Orodha ya Yaliyomo
- 1. Mchakato wa Bidhaa
- 2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
- 2.1 Viwango vya Juu Kabisa
- 2.2 Sifa za Umeme na za Mwanga
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Green Chip Intensity Binning
- 3.2 Orange Chip Intensity Binning
- 4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
- 4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Ukali wa Mwanga (Mkunjo wa I-Iv)
- 4.2 Forward Voltage vs. Forward Current (V-I Curve)
- 4.3 Utegemezi wa Joto
- 4.4 Usambazaji wa Wigo
- 5. Habari ya Mitambo na Kifurushi
- 5.1 Vipimo vya Kifurushi na Uwekezaji wa Pini
- 5.2 Suggested Soldering Pad Layout
- 6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji
- 6.1 Profaili ya Uuzaji wa Reflow
- 6.2 Manual Soldering
- 6.3 Cleaning
- 6.4 Tahadhari za Kutokwa na Umeme wa Tuli (ESD)
- 7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza
- 7.1 Vipimo vya Tape na Reel
- 7.2 Storage Conditions
- 8. Application Suggestions
- 8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi
- 8.2 Design Considerations
- 9. Technical Comparison and Differentiation
- 10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)
- 10.1 Je, naweza kuendesha rangi zote mbili kwa wakati mmoja kwa kiwango cha juu cha DC current?
- 10.2 Je, ni tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi linalotawala?
- 10.3 Je kufasiri nambari ya bin wakati wa kuagiza?
- 10.4 Je diode ya ulinzi ya kinyume inahitajika?
- 11. Mifano ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo
- 11.1 Kionyeshi cha Ruta ya Mtandao yenye Hali Mbili
- 11.2 Kiashiria cha Kiwango cha Malipo ya Betri
- 12. Utangulizi wa Kanuni za Teknolojia
- 13. Mwelekeo wa Maendeleo ya Teknolojia
1. Mchakato wa Bidhaa
Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kitaalamu kwa LED ya aina ya SMD yenye rangi mbili na inayotazama kando. Kijenzi hiki kinaunganisha chips mbili tofauti za semiconductor ndani ya kifurushi kimoja: chip inayotokana na InGaN kwa mwanga wa kijani na chip inayotokana na AlInGaP kwa mwanga wa machungwa. Ubunifu huu unawezesha suluhu kompakt za kuonyesha hali, taa za nyuma, na taa za mapambo ambapo ishara za rangi nyingi zinahitajika kutoka sehemu moja. Kifaa hiki kimetengenezwa kwa lenzi ya uwazi kamili, kuongeza kiwango cha mwanga, na kina vituo vilivyopakwa stani ili kuboresha uwezo wa kuuza na kufuata kanuni za RoHS.
LED inatolewa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa milimita 8 kwenye reeli za inchi 7, na hivyo kuifanya iweze kutumika kikamilifu na vifaa vya usakinishaji vya kiotomatiki vinavyochukua na kuweka kwa kasi. Muundo wake pia unafaa kwa michakato ya kuuza kwa IR reflow, na hivyo kuifanya iwe rahisi kuunganishwa kwenye mstari wa kisasa wa utengenezaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB).
2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango vya juu kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Ili kuhakikisha uendeshaji unaotegemewa, mipaka hii haipaswi kuzidiwa hata kwa muda mfupi.
- Mtawanyiko wa Nguvu (Pd): Upeo wa juu unaoruhusiwa wa utoaji wa nguvu ni 76 mW kwa chipu ya kijani na 75 mW kwa chipu ya machungwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi kikomo hiki kunahatarisha uharibifu wa joto wa kiunganishi cha semiconductor.
- Mkondo wa Mbele: Upeo wa juu wa mkondo wa DC unaoendelea mbele (IF) ni 20 mA kwa chipu ya kijani na 30 mA kwa chipu ya machungwa. Kwa uendeshaji wa msukumo, upeo wa juu wa mkondo wa mbele wa 100 mA (kijani) na 80 mA (machungwa) unaruhusiwa chini ya mzunguko madhubuti wa 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1ms. Kigezo hiki ni muhimu kwa muundo wa saketi ya kuendesha ili kuzuia kushindwa kwa sababu ya mkondo.
- Safu za Joto: Aina ya joto inayotumika imebainishwa kutoka -20°C hadi +80°C. Aina ya joto ya uhifadhi ni pana zaidi, kutoka -30°C hadi +100°C. Aina hizi zinahakikisha uimara wa mitambo na kikemikali wa LED chini ya hali mbalimbali za mazingira.
