Karatasi ya Data ya Taa ya Mchemraba EL 2020 LED - Kifurushi cha SMD - Nyeupe Baridi - 50lm @ 140mA - 3.0V - Pembe ya Kuona ya 120° - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Taa ya Mchemraba EL 2020 ni LED ya kiwango cha juu ya utendaji, ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD), iliyobuniwa kwa matumizi magumu ya taa za magari. Sehemu hii inawakilisha suluhisho la taa thabiti ndogo na ya kuaminika, likitoa usawa wa pato la mwangaza, ufanisi, na uthabiti unaohitajika kwa mifumo ya kisasa ya magari. Kanuni yake kuu ya ubunifu inalenga kutoa utendaji thabiti chini ya anuwai pana ya halijoto na hali ngumu za mazingira kama ilivyo kwa mazingira ya magari.

LED hii inapatikana kwa halijoto ya rangi ya Nyeupe Baridi, ikilenga matumizi ambapo mwanga mweupe mkali, wenye usawa hadi wenye rangi ya bluu kidogo unahitajika. Kifurushi kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki, ikirahisisha uzalishaji wa wingi. Faida kuu ya kifaa hiki ni usajili wake wa majaribio ya mkazo wa AEC-Q102 kwa semiconductor tofauti za optoelektroniki, ambayo ni kiwango cha tasnia kwa vipengele vya kiwango cha magari. Hii inahakikisha kiwango cha uthabiti na uimara kinachokidhi au kuzidi mahitaji ya OEM ya magari.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Kipimo cha Mwanga na Umeme

Sifa kuu ya kipimo cha mwanga ni mwangaza wa kawaida wa lumi 50 (lm) unapotumiwa na mkondo wa mbele (I_F) wa 140 mA. Ni muhimu kukumbuka uvumilivu uliobainishwa wa kipimo cha ±8% kwa mwangaza, ambao unazingatia tofauti za kawaida za uzalishaji. Thamani ya chini na ya juu kabisa chini ya hali hiyo hiyo ni 45 lm na 70 lm, mtawaliwa, zikifafanua dirisha la utendaji.

Kwa upande wa umeme, kifaa kinaonyesha voltage ya kawaida ya mbele (V_F) ya volti 3.0 kwa 140 mA, na anuwai kutoka 2.75 V hadi 3.5 V. Uvumilivu wa kipimo cha voltage ya mbele umebainishwa kuwa ±0.05V. Kifaa kina anuwai pana ya mkondo wa mbele wa uendeshaji kutoka chini ya 10 mA hadi kiwango cha juu kabisa cha 250 mA. Utendaji wa optiki unajulikana kwa pembe pana ya kuona ya digrii 120 (kwa uvumilivu wa ±5°), ikitoa muundo mpana, sare wa mionzi unaofaa kwa optics mbalimbali za taa.

2.2 Vipimo vya Juu Kabisa vya Joto na Mwili

Usimamizi wa joto ni muhimu kwa utendaji na maisha ya LED. Karatasi ya data inabainisha thamani mbili za upinzani wa joto: upinzani halisi wa joto (R_{th JS real}) kutoka kwa makutano hadi kwenye sehemu ya kuuza ni kawaida 24 K/W (upeo 32 K/W), wakati thamani inayotokana na umeme (R_{th JS el}) ni kawaida 17 K/W (upeo 23 K/W). Thamani ya chini ya umeme mara nyingi hutumika kama mwongozo wa ubunifu wa kihafidhina.

Vipimo vya juu kabisa vinafafanua mipaka ya uendeshaji ambayo haipaswi kuzidi ili kuzuia uharibifu wa kudumu. Vipimo muhimu vinajumuisha:

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d): 875 mW
• Mkondo wa Mbele (I_F): 250 mA (endelevu)
• Mkondo wa Mafuriko (I_FM): 750 mA kwa pigo ≤10 μs kwa mzunguko mdogo wa wajibu (D=0.005)
• Halijoto ya Makutano (T_J): 150 °C
• Halijoto ya Uendeshaji & Uhifadhi: -40 °C hadi +125 °C
• Ustahimilivu wa ESD (HBM): 8 kV
• Halijoto ya Kuuza kwa Reflow: 260°C kilele kwa sekunde 30 upeo

Kuzingatia mipaka hii ni muhimu kwa uendeshaji thabiti.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Kategoria

Ili kudhibiti tofauti za uzalishaji na kuruhusu ubunifu sahihi wa mfumo, LED zimepangwa katika kategoria kulingana na vigezo muhimu.

