LTST-C195TBKFKT-5A LED ya Rangi Mbili ya SMD - Samawati & Chungwa - Urefu wa 0.55mm - 3.2V/2.3V - 38mW/50mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya LTST-C195TBKFKT-5A, ambayo ni Taa ya Kutoa Mwanga (LED) ya rangi mbili ya Kifaa cha Kukanyagiwa Uso (SMD). Kijenzi hiki kinaunganisha chipi mbili tofauti za semikondukta ndani ya kifurushi kimoja chenye unene mdogo sana: kimoja kinatoa mwanga wa samawati (kwa msingi wa teknolojia ya InGaN) na kingine kinatoa mwanga wa chungwa (kwa msingi wa teknolojia ya AlInGaP). Imeundwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki na matumizi ambapo uhifadhi wa nafasi na utendaji thabiti ni muhimu.

1.1 Vipengele Muhimu na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS, unene mdogo sana wa 0.55mm, na utoaji wa mwanga wa juu. Imefungwa kwenye ukanda wa 8mm kwenye reeli za inchi 7, ikilingana na viwango vya EIA, na hivyo kuwa sawa na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka na michakato ya kawaida ya kuuza kwa mbinu ya IR reflow. Ubunifu wake pia unaweza kufanya kazi na mzunguko wa I.C.

Maeneo ya kawaida ya matumizi yanajumuisha mawasiliano, otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na vifaa vya viwanda. Matumizi maalum ni pamoja na mwanga wa nyuma wa vibonyezo na kibodi, kiashiria cha hali, kuunganishwa kwenye maonyesho madogo, na mwanga wa ishara au alama.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa Kitu

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu wa mipaka ya uendeshaji na sifa za utendaji za LED chini ya hali za kawaida za majaribio.

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo ikiwa kuzidi, kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):38 mW kwa chipi ya Samawati; 50 mW kwa chipi ya Chungwa. Kigezo hiki kinaonyesha nguvu ya juu ambayo LED inaweza kutawanya kama joto bila kuharibika.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):40 mA kwa rangi zote mbili, inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms).
• Mkondo wa Mbele wa DC (I_F):10 mA kwa Samawati; 20 mA kwa Chungwa. Hii ndiyo kiwango cha juu kinachopendekezwa cha mkondo wa mbele unaoendelea.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:Kifaa hiki kimekadiriwa kwa safu ya joto la mazingira (T_a) ya -20°C hadi +80°C wakati wa uendeshaji na -30°C hadi +100°C wakati wa uhifadhi.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared:Inastahimili joto la kilele la 260°C kwa upeo wa sekunde 5, ambayo ni kawaida kwa michakato ya reflow isiyo na risasi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga kwa Joto la Mazingira (T_a)=25°C

Vigezo hivi vinafafanua utendaji wa kawaida wa kifaa kinapokuwa kikiendeshwa chini ya hali maalum (I_F= 5mA isipokuwa ikitajwa).

• Nguvu ya Mwanga (I_V):Chini kabisa 11.2 mcd kwa rangi zote mbili. Kima cha juu cha kawaida ni 45 mcd kwa Samawati na 71 mcd kwa Chungwa. Hii ni kipimo cha mwangaza unaoonwa na jicho la mwanadamu.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Kwa kawaida digrii 130. Pembe hii pana inaonyesha muundo wa utoaji wa mwanga uliosambazwa, usioelekezwa, unaofaa kwa mwanga wa eneo.
• Urefu wa Wigo wa Kilele (λ_P):Kwa kawaida 468 nm (Samawati) na 611 nm (Chungwa). Hii ndiyo urefu wa wigo ambapo utoaji wa nguvu ya wigo ni wa juu zaidi.
• Urefu wa Wigo Unaotawala (λ_d):Inatofautiana kutoka 465-475 nm (Samawati) na 600-610 nm (Chungwa) kwa 5mA. Hii ndiyo urefu wa wigo mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaofafanua rangi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):Kwa kawaida 25 nm (Samawati) na 17 nm (Chungwa). Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha rangi ya monokromati zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kwa kawaida 2.80V (Samawati, upeo 3.20V) na 2.00V (Chungwa, upeo 2.30V) kwa 5mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Upeo wa 100 µA kwa zote mbili kwa V_R= 5V. LED hazikusudiwa kufanya kazi kwa upendeleo wa nyuma; kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Daraja (Binning)

LED zinasagwa (kugawiwa daraja) kulingana na nguvu yao ya mwanga iliyopimwa ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji.