- Hali ya Kuuza: Kifaa kinaweza kustahimili kuuzwa kwa njia ya infrared reflow kwa kiwango cha juu cha joto cha 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 10. Hii ni hali ya kawaida kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free).
2.2 Sifa za Umeme na za Mwanga
These characteristics are measured at a standard test condition of Ta=25°C and a forward current (IF) of 5 mA, unless otherwise noted. They define the typical performance of the device.
- Luminous Intensity (Iv): Hii ndiyo kipimo kikuu cha pato la mwanga. Kwa chipu ya kijani, kiwango cha kawaida cha nguvu ya mwanga kinaanzia kiwango cha chini cha 28.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 180.0 mcd. Kwa chipu ya machungwa, masafa ni kutoka 11.2 mcd hadi 71.0 mcd. Thamani halisi kwa kitengo maalum inategemea msimbo wa bin uliokabidhiwa.
- Viewing Angle (2θ1/2): Chipu zote mbili zina pembe ya kuona pana ya digrii 130 (kawaida). Hii inafafanuliwa kama pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hushuka hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili wa kati. Pembe hii pana inahakikisha kuonekana kuzuri kutoka kwa mitazamo mbalimbali, ambayo ni muhimu kwa viashiria vya kuangalia kando.
- Wavelength: The green chip has a typical peak emission wavelength (λP) of 530 nm and a typical dominant wavelength (λd) of 527 nm. The orange chip has a typical peak emission wavelength of 611 nm and a dominant wavelength of 605 nm. The spectral line half-width (Δλ) is 35 nm for green and 17 nm for orange, indicating the spectral purity of the emitted light.
- Forward Voltage (VF): Katika 5 mA, voltage ya mbele ya kawaida ni 2.8 V kwa chip ya kijani (upeo 3.2 V) na 1.9 V kwa chip ya machungwa (upeo 2.3 V). Parameta hii ni muhimu sana kwa kuhesabu thamani ya resistor ya mfululizo katika saketi ya kuendesha ya voltage-thabiti ili kuweka mkondo unaotakikana.
- Mkondo wa Kinyume (IR): Mkondo wa juu wa kinyume ni 10 μA kwa chips zote mbili wakati voltage ya kinyume (VR) ya 5V inatumika. Imebainishwa wazi kuwa kifaa hakikusudiwa kufanya kazi kwa kinyume; jaribio hili ni kwa tabia ya uvujaji tu.
3. Binning System Explanation
Ili kudhibiti tofauti za uzalishaji na kuruhusu wabunifu kuchagua LED zilizo na utendaji thabiti, vifaa hivi vinapangwa katika makundi kulingana na nguvu ya mwanga.
3.1 Green Chip Intensity Binning
LED za kijani rangi zimegawanywa katika makundi manne (N, P, Q, R) zikiwa na thamani za chini na za juu za mwangaza kwenye 5 mA kama ifuatavyo:
Kikundi N: 28.0 - 45.0 mcd
Kikundi P: 45.0 - 71.0 mcd
Kikundi Q: 71.0 - 112.0 mcd
Kikundi R: 112.0 - 180.0 mcd
Toleleo ya +/-15% inatumika kwa kila kikundi cha ukubwa wa mwanga.
3.2 Orange Chip Intensity Binning
LED za rangi ya chungwa zimegawanywa katika vikundi vinne (L, M, N, P) zenye masafa yafuatayo:
Kikundi L: 11.2 - 18.0 mcd
Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
Kikundi N: 28.0 - 45.0 mcd
Kikundi P: 45.0 - 71.0 mcd
A tolerance of +/-15% is also applied to these bins.
This binning system allows for precise selection based on application brightness requirements, ensuring visual consistency in multi-LED arrays or products.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Ingawa mikunjo maalumu ya michoro inatajwa kwenye karatasi ya data (mfano, Fig.1, Fig.5), athari zao za kawaida zinachambuliwa hapa kulingana na fizikia ya kawaida ya LED na vigezo vilivyotolewa.
