Orodha ya Yaliyomo
- 1. Product Overview
- 1.1 Core Advantages and Target Market
- 2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
- 2.1 Viwango vya Juu Kabisa
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
- 3.1 Uwezo wa Jumla Ukilinganisha na Urefu wa Wimbi
- 3.2 Muundo wa Mwelekeo
- 3.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (I-V Curve)
- 3.4 Relative Intensity vs. Forward Current
- 3.5 Tabia za Joto
- 4. Habari ya Mitambo na Ufungaji
- 4.1 Package Dimensions
- 4.2 Polarity Identification
- 5. Miongozo ya Kuunganisha na Usanikishaji
- 5.1 Uundaji wa Mionzi
- 5.2 Mchakato wa Kuuza
- 5.3 Masharti ya Uhifadhi
- 5.4 Usafishaji
- 6. Udhibiti wa Joto na ESD
- 6.1 Usimamizi wa Joto
- 6.2 Ulinzi wa ESD (Electrostatic Discharge)
- 7. Habari ya Ufungaji na Maagizo
- 7.1 Uainishaji wa Ufungaji
- 7.2 Maelezo ya Lebo
- 8. Mapendekezo ya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 8.1 Saketi za Kawaida za Utumizi
- 8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti
- 10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)
- 11. Mfano wa Utumizi wa Vitendo
- 12. Kanuni ya Uendeshaji
- 13. Mienendo ya Teknolojia
1. Product Overview
204-10SYGC/S530-E2 ni taa ya LED yenye mwangaza mkubwa, ya kupenya-shimo, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji mwanga thabiti na imara. Inatumia chip ya semiconductor ya AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) kutoa mwanga wa Kijani Njano Ulaini. Kifaa hiki kimewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha 5mm cha duara, cha epoksi wazi kama maji, na kinatoa suluhisho kompakt na lenye matumizi mengi kwa matumizi mbalimbali ya kiashiria na mwanga wa nyuma.
Mfululizo huu wa LED umeundwa kutoa utendakazi thabiti kwa uchaguzi wa pembe za kutazama. Unatii viwango vikuu vya kimazingira na usalama, ikiwa ni pamoja na RoHS (Restriction of Hazardous Substances), kanuni ya EU REACH, na unatengenezwa kama sehemu isiyo na Halojeni, na kuhakikisha unafaa kwa miundo ya kisasa ya elektroniki yenye mahitaji madhubuti ya nyenzo.
1.1 Core Advantages and Target Market
Faida kuu za taa hii ya LED ni pamoja na ukubwa mkubwa wa mwanga, ujenzi unaotegemewa, na kufuata vigezo vingi vya mazingira. Ubunifu wake thabiti unaufanya ufawe kwa matumizi ambayo kuegemea kwa muda mrefu ni muhimu. Bidhaa hiyo inapatikana kwenye mkanda na reel kwa michakato ya usanikishaji otomatiki, ikiboresha ufanisi wa utengenezaji.
Matumizi lengwa ya kifaa hiki ni hasa katika elektroniki za watumiaji na viwanda ambapo kiashiria cha wazi na cha mkali kinahitajika. Matumizi ya kawaida ni pamoja na viashiria vya hali, taa za nyuma za vifungo au paneli, na mwanga wa jumla katika nafasi ndogo. Vipimo vyake vinaufanya kuwa chaguo linalofaa kwa suluhisho za taa zenye gharama nafuu lakini zinazotegemewa.
2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kusudi la vigezo muhimu vya kiufundi vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data. Kuelewa maadili haya ni muhimu kwa usanifu sahihi wa saketi na kuhakikisha LED inafanya kazi ndani ya eneo lake salama la uendeshaji (SOA).
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango vya Juu Kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwayo kuharibika kudumu kwa kifaa kunaweza kutokea. Haya si hali za uendeshaji wa kawaida.
