Karatasi ya Maelezo ya Kiufundi ya LED Nyekundu ya PLCC-2 - 65-21-UR0200H-AM - Daraja la Magari - 1120mcd @ 20mA

1. Muhtasari wa Bidhaa

65-21-UR0200H-AM ni LED yenye mwangaza mkubwa, inayotoa mwanga mwekundu, iliyowekwa kwenye kifurushi kidogo cha PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) kinachounganishwa kwenye uso. Kijenzi hiki kimeundwa hasa kwa matumizi magumu ya taa za ndani za magari, kikitoa mchanganyiko wa pato la mwangaza la juu, pembe pana ya kuona, na uimara wa kuegemea. Lengo kuu la muundo wake ni kuangazia dashibodi, vikundi vya ala, na taa za mazingira za ndani kwa ujumla ambapo rangi na mwangaza thabiti ni muhimu chini ya hali tofauti za mazingira.

Faida kuu za LED hii ni pamoja na kufuzu kwa kiwango cha juu cha AEC-Q102 kwa vifaa vya optoelektronsi katika matumizi ya magari, kuhakikisha utendaji na umri wa muda mrefu chini ya hali ngumu za kawaida za ndani ya gari. Ina nguvu ya kawaida ya mwangaza ya millicandelas 1120 (mcd) kwa mkondo wa kawaida wa kuendesha wa 20mA, ikichanganywa na pembe ya kuona ya digrii 120 kwa kuonekana bora. Zaidi ya hayo, bidhaa hii inatii maagizo ya kimazingira ya RoHS, REACH, na isiyo na halojeni, na kumfanya ifae kwa masoko ya kimataifa yaliyo na kanuni kali za nyenzo.

Soko lengwa ni sekta ya magari pekee, na matumizi yameorodheshwa wazi kwa taa za ndani za magari na maonyesho ya ala. Mwelekeo huu unaamua vipimo vyake vilivyoboreshwa kwa anuwai ya joto, ulinzi wa kutokwa na umeme tuli (ESD), na kuegemea kwa muda mrefu ikilinganishwa na LED za kawaida za daraja la kibiashara.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Mwangaza na Umeme

Utendaji wa umeme na mwanga umefafanuliwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ts=25°C). Mkondo wa mbele (I_F) una kiwango cha juu kabisa cha 50mA, sehemu ya kawaida ya uendeshaji ya 20mA, na mkondo wa chini unaopendekezwa wa uendeshaji wa 5mA. Kwa 20mA, nguvu ya mwangaza (I_V) ni kati ya chini ya 710mcd hadi kawaida 1120mcd, na kiwango cha juu kilichobainishwa hadi 1800mcd, ikionyesha uwezekano wa tofauti ya utendaji katika vikundi tofauti vya uzalishaji. Voltage ya mbele (V_F) kwa mkondo huu ni kati ya 1.75V na 2.75V, na thamani ya kawaida ya 2.0V. Wimbi kuu la mwanga (λ_d) liko katika wigo nyekundu, lililobainishwa kutoka 612nm hadi 627nm, na thamani ya kawaida ya 622nm. Pembe ya kuona (2θ_½) ni digrii 120 thabiti, na uvumilivu uliobainishwa wa ±5°.

2.2 Vigezo vya Joto na Kuegemea

Usimamizi wa joto ni muhimu kwa utendaji na umri wa LED. Kifaa kina thamani mbili maalum za upinzani wa joto: upinzani wa joto wa "Halisi" (R_{th JS halisi}) wa 160 K/W kiwango cha juu na upinzani wa joto wa "Umeme" (R_{th JS el}) wa 125 K/W kiwango cha juu. Tofauti yaelekea kutokana na mbinu ya kipimo, na mbinu ya umeme ikiwa mazoea ya kawaida ya tasnia kwa makadirio. Joto la juu kabisa la kiungo (T_J) ni 125°C. Anuwai ya joto la uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -40°C hadi +110°C, ambayo ni muhimu kwa matumizi ya magari ambayo lazima yafanye kazi katika hali mbaya za hewa. Kifaa kinaweza kustahimili msukumo wa ESD (Mfano wa Mwili wa Mwanadamu) wa hadi 2kV, ikitoa kiwango cha msingi cha ulinzi wa usindikaji.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Matumizi ya nguvu ya juu kabisa (P_d) ni 137 mW. Uwezo wa mkondo wa mafuriko (I_FM) ni 100mA kwa misukumo ≤10μs na mzunguko mdogo sana wa wajibu (D=0.005). Kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma. Joto la juu la kuuza wakati wa reflow ni 260°C kwa sekunde 30, ambayo ni wasifu wa kawaida kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Uainishaji

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zinasagwa katika vikundi vya utendaji. Karatasi ya maelezo inatoa meza za kina za uainishaji kwa vigezo vitatu muhimu.