4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Ukali wa Mwanga (Mkunjo wa I-Iv)
Mwangaza wa LED ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika safu muhimu. Kuendesha chipu ya kijani kwenye mkondo wake wa juu wa DC wa 20 mA kwa kawaida kunatoa mwanga mkubwa zaidi kuliko hali ya majaribio ya 5 mA, ingawa uhusiano halisi unapaswa kuthibitishwa kutoka kwa mkunjo wa sifa. Hiyo inatumika pia kwa chipu ya machungwa kwenye 30 mA. Wabunifu lazima wahakikisha kuongezeka kwa utumiaji wa nguvu kwenye mikondo ya juu kubaki ndani ya kiwango cha juu kabisa.
4.2 Forward Voltage vs. Forward Current (V-I Curve)
Voltage ya mbele ina uhusiano wa logarithmic na mkondo. VF maalum kwenye 5 mA hutoa sehemu muhimu ya uendeshaji. Kadri mkondo unavyoongezeka, VF itaongezeka kidogo. Uhusiano huu usio wa mstari ni muhimu kwa kubuni madereva bora ya mkondo thabiti dhidi ya saketi rahisi zilizopunguzwa na upinzani.
4.3 Utegemezi wa Joto
Utendaji wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, ukali wa mwanga hupungua kadri halijoto ya makutano inavyoongezeka. Voltage ya mbele pia hupungua kwa kuongezeka kwa joto. Ingawa mikunjo maalum haijatolewa, safu maalum ya halijoto ya uendeshaji ya -20°C hadi +80°C inaonyesha mipaka ambayo sifa zilizochapishwa ni halali kwa mantiki. Kwa matumizi karibu na viwango vya juu, kupunguza nguvu au usimamizi wa joto huenda kukawa muhimu.
4.4 Usambazaji wa Wigo
Wimbi za kilele na kuu, pamoja na upana wa nusu ya wigo, hufafanua nukta ya rangi. Mionzi ya kijani (iliyozingatia ~527-530 nm) na mionzi ya machungwa (iliyozingatia ~605-611 nm) ni tofauti. Upana wa nusu nyembamba zaidi wa chip ya machungwa (17 nm dhidi ya 35 nm ya kijani) unaonyesha rangi ya machungwa iliyosafishwa zaidi ya wigo, iliyojaa.
5. Habari ya Mitambo na Kifurushi
5.1 Vipimo vya Kifurushi na Uwekezaji wa Pini
Kifaa hiki kinatii muundo wa kifurushi cha kawaida cha EIA. Michoro ya kina ya vipimo imetolewa kwenye karatasi ya data, na vipimo vyote viko kwenye milimita. Uvumilivu muhimu kwa kawaida ni ±0.10 mm. Mpangilio wa pini umebainishwa wazi: Cathode 1 (C1) ni kwa chip ya machungwa, na Cathode 2 (C2) ni kwa chip ya kijani. Usanidi wa anode ya kawaida unamaanishwa, ukiruhusu udhibiti huru wa kila rangi.
5.2 Suggested Soldering Pad Layout
The datasheet includes a recommended soldering pad pattern for PCB design. Adhering to these dimensions ensures proper solder joint formation, mechanical stability, and heat dissipation during the reflow process. A suggested soldering direction is also indicated to promote uniform solder flow.
6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji
6.1 Profaili ya Uuzaji wa Reflow
Pendekezo la kina la profaili ya reflow ya IR inayofaa kwa michakato isiyo na Pb linatolewa. Profaili hii kwa kawaida inajumuisha:
1. Eneo la joto la awali ili kuinua hatua kwa hatua joto la PCB na kuamilisha flux.
2. Sehemu ya kufyonza ili kusawazisha joto kote.
3. Sehemu ya kureflow ambapo joto linafikia kilele cha kiwango cha juu cha 260°C kwa si zaidi ya sekunde 10.
4. Sehemu ya kupoza. Profaili hii inategemea viwango vya JEDEC ili kuhakikisha uaminifu.
6.2 Manual Soldering
Ikiwa ununuzi wa mikono kwa chuma unahitajika, joto la juu la ncha linalopendekezwa ni 300°C, na muda wa ununuzi usizidi sekunde 3 kwa kiungo. Hii ifanyike mara moja tu ili kupunguza mkazo wa joto kwenye kifurushi cha LED.
6.3 Cleaning
Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya ununuzi, vimumunyisho maalum tu vinapaswa kutumiwa. Datasheet inapendekeza kuzamisha LED kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoksi au kifurushi.
6.4 Tahadhari za Kutokwa na Umeme wa Tuli (ESD)
LED ni nyeti kwa umeme wa tuli na mafuriko ya voltage. Udhibiti sahihi wa ESD lazima utekelezwe wakati wa kushughulikia na kukusanyika. Hii inajumuisha matumizi ya mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini, mkeka wa kupinga umeme wa tuli, na kuhakikisha vifaa vyote vimewekwa ardhini ipasavyo.
