Karatasi ya Data ya LED ya SMD yenye Rangi Mbili ya AlInGaP - Kijani na Chungwa - 5mA - 75mW - Karatasi ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya LED ya SMD (Kifaa cha Kupachika Uso) yenye mwangaza mkubwa na rangi mbili. Kifaa hiki kina viini viwili tofauti vya semikondukta vya AlInGaP (Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi) ndani ya kifurushi kimoja, kukifanya kitoa mwanga wa kijani na chungwa. Kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki, kimepakwa kwenye mkanda wa mm 8 unaotolewa kwenye reeli za inchi 7, na kumfanya ufaafu kwa uzalishaji wa wingi. Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS na imeainishwa kama bidhaa ya kijani kibichi.

Faida kuu ya LED hii iko katika matumizi ya teknolojia ya AlInGaP, inayojulikana kwa kutoa ufanisi mkubwa wa mwangaza na usafi bora wa rangi ikilinganishwa na nyenzo za zamani za LED. Uwezo wa rangi mbili katika kifurushi kimoja, kidogo cha kiwango cha EIA, huruhusu miundo ya kuokoa nafasi katika matumizi yanayohitaji rangi nyingi za kiashiria au maonyesho rahisi ya hali ya rangi mbili.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo vya Juu Kabisa

Vipimo hivi vinaelezea mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kwa viini vyote vya kijani na chungwa, mkondo wa juu unaoendelea wa DC mbele ni 30 mA. Nguvu inayotolewa kwa kila kipande imewekwa kikomo hadi 75 mW. Sababu ya kupunguza nguvu ya 0.4 mA/°C inatumika kwa mstari kutoka 25°C, ikimaanisha mkondo wa mbele unaoruhusiwa hupungua kadiri joto la mazingira linapanda ili kuzuia joto kupita kiasi. Kifaa kinaweza kustahimili voltage ya nyuma hadi 5 V. Anuwai ya joto la uendeshaji ni kutoka -30°C hadi +85°C, na kinaweza kuhifadhiwa katika mazingira kutoka -40°C hadi +85°C. Hali ya kuuza kwa infrared imeainishwa kama 260°C kwa upeo wa sekunde 5.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C, IF=5mA) na vinaelezea utendakazi wa kawaida wa kifaa.

• Uzito wa Mwangaza (Iv):Kwa kipande cha kijani, kiwango cha chini cha uzito ni 4.5 mcd, kawaida haijaainishwa, na cha juu ni 28.0 mcd. Kwa kipande cha chungwa, cha chini ni 11.2 mcd, kawaida haijaainishwa, na cha juu ni 71.0 mcd. Uzito hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa majibu ya jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kutazama (2θ1/2):Rangi zote mbili zina pembe ya kawaida ya kutazama ya digrii 130. Hii ndiyo pembe kamili ambayo uzito wa mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake ya juu ya axial.
• Wavelength:Kipande cha kijani kina wavelength ya kawaida ya kilele cha utoaji (λP) ya 574 nm na wavelength ya kawaida ya kubwa (λd) ya 571 nm. Kipande cha chungwa kina λP ya kawaida ya 611 nm na λd ya kawaida ya 605 nm. Wavelength kubwa ndiyo wavelength moja inayotambuliwa na jicho la mwanadamu ambayo inafafanua rangi.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Spectral (Δλ):Kipande cha kijani kina thamani ya kawaida ya 15 nm, na kipande cha chungwa 17 nm. Hii inaonyesha usafi wa spectral au upana wa bendi ya mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (VF):Viini vyote viwili vina voltage ya kawaida ya mbele ya 1.9 V na ya juu ya 2.3 V inapotumika kwa 5 mA.
• Mkondo wa Nyuma (IR):Mkondo wa juu wa nyuma kwa viini vyote viwili ni 10 µA wakati voltage ya nyuma ya 5 V inatumika.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Uzito wa mwangaza wa LED umepangwa katika mabini ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Kila beni lina thamani ya chini na ya juu ya uzito iliyoainishwa, na uvumilivu wa +/-15% unatumika kwa kila beni.