3.1 Kugawa Daraja Kulingana na Nguvu ya Mwanga

Kila rangi ina safu maalum za nguvu zilizopewa msimbo wa daraja. Kuvumilia ndani ya kila daraja ni +/-15%.

Kugawa Daraja kwa LED ya Samawati (@5mA):

• Daraja L: 11.2 - 18.0 mcd
• Daraja M: 18.0 - 28.0 mcd
• Daraja N: 28.0 - 45.0 mcd

Kugawa Daraja kwa LED ya Chungwa (@5mA):

• Daraja L: 11.2 - 18.0 mcd
• Daraja M: 18.0 - 28.0 mcd
• Daraja N: 28.0 - 45.0 mcd
• Daraja P: 45.0 - 71.0 mcd

Mfumo huu unawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye mwangaza wa chini uliothibitishwa kwa matumizi yao, na hivyo kusaidia kufikia utendaji wa kuona sawa kwenye vitengo vingi.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mviringo maalum ya picha inarejelewa kwenye waraka (mfano, Mchoro 1 kwa usambazaji wa wigo, Mchoro 6 kwa pembe ya kuona), athari zake ni muhimu kwa ubunifu.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Nguvu ya Mwanga (Mviringo wa I_F-I_V)

Pato la mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele, lakini uhusiano huu sio mstari kamili, haswa kwenye mikondo ya juu ambapo ufanisi unaweza kupungua kwa sababu ya joto. Kufanya kazi kwa au chini ya mkondo wa DC unaopendekezwa kunahakikisha pato thabiti na umri mrefu.

4.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mviringo wa I_F-V_F)

LED inaonyesha sifa ya kielektroniki ya diode. Mabadiliko madogo katika voltage ya mbele yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa katika mkondo. Kwa hivyo, ni desturi ya kawaida kuendesha LED kwa chanzo cha mkondo thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti, ili kuhakikisha pato la mwanga thabiti na la kutabirika na kuzuia kukimbia kwa joto.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Mviringo wa wigo unaonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa kwenye urefu wa wigo. Urefu wa wigo wa kilele (λ_P) na nusu-upana (Δλ) hutolewa kutoka kwa mviringo huu. Chipi ya Chungwa ya AlInGaP kwa kawaida ina upana mdogo wa wigo kuliko chipi ya Samawati ya InGaN, na hivyo kusababisha rangi iliyojazwa zaidi.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Mpangilio wa Pini

Kifaa hiki kinalingana na kiwango cha SMD. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili na urefu wa jumla wa 0.55mm. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1 na 3 ni kwa anode/cathode ya LED ya Samawati, na Pini 2 na 4 ni kwa anode/cathode ya LED ya Chungwa. Lensi ni wazi kama maji. Toleransi zote za vipimo ni ±0.1 mm isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

5.2 Mpangilio Unapendekezwa wa Pad za Bodi ya Mzunguko (PCB) na Ubaguzi wa Polarity

The datasheet provides a recommended land pattern (footprint) for the printed circuit board (PCB). Adhering to this pattern is crucial for achieving reliable solder joints, proper alignment, and effective heat dissipation during the reflow process. The pad design also helps prevent tombstoning (component standing up on one end). Clear polarity marking on the PCB silkscreen, matching the LED's cathode indicator, is essential to prevent incorrect installation.

. Soldering and Assembly Guidelines

.1 IR Reflow Soldering Parameters

For lead-free (Pb-free) solder processes, a recommended reflow profile is provided. Key parameters include:

• Pre-heat:-200°C for a maximum of 120 seconds to gradually heat the board and activate the flux.
• Peak Temperature:Maximum of 260°C.
• Time Above Liquidus:The component should be subjected to the peak temperature for a maximum of 10 seconds, and the reflow process should not be performed more than twice.

These parameters are based on JEDEC standards to ensure reliable mounting without damaging the LED package or the semiconductor die inside.

.2 Storage and Handling Conditions

ESD Precautions:LEDs are sensitive to electrostatic discharge (ESD). Handling should be performed using wrist straps, anti-static mats, and grounded equipment.

Moisture Sensitivity Level (MSL):The device is rated MSL 3. This means that once the original moisture-barrier bag is opened, the components must be soldered within one week (168 hours) under factory floor conditions (<30°C/60% RH). If this time is exceeded, a bake-out at approximately 60°C for at least 20 hours is required before soldering to remove absorbed moisture and prevent "popcorning" during reflow.

