Table of Contents
- 1. Product Overview
- 1.1 Core Advantages
- 2. In-depth Technical Parameter Analysis
- 2.1 Absolute Maximum Ratings
- 2.2 Electrical and Optical Characteristics
- 3. Mfumo wa Uainishaji Maelezo
- 3.1 Uainishaji wa Nguvu ya Mwanga
- 3.2 Dominant Wavelength Binning (Green Only)
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 Relationship Between Forward Current and Forward Voltage (I-V Curve)
- 4.2 Uhusiano wa Nguvu ya Mwanga na Mkondo wa Mbele
- 4.3 Utegemezi wa Joto
- 4.4 Spectral Distribution
- 5. Mechanical and Packaging Information
- 5.1 Package Dimensions and Polarity
- 5.2 Recommended Pad Design
- 6. Soldering and Assembly Guide
- 6.1 Mkunjo wa Joto wa Uchimbaji wa Infrared Reflow
- 6.2 Uchimbaji wa Mikono
- 6.3 Storage and Handling Conditions
- 6.4 Kusafisha
- 7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza
- 7.1 Carrier Tape and Reel Specifications
- 8. Application Recommendations
- 8.1 Mandhari ya Kawaida ya Utumiaji
- 8.2 Design Considerations
- 9. Technical Comparison and Differentiation
- 10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Teknolojia)
- 11. Mifano ya Uundaji wa Kivitendo na Matumizi
- 12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji
- 13. Technology Trends
1. Product Overview
LTST-C295KGKFKT ni LED ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) yenye rangi mbili, iliyoundwa mahsusi kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yanayohitaji saizi ndogo na utendakazi thabiti. Bidhaa hii inatumia teknolojia ya chip ya hali ya juu ya AlInGaP (aluminium-indium-gallium-phosphide) kwa vyanzo vyake vya mwanga vya kijani na machungwa, vilivyofungwa ndani ya kifurushi chenye unene wa 0.55mm tu. Bidhaa hutoa kwenye mkanda wa 8mm uliozungushwa kwenye reel yenye kipenyo cha inchi 7, na inalingana kabisa na vifaa vya usakinishaji wa kiotomatiki kwa kasi ya juu. Kifaa hiki kimeainishwa kama bidhaa ya kijani, inayolingana na viwango vya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari), na inafaa kwa matumizi mbalimbali ya elektroniki ya matumizi na ya viwanda.
1.1 Core Advantages
Faida kuu ya LED hii inatokana na mchanganyiko wa nyenzo za hali ya juu na umbo lake dogo. Matumizi ya nyenzo za semiconductor za AlInGaP hutoa ufanisi wa juu wa kutolea mwanga, na kuifanya chip ndogo iweze kutoa mwangaza wa juu. Ikilinganishwa na kutumia LED mbili za rangi moja tofauti, utendakazi wa rangi mbili ndani ya kifurushi kimoja huhifadhi nafasi muhimu kwenye PCB (Bodi ya Mzunguko wa Uchapishaji). Umbo lake nyembamba sana ni muhimu sana kwa matumizi yanayo na mipaka madhubuti ya urefu, kama vile skrini nyembamba, vifaa vya rununu, na moduli za mwanga wa nyuma. Zaidi ya hayo, uwezo wake wa kuendana na mchakato wa kuunganishia kwa kutumia joto la infrared (IR) huifanya iweze kuunganishwa kwa kutumia mstari wa kawaida wa uzalishaji wa teknolojia ya kusakinishwa kwenye uso (SMT), na kuhakikisha uzalishaji wa ubora wa juu na uthabiti.
2. In-depth Technical Parameter Analysis
Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya uwazi ya vigezo muhimu vya umeme, mwanga na joto vilivyofafanuliwa katika hati ya maelezo, na kuelezea umuhimu wake kwa wahandisi wa kubuni.
2.1 Absolute Maximum Ratings
These ratings define the stress limits that may cause permanent damage to the device. They are not applicable under normal operating conditions.
- Power Dissipation (PD):Kila rangi 75 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu ambayo LED inaweza kutawanya kwa njia ya joto. Kuzidi thamani hii (kwa kawaida husababishwa na mkondo wa kuendesha ulio juu sana au joto la mazingira linaloongezeka) husababisha joto kupita kiasi, uharibifu wa kasi wa nyenzo za semiconductor, na hatimaye kushindwa kufanya kazi.
