Karatasi ya Data ya LED ya Bluu ya PLCC-2 67-11-UB0200H-AM - Daraja la Magari - Pembe ya Kuona ya 120° - 3.1V - 20mA - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

67-11-UB0200H-AM ni kipengele cha LED cha juu cha kuaminika, cha kushikamana na uso, kilichoundwa hasa kwa matumizi magumu ya ndani ya magari. Kwa kutumia kifurushi cha PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), kifaa hiki kinatoa suluhisho thabiti kwa taa za nyuma na kazi za kiashiria ambapo utendaji thabiti chini ya hali tofauti za mazingira ni muhimu. Faida zake kuu ni pamoja na pembe pana ya kuona ya digrii 120 kwa kuonekana bora, usajili wa kiwango cha juu cha AEC-Q101 kwa vipengele vya daraja la magari, na kufuata maagizo ya mazingira ya RoHS na REACH. Soko kuu lengwa ni elektroniki za magari, na matumizi muhimu yakiwemo mwanga wa kundi la vyombo, taa za nyuma za swichi, na mwanga wa jumla wa ndani wa kivutio.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Fotometri na Optiki

LED hutoa mwanga wa bluu na urefu wa wimbi kuu wa kawaida (λd) wa 468 nm, ukianza kutoka 463 nm hadi 475 nm. Kigezo kikuu cha fotometri ni nguvu yake ya mwangaza, ambayo kwa kawaida ni millicandelas 355 (mcd) inapotumika kwa umeme wa kawaida wa majaribio wa 20 mA. Thamani za chini na za juu za kundi hili ni 224 mcd na 560 mcd, mtawalia, zikiashiria usambazaji wa uzalishaji. Kipengele cha kufafanua ni pembe yake pana sana ya kuona (φ) ya digrii 120, ambayo ni pembe ya nje ya mhimili ambapo nguvu ya mwangaza hushuka hadi nusu ya thamani yake ya kilele. Hii inahakikisha mwanga sawa katika eneo pana.

2.2 Sifa za Umeme na Joto

Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida hupima volti 3.1 kwenye 20 mA, na safu kutoka 2.75 V hadi 3.75 V. Umeme wa juu kabisa unaoendelea wa mbele (I_F) ni 30 mA, na umeme unaopendekezwa wa uendeshaji ni 20 mA. Kifaa hakijabuniwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma. Usimamizi wa joto ni muhimu kwa umri wa LED. Upinzani wa joto wa kiungo-hadi-sehemu ya kuuza umebainishwa na thamani mbili: kipimo cha umeme (R_{th JS el}) cha 100 K/W kiwango cha juu na kipimo halisi (R_{th JS real}) cha 130 K/W kiwango cha juu. Joto la juu la kiungo linaloruhusiwa (T_J) ni 125°C.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa na Uthabiti

Vikomo vikali hufafanua eneo salama la uendeshaji: Upotezaji wa nguvu (P_d) haipaswi kuzidi 112 mW. Kifaa kinaweza kustahimili umeme wa mshindo (I_FM) wa 300 mA kwa pigo ≤ 10 µs na mzunguko wa kazi mdogo sana (0.005). Safu ya joto la uendeshaji na hifadhi ni kutoka -40°C hadi +110°C, inafaa kwa mazingira ya magari. Ulinzi wa kutokwa na umeme tuli (ESD) umekadiriwa kuwa 8 kV (Mfano wa Mwili wa Mwanadamu), na kipengele kimeainishwa kama Kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL) 2.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

LED hii hupangwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya utendaji ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji.

3.1 Kugawa Kwa Nguvu ya Mwangaza

Nguvu ya mwangaza hupangwa katika misimbo ya mchanganyiko wa herufi na nambari (mfano, L1, M1, N1...). Kundi la nambari hii maalum ya sehemu, kama ilivyoonyeshwa kwenye jedwali la sifa (Kawaida 355 mcd), linaanguka ndani ya kundi la "T1", linalofunika safu kutoka 280 mcd hadi 355 mcd. Muundo wa kugawa katika makundi unaanzia nguvu ya chini sana (L1: 11.2-14 mcd) hadi nguvu ya juu sana, na hutoa uteuzi mpana kwa mahitaji tofauti ya mwangaza.

