bora za nyenzo. Pato la \"nyekundu ya juu\" (wavelength kuu ya 639nm) pia ni rangi tofauti, iliyojaa nyekundu ikilinganishwa na nyekundu yenye rangi ya machungwa ya teknolojia za zamani. Ikilinganishwa na mbadala za kisasa, mchanganyiko maalum wa urefu wa tarakilishi wa inchi 0.56, usanidi wa anodi ya kawaida, na uainishaji wa nguvu ya mwanga uliothibitishwa ndio sifa zake za kuamua kwa wabunifu wanaochagua onyesho.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: \"Kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga\" inamaanisha nini?

A: Inamaanisha kuwa LED hupimwa na kuchaguliwa (kutupwa kwenye makundi) kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio. Hii inahakikisha uthabiti wakati tarakilishi nyingi zinatumiwa kwa pamoja, na kuzuia tarakilishi moja kuonekana kuwa na mwangaza zaidi au giza kuliko zile zilizo karibu nayo.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V?

A: Hapana, si moja kwa moja. Voltage ya kawaida ya mbele ni 2.6V, na pini ya GPIO ya microcontroller haiwezi kutoa au kupokea mkondo wa kutosha kwa usalama (kwa kawaida 20-40mA kiwango cha juu kwa kila pini, na kikomo cha jumla kwa chip). Lazima utumie vipingamkondo vya nje na uwezekano wa viendeshi vya transistor au IC maalum ya kiendeshi cha onyesho ili kutoa mkondo na voltage sahihi.

Q: Kwa nini kuna pini mbili tofauti za anodi ya kawaida kwa tarakilishi mbili?

A: Hii inawezesha kuzidisha. Kwa kuwasha anodi ya Tarakilishi 1 na kuweka sehemu zake, kisha kuzima na kuwasha anodi ya Tarakilishi 2 na sehemu zake, na kurudia mzunguko huu kwa kasi, unaweza kudhibiti tarakilishi mbili kwa kutumia pini 7 za sehemu + pini 2 za tarakilishi = pini 9, badala ya pini 7 x 2 = 14 ikiwa kila sehemu ingeunganishwa kwa waya kwa kujitegemea.

Q: Madhumuni ya pini za \"Hakuna Muunganisho\" (N/C) ni nini?

A: Ni pini zilizopo kimwili kwenye kifurushi ambazo hazijaunganishwa kwa umeme kwenye sakiti ya ndani ya LED. Mara nyingi hujumuishwa kwa uthabiti wa mitambo wa kifurushi wakati wa mchakato wa kutengeneza au kudumisha nafasi ya kawaida ya pini na ukubwa. Hazipaswi kuunganishwa kwenye sakiti.

9. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED (Diode ya Kutoa Mwanga) ni diode ya makutano ya p-n ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha diode inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo la makutano. Wakati vibeba maliki hivi (elektroni na mashimo) vinapounganishwa tena, vinatoa nishati. Katika diode ya kawaida ya silicon, nishati hii hutolewa hasa kama joto. Katika nyenzo kama AlInGaP, pengo la bendi ya nishati ni kiasi kwamba sehemu kubwa ya nishati hii ya kuunganishwa tena hutolewa kama fotoni (mwanga). Wavelength maalum (rangi) ya mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor. Pengo la bendi la AlInGaP limeundwa kutoa mwanga katika eneo nyekundu hadi kahawia ya wigo kwa ufanisi wa juu. Msingi usio wa uwazi wa GaAs husaidia kuakisi zaidi ya mwanga uliotengenezwa kupitia juu ya kifaa, na kuboresha ufanisi wa jumla wa uchimbaji wa mwanga.

10. Mienendo ya Maendeleo

Uwanja wa teknolojia ya onyesho unaendelea kubadilika. Ingawa tarakilishi tofauti za LED kama hii zinaendelea kuwa muhimu kwa matumizi maalum kutokana na unyenyekevu wao, mwangaza, na uaminifu, mienendo kadhaa inajulikana. Kuna harakati ya jumla kuelekea ujumuishaji wa juu zaidi, kama vile moduli za tarakilishi nyingi zilizo na viidhibiti vilivyojengwa ndani (kiingilio cha I2C au SPI) ambazo hurahisisha kazi ya microcontroller mwenyeji. Utafutaji wa ufanisi wa juu zaidi unaendelea, na uwezekano wa kuhamia kutoka AlInGaP kwenda mifumo ya nyenzo iliyoboreshwa zaidi kwa utoaji wa nyekundu/machungwa. Zaidi ya hayo, mahitaji ya safu pana zaidi za rangi na kuratibu maalum za rangi katika matumizi ya kitaalamu yanaweza kusababisha uchaguzi sahihi zaidi na maelezo madhubuti zaidi juu ya wavelength kuu na usafi wa rangi. Hata hivyo, faida za msingi za tarakilishi tofauti ya LED\u2014uthabiti, mwangaza wa juu, gharama nafuu kwa onyesho rahisi la nambari, na pembe bora ya kutazama\u2014zinahakikisha umuhimu wake unaoendelea katika bidhaa nyingi za viwanda na kibiashara.