7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza
7.1 Vipimo vya Tape na Reel
Kifaa hiki kimefungwa kwenye tepi ya kubeba yenye upana wa milimita 8 iliyochongwa. Tepi hiyo imeviringishwa kwenye reeli za kawaida zenye kipenyo cha inchi 7 (mm 178). Reeli kamili kila moja ina vipande 3000. Kwa idadi ndogo kuliko reeli kamili, kiwango cha chini cha kufunga cha vipande 500 kimebainishwa kwa mabaki. Ufungaji huu unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481.
7.2 Storage Conditions
Kifurushi Kilichotiwa Mühuri: LEDs katika mfuko asilia wa kuzuia unyevu ulio na dawa ya kukausha yanapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤90% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha yaliyopendekezwa ya rafu chini ya hali hizi ni mwaka mmoja.
Kifurushi Kilichofunguliwa: Mara tu mfuko wa kuzuia unyevu unapofunguliwa, mazingira ya uhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Vipengee vilivyotolewa kwenye ufungashaji asilia kwa kawaida vinapaswa kupitia IR reflow ndani ya wiki moja. Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya mfuko asilia, vinapaswa kuwekwa kwenye chombo kilichotiwa muhuri kilicho na dawa ya kukausha au kwenye kikaushi cha nitrojeni. Ikiwa vimehifadhiwa kwa zaidi ya wiki moja, kupashwa joto takriban 60°C kwa angalau masaa 20 kunapendekezwa kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokwama na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.
8. Application Suggestions
8.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi
- Viashiria vya Hali: Bora kifaa cha paneli za vifaa zinazohitaji onyesho la hali nyingi (mfano, umeme wakati wa kuwasha= kijani kibichi, kusubiri= machungwa, hitilafu= zote zinawaka na kuzima).
- Vifaa vya Umeme vya Watumiaji: Mwanga wa nyuma kwa vifungo au alama katika vifaa kama vile ruta, vifaa vya sauti, au vifaa vya michezo.
- Taa za Ndani za Magari: Kwa taa za mazingira ya ndani zisizo muhimu sana au maonyesho ya hali, kumbuka anuwai ya joto ya uendeshaji.
- Industrial Control Panels: Kutoa hali ya uendeshaji wazi, iliyowekwa rangi katika mifumo ya udhibiti.
8.2 Design Considerations
- Current Limiting: Daima tumia kizuizi cha mfululizo au kiendesha cha mkondo thabiti kwa kila chip. Hesabu thamani ya kizuizi kwa kutumia R = (Vcc - VF) / IF, ambapo VF ni voltage ya mbele kwenye mkondo unaotaka (IF). Tumia VF ya juu kutoka kwenye datasheet kwa muundo ulio na usalama unaohakikisha mkondo hauzidi kikomo.
- Usimamizi wa Joto: Ingawa utoaji wa nguvu ni mdogo, uendeshaji endelevu kwenye mkondo wa juu zaidi katika halijoto ya mazingira ya juu unaweza kuhitaji umakini kwenye mpangilio wa PCB kwa ajili ya kupoeza joto, hasa ikiwa taa nyingi za LED zimekusanywa pamoja.
- Ubunifu wa Kuona: Pembea ya upana ya digrii 130 hurahisisha kuonekana kwa mhimili wa nje. Fikiria rangi ya lenzi (wazi kama maji) na muundo wa ukingo unaozunguka ili kufikia athari ya kuona inayotakikana na mchanganyiko wa mwanga ikiwa rangi zote mbili zitatumiwa wakati mmoja.
9. Technical Comparison and Differentiation
LED hii ya rangi mbili inayotazama kando inatoa faida maalum ikilinganishwa na mbadala:
- dhidi ya Taa za LED Mbili Tofauti: Inahifadhi nafasi kwenye Bodi ya Mzunguko wa Uchapishaji, inapunguza idadi ya vipengele, na inarahisisha usanikishaji wa kuchukua-na-kuweka kwa nambari moja ya sehemu.
- dhidi ya Taa za LED za RGB: Inatoa suluhisho rahisi, na mara nyingi la gharama nafuu zaidi wakati rangi mbili maalum tu (kijani na machungwa) zinahitajika, bila utata wa kiendesha chenye njia tatu.
