Karatasi ya Data ya LED ya Machungwa ya SMD LTST-M670KFKT - AlInGaP - Pembe ya Kuona ya 120° - 20mA - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa vipimo kamili vya kiufundi vya kifaa cha kutia kwenye uso (SMD) cha diode inayotoa mwanga (LED). Kifaa hiki ni LED ya machungwa inayotumia nyenzo ya semiconductor ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kama chanzo cha mwanga, iliyowekwa kwenye kifurushi cha lenzi wazi kama maji. Imebuniwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki na inaendana na mbinu za kuuza kwa reflow ya infrared, na kufanya iweze kutumika katika uzalishaji wa wingi kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCB). Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu Hatari), na kuikadiria kama bidhaa ya kijani kibichi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na uendanaji wake na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka, ambavyo hurahisisha uzalishaji, na usajili wake kwa maelezo ya kuuza kwa reflow ya infrared isiyo na risasi, ikilingana na viwango vya kisasa via mazingira na uzalishaji. Kifurushi chake cha kawaida cha EIA (Muungano wa Viwanda vya Elektroniki) kinahakikisha uendanaji wa kiufundi na mifumo ya kawaida ya viwanda vya kuweka. Kifaa hiki pia kimeelezewa kuwa kinapatana na I.C. (Mzunguko Uliounganishwa), ikionyesha sifa zake za kuendesha zinapatana na matokeo ya kawaida ya mantiki. Matumizi yake lengwa ni mapana, yanajumuisha vifaa vya kawaida vya elektroniki ambapo taa ya kiashiria ya kuaminika inahitajika.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo vya Juu Kabisa

Vipimo hivi hufafanua mipaka ambayo uharibifu wa kudumu kwa kifaa unaweza kutokea. Vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):72 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutawanya kama joto bila kuzidi mipaka yake ya joto.
• Sasa ya Mbele ya Kilele (IFP):80 mA. Hii ndiyo sasa ya juu inayoruhusiwa ya papo hapo ya mbele, kwa kawaida huainishwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms) ili kuzuia kupata joto kupita kiasi.
• Sasa ya Mbele ya DC (IF):30 mA. Hii ndiyo sasa ya juu ya mbele inayoendelea ambayo inaweza kutumika kwa LED chini ya hali thabiti.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kutumia voltage inayozidi thamani hii kwa mwelekeo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika na kuharibu kiunganishi cha LED.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya vigezo vyake vilivyoainishwa.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-40°C hadi +100°C. Safu ya joto kwa ajili ya kuhifadhi salama wakati kifaa hakijaunganishwa na umeme.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C na sasa ya majaribio (IF) ya 20 mA, isipokuwa ikiwa imeelezwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwanga (Iv):Inaanzia kiwango cha chini cha 140 mcd hadi kiwango cha juu cha kawaida cha 450 mcd. Hii hupima mwangaza unaoonekana wa LED kama inavyoonekana na jicho la mwanadamu, kwa kutumia kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya mwanga ya CIE.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Digrii 120. Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hushuka hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili wa kati (0°). Pembe ya 120° inaonyesha muundo mpana wa kuona.
• Urefu wa Wimbi wa Kilele cha Mionzi (λP):611 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya spectral ya LED iko kwenye kiwango cha juu kabisa.
• Urefu wa Wimbi Mkuu (λd):Inaanzia 600 nm hadi 612 nm. Hii inatokana na mchoro wa rangi wa CIE na inawakilisha urefu wa wimbi mmoja ambao unaelezea vizuri zaidi rangi inayoonekana ya mwanga. Ni kigezo muhimu cha kubainisha rangi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Spectral (Δλ):17 nm. Hii ndiyo upana wa wigo wa mionzi kwa nusu ya nguvu yake ya juu kabisa (Upana Kamili kwa Nusu ya Juu - FWHM). Thamani ya 17nm ni ya kawaida kwa LED ya machungwa ya AlInGaP, ikionyesha rangi safi kiasi.
• Voltage ya Mbele (VF):Inaanzia 1.8 V hadi 2.4 V kwa IF=20mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha sasa.
• Sasa ya Nyuma (IR):Kiwango cha juu cha 10 μA kwa VR=5V. Hii ndiyo sasa ndogo ya uvujaji inayotiririka wakati voltage maalum ya nyuma inatumika.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa kwa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya rangi na utendaji wa umeme.