Mabini ya Rangi ya Kijani:

- Beni J: 4.5 mcd (Chini) hadi 7.1 mcd (Juu)

- Beni K: 7.1 mcd hadi 11.2 mcd

- Beni L: 11.2 mcd hadi 18.0 mcd

- Beni M: 18.0 mcd hadi 28.0 mcd

Mabini ya Rangi ya Chungwa:

- Beni L: 11.2 mcd hadi 18.0 mcd

- Beni M: 18.0 mcd hadi 28.0 mcd

- Beni N: 28.0 mcd hadi 45.0 mcd

- Beni P: 45.0 mcd hadi 71.0 mcd

Ubinning huu huruhusu wabunifu kuchagua LED zenye viwango vya mwangaza vinavyoweza kutabirika kwa matumizi yao, jambo muhimu kwa kufikia muonekano sawa katika safu za LED nyingi au kukidhi mahitaji maalum ya mwangaza.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya utendakazi ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida. Ingawa grafu maalum hazijarudishwa katika maandishi, kwa kawaida hujumuisha:

• Uzito wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na mkondo wa kuendesha, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, ikionyesha hatua ya mapato yanayopungua au uwezekano wa kujaa.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha sifa ya IV ya diode, muhimu kwa kubuni mzunguko unaofaa wa kupunguza mkondo.
• Uzito wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha athari ya kuzima joto, ambapo pato la mwanga hupungua kadiri joto la kiungo linapanda. Hii ni muhimu kwa matumizi katika mazingira ya joto la juu.
• Usambazaji wa Spectral:Grafu inayoonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa katika wavelengths tofauti, ikizungumzia wavelength ya kilele, na upana wa nusu unaoonekana wazi.

Mikunjo hii huruhusu wahandisi kutabiri utendakazi katika hali halisi za ulimwengu, sio tu kwenye hatua ya kawaida ya majaribio ya 25°C, 5mA.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

Kifaa hiki kinafuata muundo wa kifurushi cha kiwango cha EIA. Michoro ya kina ya vipimo vya kifurushi imejumuishwa katika karatasi ya data, ikibainisha urefu, upana, urefu, na nafasi za kuongoza zote muhimu kwa milimita. Mpango ulipendekezwa wa pedi ya kuuza (muundo wa ardhi) umetolewa ili kuhakikisha uundaji wa kiungo cha kuuza kilichoaminika na usawa sahihi wakati wa reflow. Mpangilio wa pini umeainishwa wazi: Pini 1 na 3 ni za kipande cha kijani, na pini 2 na 4 ni za kipande cha chungwa. Taarifa hii ni muhimu kwa wabunifu wa mpangilio wa PCB ili kuunda alama za mguu sahihi.

LED hutolewa katika umbizo la mkanda-na-reeli linalolingana na mashine za otomatiki za kuchukua-na-kuweka. Upana wa mkanda ni 8mm, umewindwa kwenye reeli ya kawaida ya kipenyo cha inchi 7. Kila reeli ina vipande 4000. Vipimo vya ufungaji hufuata viwango vya ANSI/EIA 481-1-A-1994, na sheria juu ya kiwango cha chini cha agizo (vipande 500 kwa mabaki) na vipengele vya juu vinavyokosekana mfululizo (viwili).

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Wasifu wa Kuuza kwa Reflow

Wasifu wawili ulipendekezwa wa reflow ya infrared (IR) umetolewa: mmoja kwa mchakato wa kawaida wa kuuza (bati-risasi) na mwingine kwa mchakato wa kuuza bila risasi (SnAgCu). Wasifu bila risasi unahitaji joto la juu zaidi la kilele. Mapendekezo ya jumla ni eneo la joto la awali la 120-150°C, wakati wa joto la awali chini ya sekunde 120, joto la kilele lisizidi 260°C, na wakati juu ya joto hilo la kilele limewekwa kikomo hadi sekunde 5. Vigezo hivi ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki cha LED na vifungo vya waya vya ndani.

