Karatasi ya Maelezo ya LED 3030 ya Nguvu ya Kati - Ukubwa 3.0x3.0mm - Voltage 3.1V - Nguvu 0.5W - Nyeupe Baridi 6000K

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya LED ya nguvu ya kati ya umbo 3030 inayotumia kifurushi cha Epoxy Molding Compound (EMC). Bidhaa hii imeundwa kutoa usawa bora kati ya ufanisi wa mwanga (lm/W) na ufanisi wa gharama (lm/$) katika sehemu ya nguvu ya kati. Imeundwa kwa matumizi yanayohitaji utendaji thabiti na uzalishaji wa mwanga wa hali ya juu.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Faida kuu za mfululizo huu wa LED ni pamoja na muundo wake wa kifurushi cha EMC ulioimarishwa kwa joto, ambao unaboresha utoaji wa joto na uthabiti wa muda mrefu. Inajaza pengo kati ya matumizi ya nguvu ya kati na ya juu, ikiweza kushughulikia hadi 0.8W. Kwa mkondo wa juu wa kuendesha wa 240mA na kiwango cha chini cha Kielelezo cha Kuonyesha Rangi (CRI) cha 70, inafaa kwa matumizi yanayohitaji ubora mzuri wa rangi. Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuuza isiyo na risasi. Matumizi muhimu yaliyotambuliwa ni Taa za Kuendesha Mchana (DRL).

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

Vipimo vyote vimeainishwa chini ya hali za kawaida za majaribio ya Mkondo wa Mbele (IF) = 150mA, Joto la Mazingira (Ta) = 25°C, na Unyevu wa Jamaa (RH) = 60% isipokuwa ikisemwa vinginevyo.

2.1 Sifa za Mwangaza na Rangi

Aina ya Nyeupe Baridi ina safu ya joto la rangi (CCT) kutoka 5300K hadi 6488K, na thamani ya kawaida ya 6018K. Kiwango cha chini cha CRI (Ra) ni 70, na thamani ya kawaida ya 71.5. Pato la mwanga lina uvumilivu wa kipimo cha ±7%, wakati uvumilivu wa kipimo cha CRI ni ±2. CCT inatokana na mchoro wa CIE 1931 Chromaticity. Ni muhimu kukumbuka kuwa jedwali la udumishaji wa lumen ni la kumbukumbu tu.

2.2 Vigezo vya Umeme na Joto

Voltage ya mbele (VF) kwa kawaida hupima 3.1V, na safu kutoka 2.8V (Chini) hadi 3.4V (Juu) kwa 150mA. Mkondo wa nyuma (IR) ni kiwango cha juu cha 10 µA kwa voltage ya nyuma (VR) ya 5V. Pembe ya kuona (2θ½), inayofafanuliwa kama pembe ya nje ya mhimili ambapo nguvu ya mwanga ni nusu ya nguvu ya kilele, kwa kawaida ni 120°. Upinzani wa joto kutoka makutano hadi sehemu ya kuuza (Rth j-sp) kwa kawaida ni 11 °C/W. Kifaa kina uwezo wa kustahimili Tokeo la Umeme la Tuli (ESD) wa 2000V.

2.3 Vipimo Vya Juu Kabisa

Kuendesha kifaa zaidi ya mipaka hii kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Vipimo vya juu kabisa ni: Mkondo wa Mbele unaoendelea (IF): 240 mA; Mkondo wa Mbele wa Pigo (IFP): 300 mA (Upana wa Pigo ≤ 100µs, Mzunguko wa Kazi ≤ 1/10); Kupoteza Nguvu (PD): 816 mW; Voltage ya Nyuma (VR): 5 V; Joto la Uendeshaji (Topr): -40°C hadi +105°C; Joto la Hifadhi (Tstg): -40°C hadi +105°C; Joto la Makutano (Tj): 125 °C; Joto la Kuuza (Tsld): 230°C au 260°C kwa sekunde 10. Lazima uchukue tahadhari kuhakikisha kupoteza nguvu hakizidi kiwango cha juu kabisa.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

3.1 Usambazaji wa Wigo na Pembe

Usambazaji wa nguvu wa wigo wa jamaa (Mchoro 1) unafafanua sifa za rangi za LED ya Nyeupe Baridi. Usambazaji wa pembe ya kuona (Mchoro 2) unaonyesha muundo wa kawaida wa boriti ya 120°, ukithibitisha muundo wa utoaji wa Lambertian au karibu na Lambertian unaojulikana kwa aina hii ya kifurushi.

3.2 Sifa za Mkondo wa Mbele

Uhusiano kati ya mkondo wa mbele na mwanga wa jamaa (Mchoro 3) unaonyesha kuwa pato la mwanga huongezeka kwa mkondo lakini hatimaye litajaa na kupungua kwa mikondo ya juu kutokana na athari za joto. Mviringo wa voltage ya mbele dhidi ya mkondo wa mbele (Mchoro 4) unaonyesha tabia ya kielelezo ya diode, na VF ikiongezeka kwa logarithmically na IF.

3.3 Utegemezi wa Joto

Mabadiliko katika kuratibu za rangi za CIE (x, y) na joto la mazingira (Mchoro 5) ni muhimu kwa matumizi muhimu ya rangi, yakionyesha jinsi sehemu nyeupe inavyoweza kuteleza. Mwanga wa jamaa hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka (Mchoro 6), jambo muhimu la kuzingatia katika muundo wa usimamizi wa joto. Vile vile, voltage ya mbele kwa kawaida hupungua kadiri joto linavyoongezeka (Mchoro 7).

3.4 Kupunguza Nguvu na Mkondo wa Juu

Mchoro 8 unaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele kama kazi ya joto la mazingira kwa thamani mbili tofauti za upinzani wa joto kutoka makutano hadi mazingira (Rth j-a): 30°C/W na 35°C/W. Grafu hii ni muhimu kwa kuamua mkondo salama wa uendeshaji katika mazingira fulani ya joto. Kwa mfano, kwa joto la mazingira la 85°C na Rth j-a=35°C/W, mkondo wa juu umepunguzwa sana kutoka kwa kiwango cha juu kabisa cha 240mA.

4. Muundo wa Kundi la Rangi

LED zimepangwa katika makundi kulingana na kuratibu zao za rangi ili kuhakikisha uthabiti wa rangi ndani ya matumizi. Mchoro 9 unaonyesha mchoro wa rangi wa CIE 1931 na muundo uliofafanuliwa wa kundi. Jedwali 5 linatoa maelezo ya kina ya misimbo ya kundi. Kutokuwa na uhakika kwa kipimo cha kuratibu za rangi ni ± 0.007. Uwekaji wa makundi yote unafanywa chini ya hali za kawaida (IF=150mA, Ta=25°C).

5. Mwongozo wa Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

5.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii inafaa vizuri kwa aina mbalimbali za matumizi ya jumla ya taa kutokana na usawa wake wa ufanisi, gharama, na ubora. Karatasi ya maelezo inataja hasa Taa za Kuendesha Mchana (DRL). Matumizi mengine yanayowezekana ni pamoja na taa za ndani (balbu, mabomba, paneli), taa za usanifu, ishara, na taa za nyuma za skrini ambapo joto la rangi nyeupe baridi linahitajika.

5.2 Usimamizi wa Joto

Usimamizi bora wa joto ni muhimu sana kwa kufikia utendaji uliokadiriwa na umri mrefu. Upinzani wa kawaida wa joto wa 11 °C/W kutoka makutano hadi sehemu ya kuuza kunamaanisha kuwa muundo wa PCB lazima utoe njia ya chini ya upinzani wa joto hadi mazingira. Kutumia vianzo vya joto vinavyofaa, eneo la shaba, na uwezekano wa PCB yenye msingi wa chuma (MCPCB) kunapendekezwa kwa uendeshaji wa mkondo wa juu au joto la juu la mazingira. Daima rejelea mviringo wa kupunguza nguvu (Mchoro 8) ili kuchagua mkondo unaofaa wa kuendesha.

5.3 Mazingatio ya Kuendesha Umeme

Kiendesha cha mkondo thabiti kinapendekezwa sana kuliko chanzo cha voltage thabiti ili kuhakikisha pato la mwanga thabiti na kuzuia kukimbia kwa joto. Kiendesha kinapaswa kuchaguliwa kufanya kazi ndani ya safu maalum ya mkondo (hadi 240mA inayoendelea). Tofauti ya voltage ya mbele (2.8V hadi 3.4V) lazima izingatiwe katika voltage ya utii ya kiendesha. Kwa uendeshaji wa pigo (IFP), kufuata kikali mipaka ya upana wa pigo (≤100µs) na mzunguko wa kazi (≤1/10) kunahitajika.

5.4 Kuuza na Kushughulikia

Kifaa hiki kinaendana na wasifu wa kuuza isiyo na risasi. Joto la juu la kuuza ni 230°C au 260°C kwa sekunde 10. Miongozo ya kawaida ya IPC/JEDEC J-STD-020 kwa unyeti wa unyevu na wasifu wa kuuza inapaswa kufuatwa. Tahadhari za kawaida za ESD lazima zizingatiwe wakati wa kushughulikia na kukusanywa, kwani kifaa kimekadiriwa kwa 2000V HBM.

6. Ulinganisho na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za nguvu ya kati katika vifurushi vya plastiki, kifurushi cha EMC kinatoa utendaji bora wa joto na upinzani dhidi ya kugeuka manjano kutokana na mwanga wa UV, na kusababisha udumishaji bora wa lumen na maisha marefu. Ukubwa wa 3030 hutoa pedi kubwa ya joto kuliko vifurushi vidogo (k.m., 2835), na kuruhusu kupoteza nguvu zaidi (hadi 0.8W) huku ukidumisha umbo la wastani. CRI maalum ya 70+ inatoa ubora bora wa rangi kuliko LED nyingi za kawaida za nguvu ya kati, na kuifanya ifae kwa matumizi ambapo uwasilishaji wa rangi unazingatiwa.

7. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

Q: What is the main advantage of the EMC package?
A: The EMC package provides enhanced thermal conductivity compared to standard PPA plastic, leading to lower junction temperature, higher maximum drive current capability, and improved long-term reliability and lumen maintenance.

Q: How do I interpret the derating curve (Fig. 8)?
A: The curve shows the maximum continuous current you can safely apply at a given ambient temperature for a specific thermal resistance (Rth j-a) of your system. You must know your system's effective Rth j-a to use the correct curve. Exceeding these limits risks overheating and premature failure.

Q: Can I drive this LED at 240mA continuously?
A: You can only drive it at 240mA if the junction temperature is kept at or below 125°C. In most practical applications, especially at higher ambient temperatures, the current will need to be derated according to Fig. 8 to stay within the Tj limit.

Q: What is the purpose of the color binning?
A: Manufacturing variations cause slight differences in chromaticity between individual LEDs. Binning groups LEDs with very similar color coordinates together. Using LEDs from the same or adjacent bins in a fixture ensures uniform white color appearance without visible color differences (color mismatch).

8. Kanuni za Uendeshaji na Mienendo

8.1 Kanuni ya Msingi ya Uendeshaji

Hii ni chanzo cha mwanga cha hali ngumu kinachotegemea diode ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha diode inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena ndani ya eneo lenye shughuli la chip ya semikondukta (kwa kawaida inategemea InGaN kwa LED za bluu/nyeupe), na kutolewa kwa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Mwanga mweupe baridi hutengenezwa kwa mchanganyiko wa chip ya LED ya bluu na mipako ya fosforasi. Mwanga wa bluu kutoka chip huamsha fosforasi za manjano (na wakati mwingine nyekundu/kijani), na mchanganyiko wa mwanga wa bluu na manjano huonekana kama mweupe.

8.2 Mienendo ya Sekta

Sehemu ya LED ya nguvu ya kati, hasa katika vifurushi kama 3030 na 2835, inaendelea kuwa nguvu kuu katika taa za jumla kutokana na uwiano wake bora wa gharama-kwa-utendaji. Mienendo ni pamoja na uboreshaji unaoendelea wa ufanisi wa mwanga (lm/W) kupitia maendeleo ya teknolojia ya chip na fosforasi, kushinikiza kwa CRI ya juu na uthabiti bora wa rangi (uwekaji wa makundi madogo zaidi), na ukuzaji wa vifurushi vilivyo na upinzani wa chini zaidi wa joto ili kuwezesha mikondo ya juu ya kuendesha na msongamano wa nguvu kutoka kwa ukubwa sawa. Mwendo kuelekea EMC na vifaa vingine vya kifurushi vya utendaji wa juu kutoka kwa plastiki za kawaida ni mwenendo wazi wa kuimarisha uthabiti katika matumizi magumu.