3.1 Kugawa kwa Makundi kwa Voltage ya Mbele (Kipimo: V @20mA)

LED zimeainishwa kulingana na kushuka kwa voltage ya mbele:
Msimbo wa Kikundi D2: 1.8V (Chini) hadi 2.0V (Juu)
Msimbo wa Kikundi D3: 2.0V (Chini) hadi 2.2V (Juu)
Msimbo wa Kikundi D4: 2.2V (Chini) hadi 2.4V (Juu)
Toleo kwenye kila kikundi ni +/-0.1V.

3.2 Kugawa kwa Makundi kwa Nguvu ya Mwanga (Kipimo: mcd @20mA)

LED zinasagwa kulingana na pato lao la mwangaza:
Msimbo wa Kikundi R2: 140.0 hadi 180.0 mcd
Msimbo wa Kikundi S1: 180.0 hadi 224.0 mcd
Msimbo wa Kikundi S2: 224.0 hadi 280.0 mcd
Msimbo wa Kikundi T1: 280.0 hadi 355.0 mcd
Msimbo wa Kikundi T2: 355.0 hadi 450.0 mcd
Toleo kwenye kila kikundi ni +/-11%.

3.3 Kugawa kwa Makundi kwa Urefu wa Wimbi Mkuu (Kipimo: nm @20mA)

LED zimeainishwa kulingana na rangi yao sahihi (urefu wa wimbi mkuu):
Msimbo wa Kikundi P: 600.0 hadi 603.0 nm
Msimbo wa Kikundi Q: 603.0 hadi 606.0 nm
Msimbo wa Kikundi R: 606.0 hadi 609.0 nm
Msimbo wa Kikundi S: 609.0 hadi 612.0 nm
Toleo kwa kila kikundi ni +/- 1nm.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti. Ingawa michoro maalum haijatolewa tena kwa maandishi, matokeo yake yanachambuliwa hapa chini.

4.1 Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Mkunjo wa I-V kwa LED ni wa kielelezo. Kwa safu maalum ya voltage ya mbele ya 1.8V hadi 2.4V kwa 20mA, wabunifu wanaweza kutarajia sehemu ya uendeshaji kuanguka ndani ya dirisha hili. Mkunjo husaidia katika kuchagua vipinga vya kuzuia sasa vinavyofaa na kuelewa mahitaji ya voltage ya mzunguko wa kuendesha.

4.2 Nguvu ya Mwanga dhidi ya Sasa ya Mbele

Mkunjo huu kwa kawaida unaonyesha kuwa nguvu ya mwanga huongezeka kwa sasa ya mbele, lakini si lazima kwa njia ya mstari, hasa wakati sasa inakaribia kiwango cha juu kabisa. Ni muhimu sana kwa kubainisha sasa ya kuendesha inayohitajika kufikia kiwango cha mwangaza kinachotaka.

4.3 Sifa za Joto

Utendaji wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, voltage ya mbele hupungua kwa kuongezeka kwa joto la kiunganishi, wakati nguvu ya mwanga pia hupungua. Kuelewa mikunjo hii ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika safu kamili ya -40°C hadi +85°C ili kuhakikisha utendaji thabiti.

4.4 Usambazaji wa Spectral

Mkunjo wa pato la spectral unaonyesha nguvu ya mwanga unaotolewa katika urefu tofauti wa wimbi, unaozingatia urefu wa wimbi wa kilele cha 611nm na nusu-upana wa 17nm. Hii inafafanua usafi wa rangi wa mwanga wa machungwa.