3.1 Uainishaji wa Nguvu ya Mwangaza

Nguvu ya mwangaza inaainishwa kwa kutumia mfumo wa msimbo wa herufi na nambari (k.m., L1, L2, M1... hadi GA). Kila kikundi kinashughulikia anuwai maalum ya chini na ya juu ya nguvu ya mwangaza katika millicandelas (mcd). Kwa 65-21-UR0200H-AM, vikundi vya pato vinavyowezekana vimeangaziwa na ni pamoja na V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), AA (1120-1400 mcd), na AB (1400-1800 mcd). Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu kulingana na kiwango kinachohitajika cha mwangaza kwa matumizi yao, na uvumilivu wa kipimo unaohusiana wa ±8%.

3.2 Uainishaji wa Wimbi Kuu la Mwanga

Wimbi kuu la mwanga, ambalo huamua rangi inayoonekana ya mwanga mwekundu, pia linaainishwa. Vikundi vinatambuliwa na misimbo ya tarakimu nne (k.m., 1215, 1518, 1821). Kila msimbo unalingana na anuwai ya urefu wa wimbi la nanomita 3. Kwa sehemu hii maalum, vikundi vinavyowezekana ni 1215 (612-615 nm), 1518 (615-618 nm), 1821 (618-621 nm), 2124 (621-624 nm), 2427 (624-627 nm), na 2730 (627-630 nm). Uvumilivu wa kipimo cha wimbi kuu la mwanga ni ±1nm. Uainishaji huu mkali unahakikisha usawa wa rangi katika LED nyingi katika onyesho au safu ya taa.

3.3 Uainishaji wa Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele inaainishwa kwa kutumia misimbo kama 1517, 1720, 2022, n.k., inayowakilisha anuwai za voltage katika nyongeza za 0.25V (k.m., 1.50-1.75V, 1.75-2.00V, 2.00-2.25V). Kujua V_Fkikundi ni muhimu kwa kubuni saketi za uendeshaji za mkondo zenye ufanisi na kusimamia matumizi ya nguvu.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya maelezo inajumuisha grafu kadhaa zinazoonyesha jinsi vigezo muhimu vinavyobadilika na hali za uendeshaji.

4.1 Mviringo wa IV na Nguvu ya Mwangaza ya Jamaa

Grafu ya Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele inaonyesha uhusiano wa kawaida wa kielelezo, muhimu kwa kuchagua kipingamkondo kinachofaa au kiendeshi cha mkondo thabiti. Grafu ya Nguvu ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele inaonyesha kuwa pato la mwanga linaongezeka kwa njia ya juu zaidi ya mstari na mkondo hadi kiwango fulani, lakini uendeshaji juu ya 20mA inayopendekezwa inaweza kupunguza ufanisi na kuongeza joto.

4.2 Utegemezi wa Joto

Grafu kadhaa zinaelezea athari za joto. Mviringo wa Nguvu ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo unaonyesha kuwa pato la mwanga hupungua kadiri joto linavyoongezeka—jambo muhimu la kuzingatia kwa matumizi ya magari ambapo joto la mazingira linaweza kuwa la juu. Grafu ya Voltage ya Mbele ya Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo inaonyesha V_Fina mgawo hasi wa joto, ikipungua kwa mstari kadiri joto linavyoongezeka. Sifa hii wakati mwingine inaweza kutumika kwa kuhisi joto kwa njia isiyo ya moja kwa moja. Grafu ya Wimbi Kuu la Mwanga dhidi ya Joto la Kiungo inaonyesha mabadiliko madogo ya rangi nyekundu (ongezeko la urefu wa wimbi) kadiri joto linavyoongezeka.

4.3 Usambazaji wa Wigo na Kupunguzwa kwa Nguvu

Grafu ya Usambazaji wa Wigo wa Jamaa inathibitisha pato la mwanga mwekundu lenye rangi moja lililozingatia karibu 622nm. Mviringo wa Kupunguzwa kwa Mkondo wa Mbele ni muhimu kwa muundo wa joto; unaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea lazima upunguzwe kadiri joto la pedi la kuuza linavyoongezeka. Kwa mfano, kwa joto la pedi la 110°C, mkondo wa juu unaoendelea ni 35mA pekee. Grafu ya Uwezo wa Kukabiliana na Misukumo Inayoruhusiwa inatoa miongozo ya kuendesha LED kwa mikondo ya misukumo katika mizunguko tofauti ya wajibu, ikiruhusu mwangaza wa papo hapo wa juu katika matumizi ya kuzidisha.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

LED hutumia kifurushi cha kawaida cha PLCC-2 kinachounganishwa kwenye uso. Ingawa mchoro halisi wa mitambo kutoka ukurasa wa 15 haujarudiwa hapa, vipimo vya kawaida vya PLCC-2 vinajulikana sana katika tasnia. Kifurushi kinajumuisha mwili wa plastiki uliotengenezwa na waya mbili. Upeo wa umeme unaonyeshwa na umbo la kifurushi au alama juu, na cathode kawaida hutambuliwa. Karatasi ya maelezo pia inajumuisha mpangilio wa "Pedi ya Kuuza Inayopendekezwa" kwenye ukurasa wa 16, ambayo ni muhimu kwa ubunifu wa PCB ili kuhakikisha kuuza sahihi, upunguzaji wa joto, na uthabiti wa mitambo.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Kijenzi kimeundwa kwa michakato ya kuuza reflow inayolingana na wawezi wasio na risasi. Wasifu uliobainishwa kwenye ukurasa wa 16 (Wasifu wa Kuuza Reflow) unaruhusu joto la kilele cha 260°C kwa hadi sekunde 30. Hii ni wasifu wa kawaida wa IPC/JEDEC. Wabunifu lazima wahakikishe mchakato wao wa usanikishaji unabaki ndani ya mipaka hii ili kuzuia uharibifu wa kifurushi au kuharibika kwa die ya ndani na vifungo vya waya. Sehemu ya "Tahadhari ya Matumizi" (ukurasa wa 19) kwa uwezekano ina maagizo muhimu ya usindikaji, uhifadhi, na usafishaji ili kudumisha kuegemea, kama vile kuepuka kufichuliwa kwa mazingira yenye sulfuri ambayo yanaweza kutu waya zilizopakwa fedha (zinazorejelewa na "Vigezo vya Majaribio ya Sulfuri" kwenye ukurasa wa 20).

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

"Taarifa za Ufungaji" (ukurasa wa 17) zinaelezea kwa kina jinsi LED zinavyotolewa, kwa kawaida kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa ulioviringishwa kwenye reeli, zinazofaa kwa vifaa vya usanikishaji vya kuchukua-na-kuweka otomatiki. Nambari ya sehemu 65-21-UR0200H-AM inafuata mfumo wa uwezekano wa msimbo wa ndani ambao unaweza kujumuisha taarifa kuhusu aina ya kifurushi, rangi, kikundi cha utendaji, na sifa zingine. Sehemu ya "Taarifa za Kuagiza" (ukurasa wa 14) ingetoa misimbo maalum ya kuagiza inayolingana na vikundi tofauti vya nguvu ya mwangaza, urefu wa wimbi, na voltage ya mbele, ikiruhusu uteuzi sahihi kwa uzalishaji.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Kama ilivyotajwa, matumizi ya msingi ni Taa za Ndani za Magari na Vikundi vya Ala. Hii inajumuisha taa za nyuma kwa vifungo, swichi, na alama kwenye kituo cha udhibiti, mwanga kwa vifungo vya milango na sehemu za miguu, na, muhimu zaidi, kama taa za kiashiria na onyo ndani ya kikundi cha ala. Pembe pana ya kuona ya digrii 120 inafanya ifae kwa matumizi ambapo LED inaweza kutazamwa si moja kwa moja.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Wakati wa kubuni na LED hii, wahandisi lazima wazingatie mambo kadhaa:Kuendesha Mkondo:Tumia kiendeshi cha mkondo thabiti au kipingamkondo kilichowekwa kwa 20mA (kawaida) ili kuhakikisha mwangaza thabiti na umri wa muda mrefu.Usimamizi wa Joto:Mviringo wa kupunguzwa kwa nguvu lazima uzingatiwe. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia za joto ili kuondoa joto kutoka kwa pedi za kuuza, haswa katika mazingira ya joto la juu la mazingira kama dashibodi ya gari kwenye jua la moja kwa moja.Ubunifu wa Mwanga:Pembe pana ya kuona inaweza kuhitaji viongozi vya mwanga au vifaa vya kusambaza mwanga ili kuunda boriti kwa madhumuni maalum ya kiashiria.Ulinzi wa ESD:Ingawa imepimwa kwa 2kV HBM, kujumuisha ulinzi wa msingi wa ESD kwenye PCB ni mazoea mazuri kwa vifaa vya elektroniki vya magari.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za kibiashara za PLCC-2 nyekundu, 65-21-UR0200H-AM inajitofautisha kupitia sifa zake za daraja la magari. Tofauti kuu ni pamoja na:Kufuzu kwa AEC-Q102:Hii inajumuisha mkusanyiko wa majaribio ya mkazo (maisha ya uendeshaji ya joto la juu, mzunguko wa joto, ukinzani wa unyevu, n.k.) ambayo sehemu za kibiashara hazipiti.Anuwai ya Joto Iliyopanuliwa:Uendeshaji kutoka -40°C hadi +110°C unazidi anuwai ya kawaida ya -40°C hadi +85°C au +100°C ya sehemu za kibiashara.Uimara wa Kutu:Uainishaji wa "Darasa B1" kwa uimara wa kutu unaonyesha majaribio dhidi ya uchafuzi maalum wa gesi unaojulikana katika mazingira ya magari.Uainishaji Mkali na Uainishaji:Vigezo kwa kawaida vimeainishwa kwa uvumilivu mkali zaidi na uainishaji wa kina zaidi ili kuhakikisha uthabiti wa kiwango cha mfumo.

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

Swali: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 50mA kwa kuendelea?

Jibu: Hapana. Kiwango cha Juu Kabisa cha 50mA ni kikomo cha mkazo. Kwa uendeshaji wa kuaminika wa muda mrefu, lazima ufuate mviringo wa kupunguzwa kwa nguvu kulingana na joto la pedi la kuuza. Katika hali za kawaida za mazingira, 20mA ndiyo mkondo unaopendekezwa unaoendelea.

Swali: Kuna tofauti gani kati ya upinzani wa joto wa "Halisi" na "Umeme"?

Jibu: Mbinu ya "Umeme" hutumia voltage ya mbele inayohisi joto kama wakala wa kuhesabu upinzani wa joto na kwa kawaida hutumiwa kwa uainishaji. Mbinu ya "Halisi" inaweza kuhusisha kipimo cha joto cha moja kwa moja zaidi. Kwa madhumuni ya ubunifu, kutumia thamani ya juu zaidi (160 K/W) ni ya kihafidhina zaidi kwa mahesabu ya joto.

Swali: Ninawezaje kufasiri msimbo wa kikundi cha nguvu ya mwangaza (k.m., AA) katika agizo?

Jibu: Msimbo wa kikundi unahakikisha kuwa nguvu ya mwangaza ya LED iko ndani ya anuwai maalum ya kikundi hicho (k.m., AA = 1120-1400 mcd). Lazima uagize msimbo maalum wa kikundi unaohitajika kwa uthabiti wa mwangaza wa matumizi yako.

Swali: Je, diode ya ulinzi ya nyuma ni muhimu?

Jibu: Ndio. Karatasi ya maelezo inasema wazi kuwa kifaa "hakijaundwa kwa uendeshaji wa nyuma." Diode ya kuzuia mfululizo au diode ya kuzunguka kwenye LED ni muhimu ikiwa kuna uwezekano wowote wa voltage ya nyuma kutumika, ambayo ni ya kawaida katika mifumo ya nguvu ya magari.

11. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni kiashiria cha onyo cha mwekundu cha "Kuangalia Injini" kwa kikundi cha ala cha magari.

Uchaguzi:65-21-UR0200H-AM imechaguliwa kwa kufuata AEC-Q102, mwangaza wa juu, na rangi nyekundu. Kikundi cha urefu wa wimbi katika anuwai ya 612-621nm kinaweza kuchaguliwa kwa muonekano wa kawaida wa mwekundu.

Ubunifu wa Saketi:Usambazaji wa nguvu wa kikundi ni 12V kwa jina (unaweza kutoka 9V hadi 16V). Kipingamkondo rahisi mfululizo kimechaguliwa kwa ufanisi wa gharama. Kwa kutumia V ya kawaida_Fya 2.0V kwa 20mA: R = (12V - 2.0V) / 0.020A = 500Ω. Kipingamkondo cha kawaida cha 510Ω kimechaguliwa, na kusababisha mkondo wa ~19.6mA, ambao unakubalika. Kipimo cha nguvu cha kipingamkondo kinahesabiwa: P = I²R = (0.0196)²* 510 ≈ 0.2W, kwa hivyo kipingamkondo cha 1/4W kinatosha.

Ukaguzi wa Joto:LED itawekwa kwenye PCB ya kikundi. Kwa kudhania joto la juu la ndani ya gari la 85°C na kupanda kwa joto la PCB kilichohesabiwa kwa 15°C kwenye pedi, joto la pedi ni 100°C. Kwa kushauriana na mviringo wa kupunguzwa kwa nguvu, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea kwa 100°C ni takriban 40mA. Mkondo wetu wa ubunifu wa ~20mA uko ndani ya kikomo hiki, na kutoa ukingo mzuri wa usalama.

Ubunifu wa Mwanga:Bomba la mwanga au kofia ndogo ya kusambaza mwanga imebuniwa ili kuongoza mwanga kutoka kwa LED ya SMD kwenye PCB hadi ikoni ya kiashiria inayokabiliwa mbele kwenye fascia ya kikundi, kwa kutumia pembe ya kuona ya digrii 120.

12. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki ni diode inayotoa mwanga (LED), diode ya kiungo cha p-n cha semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa diode (takriban 1.75-2.75V kwa LED hii nyekundu) inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye kiungo. Vibeba malipo hivi hujumuika tena, na kwa muundo huu maalum wa nyenzo (uwezekano wa msingi wa AlGaInP), sehemu ya nishati ya kujumuika tena hutolewa kama fotoni (mwanga) na urefu wa wimbi unaolingana na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semikondukta, na kusababisha mwanga mwekundu na wimbi kuu la mwanga karibu 622nm. Kifurushi cha plastiki cha PLCC-2 kinajumuisha die ya semikondukta, kinatoa ulinzi wa mitambo, na kinajumuisha lenzi iliyotengenezwa ambayo huunda mwanga unaotolewa kuwa muundo maalum wa pembe ya kuona ya digrii 120.

13. Mienendo ya Teknolojia

Katika sekta ya LED za magari, mienendo kadhaa inaonekana. Kuna juhudi endelevu kuelekeaufanisi wa juu zaidi wa mwangaza(pato zaidi la mwanga kwa wati ya umeme), ikiruhusu maonyesho yenye mwangaza zaidi au matumizi ya chini ya nguvu na uzalishaji wa joto.Uboreshaji wa uthabiti wa rangi na uainishaji mkali zaidini muhimu kadiri maonyesho yanavyokuwa ya kisasa zaidi.Uboreshaji wa kuegemea na uimarahubaki kuu, na maendeleo endelevu katika nyenzo za kifurushi ili kustahimili joto la juu na mikazo mbaya zaidi ya mazingira, ikiwa ni pamoja na ukinzani wa aina mpya za uchafuzi. Zaidi ya hayo, ushirikishaji waelektroniki za kiendeshi na udhibitimoja kwa moja na kifurushi cha LED (k.m., LED zenye akili zilizo na IC zilizojumuishwa kwa kupunguza mwangaza kwa PWM au uchunguzi) ni mwenendo unaokua, ingawa sehemu hii maalum inabaki kijenzi tofauti, kisicho na kiendeshi.