- Mnyororo wa Mbele unaoendelea (IF): 25 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo wa DC unaoweza kutumiwa kwa mwendelezo kwenye LED chini ya hali maalum za mazingira (Ta=25°C). Kuzidi thamani hii kutasababisha joto kupita kiasi, linaloweza kuharibu makutano ya semikondukta na kupunguza maisha ya huduma.
- Peak Forward Current (IFP): 60 mA. Ukadirishaji huu unatumika kwa uendeshaji wa msukumo wenye mzunguko wa kazi wa 1/10 kwenye 1 kHz. Unaruhusu vipindi vifupi vya mkondo wa juu zaidi, ambavyo vinaweza kufaa kwa kufikia mwangaza wa papo hapo wa juu zaidi katika matumizi ya kuzidisha au ya msukumo.
- Reverse Voltage (VR): 5 V. LED inaweza kustahimili kiwango cha juu cha volti 5 kwa mwelekeo wa upande wa nyuma. Kutumia voltage ya nyuma ya juu zaidi kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano na kushindwa kwa janga. Miundo ya sakiti inapaswa kujumuisha ulinzi, kama vile resistor ya mfululizo au diodi ya ulinzi sambamba, ikiwa hali ya voltage ya nyuma inawezekana.
- Power Dissipation (Pd): 60 mW. Hii ndiyo nguvu ya jumla ya kiwango cha juu (VF * IF) ambayo kifurushi kinaweza kutawanya bila kuzidi halijoto yake ya juu ya makutano. Uwekaji sahihi wa joto au kupunguza sasa katika halijoto ya juu ya mazingira ni muhimu ili kukaa ndani ya kikomo hiki.
- Operating & Storage Temperature: Kifaa hiki kimepangwa kufanya kazi kutoka -40°C hadi +85°C na kinaweza kuhifadhiwa kutoka -40°C hadi +100°C. Upeo huu mpana unahakikisha utendaji katika mazingira magumu.
- Joto la Kuuza 260°C kwa sekunde 5. Hii inafafanua wasifu wa juu wa joto ambalo LED inaweza kustahimili wakati wa mchakato wa kuuza kwa wimbi au kwa mkono bila kuharibu viungo vya ndani au lenzi ya epoksi.
2.2 Electro-Optical Characteristics
Vigezo hivi, vilivyopimwa kwa mkondo wa kawaida wa mtihani wa 20 mA na halijoto ya mazingira ya 25°C, hufafanua utendaji wa mwangaza na umeme wa LED.
- Nguvu ya Mwangaza (Iv): 125 mcd (Chini), 250 mcd (Kawaida). Hii inabainisha kiasi cha mwanga unaoonekana unaotolewa katika mwelekeo fulani. Thamani ya kawaida ya millicandelas 250 inaonyesha pato lenye mwangaza linalofaa kwa matumizi mengi ya kiashiria. Thamani ya chini iliyohakikishwa ni 125 mcd, ambayo ni muhimu kwa uthabiti wa muundo.
- Viewing Angle (2θ1/2): 20° (Typ). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukubwa wa mwanga ni nusu ya ukubwa wa kilele (kipimo kwenye mhimili). Pembe ya kuona ya 20° inaonyesha boriti nyembamba kiasi, ikilenga mwanga mbele. Hii inafaa kwa matumizi yanayohitaji chanzo cha mwanga kilichoelekezwa badala ya mwangaza wa eneo pana.
- Peak Wavelength (λp): 575 nm (Typ). Hii ndio urefu wa wimbi ambao usambazaji wa nguvu ya wigo wa mwanga unaotolewa uko kiwango cha juu. Kwa Taa ya LED ya Kijani Kibichi Yenye Mng'ao, hii iko katika eneo la kijani kibichi ya wigo unaoonekana.
- Urefu wa Wimbi Unaotawala (λd): 573 nm (Typ). Hii ndio urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaolingana na rangi ya mwanga wa LED. Ni parameta kuu ya kubainisha rangi.