3.2 Kugawa Kwa Wimbi Kuu la Rangi

Rangi ya bluu hudhibitiwa kupitia makundi ya urefu wa wimbi kuu. Thamani ya kawaida ya 468 nm kwa sehemu hii huweka ndani ya kundi la "6367", linalotoka 463 nm hadi 467 nm, au kundi linalowezekana la "6771" (467-471 nm), kulingana na kiwango halisi cha chini/cha juu. Udhibiti mkali huu (toleransi ya ±1 nm) huhakikisha tofauti ndogo ya rangi kati ya LED binafsi katika usanikishaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

4.1 Mviringo wa Umeme wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa IV)

Grafu iliyotolewa inaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya umeme wa mbele na voltage ya mbele. Mviringo huu ni wa kawaida kwa LED ya bluu, na voltage ya kuwasha karibu 2.7V na mteremko mwinamo baadaye. Data hii ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kudhibiti umeme ili kuhakikisha utendaji thabiti.

4.2 Utegemezi wa Joto

Grafu kadhaa zinaelezea mabadiliko ya utendaji na joto. Voltage ya mbele ina mgawo hasi wa joto, ikipungua kwa takriban 2 mV/°C ikilinganishwa na thamani yake kwenye 25°C. Kinyume chake, nguvu ya mwangaza hupungua kadiri joto la kiungo linapanda; kwenye 100°C, pato ni takriban 80-85% ya thamani yake kwenye 25°C. Urefu wa wimbi kuu pia hubadilika kidogo na joto (kwa kawaida +0.05 hadi +0.1 nm/°C kwa LED za bluu).

4.3 Usambazaji wa Wigo na Muundo wa Mionzi

Grafu ya usambazaji wa jamaa ya wigo inaonyesha kilele katika eneo la urefu wa wimbi la bluu (~468 nm) na upana wa kawaida wa nusu ya kilele (FWHM) kwa LED ya msingi wa InGaN. Mchoro wa muundo wa mionzi unaonyesha kwa macho pembe ya kuona ya 120°, ukionyesha muundo wa utoaji wa mwanga unaofanana na Lambertian.

4.4 Kupunguza Nguvu na Utendaji wa Pigo

Mviringo wa kupunguza nguvu ya umeme wa mbele huamua umeme wa juu unaoruhusiwa unaoendelea kama kazi ya joto la pedi ya kuuza (T_S). Kwa mfano, kwenye T_Sya 110°C, umeme wa juu ni 30 mA. Grafu tofauti hufafanua uwezo unaoruhusiwa wa kushughulikia pigo, ikionyesha umeme wa kilele cha pigo (I_FP) unaoruhusiwa kwa upana fulani wa pigo (t_p) na mzunguko wa kazi (D).

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

Kipengele kinatumia kifurushi cha kawaida cha PLCC-2 cha kushikamana na uso. Mchoro wa mitambo (unaoeleweka kutoka kwa sehemu ya "Vipimo vya Mitambo") ungebainisha urefu halisi, upana, urefu, na nafasi ya waya. Kifurushi kina sifa ya mwili wa plastiki uliotengenezwa na waya mbili. Ubaguzi unaonyeshwa na umbo la kimwili la kifurushi au alama juu, kwa kawaida mwanya au nukta ya kijani karibu na cathode. Mpangilio unaopendekezwa wa pedi ya kuuza hutolewa ili kuhakikisha kuuza sahihi na upunguzaji wa joto wakati wa kurejesha.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Kurejesha

Karatasi ya data inabainisha hali ya kuuza kwa kurejesha ambapo waya za kipengele lazima zifunikwe na joto la juu ya 217°C (joto la kioevu cha wino la kuuza) kwa muda kati ya sekunde 60 na 150. Grafu ya kina ya profaili ya kurejesha kwa kawaida ingeonyesha joto la kupasha joto kabla, kuchovya, joto la kilele cha kurejesha (ambalo halipaswi kuzidi kiwango cha juu kabisa cha joto la kuuza la LED), na viwango vya mteremko wa kupoa.

6.2 Tahadhari za Matumizi

Tahadhari za jumla ni pamoja na: Kuzuia utumizi wa voltage ya nyuma. Kutumia kipingamizi cha mfululizo au kichocheo cha umeme wa mara kwa mara ili kudhibiti umeme wa mbele. Kuhakikisha joto la juu la kiungo halizidi kwa kuzingatia joto la mazingira, umeme wa kuendesha, na ubunifu wa joto wa PCB. Kushughulikia vifaa kwa tahadhari zinazofaa za ESD. Kufuata hali zinazopendekezwa za hifadhi (MSL 2) ikiwa ufungaji umefunguliwa.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

Sehemu ya "Taarifa ya Ufungaji" inaelezea jinsi LED zinavyotolewa, kwa kawaida kwenye mkanda wa kubeba uliochorwa kwenye reeli. Vigezo muhimu ni pamoja na vipimo vya reeli, nafasi ya mfuko, na idadi ya vipengele kwa kila reeli. Nambari ya sehemu 67-11-UB0200H-AM inafuata mfumo maalum wa misimbo ambapo "67" labda inaashiria mfululizo, "11" ukubwa au lahaja, "UB" rangi (Bluu), na "200H" makundi maalum ya utendaji. "Taarifa ya Kuagiza" ingefafanua jinsi ya kubainisha ukubwa wa reeli au chaguzi zingine.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ni bora kwa:
Taa za Ndani za Magari:Taa za nyuma za vifungo, swichi, paneli za udhibiti wa hali ya hewa, na vifungo vya milango.
Vikundi vya Vyombo:Mwanga wa vigeugeu na viashiria vya onyo, ukifaidika na pembe pana ya kuona.
Kazi za Jumla za Kiashiria:Taa za hali ndani ya kabati ambapo bluu ndio rangi iliyobainishwa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Kuendesha kwa Umeme:Daima tumia chanzo cha umeme cha mara kwa mara au chanzo cha voltage na kipingamizi cha mfululizo. Hesabu thamani ya kipingamizi kwa kutumia R = (V_supply- V_F) / I_F. Tumia V_Fya juu kutoka kwenye karatasi ya data ili kuhakikisha umeme hauzidi mipaka kwenye joto la chini ambapo V_Fni ya juu.
Usimamizi wa Joto:Unganisha pedi ya joto (ikiwepo) kwenye eneo la shaba linalotosha kwenye PCB ili kutumika kama kizuizi cha joto. Hii ni muhimu kwa kudumisha pato la mwanga na umri, hasa kwenye joto la juu la mazingira au umeme wa kuendesha.
Ubunifu wa Optiki:Pembe pana ya kuona inaweza kuhitaji viongozi vya mwanga au vichanganyaji ili kufikia muundo maalum wa mwanga na kuzuia maeneo ya joto.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za kibiashara za PLCC-2, tofauti kuu za sehemu hii niusajili wake wa AEC-Q101, ambao unathibitisha uthabiti wake chini ya majaribio ya msongo wa magari (mzunguko wa joto, uendeshaji wa joto la juu/unyevu mwingi, n.k.), na safu yake ya joto la uendeshaji iliyopanuliwa (-40°C hadi +110°C). Kadirio la 8 kV la ESD pia kwa kawaida ni la juu kuliko sehemu za kibiashara. Kugawa maalum kwa nguvu ya mwangaza na urefu wa wimbi kunahakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza, ambayo ni muhimu sana katika maonyesho ya magari yenye LED nyingi.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa 5V?
A: Hapana. Kwa V_Fya kawaida ya 3.1V, kuiunganisha moja kwa moja kwenye 5V ingesababisha umeme mwingi na kushindwa mara moja. Lazima utumie kipingamizi cha kudhibiti umeme cha mfululizo au kichocheo cha umeme wa mara kwa mara.

Q: Je, umri unaotarajiwa wa LED hii ni nini?
A: Umri wa LED unategemea sana hali za uendeshaji, hasa joto la kiungo na umeme wa kuendesha. Inapotumika ndani ya viwango vilivyobainishwa (hasa T_J <125°C), LED za daraja la magari kama hizi kwa kawaida zina umri wa L70 (wakati wa kufikia 70% ya pato la awali la mwanga) uliokadiriwa kwa mamia ya maelfu ya masaa.

Q: Je, ninafasirije misimbo ya kundi la nguvu ya mwangaza (mfano, T1) wakati wa kuagiza?
A: Misimbo ya kundi inahakikisha kwamba nguvu ya LED itaanguka ndani ya safu iliyobainishwa (mfano, T1: 280-355 mcd). Kwa mwangaza thabiti katika safu, bainisha misimbo moja, mkali ya kundi.

Q: Je, kizuizi cha joto ni muhimu?
A> Kwa uendeshaji unaoendelea kwenye 20 mA au zaidi, hasa kwenye joto la juu la mazingira, usimamizi sahihi wa joto kupitia shaba ya PCB ni muhimu. Kizuizi maalum cha joto kwa kawaida hakihitajiki kwa LED moja, lakini mpangilio wa PCB lazima uwezeshe upotezaji wa joto.

11. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni taa ya nyuma ya swichi ya kifungo cha magari.
1. Mahitaji:Mwanga wa bluu sawa kwenye kofia ya kifungo yenye kipenyo cha 10mm.
2. Uchaguzi wa Vipengele:LED moja ya 67-11-UB0200H-AM inatosha kwa sababu ya mwangaza wake wa juu na pembe pana ya kuona.
3. Ubunifu wa Mzunguko:Mfumo wa jina wa gari wa 12V (14V inapokuwa ikitumika) unatumika. Kipingamizi cha mfululizo kinahesabiwa: R = (14V - 3.1V) / 0.020A = ohm 545. Kipingamizi cha ohm 560, 1/8W huchaguliwa. Nguvu inayopotea kwenye LED ni P = V_F* I_F= ~3.1V * 0.02A = 62 mW, chini kabisa ya kiwango cha juu cha 112 mW.
4. Mpangilio wa PCB:LED imewekwa katikati chini ya kifungo. Pedi za kuuza zimeunganishwa kwenye mchanga wa shaba mwingi kwenye ndege ya ardhi ya bodi ili kusaidia upotezaji wa joto. Alama ya ubaguzi inazingatiwa kwa makini wakati wa usanikishaji.
5. Ujumuishaji wa Optiki:Kiongozi kidogo cha mwanga cha plastiki cha rangi ya maziwa huwekwa kati ya LED na kofia ya kifungo ili kusambaza chanzo cha nukta kuwa mduara sawa wa mwanga.

12. Kanuni ya Uendeshaji

Hii ni diode inayotoa mwanga ya semikondukta (LED). Wakati voltage ya mbele inayozidi nishati yake ya pengo la bendi inatumika kwenye anode na cathode, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli la chipi ya semikondukta (kwa kawaida imetengenezwa kwa Indium Gallium Nitride - InGaN kwa mwanga wa bluu). Mchakato huu wa kujumuishwa tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta zinazotumiwa. Kifurushi cha PLCC-2 hufunga chipi ndogo ya semikondukta, hutoa ulinzi wa mitambo, hukaa dhamana za waya, na hujumuisha lenzi ya plastiki iliyotengenezwa ambayo huunda pato la mwanga ili kufikia pembe ya kuona ya digrii 120.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo katika LED za taa za ndani za magari unaelekea ufanisi zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), na kuwezesha maonyesho yenye mwangaza zaidi au matumizi ya nguvu ya chini na mzigo wa joto. Pia kuna harakati kuelekea ukubwa mdogo wa kifurushi (mfano, vifurushi vya kiwango cha chipi) kwa mpangilio wa PCB mnene na ubunifu unaoweza kubadilika zaidi. Zaidi ya hayo, ujumuishaji wa elektroniki za udhibiti, kama vile vichocheo vya umeme wa mara kwa mara au mizunguko ya kupunguza mwanga ya PWM, moja kwa moja ndani ya kifurushi cha LED ("LED zenye akili") inazidi kuwa ya kawaida ili kurahisisha ubunifu wa mfumo. Uthabiti wa rangi na uthabiti juu ya joto na umri bado ni maeneo muhimu ya kuzingatia, yanayoendeshwa na viwango vya juu vya urembo vya ndani ya magari ya kisasa.