- Ikilinganishwa na Taa za Mwanga za Kupenyeza Shimo: Kifurushi cha SMD kinawezesha usanikishaji wa kiotomatiki kabisa, miundo ya wasifu wa chini, na uaminifu bora kwa kuondoa uuzi wa mikono na kupinda waya wa kuongoza.
- Vipengele Muhimu: Mchanganyiko wa teknolojia za InGaN (kwa kijani bora) na AlInGaP (kwa machungwa bora) katika kifurushi kimoja hutoa ufanisi mzuri wa mwanga kwa rangi zote mbili. Uzingatiaji wa RoHS na uendeshaji na reflow isiyo na risasi ni muhimu kwa uzalishaji wa kisasa.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)
10.1 Je, naweza kuendesha rangi zote mbili kwa wakati mmoja kwa kiwango cha juu cha DC current?
Ndiyo, lakini lazima uzingatie upotezaji wa jumla wa nguvu. Ikiwa chips zote mbili zinaendeshwa kwenye mkondo wao wa juu wa DC (Kijani: 20mA @ ~3.2V, Chungwa: 30mA @ ~2.3V), nguvu ya takriban ni (0.02A * 3.2V) + (0.03A * 2.3V) = 0.064W + 0.069W = 0.133W au 133 mW. Hii inazidi viwango vya Pd ya kila chip (76mW, 75mW) na inahitaji tathmini makini ya joto ya PCB na hali ya mazingira ili kuhakikisha halijoto ya kiungo haizidi mipaka salama, inayoweza kuathiri umri wa huduma.
10.2 Je, ni tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi linalotawala?
Peak wavelength (λP) ndio urefu wa wimbi ambapo wigo wa utoaji una ukubwa wa juu zaidi. Dominant wavelength (λd) inatokana na chati ya rangi ya CIE na inawakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monochromatic safi ambao unalingana na rangi inayoonekana ya LED. λd inahusiana zaidi na mtazamo wa rangi wa binadamu, wakati λP ni kipimo cha kimwili cha wigo.
10.3 Je kufasiri nambari ya bin wakati wa kuagiza?
Nambari ya sehemu LTST-S326TGKFKT-5A kwa uwezekano inajumuisha au inamaanisha misimbo maalum ya bin kwa ukubwa. Ili kuhakikisha uthabiti katika mwangaza wa programu yako, unapaswa kubainisha misimbo ya bin unayotaka (mfano, Kijani: Bin R kwa pato la juu zaidi, Machungwa: Bin P) wakati wa kuagiza. Shauriana na mwongozo kamili wa kuagiza bidhaa wa mtengenezaji kwa mfumo halisi wa usimbaji.
10.4 Je diode ya ulinzi ya kinyume inahitajika?
Ingawa LED inaweza kustahimili bias ya kinyume ya 5V na uvujaji wa 10 μA pekee, haikusudiwa kufanya kazi kinyume. Katika saketi ambapo mabadiliko ya voltage ya kinyume yanawezekana (mfano, mizigo ya inductive, kuziba moto), ulinzi wa nje kama vile diode inayofuatana au usanidi wa rekta ya daraja unapendekezwa sana ili kuzuia uharibifu.
11. Mifano ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo
11.1 Kionyeshi cha Ruta ya Mtandao yenye Hali Mbili
Hali: Kutengeneza taa ya hali ya LED kwa ruta ili kuonyesha "Inatumika/Uhamisho wa Data" (kijani) na "Haina Kazi/Inasubiri" (machungwa).
Utekelezaji: Unganisha anodi ya kawaida kwa reli ya 3.3V kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo kilichokadiriwa kwa kila rangi. Tumia pini mbili za GPIO kutoka kwa kidhibiti cha ruta, kila moja ikiunganishwa kwa kathodi ya rangi moja kupitia transistor ya NPN ya ishara ndogo au MOSFET. Programu thabiti inaweza kisha kuwasha LED ya kijani wakati wa shughuli za data na LED ya machungwa wakati wa vipindi vya kutotumika. Pembe pana ya kuona inahakikisha kuonekana kutoka popote ndani ya chumba.
11.2 Kiashiria cha Kiwango cha Malipo ya Betri
Hali: Kiashiria rahisi cha chaja cha hatua 2: "Inachajiwa" (machungwa) na "Imejaa Kikamilifu" (kijani).
Utekelezaji: Matokeo ya hali ya IC ya usimamizi wa malipo yanaweza kudhibiti moja kwa moja kathodi za LED (ikiwa zina uwezo wa kuchukua mkondo unaohitajika) au kudhibiti transistor. Wakati wa kuchaji, LED ya machungwa inawaka. Mzunguko wa malipo ukikamilika, IC huzima udhibiti wa machungwa na kuwasha udhibiti wa kijani.
12. Utangulizi wa Kanuni za Teknolojia
LED hii inatumia mifumo miwili tofauti ya nyenzo za semiconductor:
- InGaN (Indium Gallium Nitride): Nyenzo hii inatumika kwa chipi inayotoa rangi ya kijani. Kwa kubadilisha uwiano wa indiamu na galiamu katika aloi, pengo la bendi la semikondukta linaweza kubadilishwa, ambalo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi la mwanga unaotolewa wakati elektroni zinapounganishwa tena na mashimo kupitia pengo la bendi. InGaN inajulikana kwa uwezo wake wa kutoa LED zenye ufanisi za bluu, kijani, na nyeupe.
- AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide): Nyenzo hii inatumika kwa chipi inayotoa rangi ya machungwa. Vile vile, kwa kurekebisha muundo wa aloi hii ya nne, pengo la bendi linaweza kubuniwa ili kutoa mwanga katika maeneo ya wigo nyekundu, machungwa, manjano na kijani. AlInGaP ina ufanisi hasa katika safu ya nyekundu hadi machungwa.
Katika kifurushi cha rangi mbili, miundo hii miwili tofauti ya chipi imewekwa kwenye fremu ya risasi ya kawaida, imeunganishwa na waya, na imefungwa kwenye lenzi wazi ya epoksi inayolinda chipi na kutumika kama kipengele cha macho.
13. Mwelekeo wa Maendeleo ya Teknolojia
Uwanja wa teknolojia ya LED unaendelea kubadilika, na mienendo inayoathiri vipengele kama hiki:
- Ufanisi Ulioongezeka: Utafiti unaoendelea unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga (LEE) wa nyenzo za InGaN na AlInGaP, na kusababisha ukubwa mkubwa wa mwanga kwa mkondo sawa wa pembejeo au matumizi ya nguvu ya chini kwa pato sawa la mwanga.
- Kupunguzwa kwa Ukubwa: Uvutaji wa vifaa vya elektroniki vidogo unasisitiza uwekaji wa LED ndogo zaidi huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa macho.
- Uwiano Bora wa Rangi: Maendeleo katika ukuaji wa epitaxial na michakato ya kugawa vikundi husababisha uvumilivu mkali zaidi kwenye urefu wa wimbi kuu na nguvu ya mwanga, na hivyo kupunguza tofauti ya rangi na mwangaza kati ya vitengo.
- Uthabiti Ulioimarishwa: Maboresho katika nyenzo za ufungaji (epoxy, silicones) na teknolojia za kuunganisha die huongeza uwezo wa LED wa kustahimili halijoto za juu, unyevunyevu, na mzunguko wa joto, na kupanua maisha ya uendeshaji.
- Ujasusi Uliojumuishwa: Mwelekeo mpana zaidi ni ujumuishaji wa saketi ya udhibiti (kama vile madereva ya mkondo thabiti au mantiki rahisi) ndani ya kifurushi cha LED yenyewe, na kuunda vipengele vya "LED zenye akili" ambavyo hurahisisha muundo wa mfumo.
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| Muda | Kipimo/Uwakilishi | Maelezo Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens kwa watt) | Mwanga unaotolewa kwa kila watt ya umeme, thamani kubwa zaidi inamaanisha ufanisi zaidi wa nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la 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 masafa na usawa wa mwangaza. |
| 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 (nanometers), 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. |
Vigezo vya Umeme
| Muda | Ishara | Maelezo Rahisi | Mazingatio ya Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanzisha". | Voltage ya kichocheo lazima iwe ≥Vf, voltages hujumlishwa kwa taa za mfululizo za LED. |
| Forward Current | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Msimamo wa juu wa Sasa wa Pigo | Ifp | Sasa ya kilele inayoweza kustahimili kwa muda mfupi, inayotumika 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 unyeti. |
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 uliobaki 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. |
| Uzeo 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: upitishaji 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. | Fosfori 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 wa Flux | Msimbo 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 | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inaepuka rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| 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 upimaji wa mwanga, umeme na joto. | Msingi wa upimaji 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. |