- Kilele cha mkondo wa mbele (IFP):80 mA (at 1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width). This rating is applicable for pulsed operation, commonly used in multiplexing circuits or for achieving brief high brightness. Low duty cycle and short pulse width are crucial to prevent excessive junction temperature rise during the pulse.
- DC Forward Current (IF):30 mA. This is the maximum continuous current recommended to ensure long-term reliable operation. Designing the drive circuit to operate at or below this current is essential to ensure the specified lifetime of the LED and maintain stable optical characteristics.
- Reverse Voltage (VR):5 V. LEDs are not designed to withstand significant reverse bias. Exceeding this voltage may lead to sudden breakdown of the PN junction, causing immediate and catastrophic failure. Proper circuit design must ensure the LED does not experience reverse voltage, often using a series protection diode in AC or bipolar drive scenarios.
- Operating and Storage Temperature:They are -30°C to +85°C and -40°C to +85°C, respectively. These ranges define the environmental conditions the device can withstand during operation and when powered off. Operating near or exceeding the upper temperature limit will reduce light output and lifespan.
2.2 Electrical and Optical Characteristics
These parameters are measured under standard test conditions (Ta=25°C) and represent the typical performance of the device.
- Luminous intensity (IV):For the green LED, the typical value at 20mA is 35.0 mcd, with a minimum of 18.0 mcd. For the orange LED, the typical value at 20mA is 90.0 mcd, with a minimum of 28.0 mcd. In the AlInGaP material system, orange emitters are inherently more efficient, hence the higher typical output. The minimum value is crucial for designers who must guarantee a specific brightness level in their application.
- Viewing angle (2θ1/2):130 degrees (typical for two colors). This wide viewing angle indicates a Lambertian or near-Lambertian radiation pattern, with relatively uniform luminous intensity over a broad area. This is ideal for general indicator lights and backlighting applications that require visibility from multiple angles, unlike narrow-beam LEDs which are used to focus light.
- Peak vs. Dominant Wavelength (λP, λd):Wavelength ya kijani ya LED ina kiwango cha juu cha kawaida cha 574 nm na wavelength kuu ya 571 nm. Wavelength ya LED ya machungwa ina kiwango cha juu cha kawaida cha 611 nm na wavelength kuu ya 605 nm. Wavelength kuu ni wavelength moja inayohisiwa na jicho la mwanadamu na ni kigezo muhimu cha udhibiti wa rangi. Tofauti ndogo kati ya wavelength ya kilele na wavelength kuu inasababishwa na umbo la wigo wa mionzi.
- Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ):Kijani ni takriban 15 nm, machungwa ni takriban 17 nm. Kigezo hiki pia huitwa Upana Kamili wa Nusu ya Urefu (FWHM), na huelezea usafi wa wigo wa mwanga. Upana mwembamba zaidi unaonyesha rangi ya monokromati (safi) zaidi. Thamani hizi ni za kawaida kwa LED za AlInGaP, zinazotoa usawa mzuri wa rangi.
- Voltage ya mbele (VF):The typical forward voltage for both colors is 2.0 V at 20mA, with a maximum of 2.4 V. This low forward voltage is beneficial for reducing power consumption and thermal load. The drive circuit (typically a constant current source or current-limiting resistor) must be designed to accommodate the maximum VFto ensure the required current is provided under all conditions (including device-to-device variations and temperature effects).
- Reverse current (IR):is a maximum of 10 µA at 5V. This is the small leakage current that flows when the device is reverse-biased within its maximum ratings. A current significantly higher than this may indicate junction damage.
3. Mfumo wa Uainishaji Maelezo
Uhakiki una kificho cha kugawa daraja cha nguvu ya mwanga na urefu wa wimbi kuu, ambacho ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji uthabiti wa rangi au mwangaza.
3.1 Uainishaji wa Nguvu ya Mwanga
LED huchaguliwa (kwenye viwango) baada ya utengenezaji kulingana na mwanga unaopimwa unaotolewa. Kwa LED ya kijani, viwango vya uchaguzi vinatoka "M" (18.0-28.0 mcd) hadi "Q" (71.0-112.0 mcd). Kwa LED ya machungwa, viwango vya uchaguzi vinatoka "N" (28.0-45.0 mcd) hadi "R" (112.0-180.0 mcd). Kipimo cha kukubalika kwa kila kiwango ni +/-15%. Wakati wa kuagiza, kubainisha kiwango nyembamba zaidi (kwa mfano, "P" na "Q" pekee) kuhakikisha mwangaza sawa zaidi kati ya vitengo vingi katika kifaa, ambacho ni muhimu kwa maonyesho ya LED nyingi au safu za taa za nyuma. Inashauriwa kutumia LED za kiwango kimoja kwa usawa bora wa kuona.
