ELCH08 LED Datasheet - LED Nyeupe Yenye Ufanisi Mkubwa - 290lm @ 1A - 2.85-3.9V - Pembe ya Kuona ya 120° - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya kijenzi cha LED (Diodi Inayotoa Mwanga) nyeupe yenye ufanisi mkubwa. Kifaa hiki kina sifa ya muundo wake wa kifurushi kidogo, ambacho hutoa mwangaza mkubwa, na kukifanya kifaa kifae kwa matumizi yanayohitaji mwangaza mkubwa lakini yana nafasi ndogo. Faida zake kuu ni pamoja na mwangaza wa kawaida wa lumi 290 kwa mkondo wa kuendesha wa Ampere 1, sawa na ufanisi wa mwanga wa takriban lumi 87 kwa wati. LED hii inajumuisha ulinzi thabiti wa ESD, na kuongeza uaminifu wake katika usindikaji na usanikishaji. Inatii kikamilifu maagizo ya RoHS na imetengenezwa kwa kutumia mchakato usio na risasi.

1.1 Matumizi Lengwa

LED hii imebuniwa kwa aina mbalimbali za matumizi ya mwanga. Matumizi makuu ni pamoja na kutumika kama chanzo cha mwanga cha flash au strobo katika vifaa vya rununu na vifaa vya video dijiti. Pia inafaa kwa taa za ndani kwa ujumla, taa za nyuma za skrini za TFT, na mifumo mbalimbali ya taa za mapambo au burudani. Zaidi ya hayo, inatumika katika taa za magari kwa kazi za ndani na nje, na pia katika taa za usalama na mwelekeo kama vile alama za kutoka na alama za hatua.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengo

Sehemu zifuatazo zinatoa uchambuzi wa kina wa vigezo muhimu vya kiufundi vya kifaa hiki, vilivyotokana na viwango vya juu kabisa na hali za kawaida za uendeshaji.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaeleza mipaka ya mkazo ambayo ikiwa kuzidi, kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Mkondo wa Mbele wa DC (Hali ya Tochi): 350 mA. Hii ndiyo mkondo wa mbele unaoendelea wa juu kabisa ambao LED inaweza kushughulikia.
• Mkondo wa Pigo la Kilele: 1500 mA. Mkondo huu mkubwa unaweza kutumika tu chini ya hali maalum za pigo (muda wa juu wa 400 ms, mzunguko wa kazi wa 10%), kwa kawaida kwa operesheni za flash za kamera.
• Ukinzani wa ESD (HBM): 8 kV. Kifaa hiki kinatoa ulinzi wa juu wa kutokwa umeme kulingana na kiwango cha JEDEC JS-001-2017 (zamani JEDEC 3b), ambacho ni muhimu kwa uaminifu wa usanikishaji na usindikaji.
• Joto la Kiungo (Tj): 150 °C. Joto la juu kabisa linaloruhusiwa kwenye kiungo cha semikondakta.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi: -40 °C hadi +85 °C (uendeshaji), -40 °C hadi +100 °C (uhifadhi).
• Upinzani wa Joto (Rth): 3.4 °C/W. Kigezo hiki kinaonyesha jinsi joto linavyohamishwa kwa ufanisi kutoka kwenye kiungo hadi kwenye mazingira. Thamani ndogo inaashiria utendaji bora wa joto.
• Mtawanyiko wa Nguvu (Hali ya Pigo): 6.42 W. Nguvu ya juu kabisa ambayo kifaa kinaweza kutawanya chini ya hali ya pigo.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2): Digrii 120 ± 5°. Hii inafafanua safu ya pembe ambapo ukubwa wa mwangaza ni angalau nusu ya ukubwa wa kilele, na kusababisha muundo wa utoaji wa mwanga mpana, unaofanana na Lambertian.

Vidokezo Muhimu: Kifaa hakijabuniwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma. Uendeshaji unaoendelea kwa viwango vya juu kabisa ni marufuku kwani itasababisha uharibifu na uwezekano wa kushindwa kufanya kazi. Vipimo vyote vya uaminifu vimehakikiwa chini ya usimamizi uliodhibitiwa wa joto kwenye Bodi ya Mzunguko wa Chapisho yenye Msingi wa Chuma (MCPCB) ya 1.0 cm².

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga (Ts=25°C)

Vigezo hivi hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (pigo la 50ms, pedi ya solder kwenye 25°C) na vinawakilisha utendaji unaotarajiwa.

