LTST-C155KGJRKT LED ya Rangi Mbili ya SMD - Vipimo vya Kifurushi - Kijani/Nyekundu - 20mA - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya LED ya rangi mbili, ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD). Sehemu hii inachanganya chip mbili tofauti za semiconductor za AlInGaP ndani ya kifurushi kimoja, ikiruhusu kutoa mwanga wa kijani na nyekundu. Ubunifu huu umeboreshwa kwa matumizi yanayohitaji kiashiria cha rangi mbili au onyesho la hali katika nafasi ndogo. Kifaa hiki kinatii maagizo ya RoHS na kimeainishwa kama bidhaa ya kijani.

LED hutolewa katika ufungaji wa kiwango cha tasnia, hasa kwenye utepe wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7. Muundo huu unahakikisha utangamano na vifaa vya kiotomatiki vya kasi vya kuchukua-na-kuweka vinavyotumika katika utengenezaji wa kisasa wa elektroniki. Kifurushi pia kimeundwa kustahimili michakato ya kawaida ya kuuza ya reflow ya infrared (IR) na awamu ya mvuke, ikirahisisha ujumuishaji wake katika usanikishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB).

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Kwa uendeshaji unaoaminika, mipaka hii haipaswi kuzidi kamwe, hata kwa muda mfupi.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_D):75 mW kwa kila chip (Kijani na Nyekundu). Kigezo hiki kinadhibiti jumla ya nguvu ya umeme inayoweza kubadilishwa kuwa joto ndani ya die ya LED. Kuzidi thamani hii kuna hatari ya kukimbia kwa joto na uharibifu wa nyenzo ya semiconductor.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):80 mA, imebainishwa chini ya mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa pigo la 0.1ms. Kipimo hiki ni kwa uendeshaji wa pigo pekee na huruhusu vipindi vifupi vya mwangaza mkubwa, kama vile katika matumizi ya strobe au ishara.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F):30 mA DC. Hii ndiyo mkondo wa juu kabisa wa hali thabiti unaopendekezwa kwa uendeshaji unaoendelea. Ni kigezo kikuu cha kubuni mzunguko wa kuendesha LED.
• Kupunguzwa kwa Mkondo:Kupunguzwa kwa mstari wa 0.4 mA/°C kutoka 25°C. Kadiri joto la mazingira (T_a) linavyoongezeka, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea lazima upunguzwe sawasawa ili kuzuia kuzidi kikomo cha joto la kiungo.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma kubwa kuliko hii kunaweza kusababisha kuvunjika na kushindwa kwa chip ya LED.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-55°C hadi +85°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa na kuendeshwa ndani ya anuwai hii kamili ya joto la tasnia.
• Uvumilivu wa Joto la Kuuza:Kifurushi kinaweza kustahimili kuuza kwa wimbi au IR kwa 260°C kwa sekunde 5, au kuuza kwa awamu ya mvuke kwa 215°C kwa dakika 3, ikithibitisha ufaafu wake kwa michakato ya usanikishaji isiyo na risasi (Pb-free).

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (T_a=25°C, I_F=20mA) na vinabainisha utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Ukubwa wa Mwanga (I_V):Chip ya kijani ina ukubwa wa kawaida wa 35.0 mcd (millicandela), wakati chip nyekundu kwa kawaida ina mwangaza zaidi kwa 45.0 mcd, na kiwango cha chini cha 18.0 mcd kwa zote mbili. Ukubwa hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa majibu ya jicho la binadamu la photopic (CIE).
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 130 (kawaida). Pembe hii pana ya kuona, iliyofafanuliwa kama pembe kamili ambapo ukubwa hupungua hadi nusu ya thamani yake kwenye mhimili, hufanya LED hii ifae kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kwa upana.
• Wavelength ya Kilele (λ_P):Kijani: 574 nm (kawaida), Nyekundu: 639 nm (kawaida). Hii ndiyo wavelength ambayo pato la nguvu la wigo ni la juu zaidi.
• Wavelength Kuu (λ_d):Kijani: 571 nm (kawaida), Nyekundu: 631 nm (kawaida). Inatokana na mchoro wa rangi wa CIE, hii ndiyo wavelength moja inayoonwa na jicho la binadamu ambayo inafafanua rangi ya mwanga.
• Upana wa Wigo (Δλ):Kijani: 15 nm (kawaida), Nyekundu: 20 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa; upana mwembamba unaonyesha rangi iliyojazwa zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.0 V (kawaida), 2.4 V (kiwango cha juu) kwa rangi zote mbili kwa 20mA. Hiki ni kigezo muhimu cha kubuni mzunguko wa kudhibiti mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 µA (kiwango cha juu) kwa V_R=5V, ikionyesha sifa nzuri za diode na uvujaji mdogo.
• Uwezo (C):40 pF (kawaida) kwa upendeleo wa 0V na 1 MHz. Uwezo huu mdogo ni muhimu kwa matumizi ya kubadili au kuzidisha ya masafa ya juu.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Bin

LED zimepangwa katika bin za utendaji ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya ukubwa au rangi.