- Voltage ya Mbele (VF): 1.7 V (Min), 2.0 V (Typ), 2.4 V (Max) kwa IF=20mA. Hii ndio kushuka kwa voltage kwenye LED wakati imeelekezwa mbele na inapita sasa. Thamani ya kawaida ya 2.0V ni muhimu kwa kuhesabu thamani ya upinzani wa kuzuia sasa katika mzunguko wa mfululizo: R = (Vusambazaji - VF) / IFKubuni kwa V ya juu zaidiF inahakikisha kuendesha kwa sasa ya kutosha chini ya hali zote.
- Sasa ya Kinyume (IR): 10 μA (Kiwango cha juu) kwa VR=5V. Hii ndiyo sasa ndogo ya uvujaji inayotiririka wakati diode iko katika hali ya kinyume ndani ya kiwango chake cha juu.
Uhakika wa Upimaji: Karatasi ya data inabainisha uvumilivu maalum kwa vipimo muhimu: ±0.1V kwa VF, ±10% kwa Iv, na ±1.0nm kwa λdHizi lazima zizingatiwe katika matumizi ya usahihi.
3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Mikunjo ya sifa iliyotolewa inatoa ufahamu muhimu kuhusu tabia ya LED chini ya hali mbalimbali, jambo muhimu kwa muundo thabiti wa mfumo.
3.1 Uwezo wa Jumla Ukilinganisha na Urefu wa Wimbi
Mkunjo huu wa usambazaji wa wigo unaonyesha pato la mwanga kama utendakazi wa urefu wa mawimbi. Kwa LED ya manjano-kijani yenye msingi wa AlGaInP, wigo kwa kawaida ni kilele kimoja, chenye upana duni kinachozingatia urefu wa mawimbi unaotawala (573 nm typ). Upana kamili katika nusu ya kilele (FWHM), unaoonyeshwa na upana wa mionzi ya wigo (Δλ) wa 20 nm typ, hufafanua usafi wa rangi. Upana mdogo zaidi unaonyesha rangi iliyojaa zaidi na safi.
3.2 Muundo wa Mwelekeo
The directivity (or radiation pattern) curve illustrates how light intensity varies with angle from the central axis. For a LED with a 20° viewing angle, this curve will show a sharp drop in intensity beyond approximately ±10° from the center. This pattern is influenced by the shape of the epoxy lens and the position of the chip within the package.
3.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (I-V Curve)
Mkunjo huu wa msingi unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo na voltage katika diode ya semikondukta. Kwa LED, voltage ya "kuwashwa" au "knee" inaonekana wazi. Kuendesha kwa kiasi kikubwa juu ya voltage hii ya knee husababisha ongezeko la haraka la mkondo kwa ongezeko dogo la voltage. Hii inasisitiza umuhimu mkubwa wa kutumia utaratibu wa kuzuia mkondo (karibu kila wakati ni resistor ya mfululizo kwa saketi rahisi) badala ya kujaribu kuendesha LED na chanzo cha voltage mara kwa mara pekee.
3.4 Relative Intensity vs. Forward Current
Mkunjo huu unaonyesha kuwa pato la mwanga (ukali wa mwanga) kwa ujumla ni sawia na mkondo wa mbele, lakini uhusiano huo sio mstari kamili, haswa katika mikondo ya juu. Ufanisi (pato la mwanga kwa kila kitengo cha pembejeo ya umeme) unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kutokana na ongezeko la joto na athari zingine zisizo bora. Ni muhimu kuendesha ndani ya safu ya mkondo iliyopendekezwa kwa ufanisi bora na umri mrefu.
3.5 Tabia za Joto
Mikunjo ya Ukubwa wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira na Mwangaza wa Mbele Unao Linganishwa na Joto la Mazingira ni muhimu kwa usimamizi wa joto.
- Intensity vs. Temperature: Kwa kawaida, mwanga unaotolewa na LED hupungua kadri halijoto ya makutano inavyoongezeka. Mkunjo huu hupima kupungua huko. Kwa utendakazi unaotegemewa katika mazingira yenye halijoto ya juu, mkondo wa kuendesha unaweza kuhitaji kupunguzwa ili kulipa fidia kwa upungufu huu wa ufanisi na kuzuia kukimbia kwa joto.