5. Taarifa za Kiufundi na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi cha Kifaa

LED hutolewa kwenye kifurushi cha kawaida cha SMD. Karatasi ya data inajumuisha mchoro wa kina wa vipimo na vipimo vyote muhimu kwa milimita (na inchi). Vipimo muhimu ni pamoja na urefu wa mwili, upana, urefu, nafasi ya waya, na mapendekezo ya pedi. Toleo kwa kawaida ni ±0.2mm isipokuwa ikiwa imeelezwa vinginevyo. Taarifa hii ni muhimu kwa muundo wa muundo wa uso wa PCB.

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi

LED za SMD lazima zielekezwe kwa usahihi kwenye PCB. Mchoro wa karatasi ya data unaonyesha vituo vya cathode (hasi) na anode (chanya), mara nyingi kupitia alama kwenye mwili wa kifurushi au kipengele kisicho sawa.

5.3 Ufungaji wa Ukanda na Reel

Kwa usanikishaji wa otomatiki, LED hutolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa na reeli.
Vipimo vya Ukanda:Upana wa ukanda, vipimo vya mfuko, na vipimo vya ukanda wa kifuniko hutolewa ili kuhakikisha uendanaji na vifaa vya kulisha.
Vipimo vya Reel:LED zimefungwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kila reel ina vipande 2000. Kiasi cha chini cha kufunga kwa sehemu zilizobaki ni vipande 500. Ufungaji unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481. Vidokezo vinaeleza kuwa mifuko tupu imefungwa na kiwango cha juu cha vipengele viwili vinavyokosekana mfululizo vinaruhusiwa.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Maelezo ya Kuuza kwa Reflow ya Infrared

Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared. Maelezo yaliyopendekezwa yanayolingana na J-STD-020B kwa kuuza kwa risasi isiyo na risasi yametolewa. Vigezo muhimu vya maelezo haya ni pamoja na:
Joto la Awali:150-200°C.
Muda wa Joto la Awali:Kiwango cha juu cha sekunde 120.
Joto la Kilele:Kiwango cha juu cha 260°C.
Muda Juu ya Kiowevu:Muhimu kwa uundaji sahihi wa kiunganishi cha kuuza (muda maalum uliorejelewa kutoka kwa mkunjo wa maelezo kwenye ukurasa wa 3).
Maelezo ni lengo la jumla; maelezo ya kiwango cha bodi ya mwisho yanapaswa kubainishwa kulingana na muundo maalum wa PCB, mchanga wa kuuza, na tanuri inayotumika.

6.2 Kuuza kwa Mkono (Chuma cha Kuuza)

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika, mipaka ifuatayo inatumika:
Joto la Chuma:Kiwango cha juu cha 300°C.
Muda wa Kuuza:Kiwango cha juu cha sekunde 3 kwa kila kiunganishi.
Kuuza kwa mkono kunapaswa kufanywa mara moja tu ili kuepuka msongo wa joto.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vilivyoainishwa tu vinapaswa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunapendekezwa. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu kifurushi.

6.4 Hali ya Hifadhi

Hifadhi sahihi ni muhimu ili kudumisha uwezo wa kuuza, hasa kwa vipengele vinavyohisi unyevu.
Kifurushi Kilichofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu ni mwaka mmoja wakati kimehifadhiwa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha.
Kifurushi Kilichofunguliwa:Kwa vipengele vilivyotolewa kwenye mfuko wao uliofungwa, mazingira ya hifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Inapendekezwa kukamilisha kuuza kwa reflow ya IR ndani ya saa 168 (siku 7) baada ya kufichuliwa. Kwa hifadhi ya muda mrefu, vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au kwenye kikaushi cha nitrojeni. Vipengele vilivyofichuliwa kwa zaidi ya saa 168 vinapaswa kupikwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 48 kabla ya usanikishaji ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia \"popcorning\" wakati wa reflow.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

LED ni vifaa vinavyoendeshwa na sasa. Njia ya kawaida ya kuendesha ni kutumia kipinga cha mfululizo cha kuzuia sasa. Thamani ya kipinga (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele ya LED (tumia thamani ya juu kutoka kikundi au karatasi ya data kwa ajili ya uaminifu), na IF ni sasa ya mbele inayotaka (kwa mfano, 20mA). Kwa LED nyingi, kuziunganisha kwa mfululizo kunahakikisha sasa sawa kupitia kila moja, na kukuza mwangaza sawa. Muunganisho wa sambamba haupendekezwi bila vipinga vya kibinafsi, kwani tofauti ndogo katika VF zinaweza kusababisha usawa mkubwa wa sasa.

7.2 Muundo wa Pedi ya PCB (Muundo wa Uso)

Karatasi ya data inatoa mpangilio ulipendekezwa wa pedi kwa kuuza kwa reflow ya infrared au awamu ya mvuke. Kufuata pendekezo hili ni muhimu kwa kufikia viunganishi vya kuuza vinavyoweza kutegemewa, usawazishaji sahihi, na kupunguza kiwango cha kuzama. Muundo wa pedi unazingatia wingi wa joto na kiasi cha kuuza.

7.3 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini kiasi (72mW juu), muundo sahihi wa joto kwenye PCB unaweza kusaidia kudumisha joto la chini la kiunganishi, ambalo huboresha ufanisi wa mwanga na uaminifu wa muda mrefu. Hii inaweza kuhusisha kutumia vifungu vya joto au kuhakikisha eneo la kutosha la shaba linalounganishwa na pedi za LED.

7.4 Upeo wa Matumizi na Tahadhari

LED imekusudiwa kutumika katika vifaa vya kawaida vya elektroniki kama vile vifaa vya ofisi, vifaa vya mawasiliano, na vifaa vya nyumbani. Kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya (kwa mfano, usafiri wa anga, mifumo ya matibabu, vifaa vya usalama), mashauriano maalum na usajili ni muhimu kabla ya matumizi.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LED hii ya machungwa ya AlInGaP inatoa faida maalum. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani, AlInGaP hutoa ufanisi wa juu na utulivu bora wa rangi kwa muda na joto. Pembe ya kuona ya digrii 120 ni pana sana kwa LED ya kiashiria ya SMD, na kutoa kuonekana kuzuri kutoka kwa nafasi zisizo kwenye mhimili. Uendanaji wake na maelezo ya kawaida ya reflow ya IR kwa kuuza kwa risasi isiyo na risasi hufanya iwe chaguo la kisasa, la kirafiki kwa mazingira linalofaa kwa laini za kisasa za uzalishaji. Muundo kamili wa kugawa kwa makundi unaruhusu uteuzi sahihi kulingana na mahitaji ya rangi na mwangaza, ambayo ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji uthabiti wa kuona katika viashiria vingi.

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

Q: Ni sasa gani ninapaswa kuendesha LED hii?
A: Hali ya kawaida ya majaribio ni 20mA, na sasa ya juu inayoendelea ni 30mA. Kwa matumizi ya kawaida ya kiashiria na uhai mzuri, kuendesha kwa 20mA ni kawaida. Daima tumia kipinga cha mfululizo cha kuzuia sasa.

Q: Ninawezaje kufasiri thamani ya nguvu ya mwanga?
A: Nguvu ya mwanga (mcd) ni kipimo cha mwangaza katika mwelekeo maalum. Safu ya 140-450 mcd kwa 20mA, ikichanganywa na pembe ya kuona ya 120°, inamaanisha kuwa itaonekana mkali wakati inaonekana kwenye mhimili na kubaki inayoonekana katika eneo pana.

Q: Naweza kutumia LED hii nje?
A: Safu ya joto la uendeshaji ya -40°C hadi +85°C inaonyesha kuwa inaweza kustahimili anuwai ya hali ya mazingira. Hata hivyo, kifurushi hakijakadiriwa mahsusi kwa ajili ya kuzuia maji au kukabiliana na UV. Kwa matumizi ya nje, ulinzi wa ziada wa mazingira (koti la kufunika, vyumba) ungehitajika.