Long-term Storage:Unopened packages should be stored at ≤30°C and ≤90% RH. For opened packages or extended storage, components should be kept in a sealed container with desiccant or in a nitrogen atmosphere.

.3 Cleaning

If post-solder cleaning is necessary, only specified alcohol-based solvents like isopropyl alcohol (IPA) or ethyl alcohol should be used. The LED should be immersed at normal temperature for less than one minute. Unspecified chemical cleaners may damage the plastic lens or the package material.

. Packaging and Ordering Information

.1 Tape and Reel Specifications

The LEDs are supplied in embossed carrier tape with a protective cover tape, wound onto 7-inch (178mm) diameter reels. Standard packing quantity is 4000 pieces per reel. For quantities less than a full reel, a minimum packing quantity of 500 pieces applies. The packaging conforms to ANSI/EIA-481 standards.

. Application Suggestions and Design Considerations

.1 Typical Application Circuits

Each color channel (Blue and Orange) must be driven independently. A series current-limiting resistor is the simplest drive method. The resistor value (R) is calculated using Ohm's Law: R = (V_supply- V_F) / I_F. Kwa utendaji thabiti zaidi, hasa wakati V_supplyinatofautiana au kwa udhibiti sahihi wa mwangaza, mzunguko wa kiendeshi cha mkondo thabiti (mfano, kutumia IC maalum ya kiendeshi cha LED au chanzo cha mkondo chenye msingi wa transistor) kunapendekezwa.

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo, ubunifu sahihi wa joto unaongeza umri wa LED. Hakikisha muundo wa pad za PCB unatoa eneo la kutosha la shaba kutumika kama kizuizi cha joto. Epuka kuendesha LED kwenye kiwango cha juu kabisa cha mkondo na nguvu kwa muda mrefu, kwani hii huharakisha kupungua kwa lumen (pungufu la mwanga baada ya muda).

8.3 Ubunifu wa Mwanga

Pembe pana ya kuona ya digrii 130 hufanya LED hii ifae kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana na sawa badala ya boriti iliyolengwa. Kwa mwanga wa mwelekeo zaidi, lensi za nje au viongozi vya mwanga vinaweza kuwa muhimu. Lensi ya wazi kama maji ni bora zaidi kwa utoaji wa rangi halisi.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Sababu kuu za kutofautisha za kijenzi hiki niuwezo wake wa rangi mbili katika kifurushi chenye unene mdogo sana cha 0.55mm. Hii inaruhusu viashiria viwili vya hali vinavyojitegemea au kuchanganya rangi katika eneo ambalo kwa kawaida linachukuliwa na LED ya rangi moja. Matumizi ya InGaN kwa samawati na AlInGaP kwa chungwa yanawakilisha teknolojia za kawaida za semikondukta zenye ufanisi wa juu kwa rangi hizi husika, zikitoa mwangaza mzuri na uthabiti. Uwezo wake wa kufanya kazi na usanikishaji wa otomatiki na mipangilio ya kawaida ya reflow hufanya iwe suluhisho la kuingizwa moja kwa moja kwa uzalishaji wa kisasa wa kielektroniki.

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

10.1 Je, naweza kuendesha LED zote mbili za Samawati na Chungwa kwa wakati mmoja kwa mkondo wao wa juu wa DC?

Hapana. Vipimo Vya Juu Kabisa vinabainisha mipaka ya mtawanyiko wa nguvu kwa kila chipi (38mW Samawati, 50mW Chungwa). Kuendesha zote mbili kwa wakati mmoja kwa I_F=10mA (Samawati) na I_F=20mA (Chungwa) kungesababisha matumizi ya nguvu ya takriban 28mW (Samawati: 10mA * 2.8V) na 40mW (Chungwa: 20mA * 2.0V), jumla 68mW. Ingawa hii iko chini ya jumla ya viwango vya juu vya kila mmoja, inaleta joto kwenye eneo dogo sana. Kwa uendeshaji thabiti wa muda mrefu, inashauriwa kuendesha chini ya viwango vya juu na kuzingatia athari za joto kwenye PCB.

