LTPL-P033RGB LED ya Nguvu ya Juu ya Rangi Tatu (RGB) - Karatasi ya Kiufundi - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTPL-P033RGB ni chanzo cha mwanga cha hali imara chenye nguvu ya juu, chenye ufanisi wa nishati, na chenye ukubwa mdogo sana. Inachanganya faida za maisha marefu na kuegemea kwa Diodi Zinazotoa Mwanga pamoja na viwango vya mwangaza vinavyohitajika kubadilisha teknolojia za taa za kawaida. Kifaa hiki kinawapa wabunifu uhuru mkubwa katika kuunda suluhisho za taa za uvumbuzi katika anuwai pana ya matumizi.

1.1 Vipengele Muhimu

• Chanzo cha mwanga cha LED yenye nguvu ya juu
• Utoaji wa mwanga wa papo hapo (chini ya nanosekondi 100)
• Uendeshaji wa DC wenye voltage ya chini
• Kifurushi chenye upinzani wa joto wa chini
• Inatii kanuni za RoHS na haina risasi
• Inapatana na michakato ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii imebuniwa kwa anuwai ya matumizi ya taa, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu:

• Taa za kusomea kwa ajili ya ndani ya magari, mabasi, na ndege
• Taa za kubebebwa kama vile tochi na taa za baiskeli
• Taa za usanifu: taa za kushuka chini, taa za mwelekeo, taa za kofia, taa za chini ya rafu, na taa za kazi
• Taa za mapambo na burudani
• Taa za nje: nguzo za taa, taa za usalama, na taa za bustani
• Matumizi ya ishara: ishara za trafiki, minara ya taa, na taa za makutano ya reli
• Ishara zilizounganishwa kwa makali kwa viashiria vya kutoka na maonyesho ya mahali pa mauzo
• Taa za jumla za ndani na nje za kibiashara na za makazi

2. Muundo na Vipimo vya Mitambo

Kifaa kina kifurushi kidogo cha kusakinishwa kwenye uso. Vipimo vyote muhimu vinatolewa kwenye karatasi ya data kwa uvumilivu wa kawaida wa +/- 0.2 mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro wa mitambo unaonyesha eneo la kifurushi, uwekaji wa waya, na urefu wa jumla, ambavyo ni muhimu kwa mpangilio wa PCB na muundo wa usimamizi wa joto.

3. Viwango vya Juu Kabisa na Tabia

Viwango vyote vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa.

3.1 Viwango vya Umeme

• Mkondo wa Mbele (I_F): 150 mA (endelevu) kwa rangi zote (Nyekundu, Kijani, Bluu).
• Mkondo wa Pigo wa Mbele (I_FP): 300 mA (pigo) kwa rangi zote. Hali: mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo ≤10μs.
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_D): Nyekundu: 360 mW; Kijani: 540 mW; Bluu: 540 mW.

3.2 Viwango vya Joto na Mazingira

• Safu ya Joto la Uendeshaji (T_opr): -30°C hadi +85°C.
• Safu ya Joto la Hifadhi (T_stg): -40°C hadi +100°C.
• Joto la Juu la Kiungo (T_j): 125°C.

Vidokezo Muhimu:Kufanya kazi chini ya hali za voltage ya nyuma kwa muda mrefu ni marufuku. Inapendekezwa sana kufuata mikunjo iliyotolewa ya kupunguza nguvu wakati wa kufanya kazi karibu na viwango vya juu kabisa ili kuhakikisha uendeshaji wa kawaida na unaotegemewa wa LED.

4. Tabia za Umeme na Optiki

Vigezo vya kawaida vya utendaji vinapimwa kwa Ta=25°C na I_F=150mA.

4.1 Utoaji wa Mwangaza

• Mkondo wa Mwangaza (Kawaida): Nyekundu: 21 lm; Kijani: 50 lm; Bluu: 9 lm. Mkondo wa mwangaza ni jumla ya mwanga unaotolewa unaopimwa kwa tufe ya kuunganisha.
• Ukali wa Mwangaza (Kawaida, kwa kumbukumbu): Nyekundu: 6.8 cd; Kijani: 12.5 cd; Bluu: 3.0 cd.

4.2 Tabia za Wigo na Umeme

• Urefu wa Wimbi Kuu: Nyekundu: 610-630 nm; Kijani: 515-535 nm; Bluu: 450-470 nm.
• Voltage ya Mbele (V_F): Nyekundu: 1.5-2.6 V; Kijani: 2.8-3.8 V; Bluu: 2.8-3.8 V.
• Pembe ya Kuona: Digrii 120 (kawaida kwa rangi zote).

Kiwango cha Kujaribu:CAS-140B inarejelewa kwa ajili ya vipimo vya mkondo wa mwangaza, urefu wa wimbi kuu, na voltage ya mbele.

5. Uchambuzi wa Mikunjo ya Kawaida ya Utendaji

Karatasi ya data inatoa grafu kadhaa muhimu muhimu kwa muundo wa sakiti na joto.

5.1 Usambazaji wa Wigo

Kielelezo 1 kinaonyesha ukali wa jamaa wa wigo dhidi ya urefu wa wimbi kwa kila rangi. Mkunjo huu ni muhimu kwa kuelewa usafi wa rangi na matumizi yanayowezekana katika mifumo ya kuchanganya rangi.

5.2 Muundo wa Mionzi

Kielelezo 2 kinaonyesha muundo wa anga wa mionzi (ukali), ukithibitisha pembe pana ya kuona ya digrii 120. Muundo huu kwa kawaida ni wa Lambertian kwa aina hii ya kifurushi.

5.3 Mkondo dhidi ya Voltage (Mkunjo wa I-V)

Kielelezo 3 kinaonyesha mkondo wa mbele dhidi ya voltage ya mbele kwa kila rangi. LED ya Nyekundu inaonyesha voltage ya mbele ya chini (kawaida ~2.0V kwa 150mA) ikilinganishwa na LED za Kijani na Bluu (kawaida ~3.2V-3.4V kwa 150mA). Hii ni kigezo muhimu kwa muundo wa kiendeshi, kwani voltages tofauti za kuendesha au vipinga vya kuzuia mkondo vinahitajika kwa kila njia ya rangi katika mfumo wa RGB.

5.4 Mkondo dhidi ya Mkondo wa Mwangaza

Kielelezo 4 kinaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele na mkondo wa jamaa wa mwangaza. Matokeo kwa ujumla yana mstari na mkondo katika safu ya kawaida ya uendeshaji, lakini ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kutokana na ongezeko la joto la kiungo na athari zingine.

5.5 Utendaji wa Joto

Kielelezo 5 ni moja ya grafu muhimu zaidi, ikionyesha mkondo wa jamaa wa mwangaza dhidi ya joto la bodi. Inachukua nafasi ya mkunjo wa kupunguza nguvu. Matokeo hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Vidokezo vinabainisha kuwa data inategemea chanjo ya kuuza ya zaidi ya 80% kwa mawasiliano mazuri ya joto na inapendekeza usiendeshe LED wakati joto la bodi linazidi 85°C ili kudumisha utendaji na umri wa muda mrefu.

5.6 Mkondo dhidi ya Urefu wa Wimbi Kuu

Kielelezo 6 kinaonyesha jinsi urefu wa wimbi kuu unavyobadilika na mkondo wa mbele. Kwa ujumla, urefu wa wimbi huongezeka kidogo na mkondo kutokana na kupokanzwa kwa kiungo na athari zingine za fizikia ya semikondukta. Hii ni muhimu kwa matumizi muhimu ya rangi.

6. Mfumo wa Kugawa na Kuainisha

LED zimepangwa (kugawanywa) kulingana na utoaji wao wa mkondo wa mwangaza kwa 150mA ili kuhakikisha uthabiti.

6.1 Makundi ya LED Nyekundu (R1 hadi R5)

Makundi yanatangaza kutoka R1 (18-21 lm) hadi R5 (30-33 lm).

6.2 Makundi ya LED Kijani (G1 hadi G7)

Makundi yanatangaza kutoka G1 (35-39 lm) hadi G7 (59-63 lm).

6.3 Makundi ya LED Bluu (B1 hadi B4)

Makundi yanatangaza kutoka B1 (6-9 lm) hadi B4 (15-18 lm).

Uvumilivu wa +/-10% unatumika kwa kila kikundi cha mkondo wa mwangaza. Msimbo wa kikundi umechangiwa kwenye kila mfuko wa kufunga kwa ajili ya ufuatiliaji.

7. Miongozo ya Kuuza na Kukusanyika

7.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Kifaa kinaendana na kuuza kwa reflow isiyo na risasi. Profaili ya kina ya joto-muda imetolewa:

• Joto la Kilele (T_P): 260°C kiwango cha juu.
• Muda zaidi ya 217°C (T_L): sekunde 60-150.
• Muda ndani ya 5°C ya kilele (t_P): sekunde 5 kiwango cha juu.
• Joto la Awali: 150-200°C kwa sekunde 60-180.
• Kiwango cha Kupanda: 3°C/sec kiwango cha juu (kutoka T_Smaxhadi T_P).
• Kiwango cha Kushuka: 6°C/sec kiwango cha juu.
• Muda wa jumla wa mzunguko: dakika 8 kiwango cha juu kutoka 25°C hadi kilele.

7.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, hali iliyopendekezwa ni joto la juu la chuma cha kuuza la 350°C kwa kiwango cha juu cha sekunde 2 kwa kila kiungo cha kuuza, kwa wakati mmoja tu.

7.3 Vidokezo Muhimu vya Kukusanyika

• Vipimo vyote vya joto vinarejelea upande wa juu wa mwili wa kifurushi.
• Profaili inaweza kuhitaji marekebisho kulingana na sifa maalum za wino wa kuuza.
• Mchakato wa kupoa haraka (kuzima) kutoka joto la kilele haupendekezwi.
• Daima tumia joto la chini kabisa la kuuza linalofanikisha kiungo kinachotegemewa.
• Kifaa hakihakikishiwi ikiwa kimekusanywa kwa kutumia njia ya kuuza kwa kuzamisha.

8. Mpangilio Unaopendekezwa wa Pad ya Kuuza ya PCB

Muundo wa kina wa pad ya kuuza umetolewa na vipimo vyote katika milimita. Muundo huu unahakikisha umbo sahihi la fillet ya kuuza na utengano wa umeme kati ya pad za anode/cathode na pad yoyote ya joto au metali ya bodi. Kufuata mpangilio huu ni muhimu kwa uthabiti wa mitambo, utendaji wa umeme, na uhamisho bora wa joto kutoka kwa die ya LED hadi PCB.

9. Vipimo vya Ufungaji wa Ukanda na Reel

LED hutolewa kwenye ukanda na reel kwa ajili ya kukusanyika kiotomatiki.

• Ukubwa wa reel: inchi 7.
• Idadi: vipande 1000 kwa reel kamili. Kiasi cha chini cha kufunga kwa mabaki ni vipande 500.
• Kufunga mifuko: Mifuko tupu ya vipengele hufungwa kwa ukanda wa kifuniko cha juu.
• Ubora: Kiasi cha juu cha LED mbili mfululizo zinazokosekana zinaruhusiwa.
• Kiwango: Ufungaji unalingana na vipimo vya EIA-481-1-L23.

10. Kuegemea na Upimaji wa Kufuzu

Upimaji wa kina wa kuegemea umefanywa kwenye sampuli za kundi.

10.1 Hali za Kujaribu na Matokeo

Majaribio yalifanywa kwa sampuli 22 kwa kila hali na hakuna kushindwa kuripotiwa:

• Maisha ya Uendeshaji wa Joto la Juu/Chini/Chumba (saa 1000 kila moja).
• Maisha ya Hifadhi ya Joto la Juu/Chini (saa 500-1000).
• Unyevu wa Joto (85°C/85% RH kwa saa 500).
• Mzunguko wa Joto (-40°C hadi 100°C, mizunguko 100).
• Mshtuko wa Joto (-40°C hadi 100°C, mizunguko 100).

10.2 Vigezo vya Kushindwa

Kifaa kinachukuliwa kushindwa ikiwa, baada ya kujaribu, kinazidi moja ya viwango vifuatavyo wakati unapopimwa kwa I_F=150mA:

• Voltage ya Mbele (V_f) > 110% ya thamani yake ya awali.
• Mkondo wa Mwangaza<70% ya thamani yake ya awali.

11. Mazingatio ya Muundo wa Matumizi

11.1 Muundo wa Sakiti ya Kiendeshi

Kutokana na voltages tofauti za mbele za LED Nyekundu (V_fya chini) na LED za Kijani/Bluu (V_fya juu), kiendeshi cha kawaida cha RGB kitatumia sakiti tofauti za kuzuia mkondo au kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara chenye njia huru. Mkondo wa juu wa endelevu ni 150mA kwa kila rangi. Kwa uendeshaji wa pigo (mfano, kupunguza mwangaza kwa PWM), hakikisha vigezo vya pigo vinasalia ndani ya I_FP rating.

11.2 Usimamizi wa Joto

Kupokanzwa kwa joto kwa ufanisi ni muhimu zaidi. Data katika Kielelezo 5 inaonyesha wazi matokeo hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Ili kudumisha mwangaza na maisha marefu:

• Tumia mpangilio uliopendekezwa wa pad ya kuuza wenye conductivity ya juu ya joto.
• Buni PCB yenye eneo la kutosha la shaba (pad za joto) zilizounganishwa na njia ya joto ya LED.
• Fikiria kutumia via za joto kuhamisha joto kwa tabaka za ndani au upande wa nyuma wa bodi.
• Katika matumizi ya mwisho, hakikisha mtiririko wa hewa wa kutosha au utaratibu mwingine wa kupoa ikiwa unauendesha kwa mikondo ya juu au katika joto la juu la mazingira.
• Fuatilia joto la bodi na epuka kuzidi 85°C.

11.3 Muundo wa Optiki

Pembe ya kuona ya digrii 120 hutoa boriti pana, sawa inayofaa kwa mwanga wa jumla na ishara. Kwa boriti zilizolengwa, optiki za sekondari (lenzi au vikumbushio) zitahitajika. Wabunifu wanapaswa kuzingatia ukali tofauti wa mwangaza wa kila rangi wakati wa kuunda mwanga mweupe au mchanganyiko maalum wa rangi.

12. Ulinganisho na Uwekaji wa Bidhaa

LTPL-P033RGB inajiweka kama LED ya jumla ya nguvu ya juu ya RGB inayofaa kwa anuwai pana ya matumizi yanayohitaji kuchanganya rangi au utoaji wa rangi ya mtu binafsi. Faida zake kuu ni pamoja na kifurushi cha kawaida, pembe pana ya kuona, muundo wazi wa kugawa kwa uthabiti, na vipimo thabiti vya utengenezaji unaotegemewa (upatanishi wa reflow, ukanda & reel). Imebuniwa kuwa sehemu ya kazi ngumu kwa miundo ya taa ya hali imara inayobadilisha teknolojia za zamani.

13. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Data ya Kiufundi)

Q: Je, naweza kuendesha rangi zote tatu (RGB) kwa chanzo kimoja cha voltage ya mara kwa mara na kipinga?

A: Sio kwa njia bora. LED ya Nyekundu ina voltage ya mbele ya chini sana (~2.0V) kuliko Kijani/Bluu (~3.2V). Kutumia voltage moja kungehitaji thamani tofauti za kipinga kwa kila njia ili kufikia mkondo sawa wa 150mA. Kutumia viendeshi huru vya mkondo wa mara kwa mara au njia za PWM ndiyo njia inayopendekezwa ya kudhibiti na kuchanganya rangi.

Q: Ni nini sababu kuu ya kupungua kwa mwangaza wa LED kwa muda?

A: Sababu kuu ni joto la juu la kiungo. Kuendesha LED juu ya safu yake ya joto iliyopendekezwa (angalia Kielelezo 5) huharakisha mchakato wa kuzeeka wa nyenzo za semikondukta na fosfa (ikiwepo), na kusababisha kupungua kwa kudumu kwa utoaji wa mwanga. Usimamizi sahihi wa joto ndio sababu muhimu zaidi kwa kuegemea kwa muda mrefu.

Q: Ninafasirije msimbo wa kikundi cha mkondo wa mwangaza?

A: Msimbo (mfano, R3, G5, B2) uliochapishwa kwenye mfuko wa kufunga unakuambia safu ya uhakika ya chini na ya juu ya utoaji wa mwangaza kwa LED hiyo maalum kwa 150mA. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye mwangaza uliokubaliana kwa muonekano sawa katika vifaa vya LED nyingi au kuhakikisha utoaji wa chini wa mwanga kwa muundo wao.

Q: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya nje?

A: Safu ya joto la uendeshaji (-30°C hadi +85°C) na kupita kwa mafanikio ya majaribio ya unyevu wa joto (85°C/85% RH) inaonyesha uthabiti dhidi ya mambo ya mazingira. Hata hivyo, kwa mfiduo wa muda mrefu wa nje, LED yenyewe lazima ifungwe kwa usahihi au iwekwe ndani ya kifaa kinachotoa ulinzi dhidi ya unyevu, mionzi ya UV, na uharibifu wa kimwili, kwani kifurushi cha LED chenyewe hakina kinga ya maji.

14. Mfano wa Vitendo wa Muundo: Taa ya Msimu wa RGB

Hali:Kubuni taa ya msimu ya RGB yenye udhibiti wa microcontroller na rangi na mwangaza unaoweza kurekebishwa.

Utekelezaji:

1. Kiendeshi:Tumia IC ya kiendeshi ya LED ya mkondo wa mara kwa mara yenye njia 3 au MOSFET tatu tofauti zinazodhibitiwa na matokeo ya PWM ya MCU. Weka kikomo cha mkondo kwa 150mA kwa kila njia.

2. Chanzo cha Nguvu:Toa voltage thabiti ya DC ya kutosha ili kukidhi V_fya juu kabisa (Bluu/Kijani ~3.8V kiwango cha juu) pamoja na kupungua kwa voltage kwenye kirekebishi cha mkondo.

3. Usimamizi wa Joto:Sakinisha LED kwenye PCB yenye kumwagika kwa shaba imara iliyounganishwa na pad ya joto. Ikiwa mizunguko ya juu ya kazi inatumiwa, fikiria kuongeza heatsink ndogo nyuma ya PCB.

4. Udhibiti:MCU inaweza kurekebisha kwa kujitegemea mzunguko wa kazi wa PWM kwa kila njia ya rangi (Nyekundu, Kijani, Bluu) kutoka 0% hadi 100%. Hii inaruhusu kuundwa kwa mamilioni ya rangi kwa kuchanganya matokeo ya msingi kwa viwango tofauti vya ukali.

5. Optiki:Tumia lenzi ya kutawanya au kifuniko juu ya LED ili kuchanganya pointi tatu za rangi kuwa eneo moja, sawa la mwanga.

15. Historia ya Teknolojia na Mienendo

Diodi Zinazotoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga wakati mkondo wa umeme unapopita ndani yao. Rangi ya mwanga imedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo za semikondukta zinazotumiwa. LTPL-P033RGB hutumia dice za mtu binafsi kwa Nyekundu (labda kulingana na nyenzo za AlInGaP) na kwa Kijani/Bluu (kulingana na nyenzo za InGaN) zilizowekwa kwenye kifurushi kimoja. Mwenendo katika LED za nguvu unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), uboreshaji wa uonyeshaji wa rangi, kuegemea zaidi, na gharama ya chini. Kifaa hiki kinawakilisha suluhisho la kina, la gharama nafuu kwa matumizi yanayohitaji utoaji wa rangi anuwai bila hitaji la ufanisi mkubwa wa LED za kisasa za nguvu ya juu za rangi moja.