2020 SMD Taa Nyekundu ya Juu ya Kisasa - 2.0x2.0x0.7mm - 2.3V - 0.322W - Nyaraka za Kiufundi za Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

2020-SR140DM-AM ni taa ya juu ya kisasa ya aina ya Super Red inayowekwa kwenye uso, iliyobuniwa hasa kwa matumizi magumu ya taa za magari. Sehemu hii ni ya familia ya bidhaa "2020", ikionyesha ukubwa wake wa 2.0mm x 2.0mm. Faida yake kuu iko katika mchanganyiko wa utoaji thabiti wa mwanga, pembe pana ya kuona ya digrii 120, na ujenzi thabiti unaokidhi viwango vikali vya usajili wa aina ya magari, ikiwa ni pamoja na AEC-Q102. Soko kuu linalolengwa ni mifumo ya taa ya nje na ya ndani ya magari ambapo rangi thabiti, uaminifu wa muda mrefu, na ukubwa mdogo ni muhimu sana.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Kipimo cha Mwanga na Umeme

Utendaji mkuu wa LED hufafanuliwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio wa 140mA. Chini ya hali hizi, kiwango cha kawaida cha mwanga ni lita 18 (lm), na kiwango cha chini cha 13 lm na cha juu cha 27 lm, kwa kuzingatia tofauti za uzalishaji. Urefu wa wimbi unaodhibitiwa kwa kawaida ni 628 nm, ukiweka kikamilifu katika wigo wa Super Red, na safu ya kugawanya kutoka 627 nm hadi 639 nm. Voltage ya mbele (Vf) kwa 140mA kwa kawaida ni 2.3V, ikitofautiana kutoka 1.75V hadi 2.75V. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa muundo wa kiendeshi na usimamizi wa joto, kwani utoaji wa nguvu huhesabiwa kama Vf * If. Katika hali za kawaida, hii ni sawa na takriban 0.322W (2.3V * 0.14A).

2.2 Viwango vya Juu Kabisa na Sifa za Joto

Ili kuhakikisha maisha marefu ya kifaa, hali za uendeshaji haziwezi kamwe kuzidi Viwango vya Juu Kabisa. Mkondo wa juu unaoendelea wa mbele ni 250 mA, na kifaa kinaweza kushughulikia mikondo ya mafuriko hadi 1000 mA kwa mipigo mifupi sana (≤10 μs). Joto la juu la kiungo (Tj) ni 150°C, wakati safu ya joto la uendeshaji imebainishwa kutoka -40°C hadi +125°C, inayofaa kwa mazingira magumu ya magari. Usimamizi wa joto ni muhimu sana; upinzani wa joto kutoka kiungo hadi sehemu ya kuuza (Rth JS) kwa kawaida ni 23 K/W (halisi) au 16 K/W (umeme), ikionyesha jinsi joto linahamishwa kwa ufanisi kutoka kwenye kipande cha semiconductor hadi kwenye PCB.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawanya

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, taa za LED hupangwa katika makundi.

3.1 Kugawanya kwa Mwanga

Taa za LED hupangwa katika makundi matatu ya mwanga: E6 (13-17 lm), F7 (17-20 lm), na F8 (20-23 lm). Herufi "M" kwenye nambari ya sehemu inaonyesha kiwango cha wastani cha mwangaza, ambacho kwa kawaida hulingana na kundi la F7.

3.2 Kugawanya kwa Voltage ya Mbele

Makundi manne ya voltage yamefafanuliwa: 1720 (1.75-2.0V), 2022 (2.0-2.25V), 2225 (2.25-2.5V), na 2527 (2.5-2.75V). Hii inawawezesha wabunifu kuchagua taa za LED zenye uvumilivu mdogo wa Vf kwa usawazishaji wa mkondo katika safu nyingi za LED.

3.3 Kugawanya kwa Urefu wa Wimbi Unaodhibitiwa

Rangi inadhibitiwa kupitia makundi ya urefu wa wimbi: 2730 (627-630 nm), 3033 (630-633 nm), 3336 (633-636 nm), na 3639 (636-639 nm). Thamani ya kawaida ya 628 nm iko ndani ya kundi la 2730.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

4.1 Mviringo wa IV na Mwanga wa Jamaa

Grafu ya Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele inaonyesha uhusiano wa kielelezo. Mviringo wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele unaonyesha kuwa pato la mwanga huongezeka kwa kiwango kidogo na mkondo, ikisisitiza umuhimu wa kuendesha kwa 140mA iliyopendekezwa kwa ufanisi bora na maisha marefu.

4.2 Kutegemea Joto

Grafu ya Mwanga wa Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo inaonyesha kuwa pato la mwanga hupungua kadiri joto linavyoongezeka, tabia ya kawaida kwa taa za LED. Mviringo wa Voltage ya Mbele ya Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo una mwinuko hasi, ikimaanisha Vf hupungua kadiri joto linavyoongezeka, ambayo inaweza kutumika kwa kuhisi joto. Grafu ya Mabadiliko ya Urefu wa Wimbi ya Jamaa inaonyesha ongezeko kidogo katika urefu wa wimbi unaodhibitiwa (kuhama kwa nyekundu) kadiri joto linavyoongezeka.