3.1 Bin ya Ukubwa wa Mwanga

Chip zote za kijani na nyekundu zimepangwa sawa kwa ukubwa wa mwanga kwa 20mA. Msimbo wa bin (M, N, P, Q) inawakilisha anuwai zinazoongezeka za ukubwa wa chini na wa juu. Kwa mfano, bin 'M' inashughulikia 18.0 hadi 28.0 mcd, wakati bin 'Q' inashughulikia 71.0 hadi 112.0 mcd. Uvumilivu wa ±15% unatumika ndani ya kila bin kwa kuzingatia tofauti za kipimo na uzalishaji.

3.2 Bin ya Wavelength Kuu (Kijani Pekee)

LED za kijani zimepangwa zaidi kwa wavelength kuu ili kudhibiti uthabiti wa rangi. Bin tatu zimefafanuliwa: 'C' (567.5-570.5 nm), 'D' (570.5-573.5 nm), na 'E' (573.5-576.5 nm). Uvumilivu mkali wa ±1 nm unadumishwa kwa kila bin, ikihakikisha rangi ya kijani sawa kwenye vifaa kutoka kwa bin moja.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mikunjo maalum ya michoro inarejelewa kwenye waraka (mfano, Fig.1, Fig.6), tafsiri zao za kawaida ni muhimu kwa ubunifu.

• Mviringo wa I-V:Voltage ya mbele (V_F) inaonyesha uhusiano wa logarithmic na mkondo wa mbele (I_F). Ongezeko dogo la V_Fhusababisha ongezeko kubwa la I_F, ndiyo sababu kuendesha kwa mkondo thabiti ni muhimu kwa pato la mwanga thabiti.
• Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Mkondo:Ukubwa ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika anuwai ya kawaida ya uendeshaji (hadi kiwango cha mkondo unaoendelea). Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya joto lililoongezeka.
• Tabia za Joto:Ukubwa wa mwanga kwa kawaida hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Voltage ya mbele pia ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha V_Fhupungua kidogo kadiri joto linavyoongezeka. Kipengele cha kupunguzwa cha 0.4 mA/°C kinatumika kusimamia athari za joto.
• Usambazaji wa Wigo:Wigo wa utoaji wa LED za AlInGaP ni mwembamba kiasi na umbo la Gaussian, unaozingatia wavelength ya kilele. Wavelength kuu inahesabiwa kutoka kwa wigo huu na kazi za kulinganisha rangi za CIE.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Kifaa na Usambazaji wa Pini

LED ina lenzi wazi kama maji. Chip ya rangi mbili ya ndani ina usambazaji maalum wa pini: Pini 1 na 3 zimepewa chip ya Kijani ya AlInGaP, wakati Pini 2 na 4 zimepewa chip ya Nyekundu ya AlInGaP. Usanidi huu unaruhusu udhibiti wa kujitegemea wa kila rangi.

5.2 Vipimo vya Kifurushi na Utepe/Reel

Kifaa kinatii muundo wa kifurushi cha kawaida cha EIA. Vipimo vyote vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.10 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Sehemu hii imefungwa kwenye utepe wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8, ambao umeviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (takriban mm 178). Michoro ya kina ya mitambo kwa muundo wa kifaa, muundo ulipendekezwa wa pedi ya kutua ya PCB, na vipimo vya utepe/reel imejumuishwa kuongoza ubunifu wa PCB na usanidi wa usanikishaji.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Wasifu Unapendekezwa wa Reflow

Wasifu wawili ulipendekezwa wa kuuza reflow ya infrared (IR) umetolewa: moja kwa mchakato wa kawaida wa kuuza (bati-risasi) na moja kwa mchakato wa kuuza isiyo na risasi (Pb-free). Wasifu usio na risasi umekalibrishwa hasa kwa matumizi ya wino wa kuuza wa SnAgCu (bati-fedha-shaba). Vigezo muhimu vinajumuisha kupanda kwa joto kuliodhibitiwa, muda uliobainishwa juu ya kiwango cha kioevu, joto la kilele (kwa kawaida 240-260°C kiwango cha juu), na kiwango cha kupoa kilichodhibitiwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye sehemu.

6.2 Uhifadhi na Usimamizi

LED zinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira yasiyozidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%. Vipengee vilivyotolewa kutoka kwa ufungaji wao asili wa kizuizi cha unyevu vinapaswa kuuzwa reflow ndani ya wiki moja. Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya ufungaji asilia, lazima zihifadhiwe kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au katika angahewa ya nitrojeni. Ikiwa zimehifadhiwa kwa zaidi ya wiki, kupikwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 24 kunapendekezwa kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamuliwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vya kawaida vya pombe kama vile pombe ya ethyl au isopropyl ndivyo vinavyopaswa kutumika. LED zinapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Matumizi ya visafishaji vya kemikali visivyobainishwa au vikali vinaweza kuharibu lenzi ya plastiki na nyenzo za kifurushi.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni vipande 3000 kwa kila reel ya inchi 7. Kiasi cha chini cha agizo cha vipande 500 kinatumika kwa kiasi kilichobaki. Mfumo wa utepe na reel unatii vipimo vya ANSI/EIA-481-1-A. Vipimo muhimu vya utepe vinajumuisha: mifuko tupu ya vipengele imefungwa kwa utepe wa kifuniko, na kiwango cha juu cha taa mbili zinazokosekana mfululizo ("taa zinazokosekana") kinaruhusiwa kwa kila reel, kulingana na kiwango.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya rangi mbili ni bora kwa matumizi ya hali na kiashiria ambapo nafasi ni ndogo na hali nyingi zinahitaji kuwasilishwa. Mifano ni pamoja na: viashiria vya nguvu/hali kwenye elektroniki za watumiaji (mfano, kuchaji/msimamizi), taa za ishara za rangi mbili kwenye paneli za udhibiti wa tasnia, maonyesho ya hali kwenye vifaa vya mtandao, na taa za nyuma kwa vitufe vya utando au alama zinazohitaji rangi mbili.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu na Njia ya Kuendesha

Muhimu:LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba, kizuizi cha mkondo cha mfululizo lazima kitumike kwakilaLED au kila njia ya rangi. Mzunguko ulipendekezwa (Mzunguko A) unaonyesha kizuizi katika mfululizo na LED. Epuka kuunganisha LED nyingi moja kwa moja sambamba bila vizuizi vya kibinafsi (Mzunguko B), kwani tofauti ndogo katika sifa zao za voltage ya mbele (V_F) zitasababisha tofauti kubwa katika ushiriki wa mkondo na, kwa hivyo, mwangaza.

Mkondo wa kuendesha unapaswa kuwekwa kulingana na mwangaza unaohitajika na viwango vya juu kabisa, ukizingatia upunguzaji wowote unaohitajika kwa joto la juu la mazingira.

8.3 Ulinzi dhidi ya Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)

LED ni nyeti kwa utoaji umeme wa tuli. Ili kuzuia uharibifu wa ESD wakati wa usimamizi na usanikishaji:

• Wafanyikazi wanapaswa kuvaa mikanda ya mkono iliyogunduliwa au glavu za kupinga tuli.
• Vifaa vyote, dawati la kazi, na rafu za kuhifadhi lazima zigunduliwe ipasavyo.
• Ionizer inaweza kutumika kutuliza malipo ya tuli ambayo yanaweza kukusanyika kwenye lenzi ya plastiki.

9. Ulinganisho na Tofauti za Kiufundi

Kipengele kikuu cha kutofautisha cha sehemu hii ni ujumuishaji wa chip mbili za utendaji wa juu za AlInGaP (Kijani na Nyekundu) katika kifurushi kimoja cha SMD kilichobana. Teknolojia ya AlInGaP inatoa ufanisi wa juu na uthabiti bora wa joto kwa rangi nyekundu na za manjano ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP. Mchanganyiko wa pembe pana ya kuona ya digrii 130 na udhibiti wa kujitegemea wa pini kwa kila rangi hutoa kubadilika kwa ubunifu ambayo haipatikani katika LED za rangi moja au LED za rangi mbili zilizochanganywa awali zilizo na anode/cathode ya kawaida. Utangamano wake na usanikishaji wa kiotomatiki na michakato ya reflow isiyo na risasi hufanya iwe suluhisho la kisasa, linaloweza kutengenezwa.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED za Kijani na Nyekundu wakati huo huo kwa 30mA kila moja?