- Forward Voltage vs. Temperature: Voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto; hupungua kadri joto linavyoongezeka. Hii inaweza kuwa na athari kwa saketi za kuendesha kwa voltage thabiti, kwani V ya chiniF kwenye joto la juu inaweza kusababisha ongezeko la mkondo ikiwa haijawekwa udhibiti ipasavyo.
4. Habari ya Mitambo na Ufungaji
4.1 Package Dimensions
LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha duara cha 5mm chenye pini za radial. Vidokezo muhimu vya vipimo kutoka kwenye karatasi ya data ni pamoja na:
- Vipimo vyote viko katika milimita.
- Urefu wa flange (mdomo chini ya kuba) lazima uwe chini ya 1.5mm (0.059"). Hii ni muhimu kwa nafasi wakati wa kusanikisha PCB.
- Uvumilivu wa jumla kwa vipimo visivyobainishwa ni ±0.25mm, ambayo ni kawaida kwa aina hii ya sehemu.
Mchoro wa vipimo hutoa vipimo sahihi vya umbali wa pini, kipenyo cha mwili, urefu wa lenzi, na urefu na kipenyo cha pini. Hizi ni muhimu kwa muundo wa alama ya PCB, kuhakikisha kutoshea kwa usahihi katika mashimo ya kusanikisha na nafasi sahihi ya lenzi ikilinganishwa na paneli au kifaa cha kutawanya mwanga.
4.2 Polarity Identification
Kwa LED zenye pini za radial, kathodi kwa kawaida hutambuliwa kwa alama ya gorofa kwenye ukingo wa flange ya plastiki na/au kwa urefu mfupi wa pini. Mchoro wa karatasi ya data unapaswa kuonyesha wazi ni pini gani ni kathodi (kwa kawaida ile iliyo na alama ya ukingo wa gorofa). Ubaguzi sahihi wa umeme ni muhimu kwa uendeshaji wa kifaa.
5. Miongozo ya Kuunganisha na Usanikishaji
Kuzifuata miongozo hii ni muhimu sana ili kuhakikisha uaminifu na uimara wa LED baada ya usanikishaji.
5.1 Uundaji wa Mionzi
- Kupinda lazima kutokea kwenye sehemu angalau 3mm kutoka msingi wa balbu ya epoksi ili kuepuka kuhamisha mkazo kwenye vifungo vya waya vya ndani.
- Uundaji lazima ufanyike kabla ya kuuza, wakati waongoza na kifurushi viko kwenye joto la kawaida.
- Mkazo mwingi wakati wa kuunda unaweza kuuvunja epoxy au kuharibu kiambatisho cha kifua cha ndani.
- Mashimo ya PCB lazima yalingane kikamilifu na waongoza wa LED ili kuepuka mkazo wa kusanikisha.
5.2 Mchakato wa Kuuza
Karatasi ya data inatoa mapendekezo maalum kwa kuuza kwa mkono na kwa kuzamisha:
- Hand Soldering: Joto la ncha ya chuma si zaidi ya 300°C (kwa chuma cha 30W kiwango cha juu), muda wa kufunga uzi si zaidi ya sekunde 3 kwa kila pini. Shika umbali wa angalau 3mm kutoka kwenye kiungo cha uzi hadi kwenye tufe ya epoxy.
- Dip (Wave) Soldering: Joto la awali la juu zaidi ni 100°C kwa muda wa sekunde 60. Joto la bafu ya solder ni 260°C kwa juu zaidi, kwa muda wa kuzamishwa wa sekunde 5. Tena, weka umbali wa mm 3 kutoka kwa balbu.
- Grafu inayopendekezwa ya muundo wa kuuza inaonyesha kawaida kupanda kwa joto hatua kwa hatua, muda unaodhibitiwa juu ya hali ya kioevu, na kupoa kwa udhibiti. Mzunguko wa haraka wa joto unapaswa kuepukwa.
- Kanuni Muhimu: Uchomaji wa kwa mkono au kwa kuzamishwa unafaa kufanywa mara moja tu. Uchomaji wa mara kwa mara huongeza sana hatari ya kushindwa kwa kazi.
- Baada ya kuchomea, LED lazima ilindwe dhidi ya mshtuko wa mitambo au mtikisiko hadi itakaporudi kwenye halijoto ya kawaida, ili kuzuia mkazo kwenye epoksi iliyoyeyuka na vifungo vya ndani.
5.3 Masharti ya Uhifadhi
LEDs ni vifaa vyenye usikivu wa unyevu. Usafiri unaopendekezwa baada ya usafirishaji ni kwa joto la 30°C au chini na unyevunyevu wa jamaa wa 70% au chini, na maisha ya rafu ya miezi 3. Kwa usafiri wa muda mrefu (hadi mwaka mmoja), zinapaswa kuwekwa kwenye chombo kilichofungwa na angahewa ya nitrojeni na kikaushi. Mabadiliko ya haraka ya joto katika mazingira yenye unyevu lazima yepukwe ili kuzuia umande ndani ya kifurushi.
5.4 Usafishaji
Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, tumia tu isopropyl alcohol kwa joto la kawaida la chumba kwa si zaidi ya dakika moja. Kusafisha kwa ultrasonic hakupendekezwi kabisa kwani mitetemo ya masafa ya juu inaweza kuvunja dhamana nyeti za waya ndani ya kifurushi. Ikiwa inahitajika kabisa, mchakato lazima uwe na sifa kwa uangalifu kabla.
6. Udhibiti wa Joto na ESD
6.1 Usimamizi wa Joto
Usimamizi bora wa joto ndio ufunguo wa kuegemea kwa LED na utoaji thabiti wa mwanga. Ya sasa lazima ipunguzwe kwa kiwango kinachofaa katika halijoto ya juu ya mazingira, kama inavyoonyeshwa na mkunjo wa kupunguza. Joto linalozunguka LED katika matumizi ya mwisho lazima lidhibitiwe. Hii mara nyingi inahusisha kuzingatia mpangilio wa PCB (eneo la shaba la kueneza joto), mtiririko wa hewa wa mazingira, na uwezekano wa kutumia vifaa vya kupoza joto kwa matumizi ya nguvu ya juu au msongamano wa juu.
6.2 Ulinzi wa ESD (Electrostatic Discharge)
Kipande cha semiconductor kina uwezo mkubwa wa kuhisi umeme wa tuli. Matukio ya ESD yanaweza kusababisha kushindwa mara moja au uharibifu wa siri ambao hupunguza kuegemea kwa muda mrefu. Taratibu sahihi za kushughulikia ESD lazima zifuatwe katika hatua zote za uzalishaji, usanikishaji, na usindikaji. Hii inajumuisha matumizi ya vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, mikanda ya mkono, na vyombo vinavyoweza kufanya umeme. Vifaa vya ufungaji vilivyobainishwa (mifuko ya kuzuia umeme wa tuli) vimeundwa kulinda vifaa wakati wa usafirishaji na uhifadhi.
7. Habari ya Ufungaji na Maagizo
7.1 Uainishaji wa Ufungaji
LED zimepakwa ili kuhakikisha kinga dhidi ya unyevu, utokaji umeme wa tuli, na uharibifu wa kimwili:
- Ufungaji wa Msingi: Kiasi cha chini cha vipande 200-1000 hufungwa kwenye mfuko mmoja wa kuzuia umeme wa tisti.
- Ufungaji wa Pili: Mifuko minne huwekwa kwenye sanduku la ndani moja.
- Ufungaji wa Tatu: Kifurushi cha ndani kumi hupakiwa kwenye kifurushi kikuu kimoja cha nje kwa usafirishaji.
7.2 Maelezo ya Lebo
Lebo za kufunga zina misimbo kadhaa kwa ajili ya kufuatilia na kutambulisha:
- CPN: Nambari ya Uzalishaji ya Mteja.
- P/N: Nambari ya Uzalishaji ya Mzalishaji (nambari ya sehemu).
- IDADI: Kiasi cha Ufungaji ndani ya mfuko/kartoni.
- CAT / Ranks: Inaweza kuashiria vikundi vya utendaji (mfano, kwa nguvu ya mwanga au urefu wa wimbi).
- HUE: Thamani ya Urefu wa Wimbi Kuu kwa kundi hilo maalum.
- Nambari ya Kundi: Nambari ya Kundi kwa ufuatiliaji kamili wa utengenezaji.
8. Mapendekezo ya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
8.1 Saketi za Kawaida za Utumizi
The most basic and common drive circuit for a single LED is a series current-limiting resistor. The resistor value is calculated as: R = (Vusambazaji - VF) / IF. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, V ya kawaidaF ya 2.0V, na I inayotakiwaF ya 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Ukadiriaji wa nguvu wa kipinga unapaswa kuwa angalau P = IF2 * R = (0.02)2 * 150 = 0.06W, kwa hivyo kipingamizi cha kawaida cha 1/8W (0.125W) au 1/4W kinatosha.
Kwa kudhibiti taa nyingi za LED, kwa kawaida huunganishwa mfululizo (ikiwa voltage ya usambazaji ya umeme inatosha kushinda jumla ya VFs) kwa kutumia kipingamizi kimoja, au sambamba kila moja ikiwa na kipingamizi chake mfululizo. Muunganisho sambamba bila vi pingamizi vya kibinafsi haipendekezwi kwa sababu ya tofauti ya VF kati ya taa za LED, ambayo inaweza kusababisha usambazaji usio sawa wa mkondo na mwangaza.
8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- Current Drive: Always design for a constant or well-regulated current, not voltage.
- Thermal Design: Fikiria joto la mazingira na utoe upunguzaji wa joto unaotosha kwenye PCB, haswa ikiwa unatumia karibu na mkondo wa juu unaoendelea.
- Ubunifu wa Optiki: Pembe ya kuona ya 20° hutoa mwanga uliolenga. Kwa mwangaza mpana zaidi, lenzi ya kutawanya au kioo cha kuakisi kinaweza kuhitajika. Lenzi ya maji safi hutoa usambazaji wa mwanga wa juu zaidi.
- Kinga cha Kinyume cha Voltage: Katika saketi ambapo voltage ya kinyume inawezekana (k.m., kuunganisha AC, mizigo ya inductive), jumuisha diode ya kinga sambamba na LED (cathode kwa anode) ili kukandamiza voltage ya kinyume kwa kiwango salama (~0.7V).
9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti
Ikilinganisha na teknolojia ya zamani kama vile LED za kijani zenye msingi wa GaP (Gallium Phosphide), kifaa hiki cha AlGaInP kinatoa mwangaza na ufanisi bora zaidi kwa mkondo uliopewa. Rangi ya Kijani Njano Angavu mara nyingi huwa tofauti na ya kupendeza zaidi machoni kuliko kijani cha kawaida.
Ndani ya kategoria yake ya LED za duara za 5mm, viashiria vyake muhimu ni mchanganyiko maalum wa ukubwa wa kawaida wa mwanga (250 mcd), pembe nyemba ya kutazama (20°), na kufuata kamili viwango vya kisasa via mazingira (RoHS, REACH, Bila Halojeni). Viwango vya juu vya kina na vya uhakika na miongozo ya utunzaji pia zinaonyesha muundo uliolenga uthabiti na uaminifu katika matumizi magumu.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)
Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V?
A: Ndiyo. Kwa kutumia fomula R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. Thamani ya kawaida ya resistor ya 68 Ω itatoa IF ≈ 19.1 mA, ambayo inakubalika.
K: Kwa nini umbali wa kuuzia (3mm kutoka kwenye balbu) ni muhimu sana?
J: Joto husafiri juu kwenye waya za chuma za kuongoza. Ikiwa solder itatumika karibu sana na balbu ya epoxy, joto la kupita kiasi linaweza kulainisha au kuipasua epoxy, kuharibu muhuri wa ndani, au kuyeyusha tena miunganisho ya waya ya ndani, na kusababisha kushindwa mara moja au kwa muda.
K: Karatasi ya data inaonyesha ukali wa kawaida wa 250 mcd. Kima cha chini cha 125 mcd kina maana gani kwa muundo wangu?
A: Lazima ubuni mfumo wako wa macho (mfano, mwangaza unaohitajika nyuma ya kifaa cha kutawanya mwanga) kulingana na thamani ya chini kabisa thamani iliyohakikishiwa (125 mcd) ili kuhakikisha vitengo vyote katika uzalishaji wako vinakidhi mahitaji. Thamani ya kawaida ndiyo itakayopatikana kwa vitengo vingi, lakini kuna tofauti asilia.
Q: Naweza kutumia LED hii nje ya nyumba?
A: Safu ya halijoto ya uendeshaji (-40°C hadi +85°C) inaruhusu matumizi ya nje kwa upande wa halijoto. Hata hivyo, kifurushi cha epoxy kinaweza kuathiriwa na uharibifu wa mionzi ya UV na kuingia kwa unyevu kwa muda mrefu sana ikiwa haijafungwa au kulindwa ipasavyo. Kwa mazingira magumu ya nje, LED zilizopimwa hasa kwa hali kama hizo (mara nyingi zikiwa na lenzi za silicone) zinapendekezwa.
11. Mfano wa Utumizi wa Vitendo
Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali kwa vifaa vya viwanda. Kibao kina viashiria vingi vinavyoonyesha nguvu, hitilafu, na hali ya kusubiri. Nafasi ni ndogo, na viashiria vinahitajika kuonekana katika mazingira yenye mwanga mkali.
Chaguo la Usanifu: LED ya 204-10SYGC/S530-E2 imechaguliwa kwa kiashiria cha "Kusubiri" kwa sababu ya rangi yake ya manjano-kijani nyangavu, ambayo ni tofauti na nyekundu (hitilafu) na kijani (nguvu imewashwa). Pembe yake ya kuona ya 20° inahakikisha mwanga unaelekezwa kwenye mstari wa kuona wa opareta bila kumwagika kupita kiasi, na kuboresha tofauti. LED inaendeshwa kwa 15 mA (chini ya mkondo wa majaribio wa 20mA) kupitia kipingamanishi cha mkondo kutoka kwa reli ya 24V DC ya kifaa. Mkondo huu wa chini unaongeza umri wa huduma na kupunguza joto. Uwekaji wa PCB umeundwa kwa usahihi kulingana na vipimo vya kifurushi, na mashimo ya 0.8mm kwa waya za kuongoza. Wakati wa usanikishaji, kifaa maalum cha kuuza kinahakikisha sheria ya nafasi ya 3mm inashikiliwa wakati wa kuuza kwa mawimbi. Usanikishaji wa mwisho unapita jaribio la kuchoma la saa 48 ili kuchunguza kushindwa mapema.
12. Kanuni ya Uendeshaji
Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semiconductor zinazotoa mwanga kupitia umeme-mwanga. 204-10SYGC/S530-E2 hutumia semiconductor ya mchanganyiko ya AlGaInP (Alumini Galiamu Indiamu Fosfidi). Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Wakati vibeba malalamishi hivi (elektroni na mashimo) vinaungana tena, hutolea nishati. Katika mfumo huu maalum wa nyenzo, pengo la bendi ya nishati ni kiasi kwamba nishati iliyotolewa inalingana na fotoni katika safu ya urefu wa wimbi wa manjano-kijani (~573 nm). Kifurushi cha epoksi resin ya maji wazi hutumika kama lenzi, kuunda boriti ya mwanga inayotoka na kulinda chip nyeti ya semiconductor.