Q: Kwanini hali ya hifadhi ni muhimu sana?
A: Vifurushi vya SMD vinaweza kukamata unyevu kutoka kwa hewa. Ikiwa kipengele chenye unyevu kitachukuliwa kwa joto la juu la kuuza kwa reflow, mvuke wa haraka wa unyevu unaweza kusababisha kujitenga ndani au kuvunjika (\"popcorning\"), na kusababisha kushindwa. Kufuata miongozo ya hifadhi na kupikwa huzuia hili.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali kwa router ya mtandao.
Jopo linahitaji LED nyingi za machungwa kuonyesha hali tofauti za kiungo na shughuli. Rangi na mwangaza sawa ni muhimu kwa uzoefu wa mtumiaji.
Hatua za Ubunifu:
1. Uteuzi wa Kugawa kwa Makundi:Bainisha makundi kwa urefu wa wimbi mkuu (kwa mfano, Kikundi R: 606-609nm) na nguvu ya mwanga (kwa mfano, Kikundi T1: 280-355 mcd) ili kuhakikisha kuwa LED zote kwenye jopo zinaonekana sawa.
2. Muundo wa Mzunguko:Usambazaji wa mantiki wa router ni 3.3V. Kwa kutumia VF ya juu ya 2.4V (kutoka Kikundi D4) na lengo la IF ya 20mA, hesabu kipinga cha mfululizo: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohms. Kipinga cha kawaida cha ohm 47 kingetumika.
3. Mpangilio wa PCB:Tumia vipimo vilivyopendekezwa vya pedi kutoka kwa karatasi ya data. Weka LED zikiwa na nafasi ya kutosha kwa pembe pana ya kuona ya 120° ili kuzuia kuingiliwa kwa mwanga.
4. Usanikishaji:Hakikisha kiwanda kinafuata maelezo yaliyotolewa ya reflow ya J-STD-020B. Thibitisha kuwa vipengele kutoka kwa reeli zilizofunguliwa vinatumiwa ndani ya saa 168 au vinapikwa kwa usahihi.
5. Matokeo:Jopo lenye viashiria vya machungwa vinavyong'aa kwa uthabiti, vilivyo na rangi sawa na vinavyoonekana wazi kutoka kwa anuwai ya pembe.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diode zinazotoa mwanga ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga kupitia mwanga wa umeme. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye kiunganishi cha p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p katika eneo lenye shughuli. Uchanganyiko huu huruhusu nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umebainishwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor inayotumika. Katika kifaa hiki, semiconductor ya kiwanja ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) ina pengo la bendi linalolingana na mwanga wa machungwa, na urefu wa wimbi mkuu katika safu ya 600-612 nm. Lenzi ya epoksi wazi kama maji hufunga die ya semiconductor, hutoa ulinzi wa kiufundi, na huunda pato la mwanga ili kufikia pembe maalum ya kuona ya digrii 120.

12. Mienendo ya Teknolojia

Maendeleo ya teknolojia ya LED yanaendelea kuzingatia maeneo kadhaa muhimu yanayohusiana na LED za kiashiria kama hii. Uboreshaji wa ufanisi (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha pembejeo ya umeme) ni mwenendo unaoendelea, unaoweza kuruhusu mwangaza sawa kwa sasa ya chini ya kuendesha, ambayo hupunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto. Maendeleo katika nyenzo za ufungaji yanalenga kuboresha uaminifu wa muda mrefu na utulivu wa rangi chini ya hali za joto la juu na unyevu wa juu. Pia kuna mwenendo wa kuelekea upunguzaji zaidi wa ukubwa wa vifurushi huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa mwanga. Zaidi ya hayo, kuunganishwa kwa elektroniki za kuendesha au vipengele vya udhibiti (kama udhibiti wa sasa wa kujengwa ndani au kupunguza mwangaza kwa PWM) moja kwa moja kwenye kifurushi cha LED ni eneo la maendeleo kwa matumizi ya hali ya juu ya kiashiria, na kurahisisha muundo wa mzunguko kwa mtumiaji wa mwisho.