Hati ya Maisha ya Sehemu ya LED - Marekebisho ya 3 - Tarehe ya Kutolewa 2014-12-11 - Uainishaji wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inahusiana na marekebisho maalum ya sehemu ya LED, inayotambulika kama Marekebisho ya 3. Awamu ya maisha imeteuliwa kama "Marekebisho," ikionyesha toleo lililosasishwa la bidhaa. Tarehe ya kutolewa kwa marekebisho hii imerekodiwa kama Desemba 11, 2014, saa 19:03:32. Kipindi kilichomalizika kimewekwa alama kama "Milele," ikipendekeza kuwa hati hii na data ya bidhaa inayohusiana inabaki halali bila mwisho isipokuwa ikibadilishwa na marekebisho mapya zaidi. Sehemu hii imeundwa kwa ajili ya kuunganishwa katika mkusanyiko mbalimbali wa umeme unaohitaji utoaji wa mwanga unaotegemewa.

Faida kuu ya sehemu hii iko katika historia yake ya marekebisho iliyorekodiwa na thabiti, ikitoa ufuatiliaji na uthabiti kwa michakato ya ubunifu na utengenezaji. Inalenga masoko na matumizi ambapo upatikanaji wa sehemu kwa muda mrefu na uthabiti wa uainishaji ni muhimu, kama vile taa za viwanda, taa za ndani za magari, alama, na vifaa vya umeme vya watumiaji.

2. Ufafanuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Ingawa sehemu iliyotolewa inazingatia data ya usimamizi, hati kamili ya kiufundi kwa LED kwa kawaida ingejumuisha makundi yafuatayo ya vigezo, ambayo ni muhimu kwa wahandisi wa ubunifu.

2.1 Tabia za Mwangaza na Rangi

Vigezo muhimu vya mwangaza hufafanua pato la mwanga na ubora wake. Mwangaza, unaopimwa kwa lumens (lm), unaonyesha jumla ya nguvu ya mwanga inayotolewa inayohisiwa. Joto la Rangi Linalohusiana (CCT), linalopimwa kwa Kelvin (K), linaelezea muonekano wa rangi ya mwanga mweupe, kuanzia mweupe wa joto (2700K-3000K) hadi mweupe wa baridi (5000K-6500K). Kuratibu za rangi (x, y kwenye mchoro wa CIE 1931) hufafanua kwa usahihi hatua ya rangi. Fahirisi ya Uonyeshaji wa Rangi (CRI) hupima uwezo wa chanzo cha mwanga kufunua rangi za vitu kwa uaminifu ikilinganishwa na chanzo cha mwanga wa asili, na thamani za juu (karibu na 100) zikiwa bora zaidi. Urefu wa wimbi unaodhibiti au urefu wa wimbi wa kilele hufafanua rangi ya LED za rangi moja.

2.2 Vigezo vya Umeme

Uainishaji wa umeme ni muhimu sana kwa ubunifu wa mzunguko. Voltage ya mbele (Vf) ni upungufu wa voltage kwenye LED inapofanya kazi kwa sasa maalum ya mbele (If). Kwa kawaida huanzia 2.8V hadi 3.6V kwa LED za kawaida za mweupe na bluu. Sasa ya mbele (If) ni sasa inayopendekezwa ya uendeshaji, mara nyingi 20mA, 60mA, 150mA, au zaidi kwa LED zenye nguvu. Viwango vya juu zaidi vya voltage ya nyuma (Vr), sasa ya mbele, na upotezaji wa nguvu haipaswi kuzidi ili kuzuia uharibifu wa kudumu. Kiwango cha unyeti wa kutokwa kwa umeme tuli (ESD) (k.m., Darasa la 1C, 2kV HBM) kinaonyesha uimara wa sehemu dhidi ya umeme tuli.

2.3 Tabia za Joto

Utendaji na maisha ya LED yanaathiriwa sana na joto. Joto la kiungo (Tj) ni joto kwenye chip ya semiconductor yenyewe. Upinzani wa joto kutoka kiungo hadi sehemu ya kuuza (Rth_j-sp) au kiungo hadi mazingira (Rth_j-a) hupima jinsi joto linavyotolewa kwa ufanisi kutoka kwenye chip. Thamani za chini za upinzani wa joto zinapendekezwa. Joto la juu zaidi linaloruhusiwa la kiungo (Tj_max) ni kikomo muhimu; kufanya kazi juu ya joto hili hupunguza sana pato la mwangaza na maisha ya uendeshaji.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Makundi

Uzalishaji wa LED huleta tofauti. Kugawa makundi huwagawanya LED zenye tabia zinazofanana ili kuhakikisha uthabiti katika bidhaa za mwisho.

3.1 Kugawa Kulingana na Urefu wa Wimbi/Joto la Rangi

LED hupangwa katika makundi kulingana na kuratibu zao za rangi au CCT. Muundo wa kawaida wa kikundi kwenye mchoro wa CIE unaweza kufafanuliwa na pembe nne ndogo au duaradufu. Makundi madogo (maeneo madogo) hutoa usawa bora wa rangi lakini yanaweza kuwa na mavuno ya chini na gharama kubwa zaidi.

3.2 Kugawa Kulingana na Mwangaza

LED hupangwa kulingana na pato lao la mwanga kwenye sasa ya kawaida ya majaribio (k.m., If=20mA, T_sp=25°C). Makundi hufafanuliwa na thamani za chini na/au za juu za mwangaza (k.m., 7-8 lm, 8-9 lm). Hii inawawezesha wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya mwangaza.

3.3 Kugawa Kulingana na Voltage ya Mbele

LED hupangwa kulingana na upungufu wa voltage ya mbele kwenye sasa maalum ya majaribio. Makundi ya kawaida yanaweza kuwa Vf @ 20mA: 3.0-3.2V, 3.2-3.4V. Makundi thabiti ya Vf husaidia katika kubuni nyaya thabiti za kiendeshi na kusimamia usambazaji wa nguvu katika safu.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

4.1 Mviringo wa Tabia ya Umeme-Mviringo (I-V)

Mviringo wa I-V sio wa mstari. Chini ya voltage ya kizingiti, sasa kidogo sana hupita. Mara tu Vf ikifikia, sasa huongezeka kwa kasi na ongezeko dogo la voltage. Hii ndio sababu LED kwa kawaida huendeshwa na chanzo cha sasa thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti, ili kuzuia kukimbia kwa joto. Mviringo hubadilika na joto; Vf hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka.

4.2 Tabia za Joto

Mwangaza hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Uhusiano huu mara nyingi huonyeshwa kwenye grafu ya mwangaza wa jamaa dhidi ya joto la kiungo. Voltage ya mbele (Vf) pia ina mgawo hasi wa joto. Kuelewa mikondo hii ni muhimu kwa ubunifu wa usimamizi wa joto ili kudumisha mwangaza na uthabiti wa rangi.

4.3 Usambazaji wa Nguvu ya Wimbi

Grafu hii inaonyesha ukubwa wa jamaa wa mwanga unaotolewa kwa kila urefu wa wimbi. Kwa LED nyeupe (kwa kawaida chip ya bluu + fosforasi), inaonyesha kilele cha bluu kutoka kwa chip na utoaji mpana wa manjano/nyekundu kutoka kwa fosforasi. SPD huamua CCT na CRI. Inaweza kubadilika kidogo na sasa ya kuendesha na joto.

5. Maelezo ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Mchoro wa Vipimo

Mchoro wa kina wa mitambo hutoa vipimo vyote muhimu: urefu, upana, urefu, umbo na ukubwa wa lenzi, na nafasi ya waya/pad. Toleo limeainishwa. Vifurushi vya kawaida vya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) vinajumuisha 2835, 3528, 5050, n.k., ambapo nambari mara nyingi zinawakilisha urefu na upana kwa sehemu ya kumi ya milimita (k.m., 2835 ni 2.8mm x 3.5mm).

5.2 Muundo wa Uwekaji wa Pad

Alama inayopendekezwa (muundo wa ardhi) kwa ubunifu wa PCB hutolewa, ikijumuisha ukubwa wa pad, umbo, na nafasi. Hii inahakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha kuuza wakati wa reflow. Miundo ya pad ya joto, ikiwepo, imeelezewa kwa kina ili kuwezesha kupoteza joto.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi

Alama zilizo wazi zinaonyesha anode (+) na cathode (-). Hii inaweza kuwa mkato, nukta, alama ya kijani, au urefu/umbo tofauti wa waya. Ubaguzi sahihi ni muhimu kwa uendeshaji wa mzunguko.

6. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Mbinu ya Reflow

Profaili ya joto inayopendekezwa ya reflow hutolewa, ikijumuisha maeneo ya kupasha joto kabla, kuchovya, reflow, na kupoa. Vigezo muhimu ni joto la kilele (kwa kawaida 245-260°C kiwango cha juu), wakati juu ya kioevu (TAL), na viwango vya mwinuko. Kuzidi viwango hivi kunaweza kuharibu kifurushi cha plastiki cha LED, vifungo vya waya vya ndani, au fosforasi.

6.2 Tahadhari

Tahadhari za ESD zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia. Epuka mkazo wa mitambo kwenye lenzi. Usisafishe kwa vimumunyisho vinavyoweza kushambulia lenzi ya silikoni au mwili wa plastiki. Hakikisha PCB iko safi na mabaki ya flux yanapatana.

6.3 Masharti ya Uhifadhi

LED zinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira kavu, yenye giza kwa viwango vya joto na unyevu vinavyopendekezwa (mara nyingi<30°C/85%RH). Kwa kawaida husafirishwa kwenye mifuko yenye unyeti wa unyevu (MSD) na chujio na kadi za kiashiria cha unyevu. Ikiwa zimefichuliwa kwa unyevu wa juu, kuoka kunaweza kuhitajika kabla ya reflow ili kuzuia "popcorning."

7. Maelezo ya Ufungaji na Uagizaji

7.1 Uainishaji wa Ufungaji

Vipengele vinatolewa kwenye mkanda na reel kwa usakinishaji wa otomatiki. Vipimo vya reel, upana wa mkanda, ukubwa wa mfuko, na mwelekeo wa kipengele vimewekwa kiwango (k.m., EIA-481). Idadi kwa reel imeainishwa (k.m., vipande 2000/reel, vipande 4000/reel).

7.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reel ina maelezo kama vile nambari ya sehemu, idadi, nambari ya kundi, nambari ya tarehe, na nambari za kikundi za mwangaza, rangi, na Vf.

7.3 Kanuni za Kuhesabu Nambari za Mfano

Nambari ya sehemu inaweka sifa muhimu. Muundo wa kawaida unaweza kuwa: Msimbo wa Mfululizo - Ukubwa wa Kifurushi - Kikundi cha Rangi/Mwangaza - Kikundi cha Voltage - Joto la Rangi - Chaguo Maalum. Hii inaruhusu utambulisho sahihi wa sifa za kipengele.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Kulingana na uainishaji wake ulio maana (LED ya kawaida ya SMD), kipengele hiki kinafaa kwa vitengo vya taa za nyuma (BLU) kwenye skrini, taa za kawaida za kiashiria, taa za mapambo, taa za ndani za magari (dashibodi, swichi), na alama.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Daima tumia kipingamizi cha kuzuia sasa au kiendeshi cha sasa thabiti. Zingatia usimamizi wa joto mapema katika mpangilio wa PCB; tumia vifungu vya joto na eneo la kutosha la shaba kwa ajili ya kupoteza joto, hasa kwa LED zenye nguvu zaidi. Kwa matumizi yanayohusiana na rangi, bainisha makundi madogo ya rangi na zingatia maoni kutoka kwa vihisi vya rangi. Zingatia tofauti ya voltage ya mbele na kupunguzwa kwa joto kwa pato la mwanga katika mahesabu ya mwangaza wa mfumo.

9. Ulinganisho wa Kiufundi

Ikilinganishwa na marekebisho ya awali (k.m., Marekebisho ya 2), Marekebisho ya 3 inaweza kutoa maboresho kama vile ufanisi wa juu wa mwangaza (lumens zaidi kwa kila watt), usawa bora wa rangi (kugawa makundi madogo), data iliyoboreshwa ya kutegemewa, au ufungaji uliosasishwa. Kipindi cha "Milele" kilichomalizika kwa hati hii kinapendekeza kuwa inawakilisha toleo la bidhaa lililokomaa, thabiti lenye usaidizi wa muda mrefu, tofauti na vipengele vingine vinavyobadilika kwa kasi ambapo hati za data husasishwa au kufutwa mara kwa mara.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

10.1 "Awamu ya Maisha: Marekebisho" inamaanisha nini?

Inaonyesha kuwa hii sio toleo la kwanza la kutolewa au bidhaa iliyopitwa na wakati, lakini ni toleo linalodumishwa na kusasishwa la hati na uainishaji wa kipengele.

10.2 Ninawezaje kufasiri "Kipindi Kilichomalizika: Milele"?

Hati hii haina tarehe iliyopangwa ya kumalizika. Uainishaji unachukuliwa kuwa halali bila mwisho. Hata hivyo, daima angalia uwepo wa marekebisho mapya ambayo yanaweza kuchukua nafasi yake.

10.3 Je, naweza kuchanganya LED kutoka kwa makundi tofauti katika bidhaa yangu?

Kuchanganya makundi kunaweza kusababisha tofauti zinazoonekana katika mwangaza au rangi ndani ya bidhaa moja, ambayo mara nyingi haipendekezwi. Kwa muonekano sawa, tumia LED kutoka kwa kikundi kimoja cha mwangaza na rangi. Kwa viashiria visivyo muhimu, kuchanganya kunaweza kukubalika.

10.4 Kwa nini LED yangu inaonekana giza kuliko ilivyotarajiwa?

Sababu za kawaida ni pamoja na kufanya kazi kwa sasa ya chini kuliko iliyoainishwa, joto la juu la kiungo kutokana na upotezaji duni wa joto, tofauti ya voltage ya mbele inayoathiri sasa katika mzunguko rahisi wa kiendeshi cha kipingamizi, au kupungua kwa asili kwa mwangaza kwa muda.

11. Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Kesi ya Ubunifu: Safu ya Viashiria vya Paneli

Paneli ya udhibiti inahitaji LED 20 nyeupe za kiashiria zilizopangwa kwenye gridi. Kwa kutumia maelezo ya kugawa makundi, mbunifu anachagua LED zote kutoka kwa kikundi kimoja cha mwangaza (k.m., 8-9 lm) na kikundi kimoja cha rangi cha duaradufu ya hatua 3 ya MacAdam ili kuhakikisha mwangaza na rangi sawa. IC ya kiendeshi cha sasa thabiti imechaguliwa kutoa 20mA kwa kila LED, zilizopangwa katika usanidi wa mfululizo-sambamba unaozingatia kikundi cha voltage ya mbele (3.2-3.4V). Mpangilio wa PCB unajumuisha pad ya kupunguza joto chini ya kila LED iliyounganishwa na ndege ya ardhi kupitia vifungu vya joto ili kusimamia joto. Profaili ya reflow kutoka sehemu ya 6.1 imepangwa kwenye mashine ya kuchukua-na-kuweka.

12. Utangulizi wa Kanuni

LED ni diode ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa semiconductor ya aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa semiconductor ya aina-p katika eneo lenye shughuli, ikitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga huamuliwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo ya semiconductor (k.m., InGaN kwa bluu/kijani, AlInGaP kwa nyekundu/manjano). LED nyeupe kwa kawaida huundwa kwa kufunika chip ya LED ya bluu na fosforasi ya manjano; baadhi ya mwanga wa bluu hubadilishwa kuwa manjano, na mchanganyiko wa mwanga wa bluu na manjano unachukuliwa kuwa mweupe. Mchanganyiko tofauti wa fosforasi huunda sauti tofauti za mweupe (CCT).

13. Mienendo ya Maendeleo

Sekta ya LED inaendelea kubadilika kuelekea ufanisi wa juu zaidi (lumens zaidi kwa kila watt), ikifikia thamani zinazozidi 200 lm/W katika maabara. Kuna mwelekeo mkubwa wa kuboresha ubora wa rangi, na LED za CRI ya juu (CRI>90, R9>50) zikizidi kuwa za kawaida kwa taa za hali ya juu. Kupunguzwa kwa ukubwa kunaendelea na ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi kwa matumizi ya msongamano wa juu. LED zenye akili na zinazounganishwa na viendeshi vilivyounganishwa na nyaya za udhibiti ni sehemu inayokua. Zaidi ya hayo, utafiti wa nyenzo mpya kama vile perovskites kwa LED na maendeleo katika teknolojia ya micro-LED kwa skrini za kizazi kijacho yanawakilisha mwelekeo muhimu wa baadaye. Kutegemewa na maisha chini ya hali tofauti za uendeshaji bado ni maeneo ya utafiti wa kuendelea na uboreshaji.