• Mwangaza (Iv): 260 lm (Chini), 300 lm (Kawaida) kwa IF=1000mA.
• Voltage ya Mbele (VF): 2.85V (Chini), 3.90V (Juu) kwa IF=1000mA. Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii.
• Joto la Rangi Linalohusiana (CCT): 5500K hadi 6500K, na kuilenga katika safu ya joto la rangi la \"nyeupe baridi\" au \"nyeupe ya mchana\".

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zimegawanywa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya utendaji. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua vijenzi vinavyokidhi mahitaji maalum ya matumizi kwa mwangaza, kushuka kwa voltage, na rangi.

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Voltage ya Mbele

LED zimegawanywa katika makundi matatu ya voltage kwa IF=1000mA:
- Kundi 2832: VF = 2.85V hadi 3.25V.
- Kundi 3235: VF = 3.25V hadi 3.55V.
- Kundi 3539: VF = 3.55V hadi 3.90V.
Uugawaji huu husaidia katika kubuni saketi thabiti za kiendeshi kwa kuzingatia tofauti za voltage ya mbele.

3.2 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Mwangaza

LED zimepangwa kulingana na mwangaza wao kwa IF=1000mA:
- Kundi J7: Iv = 260 lm hadi 300 lm.
- Kundi J8: Iv = 300 lm hadi 330 lm.
- Kundi J9: Iv = 330 lm hadi 360 lm.
Hii inahakikisha viwango vinavyotabirika vya mwangaza katika matumizi ya mwisho.

3.3 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Rangi

Rangi nyeupe inafafanuliwa na kuratibu za rangi za CIE 1931 (x, y). Kundi kuu la kifaa hiki ni5565, ambalo lengo lake ni safu ya CCT kutoka 5500K hadi 6500K. Sehemu maalum ya kumbukumbu ya kundi hii iko kwenye kuratibu (0.3166, 0.3003), na kisanduku cha uvumilivu kilichofafanuliwa cha pembe nne kwenye chati ya CIE. Ruhusa ya kipimo kwa kuratibu za rangi ni ±0.01.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Data ya michoro inatoa ufahamu wa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti za uendeshaji.

4.1 Usambazaji wa Spectral wa Jamaa

Mviringo wa usambazaji wa nguvu ya spectral unaonyesha ukubwa wa mwanga unaotolewa kwa kila urefu wa wimbi. Kwa LED nyeupe inayotegemea chipu ya bluu ya InGaN iliyofunikwa na fosforasi, wigo kwa kawaida una kilele kikuu cha bluu kutoka kwa chipu na ukanda mpana wa utoaji wa manjano/nyekundu kutoka kwa fosforasi. Mchanganyiko wa matokeo hutoa mwanga mweupe. Urefu wa wimbi la kilele (λp) na umbo kamili la spectral huathiri Kielelezo cha Kuonyesha Rangi (CRI) na ubora wa rangi unaoonwa.

4.2 Muundo wa Kawaida wa Mionzi

Muundo wa polar wa mionzi unaonyesha usambazaji wa anga wa ukubwa wa mwangaza. Mviringo uliotolewa unaonyesha muundo karibu na wa Lambertian, ambapo ukubwa ni takriban sawia na kosini ya pembe ya kuona. Hii husababisha mwanga mpana na sawa unaofaa kwa taa za jumla na matumizi ya flash. Mienendo ya mhimili X na Y inaonyeshwa kuwa sawa, na kuashiria utoaji wa ulinganifu.

4.3 Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mviringo wa V-I)

Mviringo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo unao kawaida kwa diodi. Voltage ya mbele huongezeka kwa mkondo lakini sio kwa mstari. Kuelewa mviringo huu ni muhimu kwa usimamizi wa joto na ubunifu wa kiendeshi, kwani nguvu inayotawanywa (Vf * If) hutoa joto.

4.4 Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Grafu hii inaonyesha jinsi matokeo ya mwanga yanavyopimwa na mkondo wa kuendesha. Mwanzoni, mwangaza huongezeka karibu kwa mstari na mkondo. Hata hivyo, kwa mikondo ya juu, kushuka kwa ufanisi hutokea kwa sababu ya joto la juu la kiungo na athari zingine za fizikia ya semikondakta, na kusababisha ongezeko la jamaa la mwangaza kupungua. Kuendesha zaidi ya mkondo unaopendekezwa hupunguza ufanisi na kuharakisha kuzeeka.