A: Hapana. Kipimo cha Juu Kabisa cha jumla ya mtawanyiko wa nguvu ni 75 mW kwa kila chip. Kuendesha zote mbili kwa 30mA na V_Fya kawaida ya 2.0V husababisha 60 mW kwa kila chip (P=I*V), ambayo iko ndani ya kikomo. Hata hivyo, ikiwa V_Fiko kwenye kiwango cha juu cha 2.4V, nguvu inakuwa 72 mW, karibu sana na kikomo. Kwa uendeshaji wa muda mrefu unaoaminika, hasa kwa joto la juu la mazingira, inashauriwa kupunguza mkondo wakati wa kuendesha rangi zote mbili kwa mfululizo.

Q: Tofauti kati ya Wavelength ya Kilele na Wavelength Kuu ni nini?

A: Wavelength ya Kilele (λ_P) ni wavelength ya kimwili ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Wavelength Kuu (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa kulingana na jinsi jicho la binadamu linavyoona rangi ya wigo huo. Kwa chanzo cha rangi moja, zinafanana. Kwa LED zilizo na upana fulani wa wigo, λ_dni wavelength moja ambayo ingeonekana kuwa na rangi sawa. λ_dinahusika zaidi kwa ubainishaji wa rangi katika matumizi ya maonyesho.

Q: Ninawezaje kuchagua thamani sahihi ya kizuizi cha mkondo?

A: Tumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_{F_LED}) / I_{F_inayotakiwa}. Tumia V_Fya juu kutoka kwa waraka (2.4V) kwa ubunifu wa kihafidhina ambao unahakikisha mkondo hauzidi lengo hata kwa tofauti kati ya sehemu. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V na lengo la I_Fla 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. Thamani ya kawaida iliyo karibu (mfano, 120 au 150 Ohms) inaweza kutumika, ukijahesabu upya mkondo halisi.

11. Kesi ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kiashiria cha Hali Mbili kwa Kifaa cha Kubebeka

Mbunifu anabuni kipimo kidogo cha mkononi. Kiashiria kimoja kinahitajika kuonyesha hali tatu: Zima, Kupima (Kijani), na Hitilafu/Betri ya Chini (Nyekundu). Kutumia LTST-C155KGJRKT inaokoa nafasi ya bodi ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti.

Utekelezaji:Kidhibiti kuu (MCU) kina pini mbili za GPIO zilizosanidiwa kama matokeo ya mfereji wazi. Kila pini imeunganishwa kwenye cathode ya rangi moja kupitia kizuizi cha mkondo (kiliyohesabiwa kama hapo juu). Anode za rangi zote mbili za LED zimeunganishwa kwenye reli ya 3.3V ya mfumo. Ili kuwezesha Kijani, MCU inaendesha pini ya GPIO ya Kijani chini. Ili kuwezesha Nyekundu, inaendesha pini ya GPIO ya Nyekundu chini. Ili kuzima LED, pini zote za GPIO zimewekwa katika hali ya upinzani wa juu. Mzunguko huu hutoa udhibiti wa kujitegemea na vipengele vichache.

Kuzingatia:Mbunifu lazima ahakikishe pini za GPIO za MCU zinaweza kuchukua mkondo unaohitajika wa LED (mfano, 20mA). Ikiwa sivyo, swichi rahisi ya transistor inaweza kuongezwa. Pembe pana ya kuona inahakikisha kiashiria kinaonekana kutoka kwa pembe mbalimbali wakati wa kushika kifaa.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi zinazotoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga kupitia electroluminescence. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye kiungo cha p-n, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p, ikitoa nishati kwa mfumo wa fotoni. Wavelength (rangi) ya mwanga unaotolewa imedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo ya semiconductor. Kifaa hiki hutumia AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa chip zote mbili, mfumo wa nyenzo unaojulikana kwa ufanisi wa juu katika maeneo ya wigo nyekundu, ya machungwa, ya manjano, na kijani. Lenzi "wazi kama maji" haijachanganywa, ikiruhusu muundo wa mwanga wa asili wa chip wenye mwelekeo mkubwa kutolewa, na kusababisha pembe maalum pana ya kuona.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo katika LED za kiashiria unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme), ukubwa mdogo wa kifurushi kwa mpangilio mnene wa PCB, na uboreshaji wa uthabiti wa rangi kupitia bin kali zaidi. Pia kuna ujumuishaji unaoongezeka wa chip nyingi (RGB, rangi mbili) katika kifurushi kimoja ili kuwezesha uwezo wa rangi nyingi na kuchanganya rangi katika muundo uliobana. Zaidi ya hayo, utangamano na kanuni kali zaidi za mazingira (RoHS, REACH) na michakato ya usanikishaji ya joto la juu, isiyo na risasi bado ni mahitaji ya msingi. Uundaji wa nyenzo mpya za semiconductor na fosforasi unaendelea kupanua anuwai ya rangi na ufanisi wa LED katika wigo mzima unaoonekana.