6.2 Uhifadhi na Ushughulikiaji

LED zinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira yasiyozidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%. Mara tu zikiondolewa kwenye ufungaji wao asili wa kizuizi cha unyevu, zinapaswa kupitia kuuzwa kwa reflow ya IR ndani ya wiki moja. Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya begi asili, lazima zihifadhiwe kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au katika angahewa ya nitrojeni. Ikiwa zimehifadhiwa bila kufungwa kwa zaidi ya wiki moja, kunahitajika kukausha kwa takriban 60°C kwa angalau saa 24 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokwama na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

6.3 Kusafisha

Wakala maalum tu wa kusafisha wanapaswa kutumika. Kemikali zisizoainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy. Ikiwa kusafisha kunahitajika, kuzamishwa kwenye pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunapendekezwa.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii yenye rangi mbili ni bora kwa viashiria vya hali, mwanga wa nyuma kwa vifungo au alama, na maonyesho ya paneli katika vifaa vya matumizi ya kaya, vifaa vya ofisi, vifaa vya mawasiliano, na vifaa vya nyumbani. Asili yake ya rangi mbili inairuhusu kuonyesha hali mbili tofauti (k.m., umeme juu/kijani, kusubiri/chungwa; hali ya kuchaji; shughuli ya mtandao) kutoka kwa eneo moja la sehemu, kuokoa nafasi ya bodi na gharama.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Mzunguko wa Kuendesha:LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba, inapendekezwa sana kutumia resistor ya kupunguza mkondo wa mfululizo kwa kila LED binafsi (Mfano wa Mzunguko A). Kuendesha LED nyingi sambamba moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage na resistor moja ya kushiriki (Mfano wa Mzunguko B) hakupendekezwi, kwani tofauti ndogo katika sifa ya voltage ya mbele (VF) kati ya LED binafsi itasababisha tofauti kubwa katika ushiriki wa mkondo na, kwa hivyo, mwangaza.

Ulinzi dhidi ya Kutokwa kwa Umeme tuli (ESD):LED ni nyeti kwa ESD. Hatua za kuzuia lazima zitekelezwe wakati wa kushughulikia na usanikishaji: tumia mikanda ya mkono na vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, tumia ionizer ili kuzuia malipo tuli kwenye lenzi, na hifadhi vipengele kwenye ufungaji wa kuzuia umeme tuli. Uharibifu wa ESD mara nyingi huonyeshwa kama mkondo wa juu usio wa kawaida wa uvujaji wa nyuma.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya bidhaa hii ni matumizi ya nyenzo ya semikondukta ya AlInGaP kwa rangi zote mbili. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaP ya kawaida (Galiamu Fosfidi), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha. Ubunifu wa kipande-kiwili-katika-kifurushi-kimoja hutoa mbadala madogo badala ya kutumia LED mbili tofauti za rangi moja, kupunguza idadi ya sehemu, wakati wa usanikishaji, na alama ya mguu ya PCB. Pembe pana ya kutazama ya digrii 130 inamfanya ufaafu kwa matumizi ambapo kiashiria kinahitajika kuonekana kutoka kwa anuwai pana ya mitazamo.

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

S: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20mA kuendelea?

J: Ndiyo. Mkondo wa juu unaoendelea wa DC mbele ni 30 mA, kwa hivyo 20 mA iko ndani ya eneo salama la uendeshaji. Hata hivyo, daima rejelea mkunjo wa kupunguza nguvu ikiwa unafanya kazi kwa joto la juu la mazingira.

S: Kwa nini resistor ya mfululizo inahitajika kwa kila LED sambamba?

J: Voltage ya mbele (VF) ya LED ina uvumilivu wa uzalishaji. Bila resistor binafsi, LED zenye VF ndogo kidogo zitavuta mkondo mwingi usio sawa, na kuwa nyepesi zaidi na kuwa na joto kupita kiasi, wakati zile zenye VF ya juu zitakuwa giza. Resistor hufanya kazi kama mdhibiti rahisi wa mkondo kwa kila LED.

S: "Wavelength kubwa" inamaanisha nini dhidi ya "wavelength ya kilele"?