10.2 Kuna tofauti gani kati ya Urefu wa Wigo wa Kilele na Urefu wa Wigo Unaotawala?

Urefu wa Wigo wa Kilele (λ_P)) ni urefu wa wigo wa kimwili ambapo LED inatoa nguvu zaidi ya mwanga, inayopimwa na spektromita.Urefu wa Wigo Unaotawala (λ_d)) ni thamani iliyohesabiwa kutoka kwa mchoro wa rangi wa CIE inayowakilisha urefu wa wigo mmoja ambao jicho la mwanadamu linaona rangi hiyo. Kwa LED za monokromati, mara nyingi ziko karibu, lakini kwa LED zenye wigo mpana (kama LED nyeupe), zinaweza kuwa tofauti sana. Katika waraka huu, zote mbili zinapatikana kwa maelezo sahihi ya rangi.

10.3 Kwa nini kuna kigezo cha mkondo wa nyuma (I_R) ikiwa LED haikusudiwa kufanya kazi kwa nyuma?

Kigezo cha I_R (upeo wa 100 µA kwa 5V) nikigezo cha majaribio ya ubora na uvujaji. Kinahakikisha uadilifu wa kiunganishi cha semikondukta. Wakati wa usanikishaji au ndani ya mzunguko, LED inaweza kukabiliwa kwa muda mfupi na upendeleo mdogo wa nyuma. Kigezo hiki kinahakikisha kwamba chini ya hali kama hiyo, mkondo wa uvujaji hautazidi kikomo kilichobainishwa, na hivyo kuonyesha kifaa kilichotengenezwa vizuri. Haipaswi kufasiriwa kama hali salama ya uendeshaji.

11. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Mfano: Kiashiria cha Hali Mbili kwenye Kifaa Cha Kubebeka

Kifaa cha matibabu kinachoshikwa mkononi hutumia kiashiria kimoja kuonyesha hali nyingi: Zima (hakuna mwanga), Subiri (Chungwa), na Imekwisha (Samawati). LTST-C195TBKFKT-5A ni bora kwa sababu inaokoa nafasi ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti. Kitengo cha udhibiti kikubwa (MCU) kina pini mbili za GPIO, kila moja imeunganishwa na chaneli moja ya rangi ya LED kupitia kipingamizi cha kudhibiti mkondo (mfano, 150Ω kwa Samawati na 100Ω kwa Chungwa, ikizingatiwa chanzo cha 5V). Programu ya firmware inadhibiti pini hizo kwa kujitegemea. Urefu mdogo sana unaruhusu iweze kutoshea nyuma ya paneli nyembamba ya mbele. Pembe pana ya kuona inahakikisha hali inaonekana kutoka kwa pembe mbalimbali. Mbunifu anachagua Daraja M au N kwa rangi zote mbili ili kuhakikisha mwangaza wa kutosha chini ya mwanga wa mazingira.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Taa za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga kupitia umeme-luminisheni. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye kiunganishi cha p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kiunganishi. Wakati vibeba malipo hivi vinapoungana tena, vinatoa nishati. Katika diode ya kawaida ya silikoni, nishati hii hutolewa kama joto. Katika LED, nyenzo za semikondukta (InGaN kwa samawati/kijani, AlInGaP kwa nyekundu/chungwa/manjano) zina bandgap ya moja kwa moja, na hivyo kusababisha nishati hii kutolewa hasa kama fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wigo (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na bandgap ya nishati ya nyenzo za semikondukta. Lensi ya wazi kama maji ya epoksi inalinda chipi na husaidia kuunda muundo wa pato la mwanga.

13. Mienendo ya Teknolojia

Maendeleo ya LED za SMD kama hii yanafuata mienendo kadhaa ya tasnia:Kupunguzwa kwa Ukubwa(kifurushi nyembamba na ndogo),Kuongezeka kwa Ufanisi(pato la juu la mwanga kwa kila kitengo cha pembejeo ya umeme), naUimarishaji wa Uthabiti(nguvu kwa mazingira magumu na usanikishaji wa otomatiki). Uunganishaji wa chipi nyingi (rangi nyingi au RGB) ndani ya kifurushi kimoja ni njia ya kawaida ya kuokoa nafasi ya bodi na kurahisisha usanikishaji. Zaidi ya hayo, kuna jitihada endelevu ya kuboresha uthabiti wa rangi (kugawa daraja kwa usahihi zaidi) na kuendeleza kifurushi ambacho kinaweza kushughulikia msongamano wa nguvu za juu kwa matumizi ya mwanga wa jumla, ingawa kijenzi hiki maalum kimeboreshwa kwa matumizi ya kiashiria cha nguvu ndogo.