3.1 Kugawa Kategoria ya Mwangaza

Mwangaza umegawanywa katika kategoria tatu:

• F4:45 lm (Chini) hadi 52 lm (Upeo)
• F5:52 lm (Chini) hadi 60 lm (Upeo)
• F6:60 lm (Chini) hadi 70 lm (Upeo)

Thamani ya kawaida ya 50 lm iko ndani ya kategoria ya F4. Wabunifu lazima wachague kategoria inayofaa kulingana na pato la mwanga linalohitajika kwa matumizi yao.

3.2 Kugawa Kategoria ya Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele pia imegawanywa katika kategoria ili kusaidia katika ubunifu wa sakiti ya kiendeshi na usimamizi wa nguvu:

• 2730:2.75 V (Chini) hadi 3.0 V (Upeo)
• 3032:3.0 V (Chini) hadi 3.25 V (Upeo)
• 3235:3.25 V (Chini) hadi 3.5 V (Upeo)

3.3 Kugawa Kategoria ya Rangi (Chromaticity)

Mwangaza wa Nyeupe Baridi umefafanuliwa ndani ya nafasi ya rangi ya CIE 1931. Karatasi ya data inatoa viwianishi vya pembe kwa kategoria nne tofauti (63M, 61M, 58M, 56M) ambazo zinahusiana na anuwai za halijoto ya rangi inayohusiana (CCT):

• 63M:~6100K hadi 6600K
• 61M:~5800K hadi 6300K
• 58M:~5600K hadi 6100K
• 56M:~5300K hadi 5800K

Uwakilishi wa kielelezo kwenye mchoro wa chromaticity wa CIE unaonyesha kategoria hizi kama maumbo ya pembe nne. Uvumilivu uliobainishwa wa kipimo kwa viwianishi vya rangi ni ±0.005. Kugawa kategoria hii kunahakikisha uthabiti wa rangi kwenye LED nyingi katika usanikishaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

4.1 Mviringo wa IV na Mwangaza wa Jamma

Grafu ya Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele inaonyesha uhusiano wa kielelezo. Katika sehemu ya kawaida ya uendeshaji ya 140 mA, V_Fni takriban 3.0V. Mviringo huu ni muhimu kwa kubuni sakiti ya kuzuia mkondo.

Grafu ya Mwangaza wa Jamma dhidi ya Mkondo wa Mbele inaonyesha kuwa pato la mwanga halifuati mstari sawa na mkondo. Ingawa pato linaongezeka na mkondo, ufanisi (lumi kwa wati) kwa kawaida hupungua kwenye mikondo ya juu kutokana na ongezeko la halijoto ya makutano na sababu nyingine. Mviringo huu umerekebishwa kwa mwangaza kwenye 140 mA.

4.2 Utegemezi wa Joto

Grafu mbili muhimu zinaonyesha tofauti ya utendaji na halijoto ya makutano (T_j).

• Mwangaza wa Jamma dhidi ya Halijoto ya Makutano:Inaonyesha kuwa pato la mwanga hupungua kadri T_jinavyozidi. Kupoza joto kwa ufanisi ni muhimu sana ili kudumisha mwangaza unaotaka.
• Voltage ya Jamma ya Mbele dhidi ya Halijoto ya Makutano:Inaonyesha kuwa V_Fina mgawo hasi wa joto, ikipungua kwa mstari kadri T_jinavyopanda. Sifa hii wakati mwingine inaweza kutumika kwa kuhisi joto.
• Mabadiliko ya Chromaticity dhidi ya Halijoto ya Makutano:Inapanga mabadiliko katika viwianishi vya CIE x na y, ikionyesha mabadiliko madogo sana katika anuwai ya halijoto, ambayo ni muhimu kwa uthabiti wa rangi.