J: Wavelength ya kilele ndiyo wavelength moja ambapo nguvu ya juu ya mwanga inayotolewa ni ya juu. Wavelength kubwa inatokana na kuratibu za rangi kwenye mchoro wa rangi wa CIE na inawakilisha wavelength moja ambayo jicho la mwanadamu linaona kama rangi ya mwanga. Mara nyingi ndiyo kigezo muhimu zaidi kwa ubainishaji wa rangi.

S: Ninafasirije msimbo wa beni L kwa chungwa?

J: Ikiwa unapokea LED kutoka kwa beni L kwa rangi ya chungwa, unaweza kutarajia uzito wa mwangaza wa kila LED, unapopimwa kwa 5mA, kuanguka kati ya 11.2 mcd na 18.0 mcd, na uvumilivu wa +/-15% kwenye mipaka hiyo ya beni.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni kiashiria cha hali kwa router ya mtandao inayoonyesha umeme (kijani thabiti) na shughuli ya data (chungwa inayowaka).

Utekelezaji:LED moja ya LTST-C195KGKFKT-5A inaweza kutumika. Pini 1/3 (kijani) zimeunganishwa kwa pini ya GPIO iliyowekwa kutoa kiwango cha juu cha mantiki thabiti wakati umeme ukiwa juu, kupitia resistor inayofaa ya kupunguza mkondo (k.m., iliyohesabiwa kwa ~5-10mA kutoka kwa usambazaji wa 3.3V: R = (3.3V - 1.9V) / 0.005A ≈ 280Ω). Pini 2/4 (chungwa) zimeunganishwa kwa pini tofauti ya GPIO inayodhibitiwa na kidhibiti cha mtandao ili kuwaka kwa wakati mmoja na pakiti za data. Matumizi ya resistor binafsi kwa kila njia ya rangi ni muhimu. Pembe pana ya kutazama inahakikisha hali inaonekana kutoka popote ndani ya chumba. Ubunifu huo huokoa alama moja ya mguu ya LED ikilinganishwa na suluhisho la LED mbili.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inazidi voltage yake ya tabia ya mbele (VF) inatumika, elektroni kutoka kwa semikondukta ya aina-n na mashimo kutoka kwa semikondukta ya aina-p huingizwa ndani ya eneo lenye shughuli. Wakati elektroni inajumuishwa tena na shimo, nishati hutolewa kwa namna ya fotoni (mwanga). Wavelength maalum (rangi) ya mwanga huu imedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo ya semikondukta. AlInGaP ina pengo la bendi ambalo hutoa mwanga katika sehemu nyekundu, chungwa, manjano, na kijani ya wigo unaoonekana, kulingana na muundo wake halisi. Kifaa hiki kina viini viwili tofauti vya AlInGaP vilivyo na muundo tofauti, vilivyokua ili kutoa mwanga wa kijani na chungwa, vilivyowekwa ndani ya lenzi wazi (wazi kama maji) ya epoxy ambayo pia hufanya kazi kama kipengele kikuu cha macho.

12. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo katika LED za kiashiria unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi, vifurushi vidogo, na matumizi ya nguvu ya chini. Teknolojia ya AlInGaP inawakilisha suluhisho lililokomaa na lenye ufanisi kwa rangi nyekundu-hadi-kijani. Maendeleo yanayoendelea yanalenga kuboresha ufanisi kwa mikondo ya juu ya kuendesha na kuboresha uthabiti wa rangi juu ya joto na maisha. Ujumuishaji, kama kipande cha rangi mbili katika karatasi hii ya data, ni mwelekeo muhimu wa kupunguza ukubwa na utata wa mfumo. Zaidi ya hayo, utangamano na michakato ya reflow ya joto la juu isiyo na risasi sasa ni hitaji la kawaida kwa vipengele vyote vya SMD ili kukidhi kanuni za kimataifa za mazingira. Maendeleo ya baadaye yanaweza kuona ujumuishaji zaidi wa mzunguko wa udhibiti au rangi nyingi katika alama za mgwu za kifurushi vidogo zaidi.