3.2 Dominant Wavelength Binning (Green Only)
LED za kijani pia huchaguliwa kulingana na urefu wa wimbi kuu la mwanga kuwa misimbo "C" (567.5-570.5 nm), "D" (570.5-573.5 nm), na "E" (573.5-576.5 nm), na kipimo cha kukubalika cha kila kiwango ni +/-1 nm. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye rangi maalum sana ya kijani, ambayo ni muhimu kwa viashiria vya rangi vilivyokodishwa au kufanana na mpangilio maalum wa rangi wa kampuni au bidhaa. Urefu wa wimbi la LED ya machungwa umebainishwa kama thamani ya kawaida tu, ikionyesha kuwa mabadiliko yake ni madogo au hakuna uchaguzi wa kiwango uliotolewa kwa parameta hii.
4. Performance Curve Analysis
Ingawa mchoro maalum wa mkunjo (mfano Mchoro 1, Mchoro 6) umetajwa katika hati ya maelezo, maana yake ni ya kawaida kwa teknolojia ya LED.
4.1 Relationship Between Forward Current and Forward Voltage (I-V Curve)
Tabia ya I-V ya LED ni ya kielelezo. Ongezeko dogo la voltage ya mwelekeo baada ya kuzidi "kiwango cha kuwasha" husababisha ongezeko kubwa la mkondo. Ndiyo maana LED lazima iendeshwe na chanzo cha mkondo thabiti au kupitia upinzani wa kudhibiti mkondo uliosonganishwa mfululizo; usambazaji wa voltage thabiti husababisha kukosa udhibiti wa joto na uharibifu. V ya kawaida ya 2.0V kwenye 20mAFIlitoa sehemu ya kufanya kazi kwa muundo huu.
4.2 Uhusiano wa Nguvu ya Mwanga na Mkondo wa Mbele
Katika safu ya kawaida ya uendeshaji, nguvu ya mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele. Hata hivyo, kwenye mikondo ya juu sana, ufanisi (lumen kwa watt) kwa kawaida hupungua kwa sababu ya ongezeko la joto na michakato mingine ya ushirikiano usio na mnururisho. Kufanya kazi kwenye mkondo wa moja kwa moja uliopendekezwa wa 20mA au chini yake kunahakikisha ufanisi bora na maisha marefu.
4.3 Utegemezi wa Joto
Utendaji wa LED unategemea sana joto. Kadiri joto la kiungo linavyopanda: Voltage ya mbele (VF) hupungua kidogo. Ukali wa mwanga hupungua kwa kiasi kikubwa. Kwa LED za AlInGaP, pato la mwanga linaweza kupungua kwa takriban 0.5-1.0% kwa kila ongezeko la joto la kiungo kwa 1°C. Wimbi kuu la urefu linaweza kubadilika kidogo (kwa AlInGaP, kawaida huelekea urefu wa wimbi mrefu zaidi). Usimamizi bora wa joto kwenye PCB (k.m., kutumia mashimo ya kupoza au sahani za shaba) ni muhimu sana kudumisha utendaji thabiti wa macho, hasa katika matumizi ya nguvu kubwa au ya joto la mazingira ya juu.
4.4 Spectral Distribution
Michoro ya wigo iliyotajwa itaonyesha kilele kimoja cha jamaa chenye upana mdogo kwa kila rangi, ambacho ni sifa ya nyenzo za AlInGaP. Ukosefu wa kilele cha pili au wigo mpana unathibitisha usafi wa rangi wa kifaa, jambo bora kwa matumizi yanayohitaji rangi zilizojaa.
5. Mechanical and Packaging Information
5.1 Package Dimensions and Polarity
Kifaa hiki kinakidhi na umbo la kifurushi cha kawaida cha EIA. Sifa yake muhimu ya kiufundi ni urefu wake wa 0.55mm. Mgawanyo wa pini umeainishwa wazi: pini 1 na 3 zinatumika kwa LED ya kijani kibichi, pini 2 na 4 zinatumika kwa LED ya machungwa. Usanidi huu wa pedi nne huruhusu udhibiti huru wa rangi mbili. Ulinganifu unaonyeshwa na nambari ya pini; kwa kawaida, anodi huunganishwa na chanzo cha umeme chanya kupitia mzunguko wa kuendesha, na katodi huunganishwa na ardhi au mwisho wa kufyonza mkondo.
5.2 Recommended Pad Design
Mwongozo wa maelezo hutoa vipimo vya pedi vinavyopendekezwa. Kufuata mapendekezo haya ni muhimu kwa kufikia muunganisho wa kuaminika wa solder wakati wa upakiaji tena wa solder. Usanidi wa pedi huathiri umbo la kona ya solder, na kwa hivyo huathiri nguvu ya kiufundi na uhamishaji wa joto kutoka kwa LED. Padi iliyosanidiwa vizuri inahakikisha usawazishaji sahihi wa kibinafsi wakati wa upakiaji tena na kuzuia tukio la kusimama kwa kipengele (mwisho mmoja wa kipengele kuinuka kutoka kwa pedi).
6. Soldering and Assembly Guide
6.1 Mkunjo wa Joto wa Uchimbaji wa Infrared Reflow
Kifaa hiki kinaendana kabisa na mchakato wa kulehemu kwa kutumia mionzi ya infrared (IR) au mkondo wa hewa (convection reflow), ambao ni kiwango cha usanikishaji wa SMT. Mwongozo wa vipimo hutoa mkunjo wa joto unaopendekezwa unaolingana na viwango vya aloi ya kulehemu isiyo na risasi ya JEDEC. Vigezo muhimu vinajumuisha: Sehemu ya joto la awali (150-200°C) kwa ajili ya kupanda kwa joto polepole na kuamilisha kioevu cha kusafisha (flux). Kiwango cha juu cha joto hakipaswi kuzidi 260°C. Muda wa kuwa juu ya mstari wa kioevu (kwa aloi ya SnAgCu kawaida ni 217°C) usizidi sekunde 10. Muda wa jumla kutoka joto la kawaida hadi kilele na kurudi unapaswa kudhibitiwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye kifuniko cha plastiki na chipu ya semiconductor.
6.2 Uchimbaji wa Mikono
Ikiwa matengenezo au utengenezaji wa mfano wa kwanza unahitaji kulehemu kwa mkono, tahadhari maalum inahitajika. Inapendekezwa kutumia chuma cha kulehemu chenye joto la juu la 300°C na kudhibiti muda wa mguso kwa kila pedi kuwa chini ya sekunde 3. Joto la kupita kiasi au muda mrefu wa mguso linaweza kuyeyusha lenzi ya plastiki, kuharibu waya za muunganisho (bonding wires) ndani ya kifuniko, au kusababisha nyenzo za kuunganisha chipu kutengana.
6.3 Storage and Handling Conditions
LEDs are Moisture Sensitive Devices (MSD). The plastic package absorbs moisture from the air, which can turn into steam during high-temperature reflow, leading to internal cracking or "popcorn" effect. The datasheet specifies: Sealed packages should be stored at ≤30°C and ≤90% RH and used within one year. After opening, LEDs should be stored at ≤30°C and ≤60% RH. Components exposed to ambient air for more than one week should be baked at 60°C for at least 20 hours prior to soldering to remove moisture. Proper handling also includes Electrostatic Discharge (ESD) precautions. Although not as sensitive as some ICs, LEDs can also be damaged by ESD. The use of grounded wrist straps, anti-static mats, and properly grounded equipment is recommended.
6.4 Kusafisha
Kusafisha baada ya kulehemu (ikiwa inahitajika) kifanyike kwa kutumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa. Uainishaji unapendekeza kutumia ethanol au isopropanol kwa joto la kawaida kwa muda usiozidi dakika moja. Kemikali zenye kuwasha au zisizobainishwa zinaweza kuchakaza nyenzo za lenzi za plastiki, na kusababisha kuwa na ukungu, kupasuka, au kubadilisha rangi, na hivyo kupunguza sana utendaji wa macho.
7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza
7.1 Carrier Tape and Reel Specifications
The device is supplied in embossed carrier tape with protective cover tape, wound on 7-inch (178mm) diameter reels. The standard reel quantity is 4000 units. For remainder reels, a minimum order quantity of 500 units is specified. The carrier tape dimensions and pocket pitch comply with the ANSI/EIA-481 standard, ensuring compatibility with standard SMT feeders. The tape design includes registration features and sprocket holes for precise mechanical feeding.
8. Application Recommendations
8.1 Mandhari ya Kawaida ya Utumiaji
Utendaji wa rangi mbili na umbo nyembamba hufanya LED hii ifae kwa matumizi mengi: Viashiria vya hali: Kipengele kimoja kinaweza kuonyesha hali mbili (mfano, kijani kionyeshe "imewashwa/iko tayari", rangi ya machungwa ionyeshe "kusubiri/onyo"). Mwanga wa nyuma wa kibodi na swichi: Pembe yake pana ya mtazamo na mwangaza hufaa sana kuwaka alama kwenye paneli ya udhibiti. Bidhaa za kielektroniki za watumiaji: Inatumika kwenye simu janja, kompyuta kibao, vifaa vinavyovaliwa na virembeshi (ambapo nafasi ni ya thamani). Taa za ndani za gari: Inatumika kwa viashiria vya dashibodi au taa za mazingira (inahitaji uthibitisho wa kiwango maalum cha gari). Vifaa vya kubebebeba: Vifaa vinavyotumia betri hufaidika na voltage yake ya mbele ya chini, kupunguza matumizi ya nguvu kwa kiwango cha juu.
8.2 Design Considerations
Kikomo cha sasa: Daima tumia kiendesha cha sasa cha kudumu au upingaji wa mfululizo uliokokotolewa kulingana na voltage ya usambazaji na VFya juu ya LED. Usimamizi wa joto: Hakikisha mpangilio wa PCB unatoa njia ya kutosha ya joto, hasa unapokaribia kuendesha kwa sasa ya juu zaidi. Fikiria upinzani wa joto kutoka kwenye kiungo cha LED hadi mazingira. Ulinzi wa ESD: Ikiwa mstari wa ishara unaoendesha LED umefichuliwa kwenye kiolesura cha mtumiaji, diode ya kulinda ESD inapaswa kuongezwa. Ubunifu wa macho: Ikiwa muundo maalum wa boriti unahitajika, pembe pana ya mtazamo inaweza kuhitaji sahani ya kuongoza mwanga au karatasi ya kusambaza. Kwa mchanganyiko wa rangi (ikiwa LED mbili zinakimbizwa wakati mmoja), ni muhimu kuelewa kwamba mtazamo wa jicho la binadamu kwa rangi zilizochanganywa (mfano, kijani + machungwa hutoa toni ya manjano) sio wa mstari.
9. Technical Comparison and Differentiation
Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED kama vile GaP (Gallium Phosphide) au GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), chip ya AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa kutolea mwanga, na kutoa mwanga mkubwa zaidi chini ya mkondo sawa wa kuendesha. Ikilinganishwa na baadhi ya LED nyeupe zinazotegemea chip ya bluu na fosforesheni, LED hizi za rangi moja hutoa usafi bora zaidi wa rangi ndani ya ukanda wao maalum na kwa ujumla ufanisi wa juu wa mwanga. Tofauti kuu ya aina hii maalum ni kwamba inachanganya rangi mbili tofauti na zenye ufanisi katika kifurushi kipana cha viwango vya tasnia kinachounga mkono usakinishaji wa reflow kamili. Ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti, ushirikishaji huu hupunguza idadi ya vipengele, muda wa usakinishaji na nafasi kwenye bodi ya mzunguko.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Teknolojia)
Swali: Je, naweza kuendesha LED ya kijani na ya machungwa kwa wakati mmoja?
Jibu: Ndiyo, zina uendeshaji wa umeme tofauti. Hata hivyo, lazima uhakikishe kuwa jumla ya nguvu inayotumiwa (I ya kila LEDF* VFIncluding any driver losses, the total power dissipation must not exceed the thermal capacity of the PCB and the device's own limits. Simultaneously driving both at the full 20mA would dissipate approximately 80mW, which exceeds the 75mW per color rating. However, this may be acceptable if the duty cycle is low or thermal management is excellent. Please perform thermal calculations based on your specific layout.
Q: What is the difference between "Peak Wavelength" and "Dominant Wavelength"?
A: Peak Wavelength (λP) is the wavelength at which the spectral power distribution reaches its maximum value. Dominant Wavelength (λdλ ni wavelength ya mwanga wa monochromatic unaoonekana kuwa na rangi sawa kwa mwangalizi wa kawaida wa jicho.dInakokotolewa kutokana na viwianishi vya rangi vya CIE, ni kigezo muhimu zaidi kinachobainisha rangi inayohisiwa.
Swali: Je, ni vipi kuelewa msimbo wa kikundi wakati wa kuagiza?
Jibu: Ili kuhakikisha uthabiti, taja kikundi cha nguvu ya mwanga kinachohitajika (k.m. "P"), na kwa LED ya kijani, taja pia kikundi cha wavelength kuu (k.m. "D"). Hii inamwambia mtengenezaji kusambaza vipengele vilivyo katika masafa maalum ya utendaji. Kutotaja kikundi kunaweza kusababisha kupokea vipengele kutoka kwa kikundi chochote cha uzalishaji, na kusababisha tofauti zinazowezekana katika bidhaa ya mwisho.
Swali: Je, inahitaji heatsink?
Jibu: Wakati wa kufanya kazi kwenye mazingira ya kawaida ya ndani (25°C) kwa mkondo wa juu unaoendelea (20mA), kwa kawaida haihitaji heatsink maalum ikiwa PCB ina eneo la shaba linalofaa linalounganishwa na pedi ya joto ya LED. Hata hivyo, uchambuzi wa joto unahitajika kwa joto la juu la mazingira, nafasi zilizofungwa, au wakati wa kutumia kuendesha kwa msukumo unaozidi viwango vya DC. Ni muhimu kupunguza joto la kiungo iwezekanavyo ili kupata pato la mwanga na maisha ya juu zaidi.
11. Mifano ya Uundaji wa Kivitendo na Matumizi
Mfano 1: Kiashiria cha Nguvu Yenye Hali Mbili:Katika adapta ya nguvu, LED hii inaweza kuunganishwa ili kuonyesha rangi ya kijani wakati kifaa kimejaa umeme na kinatumia mkondo mdogo (kudhibitiwa na IC ya kuchaji), na kuonyesha rangi ya machungwa wakati kifaa kinajazwa umeme. Udhibiti mdogo rahisi au mzunguko wa mantiki unaweza kubadili kati ya jozi za pini za kuendesha (1,3) na (2,4).
Mfano 2: Mwanga wa Nyuma wenye Uhuishaji:Katika vifaa vya michezo, vitu vingi vya LTST-C295KGKFKT LED vinaweza kupangwa kuwa safu. Kwa kudhibiti kwa kujitegemea mzunguko wa upana wa mawimbi (PWM) kwa njia ya kijani na ya machungwa ya kila LED, kontroller ndogo inaweza kuunda athari za mwanga zinazobadilika rangi na zinazopumua, yote hii ikifanyika ndani ya mipaka nyembamba sana ya umbo.
Mfano 3: Kionyeshi cha nguvu ya ishara:Katika moduli isiyo na waya, LED ya kijani inaweza kuonyesha ishara yenye nguvu (ikiongozwa kwa mkondo kamili), LED ya machungwa inaweza kuonyesha ishara dhaifu (ikiongozwa kwa mkondo kamili), wakati kuendesha LED zote mbili kwa mkondo uliopunguzwa kunaweza kutoa rangi ya njano ya kati kuonyesha nguvu ya wastani ya ishara, na hivyo kutoa hali tatu tofauti kwa kutumia kipengele kimoja.
12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji
Diodi ya Kutoa Mwanga (LED) ni kifaa cha semiconductor kinachotoa mwanga kupitia mchakato unaojulikana kama umeme-luminiscence. Wakati voltage chanya inatumika kwenye kiunganishi cha PN cha nyenzo za semiconductor (hapa AlInGaP), elektroni kutoka eneo la aina-N na mashimo kutoka eneo la aina-P huingizwa kwenye eneo lenye ufanisi. Wakati hivi vibeba malipo (elektroni na mashimo) vinapounganishwa tena, hutolea nishati. Katika semiconductor yenye pengo la moja kwa moja kama AlInGaP, nishati hii hutolewa hasa kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi la mwanga unaotolewa (rangi) huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semiconductor, ambayo imebuniwa wakati wa ukuaji wa fuwele. Kijani na machungwa katika kifaa hiki hupatikana kwa kubadilisha kidogo muundo wa atomi za alumini, indi, galli na fosforasi katika chips zao husika, jambo ambalo hubadilisha nishati ya pengo la bendi na hivyo kubadilisha rangi ya mwanga unaotolewa.
13. Technology Trends
Mwelekeo wa jumla wa teknolojia ya LED ya kukatwa na kushonwa unaendelea kuelekea ufanisi zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), msongamano wa nguvu zaidi na udogo zaidi. Kwa matumizi ya taa, pia kuna msukumo mkubwa wa kuboresha ubora wa kuonyesha rangi na uthabiti wa rangi. Kwa LED za kiashiria na taa ya nyuma, mienendo inajumuisha kuunganisha kazi zaidi ndani ya kifurushi, kama vile upinzani wa kudhibiti mkondo uliowekwa ndani, madereva wa IC ya anwani (kama vile "LED zenye akili" za mtindo wa WS2812), hata rangi nyingi zaidi ya rangi mbili (k.m. RGB). Mahitaji ya vionyeshi nyembamba sana na vinavyobadilika pia yanasukuma maendeleo ya umbo la kifurushi nyembamba na LED kwenye msingi unaobadilika. Matumizi ya nyenzo za hali ya juu kama vile GaN-on-Si na teknolojia ya Micro-LED yanawakilisha upeo wa vionyeshi vya mwangaza mkali na vidogo vya baadaye.
Ufafanuzi wa kina wa istilahi za maelezo ya LED
Ufafanuzi kamili wa istilahi za kiteknolojia ya LED
I. Viashiria Muhimu vya Utendaji wa Umeme na Mwanga
| Istilahi | Unit/Representation | Layman's Explanation | Why It Matters |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga (Luminous Efficacy) | lm/W (lumen/watt) | Kiasi cha mwanga kinachotolewa kwa kila wati wa umeme, cha juu zaidi ndivyo kinachoweka nishati. | Huamua moja kwa moja kiwango cha ufanisi wa nishati ya taa na gharama ya umeme. |
| Luminous Flux | lm (lumen) | Jumla ya kiasi cha mwanga kinachotolewa na chanzo cha mwanga, kinachojulikana kwa kawaida kama "mwangaza". | Kuamua kama taa inatoa mwanga wa kutosha. |
| Pembe ya kuangazia (Viewing Angle) | ° (digrii), kama vile 120° | Pembe ambapo mwangaza hupungua hadi nusu, huamua upana wa mwale. | Huathiri eneo la mwangaza na usawa wake. |
| Joto la rangi (CCT) | K (Kelvin), k.m. 2700K/6500K | Joto la rangi la mwanga, thamani ya chini inaelekea manjano/joto, thamani ya juu inaelekea nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matumizi yanayofaa. |
| Kielelezo cha Uonyeshaji Rangi (CRI / Ra) | Hakuna kitengo, 0–100 | Uwezo wa chanzo cha mwanga kuleta rangi halisi ya kitu, Ra≥80 ni bora. | Inaathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama vile maduka makubwa, majumba ya sanaa. |
| Tofauti ya rangi (SDCM) | Hatua za duaradufu ya MacAdam, k.m. "5-step" | Kipimo cha nambari cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zaidi inaonyesha uthabiti mkubwa wa rangi. | Hakikisha hakuna tofauti ya rangi kati ya taa za kundi moja. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometa), k.m. 620nm (nyekundu) | Thamani ya wavelength inayolingana na rangi ya LED ya rangi. | Amua rangi ya LED za rangi moja kama nyekundu, manjano, kijani, n.k. |
| Spectral Distribution | Wavelength vs. Intensity Curve | Inaonyesha usambazaji wa nguvu za mwanga unaotolewa na LED katika urefu wa wimbi tofauti. | Inaathiri ubora wa kuonyesha rangi na ubora wa rangi. |
II. Vigezo vya Umeme
| Istilahi | Ishara | Layman's Explanation | Uzingatiaji wa Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele (Forward Voltage) | Vf | Voltage ya chini inayohitajika kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanzisha". | Voltage ya chanzo cha usukumaji lazima iwe ≥ Vf, voltage inajumlishwa wakati LED nyingi zimeunganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | The current value that allows the LED to emit light normally. | Mara nyingi hutumia usukumaji wa mkondo wa mara kwa mara, mkondo huamua mwangaza na maisha ya taa. |
| Mkondo wa juu wa msukumo (Pulse Current) | Ifp | Kilele cha sasa kinachoweza kustahimili kwa muda mfupi, kinachotumiwa kwa kudimisha au kumulika. | Upana wa msukumo na uwiano wa wakati wa kufanya kazi lazima udhibitiwe kwa ukali, vinginevyo kuharibika kwa joto kupita kiasi. |
| Reverse Voltage | Vr | The maximum reverse voltage that an LED can withstand; exceeding it may cause breakdown. | Mzunguko unahitaji kuzuia uunganishaji wa nyuma au mshtuko wa voltage. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Upinzani wa joto kutoka kwenye chip hadi kwenye sehemu ya kuunganishia, thamani ya chini inaonyesha usambazaji bora wa joto. | Upinzani mkubwa wa joto unahitaji muundo wenye nguvu zaidi wa kupoza joto, vinginevyo joto la kiungo litaongezeka. |
| Uvumilivu wa kutokwa umeme tuli (ESD Immunity) | V (HBM), k.m. 1000V | Uwezo wa kukabiliana na mshtuko wa umeme, thamani ya juu zaidi inamaanisha uwezekano mdogo wa kuharibika kwa umeme. | Hatua za kinga dhidi ya umeme zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LED zenye usikivu mkubwa. |
Tatu, Usimamizi wa Joto na Uaminifu
| Istilahi | Viashiria Muhimu | Layman's Explanation | Athari |
|---|---|---|---|
| Joto la Kiungo (Junction Temperature) | Tj (°C) | Joto halisi la kufanya kazi ndani ya Chip ya LED. | For every 10°C reduction, the lifespan may double; excessively high temperatures lead to lumen depreciation and color shift. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (saa) | Muda unaohitajika ili mwangaza upunguke hadi 70% au 80% ya thamani ya awali. | Kufafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Lumen Maintenance | % (e.g., 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya kutumia kwa muda fulani. | Inaonyesha uwezo wa kudumisha mwangaza baada ya matumizi ya muda mrefu. |
| Color Shift | Δu′v′ or MacAdam Ellipse | The degree of color change during use. | Inaathiri usawa wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uzeefu wa joto (Thermal Aging) | Kupungua kwa utendaji wa nyenzo | Uharibifu wa nyenzo za ufungaji unaosababishwa na joto la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
IV. Ufungaji na Nyenzo
| Istilahi | Aina za Kawaida | Layman's Explanation | Sifa na Matumizi |
|---|---|---|---|
| Package Type | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo za kifuniko zinazolinda chip na kutoa mwingiliano wa mwanga na joto. | EMC ina msimamo mzuri wa joto na gharama nafuu; kauri ina usambazaji bora wa joto na maisha marefu. |
| Muundo wa chip | Front-side, Flip Chip | Chip Electrode Layout Method. | Inverted mounting offers better heat dissipation and higher luminous efficacy, making it suitable for high-power applications. |
| Phosphor coating | YAG, silicate, nitride | Coated on the blue LED chip, partially converted to yellow/red light, mixed to form white light. | Different phosphors affect luminous efficacy, color temperature, and color rendering. |
| Lens/Optical Design | Flat, Microlens, Total Internal Reflection | Optical structures on the encapsulation surface control light distribution. | Determines the emission angle and light distribution curve. |
V. Quality Control and Binning
| Istilahi | Bin Content | Layman's Explanation | Purpose |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Binning | Codes such as 2G, 2H | Grouped by brightness level, each group has a minimum/maximum lumen value. | Hakikisha mwangaza wa bidhaa za kundi moja unaolingana. |
| Mgawanyiko wa voltage | Codes such as 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver power supply matching and improves system efficiency. |
| Color Grading | 5-step MacAdam Ellipse | Group by color coordinates to ensure colors fall within a minimal range. | Ensure color consistency to avoid uneven colors within the same luminaire. |
| Color temperature binning | 2700K, 3000K, n.k. | Kugawanya kulingana na joto la rangi, kila kikundi kina anuwai ya kuratibu inayolingana. | Kukidhi mahitaji ya joto tofauti la rangi kwa matukio mbalimbali. |
Sita, Uchunguzi na Uthibitishaji
| Istilahi | Kigezo/Uchunguzi | Layman's Explanation | Maana |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Upimaji wa Udumishaji wa Lumeni | Long-term illumination under constant temperature conditions, recording brightness attenuation data. | Used to estimate LED lifetime (combined with TM-21). |
| TM-21 | Life Projection Standard | Estimating the lifespan under actual operating conditions based on LM-80 data. | Toa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA standard | Illuminating Engineering Society Standards | Covers optical, electrical, and thermal test methods. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa kiwango cha mazingira | Hakikisha bidhaa hazina vitu hatari (kama risasi, zebaki). | Masharti ya kuingia soko la kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa Ufanisi wa Nishati | Uthibitisho wa Ufanisi wa Nishati na Utendaji kwa Bidhaa za Taa. | Inatumika kwa shughuli za ununuzi wa serikali na miradi ya ruzuku, kuimarisha ushindani wa soko. |