4.3 Usambazaji wa Wigo na Muundo wa Mionzi

Grafu ya Usambazaji wa Wigo wa Jamma inapanga ukubwa dhidi ya urefu wa wimbi kutoka 400nm hadi 800nm. Inaonyesha kilele katika eneo la bluu (karibu 450-455nm) kutoka kwa mwangaza wa msingi wa chip ya LED, na kilele pana zaidi katika eneo la manjano (karibu 550-600nm) kinachozalishwa na mipako ya fosforasi, ambayo huchanganyika kutoa mwanga wa Nyeupe Baridi.

Mchoro wa Kawaida wa Sifa za Mionzi unaonyesha kielelezo pembe ya kuona ya 120°, ukiwaonyesha usambazaji wa pembe ya ukubwa wa mwangaza ikilinganishwa na mstari wa katikati (0°).

4.4 Kupunguza Uwezo na Ushughulikiaji wa Pigo

Mviringo wa Kupunguza Mkondo wa Mbele ni zana muhimu ya ubunifu. Inapanga mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele endelevu dhidi ya halijoto ya pedi ya kuuza (T_S). Kadri T_Sinavyozidi, mkondo wa juu unaoruhusiwa lazima upunguzwe ili kuzuia kuzidi T_J(upeo) ya 150°C. Kwa mfano, kwa T_Sya 125°C, upeo wa I_Fni 250 mA.

Grafu ya Uwezo wa Ushughulikiaji wa Pigo Unaoruhusiwa inafafanua mkondo wa kilele cha pigo (I_FP) unaoruhusiwa kwa upana fulani wa pigo (t_p) na mzunguko wa wajibu (D), huku sehemu ya kuuza ikiwa kwenye 25°C. Hii ni muhimu kwa matumizi yanayotumia mipango ya kuendesha kwa pigo.

5. Taarifa za Mitambo, Kifurushi na Usanikishaji

5.1 Vipimo vya Mitambo

Karatasi ya data inajumuisha mchoro wa kina wa mitambo wa kifurushi cha LED. Vipimo muhimu (kwa milimita) vinafafanua ukubwa wa msingi, urefu, na nafasi za waya. Uvumilivu kwa kawaida ni ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro huu ni muhimu kwa ubunifu wa ukubwa wa msingi wa PCB na kuhakikisha kufaa kwa usanikishaji wa mwisho.

5.2 Mpango Ulipendekezwa wa Pedi ya Kuuza

Mchoro tofauti unatoa muundo ulipendekezwa wa pedi ya shaba kwenye PCB kwa kuuza bora. Hii inajumuisha ukubwa wa pedi na nafasi kwa vituo vya umeme na pedi ya joto. Kufuata pendekezo hili kunahakikisha uundaji mzuri wa kiungo cha kuuza, uhamisho sahihi wa joto kwenye PCB, na uthabiti wa mitambo.

6. Mwongozo wa Kuuza, Usanikishaji na Ushughulikiaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Kipengele kimekadiriwa kwa halijoto ya juu kabisa ya kilele ya reflow ya 260°C kwa sekunde 30. Profaili ya kawaida ya reflow inapaswa kutumiwa, ikiwa na awamu zilizodhibitiwa za joto la awali, kusisimua, reflow, na kupoa ili kupunguza mshtuko wa joto na kuhakikisha viungo vya kuuza vya kuaminika bila kuharibu kifurushi cha LED au nyenzo za ndani.

6.2 Tahadhari za Matumizi

Tahadhari za jumla za usimamizi zinajumuisha kuepuka mkazo wa mitambo kwenye kifurushi, kuzuia uchafuzi wa lenzi, na kutumia udhibiti sahihi wa ESD wakati wa usimamizi na usanikishaji, kwani kifaa kimekadiriwa kwa ESD ya 8kV HBM.

6.3 Ustahimilivu wa Unyevu na Uhifadhi

LED ina Kiwango cha Ustahimilivu wa Unyevu (MSL) cha 2. Hii inamaanisha kifurushi kinaweza kufichuliwa kwa hali ya sakafu ya kiwanda (≤30°C/60% RH) kwa hadi mwaka mmoja kabla ya kuhitaji kuokwa kabla ya kuuza kwa reflow. Kwa uhifadhi wa muda mrefu au baada ya mfuko kufunguliwa, taratibu maalum za kuokwa kulingana na viwango vya IPC/JEDEC zinapaswa kufuatwa ili kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

7. Kufuata Mazingira na Uthabiti

Kifaa kinafuata kanuni za RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari) na REACH. Pia kimebainishwa kuwa Bila Halojeni, ikiwa na mipaka juu ya maudhui ya Bromini (Br) na Klorini (Cl) (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).

Kipengele muhimu cha uthabiti ni utendaji wake katika mazingira yenye sulfuri nyingi. Kifaa kinakidhi vigezo vya Jaribio la Sulfuri Daraja A1, ikionyesha upinzani wa juu kwa kutu unaosababishwa na sulfuri ya anga, ambayo ni wasiwasi wa kawaida katika mazingira ya magari na viwanda.

8. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

8.1 Matumizi Makuu: Taa za Magari

Matumizi yaliyokusudiwa makuu ni taa za magari. Matumizi yanayowezekana yanajumuisha taa za ndani (taa za dari, taa za ramani, taa za sakafu, taa za mazingira), ishara za nje (taa za juu za katikati za kusimamishwa - CHMSL), na uwezekano wa taa za ziada. Usajili wa AEC-Q102, anuwai pana ya halijoto, na upinzani wa sulfuri hufanya iwe inafaa kwa mazingira haya magumu.

8.2 Ubunifu wa Sakiti ya Kiendeshi

Wabunifu lazima watumie sakiti ya kiendeshi ya mkondo thabiti, sio usambazaji wa voltage thabiti, ili kuhakikisha pato thabiti la mwanga na kuzuia kukimbia kwa joto. Kiendeshi kinapaswa kubuniwa ili kukidhi anuwai ya kategoria ya voltage ya mbele. Usimamizi wa joto hauwezi kubishana; PCB lazima itoe njia ya kutosha ya joto kutoka kwa pedi ya joto ya LED hadi kwenye kipozajoto au ndege za shaba za bodi ili kuweka halijoto ya makutano ndani ya mipaka salama, hasa wakati wa kufanya kazi kwa mikondo ya juu au katika halijoto ya juu ya mazingira.

8.3 Ubunifu wa Optics

Pembe ya kuona ya 120° inatoa urahisi. Kwa matumizi yanayohitaji boriti iliyolenga, optics za sekondari (vikumbushio, lenzi) zitahitajika. Pembe pana ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji mwanga sawa, unaotawanyika juu ya eneo.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Uwekaji Nafasi

Ikilinganishwa na LED za kawaida za kibiashara, tofauti kuu za kipengele hiki ni usajili wake wa kiwango cha magari (AEC-Q102), anuwai ya halijoto ya uendeshaji iliyopanuliwa (-40°C hadi +125°C), na upinzani maalum wa kutu ya sulfuri. Vipengele hivi vinakuja kwa gharama ya juu lakini ni lazima kwa viwango vya usalama na uthabiti vya magari. Ndani ya soko la LED za magari, pato lake la 50lm kwa 140mA linaliweka kama kifaa cha nguvu ya kati kinachofaa kwa anuwai pana ya matumizi zaidi ya kazi rahisi za kiashiria.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Ufanisi wa kawaida (lumi kwa wati) wa LED hii ni nini?

A: Katika sehemu ya kawaida ya uendeshaji (140mA, 3.0V, 50lm), nguvu ya pembejeo ni 0.42W (140mA * 3.0V). Ufanisi ni takriban 119 lm/W (50lm / 0.42W).

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa betri ya magari ya 12V moja kwa moja?

A: Hapana. LED inahitaji kiendeshi cha mkondo thabiti. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha 12V kungesababisha mkondo mwingi, na kuharibu kifaa mara moja. Sakiti ya kiendeshi inayodhibiti mkondo kwa kiwango kinachotaka (mfano, 140mA) inahitajika.

Q: Ninawezaje kufasiri thamani mbili tofauti za upinzani wa joto?

A> Tumia thamani ya juu zaidi, ya "halisi" ya upinzani wa joto (R_{th JS real}kawaida 24 K/W) kwa mahesabu ya ubunifu wa joto ya kihafidhina. Thamani ya umeme inatokana na mbinu ya kipimo na mara nyingi ni ya chini.

Q: MSL 2 inamaanisha nini kwa mchakato wangu wa uzalishaji?

A> MSL 2 inamaanisha vipengele vinaweza kuhifadhiwa kwenye mfuko wao uliofungwa, wenye kizuizi cha unyevu kwa hadi miezi 12 chini ya hali zilizodhibitiwa (≤30°C/60%RH). Mara tu mfuko unapofunguliwa, kwa kawaida una wiki 1 kukamilisha kuuza kwa reflow kabla ya sehemu kuhitaji kuokwa.

11. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni taa ya dari ya ndani ya gari.

Mbunifu anahitaji mwanga mweupe mkali kwa usanikishaji wa taa ya dari. Anachagua LED hii katika kategoria ya mwangaza ya F5 (52-60 lm) na kategoria ya rangi ya 61M (~5800-6300K) kwa mwonekano mweupe wenye usawa. Anabuni PCB na mpango halisi ulipendekezwa wa pedi ya kuuza. Chip ya kiendeshi cha buck ya mkondo thabiti imechaguliwa kutoa 140mA kutoka kwa mfumo wa 12V wa gari. Uchambuzi wa joto unafanywa kwa kutumia mviringo wa kupunguza uwezo na upinzani wa joto: ikiwa usimamizi wa joto wa PCB unaweka pedi ya kuuza chini ya 85°C, LED inaweza kufanya kazi kwa kiwango chake kamili cha 140mA. Pembe pana ya kuona ya 120° ni kamili kwa kuangaza ghorofa kwa usawa bila kuhitaji optics ngumu za sekondari. Usajili wa AEC-Q102 unatoa ujasiri katika uthabiti wa muda mrefu wa kipengele kwa matumizi haya ya magari.

12. Kanuni ya Uendeshaji

Hii ni LED nyeupe iliyobadilishwa na fosforasi. Kiini chake ni chip ya semiconductor, kwa kawaida imetengenezwa kwa indiamu galliamu nitrati (InGaN), ambayo hutoa mwanga katika wigo wa bluu wakati mkondo wa umeme unapita ndani yake (umeme-mwangaza). Mwanga huu wa bluu unachukuliwa sehemu na safu ya mipako ya fosforasi ya yttrium alumini garneti iliyochanganywa na cerium (YAG:Ce) iliyowekwa juu au karibu na chip. Fosforasi huchukua fotoni fulani za bluu na kutoa mwanga tena katika wigo mpana zaidi, hasa katika eneo la manjano. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa manjano uliobadilishwa unaonekana na jicho la mwanadamu kama mwanga mweupe. Uwiano halisi wa mwanga wa bluu hadi manjano, unaodhibitiwa na muundo na unene wa fosforasi, huamua halijoto ya rangi inayohusiana (CCT), na kusababisha pato la "Nyeupe Baridi" lililobainishwa.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika taa za LED za magari unaelekea kwenye ufanisi wa juu zaidi (lumi zaidi kwa wati), msongamano wa nguvu wa juu, na uthabiti ulioboreshwa. Pia kuna juhudi za udhibiti sahihi zaidi wa rangi na Kielelezo cha Juu cha Kuonyesha Rangi (CRI) kwa mtazamo bora wa kuona. Ujumuishaji ni mwelekeo mwingine, huku vifurushi vya chip nyingi na vifurushi vyenye viendeshi vilivyojumuishwa au sakiti za udhibiti vinazidi kuwa vya kawaida. Zaidi ya hayo, kuna mwelekeo unaozidi kuongezeka kwenye mifumo ya taa ya kisasa, inayoweza kubadilika, ambayo inaweza kuhitaji LED zenye uwezo wa kubadilisha haraka sana au kudim. Ingawa karatasi hii ya data inaelezea kipengele tofauti, cha die moja, teknolojia ya msingi inaendelea kubadilika ili kukidhi mahitaji haya kwa mifumo ya baadaye ya taa za magari, ikiwa ni pamoja na taa za mbele za hali ya juu na taa za ishara zinazobadilika.