13. Mienendo ya Teknolojia
Ingawa LED za kupenya shimo kama vile kifurushi cha duara cha 5mm bado zinavuma kwa utengenezaji wa mifano, matumizi ya kielimu, na matumizi fulani ya viwanda, mwelekeo wa jumla wa tasnia umebadilika sana kuelekea vifurushi vya vifaa vya kushikilia uso (SMD) (mfano, 0603, 0805, 2835, 5050). LED za SMD zinatoa faida katika usanikishaji wa otomatiki, kuokoa nafasi ya bodi, na mara nyingi utendaji bora wa joto kwa sababu ya umbo la chini na muunganisho wa moja kwa moja na pedi ya PCB inayofanya kazi kama kizuizi joto.
Zaidi ya hayo, ufanisi (lumeni kwa wati) wa teknolojia ya LED unaendelea kuboreshwa katika anuwai zote za rangi kwa sababu ya maendeleo katika ukuaji wa epitaxial, muundo wa chip, na ufanisi wa uchimbaji wa kifurushi. Kwa matumizi ya viashiria, lengo mara nyingi ni kuaminika, uthabiti wa rangi, na ufanisi wa gharama badala ya kusukuma mipaka kamili ya ufanisi. Kufuata kanuni zinazobadilika za mazingira (kama vile mahitaji ya Halogen-Free) bado ni kichocheo muhimu cha visasisho vya vipengele na utambulisho wa bidhaa mpya.
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| Muda | Kipimo/Uwakilishi | Maelezo Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwangaza | lm/W (lumens kwa watt) | Mwanga unaotolewa kwa kila watt ya umeme, thamani kubwa zaidi inamaanisha ufanisi mkubwa wa nishati. | Huamua kwa moja kiwango cha ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Flux ya Mwangaza | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga ni mkali wa kutosha. |
| Pembe ya Kuangalia | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), k.m., 2700K/6500K | Uwanga/baridi wa mwanga, thamani za chini za rangi ya manjano/joto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Hauna kitengo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama vile maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu za MacAdam, k.m., "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zinaashiria rangi thabiti zaidi. | Inahakikisha rangi sawa katika kundi moja la LED. |
| Wavelength Kuu | nm (nanometa), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua hue ya LEDs za rangi moja za nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa urefu wa mawimbi dhidi ya ukali | Inaonyesha usambazaji wa ukali kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Electrical Parameters
| Muda | Ishara | Maelezo Rahisi | Mazingatio ya Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kichocheo lazima iwe ≥Vf, voltages hujumlishwa kwa LEDs zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mwendo wa juu wa Pampu | Ifp | Mwendo wa kilele unaoweza kustahimili kwa muda mfupi, hutumika kwa kupunguza mwanga au kuwaka mara kwa mara. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji upunguzaji joto wenye nguvu zaidi. |
| ESD Immunity | V (HBM), k.m., 1000V | Uwezo wa kustahimili umeme wa tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LED zenye usikivu. |
Thermal Management & Reliability
| Muda | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Halisi ya joto la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha mara mbili; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumen | L70 / L80 (masaa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi asilimia sabini au themanini ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Lumen Maintenance | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobakizwa baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza kwa matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uchakavu wa Joto | Uharibifu wa Nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Muda | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifurushi inayolinda chip, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: usambazaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Covers blue chip, converts some to yellow/red, mixes to white. | Fosforasi tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Determines viewing angle and light distribution curve. |
Quality Control & Binning
| Muda | Yaliyomo katika Uwekaji Makundi | Maelezo Rahisi | Madhumuni |
|---|---|---|---|
| Mfumo wa Mwanga | Code mfano, 2G, 2H | Imevavanywa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani ya chini/ya juu ya lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Grouped by color coordinates, ensuring tight range. | Guarantees color consistency, avoids uneven color within fixture. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Imeunganishwa kwa CCT, kila kimoja kina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda | Kigezo/Majaribio | Maelezo Rahisi | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha Kukadiria Maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli na mbinu za majaribio ya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa majaribio unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu hatari (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati. | Uthibitisho wa ufanisi na utendaji wa nishati kwa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |