1. Muhtasari wa Bidhaa
Hati hii inaelezea vipimo vya LED ya aina ya SMD yenye rangi mbili. Kifaa hiki kinachanganya chips mbili tofauti za semiconductor ndani ya kifurushi kimoja chenye unene usio wa kawaida, na hivyo kuwezesha muundo mdogo katika maeneo yenye nafasi ndogo. Matumizi yake makuu ni kuwa kionyeshi au taa ya hali katika vifaa vya elektroniki, ikitoa rangi mbili tofauti kutoka kwa eneo moja la kifaa.
1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa
Kipengele cha kipekee cha kifaa hiki ni unene wake mdogo sana wa 0.55mm, ambao ni faida muhimu kwa vifaa vya kisasa, vyembamba vya matumizi ya watumiaji, vifaa vinavyobebeka, na bodi za mzunguko (PCB) zilizojaa vifaa. Kinatumia nyenzo za hali ya juu za semiconductor: chip ya InGaN (Indium Gallium Nitride) kwa mwanga wa bluu na chip ya AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) kwa mwanga wa manjano. Nyenzo hizi zinajulikana kwa ufanisi na mwangaza wake wa juu. LED hii inatii kikamilifu maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances). Imefungwa kwenye mkanda wa 8mm kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na hivyo kuifanya iweze kutumika kikamilifu na vifaa vya usakinishaji vya kiotomatiki na vya kasi vinavyotumika katika uzalishaji wa wingi. Kifaa hiki pia kimeundwa kustahimili michakato ya kawaida ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR) inayotumika kwa usakinishaji wa solder isiyo na risasi (Pb-free).
Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
Sehemu zifuatazo zinatoa muhtasari wa kina wa mipaka ya uendeshaji wa kifaa na sifa za utendaji chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C).
2.1 Absolute Maximum Ratings
These ratings define the stress limits beyond which permanent damage to the device may occur. Operation under or at these limits is not guaranteed.
- Power Dissipation (Pd): Upeo wa nguvu unaoruhusiwa ambalo LED inaweza kutawanya kama joto. Chip ya Blue imepimwa kwa 76 mW, wakati Chip ya Yellow imepimwa kwa 62.5 mW. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi.
- Peak Forward Current (IFP): The maximum pulsed current (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width). The Blue chip can handle 100 mA pulses, and the Yellow chip 60 mA. This parameter is important for brief, high-intensity flashing applications.
- DC Forward Current (IF): The maximum continuous forward current for reliable long-term operation. It is 20 mA for the Blue chip and 25 mA for the Yellow chip. This is the standard driving current for most brightness specifications.
- Temperature Ranges: Kifaa hiki kimebuniwa kufanya kazi kati ya -20°C hadi +80°C na kinaweza kuhifadhiwa kati ya -30°C hadi +100°C.
- Hali ya Kuuza: Sehemu hii inaweza kustahimili kuuzwa kwa njia ya IR reflow kwa kiwango cha juu cha joto cha 260°C kwa upeo wa sekunde 10, ambayo inalingana na mipangilio ya kawaida ya mchakato usio na Pb.
2.2 Electrical and Optical Characteristics
These are the typical performance parameters measured at the recommended DC forward current of 20 mA.
- Luminous Intensity (IV): Kipimo cha mwangaza unaoonwa. Kwa chip ya Blue, kiwango cha kawaida cha mwangaza kinaanzia kiwango cha chini cha 28.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 180.0 mcd. Kwa chip ya Yellow, kiwango kinaanzia 45.0 mcd hadi 280.0 mcd. Thamani halisi imegawanywa katika makundi (angalia Sehemu ya 3).
- Pembe ya Kuona (2θ1/2): Safu ya pembe ambayo mwangaza ni angalau nusu ya mwangaza kwenye 0° (kwenye mhimili). Rangi zote mbili zina pembe ya kuona ya kawaida ya digrii 130, ikitoa muonekano mzuri kutoka kwa pembe za upande.
- Peak Wavelength (λP): The wavelength at which the optical output power is maximum. Typical values are 468 nm (Blue) and 591 nm (Yellow).
- Dominant Wavelength (λd): The single wavelength that best describes the perceived color of the light. Typical values are 470 nm (Blue) and 589 nm (Yellow). This is derived from the CIE chromaticity diagram.
- Spectral Bandwidth (Δλ): Upana wa wigo unaotolewa kwenye nusu ya nguvu yake ya juu. Chipu zote mbili zina upana wa kawaida wa 25 nm, ikionyesha utoaji wa rangi safi kiasi.
- Forward Voltage (VF): Mshuko wa voltage kwenye LED inapotumika kwa 20 mA. Chipu ya Blue ina V ya kawaidaF ya 3.30V (upeo 3.80V), na Chipu ya Yellow ina V ya kawaidaF ya 2.00V (kiwango cha juu 2.40V). Hii ni muhimu kwa muundo wa mzunguko wa kiendeshi na uteuzi wa usambazaji wa nguvu.
- Mkondo wa Kinyume (IR): Mkondo wa juu zaidi wa uvujaji wakati upendeleo wa kinyume wa 5V unatumika. Ni 10 μA kwa chips zote mbili. Kumbukumbu Muhimu: Kifaa hakikusudiwa kwa uendeshaji wa nyuma; kutumia voltage ya nyuma zaidi ya hali ya majaribio kunaweza kusababisha kushindwa mara moja.
2.3 Kuzingatia Joto
Ingawa haijaelezewa wazi katika upinzani wa joto (θJA), viwango vya utumizi wa nguvu na safu ya halijoto ya uendeshaji ndizo vikwazo vikuu vya joto. Mpangilio bora wa PCB wenye kumwagilia kutosha wa shaba kwa ajili ya kutuliza joto ni muhimu ili kudumisha halijoto ya makutano ndani ya mipaka salama, hasa wakati wa kuendesha kwa au karibu na mkondo wa juu zaidi wa DC. Kuzidi halijoto ya juu zaidi ya makutano kutapunguza sana umri wa huduma wa LED.
3. Binning System Explanation
Ili kuzingatia tofauti za asili katika utengenezaji wa semiconductor, LED zinasagwa na kuwekwa katika maben ya utendaji. Hii inahakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji.
3.1 Uchambuzi wa Nguvu ya Mwanga
Pato la mwanga linaainishwa katika makundi yaliyofafanuliwa na thamani za chini na za juu zaidi. Kila kundi lina uvumilivu wa ±15%.
Blue Chip Bins:
N: 28.0 - 45.0 mcd
P: 45.0 - 71.0 mcd
Q: 71.0 - 112.0 mcd
R: 112.0 - 180.0 mcd
Yellow Chip Bins:
P: 45.0 - 71.0 mcd
Q: 71.0 - 112.0 mcd
R: 112.0 - 180.0 mcd
S: 180.0 - 280.0 mcd
Designers must specify the required bin codes when ordering to guarantee the brightness level needed for their application. Using a lower bin (e.g., N for blue) may result in a dimmer display.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida. Ingawa michoro maalum haijarudiwa katika maandishi, athari zake zimeelezewa hapa chini.
4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)
This curve shows the non-linear relationship between current and voltage. For both LED chips, the voltage increases logarithmically with current. The typical VF values provided are specific to 20 mA. Driving at a lower current will result in a lower VF, and driving higher will increase VF na matumizi ya nguvu. Kiongozi cha mkondo wa mara kwa mara kinapendekezwa zaidi kuliko kiongozi cha voltage ya mara kwa mara ili kuhakikisha mwangaza thabiti na kuzuia kukimbia kwa joto.
4.2 Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele
Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo wa mbele. Kwa ujumla inakaribia mstari ndani ya anuwai ya uendeshaji lakini itajaa kwenye mikondo ya juu sana kwa sababu ya kupungua kwa ufanisi na athari za joto. Mkondo wa kuendesha wa 20 mA umechaguliwa kama sehemu ya kawaida ambayo ina usawa wa mwangaza, ufanisi na uaminifu.
4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
Mwangaza wa LED hupungua kadri halijoto ya makutano inavyopanda. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa matumizi katika mazingira yenye halijoto ya juu. Kipengele cha kupunguza nguvu (asilimia ya kupungua kwa pato kwa kila digrii Selsiasi) kinaweza kadiriwa kutoka kwenye grafu hii. Kupoza joto kwa kutosha ni muhimu ili kupunguza hasara ya mwangaza kutokana na halijoto.
4.4 Spectral Distribution
Mipaka hii inaonyesha ukubwa wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ikionyesha urefu wa wimbi wa kilele (λP) na upana wa wigo (Δλ). Upana mwembamba wa nm 25 kwa rangi zote mbili unathibitisha usafi mzuri wa rangi, ambao unafaa kwa matumizi ya viashiria ambapo utofautishaji wa rangi ni muhimu.
5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi
5.1 Package Dimensions and Pin Assignment
Kifaa hiki kinakubaliana na muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA. Kipengele muhimu cha kiufundi ni urefu wa jumla wa 0.55mm. Mpangilio wa pini kwa chipi ya rangi mbili ni kama ifuatavyo: Pini 1 na 3 ni za chipi ya Bluu (InGaN), na Pini 2 na 4 ni za chipi ya Njano (AlInGaP). Muundo huu wa pedi nne hutoa viunganisho vya umeme tofauti kwa kila rangi, na kuwaruhusu kudhibitiwa kwa kujitegemea.
5.2 Recommended Soldering Pad Layout
Muundo ulipendekezwa wa ardhi (ukubwa wa mguu) kwa muundo wa PCB umetolewa. Kuzingatia muundo huu ni muhimu kwa kufikia viungo vya kuuza vinavyotegemeka wakati wa reflow, kuhakikisha usawa unaofaa, na kuwezesha uhamisho wa joto mbali na LED. Vipimo vya pad vimeundwa ili kuzuia kujengwa kaburi (kifaa kusimama mwisho mmoja) wakati wa reflow ya kuuza.
5.3 Utambulisho wa Ubaguzi wa Umeme
Ingawa haionyeshwi waziwazi katika maandishi, SMD LEDs kwa kawaida huwa na alama kwenye kifurushi (kama nukta, mchoro, au ukingo uliopigwa) kuonyesha cathode (-) au pini maalum. Jedwali la mgawo wa pini kwenye karatasi ya data lazima linganishwe na mchoro wa alama za kifurushi (ulioonyeshwa na "Vipimo vya Kifurushi") kwa usahihi wa mwelekeo wakati wa usanikishaji na muundo.
6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji
6.1 Profaili ya Kuuza kwa IR Reflow
A suggested temperature profile for lead-free reflow soldering is included. Key parameters include:
- Pre-heat: Ramp from ambient to 150-200°C.
- Soak/Pre-heat Time: Maximum of 120 seconds to activate flux and minimize thermal shock.
- Peak Temperature: Upeo wa 260°C.
- Muda Juu ya Kiowevu (TAL): Muda uliotumika juu ya hatua ya kuyeyuka ya solder (kawaida ~217°C kwa SnAgCu) unapaswa kuwa wa kutosha kwa uundaji sahihi wa kiungo lakini kupunguzwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye LED. Profaili imeundwa kufuata viwango vya JEDEC.
6.2 Uuzi wa Mkono
Ikiwa ukarabati wa mikono unahitajika, joto la chuma cha kuuza halipaswi kuzidi 300°C, na muda wa mgusano unapaswa kuwa mdogo hadi sekunde 3 kwa kila mwunganisho. Hii ifanyike mara moja tu ili kuepuka kuharibu kifurushi cha plastiki na vifungo vya waya vya ndani.
6.3 Storage and Handling Conditions
Upeo wa Unyevu: LED zimefungwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha. Mara tu mfuko wa awali uliofungwa ufunguliwe, vipengele vinakuwa wazi kwa unyevu wa mazingira.
- Uhifadhi wa Mfuko Uliofunguliwa: Haipaswi kuzidi 30°C na Unyevunyevu wa Jamaa (RH) wa 60%.
- Maisha ya Sakafu: Inapendekezwa kukamilisha IR reflow ndani ya wiki moja baada ya kufungua mfuko.
- Hifadhi ya Ugani: Kwa hifadhi zaidi ya wiki moja, vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa kwa kikaushi au kwenye kikaushi cha nitrojeni.
- Kupasha Joto: Vipengee vilivyohifadhiwa nje ya mfuko wao wa asili kwa zaidi ya wiki moja lazima vipashwe joto kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuzalishwa ili kuondoa unyevunyevu uliokithiri na kuzuia "popcorning" (mfuko kuvunjika kwa sababu ya shinikizo la mvuke wakati wa reflow).
6.4 Usafishaji
Ikiwa usafishaji baada ya kuuza chuma unahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu ndivyo vinapaswa kutumika. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya plastiki au nyenzo za kifurushi. Vimumunyisho vinavyokubalika ni pamoja na pombe ya ethili au pombe ya isopropili (IPA). LED inapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja.
6.5 Tahadhari za Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)
LED, kama vifaa vingi vya semiconductor, ni rahisi kuharibiwa na utoaji umeme wa tuli. Tahadhari za usindikaji ni lazima: tumia mikanda ya mkono iliyogunduliwa, glavu za kuzuia umeme tuli, na hakikisha vifaa vyote na nyuso za kazi zimegunduliwa ipasavyo.
7. Taarifa za Ufungaji na Uagizaji
7.1 Tape and Reel Specifications
The components are supplied on embossed carrier tape for automated assembly.
- Carrier Tape Width: 8 mm.
- Reel Diameter: 7 inches.
- Quantity per Reel: Vipande 4000.
- Kiasi cha chini cha Agizo (MOQ): Vipande 500 kwa mabaki ya kiasi.
- Ufungaji Mfuko: Mifuko tupu hufungwa kwa kutumia mkanda wa kifuniko.
- Vipengele Vilivyokosekana: Kwa mujibu wa vipimo, ruhusa ya LED mbili zinazokosekana mfululizo (mifuko tupu) imepitishwa.
- Kawaida: Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481.
7.2 Ufafanuzi wa Nambari ya Sehemu
Nambari ya sehemu LTST-C195TBKSKT inaweza kuwa ina sifa maalum, ingawa ufafanuzi kamili haujatolewa katika dondoo hili. Kwa kawaida, misimbo kama hii inaonyesha mfululizo (LTST), ukawa/umbo (C195), rangi (TB kwa rangi mbili ya Bluu/Manjano), na ufungashaji (KSKT inaweza kurejelea mkanda na reel). Misimbo halisi ya bin kwa nguvu ya mwanga lazima ibainike tofauti wakati wa kuagiza.
8. Vidokezo vya Utumizi na Mazingatio ya Ubunifu
8.1 Typical Application Scenarios
This dual-color LED is ideal for multi-status indicators. Common uses include:
- Power/Status Indicators: Bluu kwa "kusubiri" au "imewashwa," Njano kwa "kuchaji" au "onyo."
- Vifaa vya Mtandao: Inaonyesha hali ya kiungo, shughuli, au kasi.
- Vifaa vya Umeme vya Watumiaji: Viashiria vya kiwango cha betri, mrejesho wa uteuzi wa hali kwenye vifaa vya kompakt.
- Industrial Controls: Uonyeshaji wa hali ya mashine (inayofanya kazi, hitilafu, tupu).
Umbo la nyembamba sana hufanya liwe linalofaa hasa kwa simu janja, kompyuta kibao, kompyuta nyembamba, na vifaa vingine vya kubebea vilivyo na nafasi ndogo.
8.2 Circuit Design Considerations
1. Current Limiting: Daima tumia kipingamizi cha mfululizo cha kikomo cha sasa au IC maalum ya kiendeshi cha LED cha sasa thabiti kwa kila njia ya rangi. Hesabu thamani ya kipingamizi kwa kutumia R = (Vusambazaji - VF) / IF. Tumia V ya juu kabisaF kutoka kwenye karatasi ya data ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka hata kwa tofauti kati ya sehemu.
2. Udhibiti Unaojitegemea: Anodi/kathodi tofauti kwa kila rangi huruhusu udhibiti wa kujitegemea wa kupunguza mwanga (PWM) au kuwaka kwa kutumia microcontroller.
3. Matumizi ya Nguvu: Hakikisha kuwa jumla ya nguvu (IF * VF kwa kila chip) haizidi kiwango cha nguvu cha chip binafsi, hasa ikiwa zote zinatumiwa wakati mmoja.
4. Ulinzi wa Voltage ya Kinyume: Ingawa sio diodi ya Zener, diodi ndogo ya ishara inayofanana na kila LED (kathodi kwenye anodi) inaweza kutoa ulinzi dhidi ya mabadiliko ya ghafla ya voltage kinyume kwenye PCB.
8.3 Mapendekezo ya Mpangilio wa PCB
- Fuata kwa usahihi vipimo vilivyopendekezwa vya pedi ya solder.
- Tumia miunganisho ya uokoa joto kwa pedi za LED ikiwa zimeunganishwa kwa ndege kubwa za ardhi/nguvu ili kurahisisha uuzaji bado ukitoa mwendo fulani wa joto.
- Kwa utoaji bora wa joto, fikiria kuongeza via ndogo chini au karibu na pedi ya joto (ikiwepo) ili kupeleka joto kwa tabaka za ndani au chini za PCB.
9. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofautisho
Ikilinganishwa na taa za zamani za rangi mbili au kutumia taa mbili tofauti za rangi moja, kifaa hiki kinatoa faida tofauti:
- Space Savings: A single 0.55mm thin package replaces two components, saving PCB area and volume.
- Simplified Assembly: Operesheni moja ya kuchukua-na-kuweka badala ya mbili, ikiongeza uzalishaji wa usanikishaji na kupunguza makosa yanayoweza kutokea katika uwekaji.
- Teknolojia ya Nyenzo: Matumizi ya chips za InGaN na AlInGaP kwa kawaida hutoa ufanisi mkubwa na mwangaza ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaP.
- Upatanishi wa Mchakato: Uwiano kamili na mchakato wa kawaida wa SMT unaotumika kwa wingi na mchakato wa kuyeyusha bila Pb hupunguza utata wa utengenezaji.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQs) Kulingana na Vigezo vya Kiufundi
Q1: Je, naweza kuendesha LED za Bluu na Njano kwa wakati mmoja?
A: Ndio, kwa umeme zina uendeshaji huru. Hata hivyo, lazima uhakikishe kuwa utumiaji wa nguvu kwa kila chip hauzidi kiwango kilichowekwa na joto la bodi ya mzunguko/mazingira ya karibu libaki ndani ya safu ya uendeshaji. Jumla ya joto litakalotokea itakuwa jumla ya zote mbili.
Q2: Nini hufanyika nikigunganisha polarity vibaya?
A: Kutumia voltage ya nyuma kubwa (kupita hali ya majaribio ya 5V) kwa uwezekano mkubwa kutasababisha kushindwa kwa haraka na kwa kiwango kikubwa kwa chip ya LED kutokana na kuvunjika kwa nyuma. Daima zingatia polarity sahihi.
Q3: Kwa nini voltage ya mbele ni tofauti kwa Bluu na Njano?
A: Voltage ya mbele ni sifa ya msingi ya bandgap ya nyenzo ya semiconductor. InGaN (Bluu) ina bandgap pana kuliko AlInGaP (Njano), inayohitaji voltage ya juu zaidi ili "kusukuma" elektroni kwenye makutano, na kusababisha fotoni zenye nishati ya juu zaidi (wavelength fupi).
Q4: Ninawezaje kuchagua resistor sahihi ya kuzuia mkondo?
A: Tumia fomula R = (Vusambazaji - VF) / IF. Kwa uhakika, tumia V ya juu kabisaF kutoka kwenye karatasi ya data (3.80V kwa Blue, 2.40V kwa Yellow) na I unayotakaF (mfano, 20mA). Kwa usambazaji wa 5V: RBlue = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 Ω; RYellow = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Tumia thamani ya kawaida ya kipinzaji inayofuata iliyo ya juu.
Q5: Taa inaonekana kung'aa kidogo kuliko ilivyotarajiwa. Nini kinaweza kuwa kimekosekana?
A: 1) Thibitisha unatumia bin code sahihi; bin ya chini (k.m., N kwa rangi ya bluu) ina mwangaza mdogo. 2) Angalia mkondo halisi wa mbele kwa kutumia multimeter; upinzani uliohesabiwa vibaya au voltage ya chini ya usambazaji inaweza kupunguza mkondo. 3) Hakikisha taa haijichomwa kupita kiasi; joto la juu la makutano linapunguza utoaji wa mwanga. 4) Thibitisha pembe ya kuona; mwangaza hupimwa kwenye mhimili.
11. Mfano wa Ubunifu na Matumizi ya Vitendo
Mfano 1: Kiashiria cha Bandari ya USB yenye Hali Mbili. Katika kompyuta ya mkononi, LED hii inaweza kuwekwa karibu na bandari ya USB-C. Inaweza kudhibitiwa na kiolesura cha udhibiti kilichopachikwa (EC): Rangi ya samawati imara wakati kifaa kimeunganishwa na kinatumika, Rangi ya manjano inayowaka na kuzima wakati bandari inatoa mkondo wa kuchaji, na zote mbili zimezimwa wakati mwingine. Uembamba wake unaruhusu ifae ndani ya ukingo mwembamba.
Mfano 2: Hali ya Kifaa cha IoT. Katika sensor ya waya isiyo na waya ya kompakt, LED inaweza kuonyesha hali ya mtandao: Bluu kwa "imeunganishwa kwenye wingu," Njano kwa "kutuma data," na rangi zinazobadilishana kwa "hitilafu." Matumizi ya nguvu ya chini yanafaa kwa vifaa vinavyotumia betri, na pembe pana ya kutazama inahakikisha kuonekana kutoka pembe mbalimbali.
Mfano 3: Kushughulikia Vipengele Vyeti kwa Unyevu. Mtengenezaji anapokea reel. Wanatumia reel nzima katika zamu moja ya uzalishaji. Ikiwa sehemu ya reel inabaki, wanaweka kwenye chombo kilichofungwa kwa kifungia-umeme. Wiki mbili baadaye, kabla ya kutumia iliyobaki, wanapasha reel joto kwa 60°C kwa masaa 24 kabla ya kuipakiza kwenye mashine ya pick-and-place, kufuata miongozo ya karatasi ya data ili kuzuia kasoro za kuuza.
12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji
Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga kupitia umeme-ng'aro. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p. Uchanganyiko huu huruhusu nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati la nyenzo ya semikondukta. Chip ya InGaN ina pengo la bendi linalolingana na mwanga wa bluu (~470 nm), wakati chip ya AlInGaP ina pengo la bendi linalolingana na mwanga wa manjano (~589 nm). Kifurushi cha plastiki kinatumika kulinda kipande kichanga cha semikondukta na viunganisho vya waya, kuunda boriti ya mwanga inayotolewa (lenzi), na kutoa umbo la kimwili la kusakinisha.
13. Mielekeo na Maendeleo ya Teknolojia
Kifaa kilichoelezewa kinaonyesha mwelekeo kadhaa unaoendelea katika teknolojia ya LED:
- Kupunguzwa kwa ukubwa: Mwelekeo wa kuelekea vifurushi vya 0.55mm na nyembamba zaidi unaendelea kuwezesha muundo wa bidhaa ulio laini zaidi.
- Nyenzo za Ufanisi wa Juu: InGaN na AlInGaP zinawakilisha mifumo ya nyenzo iliyokomaa na yenye utendaji wa juu kwa LED zinazoonekana, zinazotoa ufanisi mzuri (lumeni kwa wati) kwa matumizi ya viashiria.
- Ujumuishaji: Kuchanganya kazi nyingi (rangi mbili) kwenye kifurushi kimoja ni sehemu ya mwelekeo mpana wa ujumuishaji wa vipengele ili kuokoa nafasi na kurahisisha usanikishaji.
- Uwezo Imara wa Uzalishaji Msisitizo juu ya ufungaji wa tepi-na-reel, uvumilivu wa IR reflow, na uainishaji wa unyeti wa unyevu unalingana na mahitaji ya uundaji wa elektroniki ulio automatiska kabisa na wa kiwango kikubwa. Maendeleo ya baadaye yanaweza kujumuisha vifurushi nyembamba zaidi, vipinga vya kikomo cha mkondo vilivyojumuishwa ("moduli" za LED), au chipsi za rangi tatu (RGB) katika mchoro sawa, yanayoendeshwa na mahitaji kutoka sekta ya elektroniki ya watumiaji na ya magari.
Istilahi za Uainishaji wa LED
Ufafanuzi Kamili wa Istilahi za Kiufundi za LED
Utendaji wa Kifotoelektriki
| Istilahi | Kitengo/Uwakilishaji | Maelezo Rahisi | Kwa nini ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwangaza | lm/W (lumens per watt) | Mwanga unaotolewa kwa kila wati ya umeme, thamani kubwa inamaanisha matumizi bora ya nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Flux Luminieux | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, unaoitwa kwa kawaida "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga ni mkali wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Joto/baridi ya mwanga, thamani za chini ni manjano/joto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Hakuna kipimo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Inaathiri usahihi wa rangi, hutumiwa katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama vile maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu za MacAdam, mfano, "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zinaashiria rangi inayolingana zaidi. | Inahakikisha rangi sawa katika kundi moja la LEDs. |
| Wavelengthu Kuu | nm (nanometers), k.m., 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Determines hue of red, yellow, green monochrome LEDs. |
| Spectral Distribution | Mstari wa urefu wa mawimbi dhidi ya ukubwa wa mwanga | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa wa mwanga kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Huathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Istilahi | Ishara | Maelezo Rahisi | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuanzisha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu zaidi | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Voltage ya Kinyume | Vr | Upeo wa voltage ya nyuma LED inaweza kustahimili, kupita huo kunaweza kusababisha kuvunjika. | Sakiti lazima izingatie kuzuia muunganisho wa nyuma au mipigo ya voltage. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho wa joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani mkubwa wa joto unahitaji upitishaji bora wa joto. |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Uwezo wa kustahimili utokaji umeme tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika sana. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LED zenye usikivu. |
Thermal Management & Reliability
| Istilahi | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Joto la Kiungo | 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. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (masaa) | Muda unaohitajika mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelezaji wa Lumen | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza katika matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ au MacAdam ellipse | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Inaathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Thermal Aging | 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
| Istilahi | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifuniko inayolinda chip, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Inafunika chip ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/nyekundu, na kuchanganya kuwa nyeupe. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lenzi/Optiki | Bapa, Lenzi Ndogo, TIR | Muundo wa macho kwenye uso unaodhibiti usambazaji wa mwanga. | Huamua pembe ya kutazama na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Istilahi | Yaliyomo ya Mabakuli | Maelezo Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Grouped by brightness, each group has min/max lumen values. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver matching, improves system efficiency. |
| Bin ya Rangi | 5-step MacAdam ellipse | Imekusanywa kulingana na viwianishi vya rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K, n.k. | Imegawanywa kulingana na CCT, kila moja ina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji tofauti ya CCT ya eneo. |
Testing & Certification
| Istilahi | Standard/Test | Maelezo Rahisi | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Uchunguzi wa udumishaji wa lumen | Taa ya muda mrefu kwenye joto la kudumu, kurekodi kufifia kwa mwangaza. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (na TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha makadirio ya maisha | Inakadhirisha maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli njia za majaribio ya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa majaribio unaotambulika na tasnia. |
| RoHS / REACH | Udhibitisho 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 wa nishati na utendaji kazi wa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |