Karatasi ya Uchambuzi wa LED ya Machungwa ya SMD LTST-C170KFKT - Vipimo vya Kifurushi - Voltage ya Mbele 2.4V - Nguvu ya Mwanga 90mcd - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya LED ya Machungwa yenye utendaji bora na inayowekwa kwenye uso. Kifaa hiki hutumia chip ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) yenye Mwangaza wa Juu sana, inayojulikana kwa ufanisi wake mkubwa wa mwangaza na usafi bora wa rangi katika wigo wa machungwa-nyekundu. Imebuniwa kama bidhaa ya kijani inayofuata kanuni za RoHS, na kuhakikisha usalama wa mazingira. LED hutolewa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa milimita 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na kufanya iwe sawa kabisa na vifaa vya kukusanya vinavyotumia mchakato wa kuchukua na kuweka kiotomatiki vinavyotumika katika utengenezaji wa vifaa vya elektroniki kwa wingi. Ubunifu wake unafaa kwa michakato ya kuuza ya reflow ya infrared (IR) na awamu ya mvuke, ambayo ni kiwango kwa mstari wa kisasa wa kukusanya PCB.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa imebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Upeo wa mkondo wa DC wa mbele unaoendelea ni 30 mA. Kwa uendeshaji wa msukumo, upeo wa mkondo wa mbele wa 80 mA unaruhusiwa chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1ms. Upeo wa nguvu inayotumiwa ni 75 mW. Kifaa kinaweza kustahimili voltage ya nyuma hadi 5 V. Anuwai ya joto la uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -55°C hadi +85°C, na kuonyesha ufaafu kwa anuwai ya hali ya mazingira. Hali muhimu za kuuza pia zimebainishwa: kuuza kwa wimbi na infrared kwa 260°C kwa sekunde 5, na kuuza kwa awamu ya mvuke kwa 215°C kwa dakika 3.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwa Ta=25°C na mkondo wa mbele (IF) wa 20 mA. Nguvu ya mwangaza (Iv) ina thamani ya kawaida ya millicandelas 90.0 (mcd) na kiwango cha chini cha 45.0 mcd. Pembe ya kuona (2θ1/2), inayofafanuliwa kama pembe kamili ambapo nguvu hupungua hadi nusu ya thamani yake ya mhimili, ni digrii 130, na kutoa muundo mpana wa utoaji. Urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji (λP) kwa kawaida ni 611 nm, na urefu wa wimbi unaodhibiti (λd) ni 605 nm, na kuweka pato kwenye eneo la rangi ya machungwa kwa uthabiti. Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ) ni 17 nm, na kuonyesha upana wa wigo wa wigo unaoonekana nyembamba. Voltage ya mbele (VF) ni kati ya 2.0 V hadi 2.4 V kwa 20 mA. Mkondo wa nyuma (IR) ni upeo wa 100 µA kwa VR=5V, na uwezo wa kiungo (C) kwa kawaida ni 40 pF iliyopimwa kwa 0V na 1 MHz.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Bidhaa hii hutumia mfumo wa kugawa katika makundi ili kuainisha vitengo kulingana na nguvu ya mwangaza. Hii inahakikisha uthabiti katika mwangaza kwa matumizi yanayohitaji mwanga sawa. Msimbo wa makundi na anuwai zao zinazolingana za nguvu kwa IF=20mA ni: Kundi P (45.0 - 71.0 mcd), Kundi Q (71.0 - 112.0 mcd), Kundi R (112.0 - 180.0 mcd), na Kundi S (180.0 - 280.0 mcd). Toleo la +/-15% linatumika kwa kila kundi la nguvu. Wabunifu lazima wabainishe msimbo wa kundi unaohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha kiwango cha mwangaza kinachohitajika kwa matumizi yao.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya uchambuzi inarejelea mikunjo ya kawaida ya utendaji ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti. Mikunjo hii kwa kawaida hujumuisha uhusiano kati ya mkondo wa mbele (IF) na voltage ya mbele (VF), na kuonyesha sifa ya kuwashwa kwa kielelezo ya diode. Uhusiano kati ya nguvu ya mwangaza na mkondo wa mbele ni muhimu kwa uteuzi wa mkondo wa kuendesha. Mikunjo inayoonyesha tofauti ya nguvu ya mwangaza na urefu wa wimbi unaodhibiti na joto la mazingira ni muhimu kwa usimamizi wa joto na uchambuzi wa uthabiti wa rangi katika miundo inayokabiliwa na mabadiliko ya joto. Muundo wa usambazaji wa nguvu ya pembe unadokezwa na maelezo ya pembe ya kuona, na kuonyesha jinsi mwanga unavyotolewa katika koni ya digrii 130.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED inafuata muundo wa kiwango cha EIA wa kifurushi cha kusakinishwa kwenye uso. Vipimo vyote muhimu vya muundo wa kiwango cha PCB vinatolewa kwa milimita, na toleo la jumla la ±0.10 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Lenzi inafafanuliwa kama "Wazi kama Maji," ambayo ni ya kawaida kwa LED zisizo na mtawanyiko na zenye nguvu kubwa. Michoro ya kina ya mitambo ingeonyesha urefu wa mwili, upana, urefu, nafasi ya waya, na jiometri ya lenzi.

5.2 Mpangilio wa Pad ya Kuuza na Ubaguzi

Mpangilio wa vipimo vya pad ya kuuza ulipendekezwa hutolewa ili kuhakikisha uundaji wa kiungo cha kuuza kinachoweza kutegemewa na usawa sahihi wakati wa reflow. Ubunifu wa pad unazingatia upunguzaji wa joto na uundaji wa fillet ya kuuza. Ubaguzi wa LED (anodi na katodi) unaonyeshwa wazi katika mchoro wa kifurushi, kwa kawaida kwa alama kwenye mwili au muundo wa pad usio na ulinganifu, ambayo ni muhimu kwa usakinishaji sahihi wa PCB.

5.3 Vipimo vya Mkanda na Reeli

Kifaa hiki kimefungwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8 uliowekwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kiasi cha kawaida cha reeli ni vipande 3000. Ufungaji hufuata vipimo vya ANSI/EIA 481-1-A-1994. Vipimo muhimu vya mkanda vinajumuisha umbali wa mfuko, ukubwa wa mfuko, na vipimo vya mkanda wa kifuniko. Vidokezo vinabainisha kuwa mifuko tupu imefungwa, kiwango cha chini cha kifungu cha mabaki ni vipande 500, na idadi ya juu ya vipengele vilivyokosekana mfululizo ni viwili.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanya

6.1 Wasifu wa Reflow Unayopendekezwa

Wasifu wawili wa kuuza ya reflow ya infrared (IR) yamependekezwa: moja kwa mchakato wa kawaida wa kuuza wa bati na risasi (SnPb) na moja kwa mchakato wa kuuza usio na risasi (Pb-free), kwa kawaida kwa kutumia aloi ya SAC (Sn-Ag-Cu). Wasifu usio na risasi unahitaji joto la kilele cha juu zaidi, karibu 260°C, kama ilivyoonyeshwa na viwango vya juu kabisa. Wasifu hubainisha vigezo muhimu: joto la kuwasha kabla na wakati, kiwango cha kupanda kwa joto, wakati juu ya kioevu (TAL), joto la kilele, na kiwango cha kupoa. Kufuata wasifu huu ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki cha LED na viunganisho vya waya vya ndani.

6.2 Hali ya Uhifadhi

LED zinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira yasiyozidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%. Mara tu zikiondolewa kwenye kifurushi chao cha asili cha kuzuia unyevu, inashauriwa kukamilisha mchakato wa kuuza wa reflow ya IR ndani ya saa 672 (siku 28). Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya mfuko wa asili, LED zinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au kwenye kikaushi kilichosafishwa na nitrojeni. Vipengee vilivyohifadhiwa zaidi ya saa 672 vinapaswa kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 24 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokithiri na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumika. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoksi ya LED au kifurushi. Njia inayopendekezwa ni kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl kwa joto la kawaida la chumba kwa chini ya dakika moja. Kusafisha kwa nguvu au kwa sauti ya juu hakushauriwi.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya Machungwa ya SMD yenye mwangaza mkubwa inafaa kwa anuwai ya matumizi yanayohitaji taa za kiashiria zilizo wazi na zinazoonekana. Matumizi ya kawaida yanajumuisha viashiria vya hali kwenye vifaa vya elektroniki vya watumiaji (ruta, printeri, vichaji), mwanga wa nyuma kwa maonyesho madogo au alama, taa za ndani za magari, alama, na viashiria vya jumla vya paneli. Ufaafu wake na uwekaji otomatiki hufanya iwe bora kwa uzalishaji wa gharama nafuu na kwa wingi.

7.2 Ubunifu wa Saketi ya Kuendesha

LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, inashauriwa sana kutumia kipingamizi cha kikomo cha mkondo mfululizo na kila LED binafsi (Mfano wa Saketi A). Kuendesha LED nyingi sambamba moja kwa moja kutoka kwa chanzo kimoja cha mkondo (Mfano wa Saketi B) hakupendekezwi kwa sababu tofauti ndogo katika sifa ya voltage ya mbele (Vf) ya kila LED inaweza kusababisha tofauti kubwa katika ushiriki wa mkondo na, kwa hivyo, mwangaza unaoonekana. Kipingamizi cha mfululizo kinathibitisha mkondo kupitia kila LED.

7.3 Ulinzi wa Kutokwa na Umeme tuli (ESD)

LED ni nyeti kwa kutokwa na umeme tuli. Uharibifu wa ESD unaweza kuonekana kama mkondo wa juu wa uvujaji wa nyuma, voltage ya chini ya mbele, au kushindwa kuwaka kwa mikondo ya chini. Hatua za kuzuia lazima zitekelezwe wakati wa kushughulikia na kukusanya: wafanyikazi wanapaswa kuvaa mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini au glavu za kupinga umeme tuli; vifaa vyote, dawati la kazi, na rafu za kuhifadhi lazima ziwekwe ardhini ipasavyo; na ionizer inapaswa kutumika kutokomeza malipo ya umeme tuli ambayo yanaweza kukusanyika kwenye lenzi la plastiki kwa sababu ya msuguano wa kushughulikia. Kuthibitisha "kuwaka" na Vf kwa mkondo wa chini kunaweza kusaidia kutambua vitengo vilivyoharibiwa na ESD.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya LED hii ni matumizi yake ya nyenzo za semiconductor za AlInGaP, ambazo hutoa ufanisi bora na uthabiti wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaP ya kawaida kwa rangi za machungwa/nyekundu. Pembe mpana ya kuona ya digrii 130 hufanya iwe inafaa kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kwa upana, tofauti na LED zenye boriti nyembamba. Ufaafu wake na wasifu madhubuti ya kuuza ya reflow (IR na awamu ya mvuke) unaonyesha ujenzi thabiti wa kifurushi unaoweza kustahimili mkazo wa joto wa kawaida wa kukusanya SMT. Mfumo wa kina wa kugawa katika makundi hutoa wabunifu udhibiti sahihi wa usawa wa mwangaza katika bidhaa zao.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi wa kilele na urefu wa wimbi unaodhibiti?

A: Urefu wa wimbi wa kilele (λP) ni urefu wa wimbi mmoja ambapo nguvu ya juu ya mwanga inayotolewa ni ya juu zaidi. Urefu wa wimbi unaodhibiti (λd) unatokana na mchoro wa rangi wa CIE na unawakilisha urefu wa wimbi mmoja ambao unalingana zaidi na rangi inayoonekana ya mwanga. Kwa chanzo cha rangi moja kama LED hii, ziko karibu, lakini λd inafaa zaidi kwa maelezo ya rangi.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa mkondo wake wa juu kabisa wa DC wa 30mA kuendelea?

A: Ingawa inawezekana, hairuhusiwi kwa maisha bora na uaminifu. Kufanya kazi kwa au karibu na viwango vya juu kabisa huongeza joto la kiungo na huharakisha uharibifu. Wabunifu wanapaswa kutumia hali ya kawaida ya uendeshaji ya 20mA au chini zaidi kwa usawa bora wa mwangaza na umri mrefu.

Q: Kwa nini mchakato wa kuoka unahitajika kabla ya kuuza ikiwa sehemu zimehifadhiwa kwa muda mrefu sana?

A: Vifurushi vya SMD vya plastiki vinaweza kukamata unyevu kutoka angahewa. Wakati wa mchakato wa joto la juu wa kuuza reflow, unyevu huu uliokamatwa unaweza kuyeyuka haraka, na kuunda shinikizo la ndani ambalo linaweza kuvunja kifurushi au kutenganisha viunganisho vya ndani ("popcorning"). Kuoka huondoa unyevu huu uliokithiri.

Q: Je, ninachaguaje thamani sahihi ya kipingamizi cha kikomo cha mkondo?

A: Tumia Sheria ya Ohm: R = (Vsupply - Vf_LED) / I_LED. Kwa usambazaji wa 5V, Vf ya kawaida ya 2.4V, na mkondo unaotaka wa 20mA: R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ohms. Daima tumia Vf ya juu kutoka kwenye karatasi ya uchambuzi (2.4V) kwa hesabu hii ili kuhakikisha mkondo hauzidi thamani inayotaka chini ya hali zote.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Kubuni Ndani

Fikiria kubuni paneli ya kiashiria cha hali kwa swichi ya mtandao yenye viashiria kumi sawa vya LED ya machungwa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, mbunifu anabainisha Kundi Q (71-112 mcd) kutoka kwa mtoaji. Saketi ya kuendesha imebuniwa kwa kutumia reli ya 5V. Kuhesabu kipingamizi cha mfululizo kwa kutumia Vf ya juu ya 2.4V na mkondo wa lengo la 18mA (chini kidogo ya kawaida kwa ukingo) kunatoa R = (5V - 2.4V) / 0.018A ≈ 144 Ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 150 Ohm, chenye toleo la 1%, kimechaguliwa. Saketi kumi sawa zimepangwa kwenye PCB, kila moja ikiwa na kipingamizi chake. Kivuli cha PCB kinafuata vipimo vya pad vinavyopendekezwa. Nyumba ya kukusanya hutumia wasifu uliotolewa wa reflow usio na risasi. Baada ya kukusanya, LED zote kumi zinaonyesha mwangaza thabiti ndani ya anuwai inayotarajiwa ya Kundi Q, na kuthibitisha njia ya kubuni ya kutumia kipingamizi binafsi cha kikomo cha mkondo na uteuzi wa makundi makini.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwanga katika kiungo cha p-n cha semiconductor. Eneo lenye shughuli limeundwa na AlInGaP. Wakati voltage ya mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (takriban 2.0V) inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Wakati wabebaji hawa wa malipo wanapounganishwa tena, hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, machungwa karibu na 605-611 nm. Lenzi ya "wazi kama maji" huruhusu mwanga kutoka kifurushi kwa mtawanyiko mdogo, na kusababisha nguvu kubwa ya mhimili.

12. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya nyenzo za AlInGaP yanawakilisha teknolojia thabiti na yenye ufanisi wa juu kwa LED za kahawia, machungwa, na nyekundu. Mienendo inayoendelea katika tasnia inajumuisha kusukumwa kwa ufanisi mkubwa wa mwangaza (utoaji zaidi wa mwanga kwa wati ya umeme), ambayo huboresha ufanisi wa nishati. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha uthabiti wa rangi juu ya joto na maisha ya uendeshaji. Mienendo ya ufungaji inalenga umbo dogo huku ikidumisha au kuboresha utendaji wa joto ili kushughulikia mikondo ya juu ya kuendesha. Zaidi ya hayo, ushirikiano na viendeshi vya akili na ukuzaji wa LED zinazofaa na michakato ya juu zaidi ya joto, isiyo na risasi ya kuuza bado ni maeneo ya maendeleo yanayofanya kazi ili kukidhi kanuni zinazobadilika za mazingira na mahitaji ya utengenezaji.