4.5 CCT dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mviringo huu unaonyesha jinsi joto la rangi linalohusiana linavyobadilika na mkondo wa kuendesha. Kwa kawaida, kwa LED nyeupe zilizobadilishwa na fosforasi, CCT inaweza kuongezeka (mwanga unakuwa baridi/bluu zaidi) kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya mabadiliko tofauti ya ufanisi kati ya LED ya bluu ya pampu na fosforasi. Grafu inaonyesha CCT ikibaki thabiti kiasi katika safu ya mkondo wa uendeshaji, ambayo ni inayotakikana kwa utendaji thabiti wa rangi.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

Vipimo vya kimwili na ujenzi wa kifurushi cha LED ni muhimu kwa mpangilio wa PCB, usimamizi wa joto, na ubunifu wa macho.

5.1 Mchoro wa Vipimo vya Kifurushi

Datasheet inajumuisha mchoro wa kina wenye vipimo vya kifurushi cha SMD (Kifaa cha Kufungia kwenye Uso). Vipimo muhimu ni pamoja na urefu, upana, na urefu wa jumla, pamoja na ukubwa na nafasi ya pedi (terminal). Uvumilivu kwa kawaida ni ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro huu ni muhimu kwa kuunda alama ya mguu (muundo wa ardhi) ya PCB katika programu ya CAD.

5.2 Utambulisho wa Upande

Kifurushi kina alama ya upande. Mwelekeo sahihi wakati wa usanikishaji ni lazima ili kuzuia upendeleo wa nyuma, ambao hausaidiwi na unaweza kuharibu kifaa. Upande pia unaonyeshwa kwenye mkanda wa kubeba kwa mashine za kuchukua na kuweka otomatiki.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Reflow

Kifaa kinaweza kustahimili joto la kilele la kuuza la 260°C, ambalo linaendana na wasifu wa kawaida wa reflow usio na risasi (k.m., IPC/JEDEC J-STD-020). Idadi ya juu kabisa ya mizunguko ya reflow inayoruhusiwa ni 3. Ni muhimu kufuata wasifu unaopendekezwa wa joto (kiwango cha kupanda, kuchovya, kilele cha reflow, na viwango vya kupoa) ili kuzuia mshtuko wa joto na kuhakikisha viunganisho vya solder vyenye uaminifu bila kuharibu kijenzi cha LED.

6.2 Kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL)

Kijenzi kimekadiriwa MSL Kiwango 1. Hiki ndicho kiwango cha juu cha kinga dhidi ya unyevu, ikimaanisha kifaa kina maisha yasiyo na kikomo ya sakafu chini ya hali ≤ 30°C / Unyevu wa Jamaa 85% na haihitaji kuokwa kabla ya matumizi ikiwa imehifadhiwa chini ya hali hizi. Hii hurahisisha usimamizi wa hesabu ikilinganishwa na viwango vya juu vya MSL.

6.3 Hali za Uhifadhi

Safu ya joto inayopendekezwa ya uhifadhi ni -40°C hadi +100°C. Vijenzi vinapaswa kuhifadhiwa kwenye mifuko yao ya asili ya kuzuia unyevu na dawa ya kukausha hadi iwe tayari kutumika ili kudumisha kiwango cha MSL 1.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ufungaji

LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa ulioviringishwa kwenye reeli, ambayo ndiyo kiwango cha usanikishaji wa SMD otomatiki. Datasheet inatoa vipimo vya mkanda wa kubeba (pitch ya mfuko, upana, n.k.) na reeli (kipenyo, ukubwa wa kitovu). Reeli ya kawaida ina vipande 2000. Mkanda unaonyesha upande na mwelekeo wa kulishia kwa mashine ya kuweka.

7.2 Kuweka Lebo kwa Bidhaa

Reeli na ufungaji zimewekewa lebo na taarifa muhimu kwa ufuatiliaji na matumizi sahihi:
- P/N: Nambari ya sehemu ya mtengenezaji (k.m., ELCH08-NF5565J7J9283910-FDH).
- LOT NO: Nambari ya kundi la utengenezaji kwa udhibiti wa ubora.
- QTY: Idadi ya vipande kwenye kifurushi.
- CAT: Msimbo wa Kundi la Mwangaza (k.m., J7).
- HUE: Msimbo wa Kundi la Rangi (k.m., 5565).
- REF: Msimbo wa Kundi la Voltage ya Mbele (k.m., 2832, 3235, 3539).
- MSL-X: Kiwango cha Unyeti wa Unyevu.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Usimamizi wa Joto: Hili ndilo jambo moja muhimu zaidi kwa utendaji na maisha ya LED. Upinzani mdogo wa joto (3.4°C/W) unafaa tu kwa kutumia kifaa cha kupoza joto kinachotoshea. Tumia PCB yenye eneo la shaba la kutosha au PCB maalum yenye Msingi wa Chuma (MCPCB) ili kuondoa joto kutoka kwenye pedi za solder. Joto la juu kabisa la msingi limebainishwa kuwa 70°C kwa IF=1000mA.
Kuendesha kwa Mkondo: Tumia kiendeshi cha LED cha mkondo thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti, ili kuhakikisha matokeo thabiti ya mwanga na kuzuia kukimbia kwa joto. Hebu kuheshimu viwango vya juu kabisa vya mkondo kwa hali zote mbili za kuendelea (tochi) na za pigo (flash).
Ubunifu wa Macho: Pembe pana ya kuona ya digrii 120 inafaa kwa matumizi yanayohitaji chanjo pana. Kwa mihimili iliyolengwa, optiki ya sekondari (lenzi, vikumbushio) itahitajika. Muundo wa utoaji wa Lambertian hurahisisha uundaji wa mfano wa macho.

8.2 Tahadhari za ESD

Ingawa kifaa kina ulinzi wa juu wa ESD (8kV HBM), mazoea ya kawaida ya udhibiti wa ESD bado yanapaswa kufuatwa wakati wa usindikaji na usanikishaji (kutumia vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, mikanda ya mkono, n.k.) ili kuzuia uharibifu wa jumla au kasoro za siri.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ingawa hakuna ulinganishaji wa moja kwa moja na aina nyingine maalum katika datasheet, vipengele muhimu vya kutofautisha vya LED hii vinaweza kudhaniwa:
- Ufanisi Mkubwa wa Mwangaza: 87 lm/W kwa 1A ni ufanisi wa ushindani kwa LED ya nguvu ya SMD katika darasa lake, na kusababisha matumizi madogo ya nishati na mzigo mdogo wa joto kwa matokeo maalum ya mwanga.
- Uwezo wa Pigo la Mkondo Mkubwa: Kipimo cha pigo la kilele cha 1500mA kwa matumizi ya flash ni kipengele muhimu, na kuwezesha milipuko ya mwanga mkali sana na ya muda mfupi inayofaa kwa flash za kamera.
- Kipimo Thabiti cha ESD: 8kV HBM inatoa uthabiti bora wa usindikaji ikilinganishwa na LED nyingi zilizo na viwango vya chini vya ESD au visivyobainishwa.
- Kugawa Kamili Katika Makundi: Kugawa katika makundi kwa vigezo vitatu (mwangaza, voltage, rangi) kunaruhusu udhibiti mkali zaidi wa utendaji wa mfumo, ambayo ni faida kwa matumizi yanayohitaji uthabiti wa rangi na mwangaza.

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

Q1: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa umeme wa 3.3V?
A: Si moja kwa moja. Voltage ya mbele (Vf) ni kati ya 2.85V hadi 3.90V kwa 1A. Chanzo cha 3.3V kinaweza kuwasha kiasi kitengo cha chini-Vf lakini hawezi kutoa udhibiti sahihi wa mkondo. Saketi ya kiendeshi cha mkondo thabiti inahitajika.

Q2: Kuna tofauti gani kati ya \"Hali ya Tochi\" (350mA) na hali ya majaribio (1000mA)?
A: \"Hali ya Tochi\" inarejelea mkondo wa juu kabisa wa DC unaoendelea (350mA). Vipimo vya 1000mA ni kwa uendeshaji wa pigo (k.m., pigo la 50ms), kwa kawaida hutumiwa kwa utendaji wa kiwango cha kumbukumbu na matumizi ya flash. Uendeshaji unaoendelea kwa 1000mA ungezidi viwango vya juu kabisa na kusababisha kushindwa kufanya kazi.kuendeleaDC current (350mA). The 1000mA specification is forpigooperation (e.g., 50ms pulses), typically used for performance benchmarking and flash applications. Continuous operation at 1000mA would exceed the maximum ratings and cause failure.

Q3: Je, ninawezaje kufasiri kundi la mwangaza J7, J8, J9?
A: Hizi ni makundi ya mwangaza. Ikiwa muundo wako unahitaji angalau lumi 300, lazima uchague makundi J8 au J9. Kutumia kundi J7 kunaweza kusababisha vitengo chini ya mwangaza unaohitajika. Bainisha kundi linalohitajika wakati wa kuagiza.

Q4: Je, kifaa cha kupoza joto kinahitajika?
A: Bila shaka. Mtawanyiko wa nguvu kwa pigo la 1A unaweza kuwa hadi karibu 4W (3.9V * 1A). Bila kifaa cha kupoza joto kinachotoshea, joto la kiungo litazidi kwa haraka kikomo chake, na kusababisha kupungua kwa haraka kwa lumi, mabadiliko ya rangi, na kushindwa kufanya kazi kwa ghafla.

11. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni Flash ya Kamera ya Rununu
1. Uchaguzi wa Kiendeshi: Chagua IC ya kiendeshi thabiti ya mkondo thabiti ya aina ya kubadilisha iliyobana na yenye ufanisi mkubwa inayoweza kutoa pigo la 1500mA na udhibiti mkali wa upana wa pigo (k.m., ~400ms) na mzunguko wa kazi (<10%).
2. Mpangilio wa PCB: Weka LED kwenye pedi maalum ya joto iliyounganishwa na maeneo makubwa ya shaba au ndege ya ardhini ya ndani. Tumia via nyingi chini ya pedi ili kupeleka joto kwa tabaka zingine. Weka IC ya kiendeshi karibu ili kupunguza inductance ya mfuatano.
3. Ujumuishaji wa Macho: Lenzi rahisi ya plastiki au kiongozi cha mwanga kitawekwa juu ya LED ili kutawanya mwanga na kuondoa maeneo ya joto, na kuhakikisha mwanga sawa kwa eneo la kamera. Pembe pana ya kuona ya LED inasaidia katika utawanyiko huu.
4. Uchaguzi wa Kijenzi: Kwa rangi na mwangaza thabiti wa flash kwenye mamilioni ya simu, bainisha makundi mabana: k.m., Kundi la Rangi 5565, Kundi la Mwangaza J8 au J9, na Kundi maalum la Voltage ili kurahisisha ubunifu wa kiendeshi.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Hii ni LED nyeupe iliyobadilishwa na fosforasi. Kiini chake ni chipu ya semikondakta iliyotengenezwa kwa Indiamu Galiamu Nitraidi (InGaN), ambayo hutoa mwanga wa bluu wakati voltage ya mbele inatumika na elektroni zinapoungana na mashimo kwenye pengo la bendi ya chipu. Mwanga huu wa bluu unachukuliwa kwa sehemu na safu ya fosforasi ya yttrium alumini garnet iliyochanganywa na seriamu (YAG:Ce) inayofunika chipu. Fosforasi hubadilisha baadhi ya fotoni za bluu kuwa urefu wa wimbi mrefu zaidi katika wigo wa manjano. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa manjano uliobadilishwa unaonwa na jicho la mwanadamu kama mwanga mweupe. Uwiano wa utoaji wa bluu na manjano huamua Joto la Rangi Linalohusiana (CCT).

13. Mienendo ya Teknolojia

Maendeleo ya LED nyeupe yanafuata njia kadhaa muhimu:
- Kuongezeka kwa Ufanisi (lm/W): Uboreshaji unaoendelea wa ufanisi wa quantum wa ndani wa chipu ya bluu, uchimbaji wa mwanga kutoka kwa kifurushi, na ufanisi wa ubadilishaji wa fosforasi huongeza ufanisi, na kupunguza matumizi ya nishati.
- Ubora Bora wa Rangi: Kuhamia zaidi ya mifumo rahisi ya bluu+YAG hadi mifumo ya fosforasi nyingi au mifumo ya pampu ya zambarau ili kufikia Kielelezo cha Juu cha Kuonyesha Rangi (CRI) na rangi thabiti zaidi kwenye pembe (Ulinganifu wa Rangi wa Pembe).
- Msongamano wa Nguvu wa Juu zaidi na Kupunguzwa kwa Ukubwa: Kama inavyoonekana kwenye kifaa hiki, mwelekeo ni kufunga lumi zaidi katika vifurushi vidogo, na kuhitaji suluhisho bora zaidi za usimamizi wa joto kama vile msingi wa hali ya juu na nyenzo za kifurushi.
- Uaminifu Ulioimarishwa: Uboreshaji wa nyenzo (fosforasi, vifuniko) na mbinu za ufungaji zinaendelea kupanua maisha ya uendeshaji na udumishaji wa lumi (viwango vya L70, L90).
- Suluhisho Zenye Akili na Zilizojumuishwa: Soko linaona ukuaji wa LED zilizo na viendeshi vilivyojumuishwa, sensorer, au uwezo wa mawasiliano (Li-Fi), ingawa datasheet hii inaelezea kijenzi tofauti na cha jadi.