4.3 Usambazaji wa Wigo na Kupunguza

Grafu ya Usambazaji wa Wigo wa Jamaa inathibitisha utoaji nyembamba, wenye kilele katika eneo la nyekundu (~628 nm). Mviringo wa Kupunguza Mkondo wa Mbele ni muhimu sana kwa muundo: inaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea lazima upunguzwe kadiri joto la pedi ya kuuza (Ts) linavyoongezeka. Kwa mfano, kwa joto la juu la Ts la 125°C, If ya juu ni 250 mA.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kimwili

Taa ya LED ina ukubwa wa kawaida wa 2020 (2.0mm x 2.0mm) wa SMD. Urefu wa jumla wa kifurushi ni takriban 0.7mm. Michoro ya kina ya mitambo inabainisha vipimo vyote muhimu, ikiwa ni pamoja na ukubwa wa lenzi na uwekaji wa fremu ya kuongoza, na uvumilivu wa jumla wa ±0.1mm.

5.2 Mpango wa Pedi ya Kuuza Unaopendekezwa

Muundo wa muundo wa ardhi umetolewa ili kuhakikisha kuuza kwa kuaminika na utendaji bora wa joto. Muundo huo unajumuisha pedi ya joto ya kati kwa uhamishaji bora wa joto hadi kwenye PCB. Inashauriwa kufuata mpango huu ili kuzuia kuzama na kuhakikisha usawa sahihi.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Taa ya LED inalingana na michakato ya kawaida ya kuuza kwa kuyeyusha tena kwa infrared. Joto la juu la kuuza ni 260°C kwa muda usiozidi sekunde 30, kulingana na wasifu wa IPC/JEDEC J-STD-020. Imegawanywa kama Kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL) 2, ikimaanisha kifaa lazima kikaokwe ikiwa kimefichuliwa kwa hewa ya mazingira kwa zaidi ya mwaka mmoja kabla ya matumizi. Taratibu sahihi za usimamizi wa ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) lazima zifuatwe, kwani kifaa kimekadiriwa kwa Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM) wa 2kV.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Nambari ya sehemu hufuata muundo maalum:2020 - SR - 140 - D - M - AM.

• 2020: Familia ya bidhaa (2.0mm x 2.0mm).
• SR: Rangi (Super Red).
• 140: Mkondo wa Majaribio katika mA.
• D: Aina ya Fremu ya Kuongoza (Uwekaji wa dhahabu na gundi nyeupe ya kukariri).
• M: Kiwango cha Mwangaza (Wastani).
• AM: Inabainisha matumizi ya Magari.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Taa hii ya LED imebuniwa wazi kwa taa za magari. Hii inajumuisha:

• Taa za Nje:Taa za Juu za Kituo cha Kukomesha (CHMSL), taa za nyuma zilizounganishwa (kazi za kukomesha/mshale), taa za alama za upande.
• Taa za Ndani:Mwanga wa nyuma wa dashibodi, mwanga wa kubadili, mwanga wa mazingira.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

• Kuendesha Mkondo:Tumia kiendeshi cha mkondo thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti, ili kuhakikisha utoaji thabiti wa mwanga na kuzuia kutoroka kwa joto. Sehemu ya uendeshaji inayopendekezwa ni 140mA.
• Usimamizi wa Joto:PCB lazima ibuniwe ili kutoa joto kwa ufanisi. Tumia thamani za upinzani wa joto zilizotolewa (Rth JS) ili kuhesabu ongezeko la joto la kiungo linalotarajiwa kulingana na utendaji wa joto wa bodi yako na hali ya mazingira. Weka Tj chini sana ya 150°C.
• Optika:Pembe ya kuona ya 120° inafaa kwa mwanga wa eneo pana. Kwa mihimili iliyolengwa, optika ya sekondari (lenzi) inaweza kuhitajika.
• Ukinzani wa Sulfuri:Kifaa kinakidhi Daraja la Majaribio ya Sulfuri A1, na kukifanya kifaa hiki kifae kwa mazingira yenye uchafuzi wa sulfuri wa anga.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na taa za kawaida za nyekundu za LED, lahaja ya "Super Red" inatoa ufanisi wa juu wa mwanga (lita zaidi kwa kila watt) na rangi ya nyekundu iliyojaa zaidi, ya kina (urefu wa wimbi unaodhibitiwa chini karibu 628nm dhidi ya nyekundu ya kawaida kwa 620-625nm au nyekundu ya manjano). Usajili wa AEC-Q102, safu ya joto iliyopanuliwa (-40°C hadi +125°C), na ukinzani wa sulfuri ni tofauti kuu zinazothibitisha matumizi yake katika matumizi ya magari dhidi ya ya kibiashara. Matumizi ya fremu ya kuongoza iliyopakwa dhahabu (aina "D") yanaboresha uakisi na uaminifu wa muda mrefu.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Je, naweza kuendesha taa hii ya LED kwa 250mA kwa kuendelea?

A: Unaweza, lakini tu ikiwa joto la pedi ya kuuza (Ts) limehifadhiwa kwa au chini ya 25°C, kulingana na mviringo wa kupunguza. Katika matumizi mengi ya vitendo ya magari yenye joto la juu la mazingira, uendeshaji unaoendelea kwa 250mA kwa uwezekano mkubwa ungezidi mipaka ya joto. Mkondo wa uendeshaji unaopendekezwa ni 140mA.

Q: Tofauti kati ya upinzani wa joto "halisi" na "umeme" ni nini?

A: Upinzani wa joto wa umeme (Rth JS el) hupimwa kwa kutumia mgawo wa joto wa Vf wa LED yenyewe kama sensor. Upinzani wa joto halisi (Rth JS halisi) hupimwa na sensor ya nje. Njia ya umeme ni ya kawaida zaidi kwa taa za LED. Nyaraka hutoa zote mbili; kwa mahesabu mengi ya joto, kutumia thamani ya "halisi" (23 K/W) ni ya kihafidhina zaidi.

Q: Ninawezaje kufasiri kugawanya kwa mwanga kwa kuagiza?

A: Nambari ya sehemu inabainisha kiwango cha wastani cha mwangaza (M). Kwa usawazishaji sahihi wa mwangaza katika matumizi muhimu, unaweza kuhitaji kubainisha kundi maalum la mwanga (E6, F7, F8) na msambazaji wako, kwani daraja la kawaida la "M" linashughulikia safu.

11. Utafiti wa Kesi ya Muundo na Matumizi

Mazingira: Kubuni CHMSL (Taa ya Juu ya Kituo cha Kukomesha)

Mbunifu anahitaji taa za LED 15 kwa safu ya CHMSL. Wanachagua 2020-SR140DM-AM kwa mwangaza wake, rangi, na daraja la magari. Kwa kutumia Vf ya kawaida ya 2.3V kwa 140mA, jumla ya kushuka kwa voltage kwa mfuatano wa taa za LED 15 itakuwa 34.5V, ikihitaji kigeuzi cha kuongeza kutoka kwa mfumo wa 12V wa gari. Vinginevyo, wanaweza kutumia safu sambamba zinazoendeshwa na kiendeshi kimoja cha mkondo thabiti na vipinga vya kushiriki mkondo, kwa kuchagua kwa uangalifu taa za LED kutoka kwenye kundi moja la Vf (kwa mfano, 2022) ili kuhakikisha mwangaza sawa. Mpango wa PCB unajumuisha pedi ya kuuza iliyopendekezwa na kumwagika kikubwa cha shaba kilichounganishwa na pedi ya joto kwa kuzama joto. Uigaji wa joto unafanywa kwa kutumia Rth JS ya 23 K/W na joto la juu linalotarajiwa la mazingira ndani ya dirisha la nyuma (kwa mfano, 85°C) ili kuthibitisha joto la kiungo linasalia chini ya 110°C kwa maisha marefu.

12. Kanuni ya Uendeshaji

Hii ni diode inayotoa mwanga ya semiconductor (LED). Wakati voltage ya mbele inayozidi voltage yake ya pengo la bendi (takriban 2.3V) inapotumiwa, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli la chip ya semiconductor (kwa kawaida kulingana na nyenzo za AlInGaP kwa utoaji wa nyekundu). Mchakato huu wa kujumuishwa tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa tabaka za semiconductor huamua urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa. Lenzi ya epoxy hufunga chip, hutoa ulinzi wa mitambo, na huunda pato la mwanga ili kufikia pembe ya kuona ya digrii 120.

13. Mienendo ya Teknolojia

Soko la taa za LED za magari linaendelea kubadilika kuelekea ufanisi wa juu zaidi (lita zaidi kwa kila watt), na kuwezesha matumizi ya nguvu ya chini na kupunguza mzigo wa joto. Pia kuna mwelekeo wa kupunguza ukubwa (mdogo kuliko ukubwa wa 2020) kwa miundo ya mwanga iliyopambwa na ushirikishaji wa chip nyingi (kwa mfano, RGB) katika vifurushi vya pekee kwa mwanga unaobadilika. Zaidi ya hayo, viwango vya kuimarishwa vya uaminifu na majaribio ya misukosuko mipya kama mwanga wa laser katika mazingira yenye LiDAR nyingi inakuwa muhimu zaidi. Hatua kuelekea interfaces za kawaida za dijiti (kwa mfano, SPI, I2C) kwa udhibiti wa LED katika taa za kichwa zinazobadilika (ADB) ngumu ni mwelekeo mwingine muhimu, ingawa sehemu hii maalum inabaki kifaa cha analog, kinachoendeshwa na mkondo.