Hati ya Kiufundi ya LED ya Mstatili ya Rangi ya Manjano ya Kahawia LTL-6201KY - Teknolojia ya AlInGaP

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTL-6201KY ni chanzo cha mwanga thabiti kilichobuniwa kuwa onyesho la mstatili. Kazi yake kuu ni kutoa eneo kubwa, lenye mwangaza na sawa la utoaji kwa matumizi yanayohitaji viashiria vya kuonekana wazi. Kifaa hiki kimejengwa kwa kutumia teknolojia ya kisasa ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), iliyosanidiwa mahsusi kutoa pato la mwanga wa rangi ya manjano ya kahawia. Teknolojia hii, iliyokua kwenye msingi wa uwazi wa GaAs (Gallium Arsenide), inachangia ufanisi na usafi wa rangi. Bidhaa hii imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha mstari-mbili (DIP), na kufanya iweze kufanana na mbinu mbalimbali za kusakinisha, zikiwemo ufungaji wa paneli na maandishi, jambo linalopanua utumiaji wake katika makusanyiko tofauti ya elektroniki na interfaces za watumiaji.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Kifaa hiki kinatoa faida kadhaa muhimu zinazofanya kiwe kifaa kinachofaa kwa anuwai ya matumizi ya viwanda, biashara na watumiaji. Eneo lake kubwa na lenye mwangaza la utoaji wa mwanga linahakikisha kuonekana kwa juu, jambo muhimu kwa viashiria vya hali, mwanga wa nyuma kwa maandishi na paneli, na mwanga wa jumla katika nafasi zilizofungwa. Hitaji la chini la nguvu linalingana na kanuni za kisasa za ubunifu wa ufanisi wa nishati, huku uwiano bora wa tofauti ya kuwasha/kuzima ukihakikisha kuwa kionyeshi kinatofautishwa wazi kati ya hali zake za kazi na zisizo za kazi. Pembe pana ya kuona ni faida kubwa kwa matumizi ambapo kionyeshi kinaweza kutazamwa kutoka nafasi mbalimbali, sio tu moja kwa moja. Uaminifu wa asili wa teknolojia ya LED unamaanisha kuwa kifaa hiki kinatoa maisha marefu ya uendeshaji, upinzani wa mshtuko na mtikisiko, na utendakazi thabiti kwa muda. Masoko makuu yanayolengwa ni pamoja na paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupimia, elektroniki za watumiaji, taa za ndani za magari, na matumizi yoyote yanayohitaji taa ya kionyeshi imara, ya kuaminika na yenye mwangaza.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Uelewa kamili wa vipimo vya kifaa hiki ni muhimu kwa ujumuishaji sahihi katika muundo wa saketi. Vigezo hivi vinabainisha mipaka ya uendeshaji na utendakazi unaotarajiwa chini ya hali maalum.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwapitishwa kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Mtawanyiko wa Nguvu kwa Chip Kila Moja:75 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kinaweza kutawanywa kama joto na kila chip ya LED ndani ya kifurushi bila kusababisha uharibifu.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Chip Kila Moja:100 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu wa papo hapo unaoruhusiwa, lakini tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1 ms. Kuizidi hii, hata kwa muda mfupi, kunaweza kusababisha kushindwa kwa mshtuko.
• Mkondo wa Mbele wa Endelezi kwa Chip Kila Moja:25 mA kwa 25°C. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji wa DC endelevu. Kipengele cha kupunguza thamani cha 0.33 mA/°C kinatumika kwa halijoto ya mazingira (Ta) juu ya 25°C. Kwa mfano, kwa 50°C, mkondo wa juu endelevu utakuwa takriban 25 mA - (0.33 mA/°C * 25°C) = 16.75 mA.
• Voltage ya Nyuma kwa Chip Kila Moja:5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma inayozidi thamani hii inaweza kuvunja makutano ya PN ya LED.
• Safu ya Halijoto ya Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C. Kifaa kinaweza kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya safu hii ya halijoto ya mazingira.
• Halijoto ya Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, kipimo cha 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni muhimu kwa michakato ya kuuza mawimbi au reflow ili kuzuia uharibifu wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme & Macho (kwa Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendakazi vilivyopimwa chini ya hali maalum za majaribio, na kutoa tabia inayotarajiwa wakati wa uendeshaji wa kawaida.

• Uzito wa Mwangaza wa Wastani (Iv):Chini kabisa 43 mcd, Kawaida 109 mcd kwa mkondo wa mbele (IF) wa 10 mA. Kigezo hiki kimepangwa, kumaanisha vifaa vinapangwa au kuchaguliwa kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa. Inapimwa kwa kutumia sensor na kichujio kinachofanana na mwitikio wa macho ya jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE).
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λp):595 nm (nanomita) kwa IF=20 mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya macho ina kiwango cha juu.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):15 nm kwa IF=20 mA. Hii inaonyesha usafi wa wigo au kuenea kwa urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa. Thamani ndogo inaonyesha mwanga wa rangi moja (safi zaidi).
• Urefu wa Wimbi Kuu (λd):592 nm kwa IF=20 mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaowakilisha vyema rangi ya mwanga inayoonekana na jicho la mwanadamu, ambayo kwa kifaa hiki iko katika eneo la manjano ya kahawia.
• Voltage ya Mbele (VF):Chini kabisa 2.05 V, Kawaida 2.6 V kwa IF=20 mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha mkondo maalum. Ni muhimu kwa kubuni saketi ya kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (IR):Kiwango cha juu cha 100 µA kwa voltage ya nyuma (VR) ya 5 V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati kifaa kinapopendelewa nyuma kwa kiwango chake cha juu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kupanga

Hati ya maelezo inasema wazi kuwa uzito wa mwangaza "umepangwa." Hii inarejelea desturi ya kawaida ya tasnia inayojulikana kama kupanga. Wakati wa utengenezaji, kuna tofauti za asili katika utendakazi wa vifaa vya semikondukta. Ili kuhakikisha uthabiti kwa mtumiaji wa mwisho, LED hupimwa baada ya uzalishaji na kupangwa katika makundi tofauti, au "mabenki," kulingana na vigezo muhimu. Kwa LTL-6201KY, kigezo kikuu kilichopangwa niUzito wa Mwangaza (Iv). Hati ya maelezo inatoa safu (43-109 mcd kwa 10mA), lakini katika uzalishaji, vifaa vingepangwa katika safu ndogo zaidi (mfano, 43-55 mcd, 56-70 mcd, n.k.). Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na kiwango cha mwangaza kinachojulikana na thabiti kwa matumizi yao, jambo muhimu kwa bidhaa zinazohitaji muonekano sawa kwenye viashiria vingi. Ingawa haijaelezewa kwa kina katika hati hii fupi, vigezo vingine vya kawaida vya kupanga kwa LED zenye rangi vinaweza kujumuisha voltage ya mbele (VF) na urefu wa wimbi kuu (λd) ili kuhakikisha uthabiti wa rangi.

4. Uchambuzi wa Mkondo wa Utendakazi

Ingawa sehemu iliyotolewa ya hati ya maelezo inataja "Mikondo ya Kawaida ya Sifa za Umeme / Macho," michoro maalum haijajumuishwa katika maandishi. Kwa kawaida, mikondo kama hiyo kwa LED kama LTL-6201KY ingejumuisha:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkondo wa I-V):Mkondo huu usio wa mstari unaonyesha uhusiano kati ya mkondo unaotiririka kupitia LED na voltage kwenye hiyo. Ni muhimu kwa kubuni saketi ya kiendeshi, kwani mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo.
• Uzito wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele:Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa kiendeshi. Kwa kawaida ni mstari katika safu fulani lakini itajaa kwa mikondo ya juu, na mkondo mwingi husababisha kupungua kwa ufanisi na kuzeeka kwa kasi.
• Uzito wa Mwangaza dhidi ya Halijoto ya Mazingira:Mkondo huu unaonyesha kupunguzwa kwa pato la mwanga kadiri halijoto ya makutano ya LED inavyoongezeka. Halijoto za juu kwa ujumla hupunguza pato la mwanga na inaweza kuhama urefu wa wimbi kidogo.
• Usambazaji wa Wigo:Mchoro unaonyesha uzito wa jamaa wa mwanga unaotolewa katika wigo wa urefu wa wimbi, unaozingatia urefu wa wimbi la kilele la 595nm na nusu-upana uliobainishwa.

Wabunifu lazima watazame hati kamili ya maelezo na grafu hizi ili kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida (mikondo tofauti, halijoto) na kuongeza utendakazi na uaminifu.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Mchoro

Kifaa hiki kinatumia kifurushi cha mstatili, cha mstari-mbili. Mchoro wa vipimo hutoa vipimo muhimu vya mpangilio wa PCB (Bodi ya Saketi ya Kuchapishwa), ikiwa ni pamoja na urefu wa jumla, upana, na urefu wa kifurushi, nafasi kati ya pini (pitch), kipenyo cha pini, na nafasi ya dirisha la utoaji wa mwanga. Kumbuka linabainisha kuwa vipimo vyote viko kwenye milimita, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm (0.01 inchi) isipokuwa ikibainishwa vinginevyo. Kufuata kwa usahihi vipimo hivi ni muhimu kwa kutoshea kwa usahihi katika mapengo ya paneli na kwenye PCB.

5.2 Muunganisho wa Pini na Utambulisho wa Ubaguzi

LTL-6201KY ina pini 8. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo: 1-Kathodi A, 2-Anodi A, 3-Anodi B, 4-Kathodi B, 5-Kathodi D, 6-Anodi D, 7-Anodi C, 8-Kathodi C. Usanidi huu unaonyesha kuwa mstatili una chip nyingi za LED (labda nne, zilizopewa jina A, B, C, D) zilizopangwa katika saketi maalum. Mchoro wa saketi ya ndani, ingawa haujaelezewa hapa, ungeonyesha jinsi anodi na kathodi hizi zinaunganishwa ndani. Ubaguzi sahihi ni muhimu sana; kuunganisha LED kwa upendeleo wa nyuma kutazuia kuwa na mwanga na, ikiwa kiwango cha voltage ya nyuma kimezidi, kunaweza kuharibu kifaa. Kifurushi kinaweza kuwa na alama ya kimwili (notch, nukta, au ukingo uliokata) kutambulisha Pini 1.

6. Miongozo ya Kuuza na Kusanyiko

Sehemu ya viwango vya juu kabisa inatoa kigezo muhimu cha kuuza: halijoto ya mwili haipaswi kuzidi 260°C kwa zaidi ya sekunde 3. Hii ni kiwango cha kawaida kwa vifaa vingi vya kupitia-tundu. Kwa kuuza mawimbi, kasi ya conveyor na halijoto ya joto la awali lazima zidhibitiwe ili kufikia kikomo hiki. Kwa kuuza kwa mikono, chuma chenye udhibiti wa halijoto kinapaswa kutumiwa, na wakati wa mguso na pini upunguzwe. Inapendekezwa kuuzwa sio karibu zaidi ya 1.6mm kutoka kwa mwili wa plastiki ili kuzuia uharibifu wa joto. Baada ya kuuza, kifaa kinapaswa kuruhusiwa kupoa kwa asili. Utaratibu sahihi wa usimamizi wa ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) unapaswa kufuatwa wakati wa hatua zote za kusanyiko ili kuzuia uharibifu wa makutano nyeti ya semikondukta.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Paneli za Udhibiti wa Viwanda:Viashiria vya hali kwa mashine, kuwasha/kuzima nguvu, kengele za hitilafu, na uteuzi wa hali.
• Vifaa vya Kupimia:Mwanga wa nyuma kwa swichi, mizani, na dira kwenye vifaa vya majaribio.
• Elektroniki za Watumiaji:Viashiria vya nguvu, taa za hali ya kazi (mfano, rekodi, cheza, kimya) kwenye vifaa vya sauti/video.
• Ndani za Magari:Mwanga kwa swichi za dashibodi, viashiria vya kubadilisha gia, au mwanga wa jumla wa kabati (ambapo rangi na mwangaza vinafaa).
• Maandishi na Paneli:Mwanga wa nyuma kwa lebo zilizochongwa au kuchapishwa kwenye paneli za mbele, na kutoa muonekano wa kitaalamu, wenye mwanga sawasawa.

7.2 Mazingatio Muhimu ya Ubunifu

• Kuzuia Mkondo:LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Upinzani wa mfululizo wa kuzuia mkondo ni lazima wakati wa kuendesha kutoka chanzo cha voltage ili kuweka sehemu ya uendeshaji (mfano, 10mA au 20mA kulingana na hati ya maelezo) na kuzuia kukimbia kwa joto. Thamani ya upinzani inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_chanzo - VF_LED) / I_inayotaka.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa ni nguvu ya chini, mkondo wa kupunguza thamani kwa mkondo endelevu lazima uheshimiwe. Katika mazingira ya halijoto ya juu ya mazingira au nafasi zilizofungwa, mkondo halisi lazima upunguzwe ili kuzuia kuzidi mipaka ya halijoto ya makutano, ambayo inaathiri pato la mwanga na maisha ya huduma.
• Pembe ya Kuona:Pembe pana ya kuona ni ya manufaa lakini lazima izingatiwe katika muundo wa mitambo. Mwanga unaweza kumwagika katika maeneo ya karibu, ambayo inaweza kuwa ya kuvutia au kuhitaji viongozi/viwambo vya mwanga kudhibiti.
• Kupanga kwa Uthabiti:Kwa matumizi yenye viashiria vingi, kunyambua benki nyembamba ya uzito wa mwangaza kutoka kwa msambazaji kunapendekezwa ili kuhakikisha mwangaza sawa katika bidhaa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya LTL-6201KY ni matumizi yake yaTeknolojia ya AlInGaPkwa mwanga wa manjano ya kahawia. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama LED za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, kumaanisha pato la mwanga zaidi kwa nguvu sawa ya umeme. Pia inatoa uthabiti bora wa rangi juu ya halijoto na maisha ya huduma, na rangi iliyojaa zaidi, safi kutokana na nusu-upana yake nyembamba ya wigo. Sura ya mstatili yenye eneo kubwa la utoaji na ufungaji wa DIP hufanya iwe tofauti na LED ndogo, za chanzo cha nukta (kama LED za mviringo 3mm au 5mm) na njia mbadala za vifaa vya kusakinisha uso (SMD), na kutoa usimamizi rahisi wa kusanyiko la kupitia-tundu na uwezekano wa kutawanya joto bora kupitia waya zake ndefu.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 30mA kwa mwangaza zaidi?

A: Kiwango cha juu cha mkondo endelevu ni 25mA kwa 25°C. Kuendesha kwa 30mA kunazidi kiwango hiki, ambacho kitaongeza halijoto ya makutano, kupunguza ufanisi, na kufupisha kwa kiasi kikubwa maisha ya huduma ya kifaa. Hairuhusiwi.

Q: Voltage ya mbele imeorodheshwa kama "2.05V chini, 2.6V kawaida." Thamani gani ninapaswa kutumia kwa hesabu yangu ya saketi?

A: Kwa muundo thabiti, tumia thamani ya juu ya kawaida (2.6V) ili kuhakikisha nafasi ya kutosha ya voltage. Ukitumia kiwango cha chini (2.05V) na kupata kifaa chenye VF ya juu, saketi yako inaweza isitoi mkondo wa kutosha kufikia mwangaza unaotaka.

Q: "Iliyopangwa kwa pato la mwanga" inamaanisha nini kwa agizo langu?

A: Inamaanisha unaweza kuomba vifaa kutoka safu maalum ya mwangaza (benki). Ikiwa matumizi yako yanahitaji mwangaza thabiti kwenye vitengo vingi, unapaswa kushauriana na hati ya kina ya kupanga ya msambazaji na kubainisha msimbo wa benki ya Iv unayotaka wakati wa kuagiza.

Q: Je, naweza kuunganisha chip nne za ndani za LED kwa mfululizo?

A: Mchoro wa saketi ya ndani unahitajika kuthibitisha. Mpangilio wa pini uliotolewa unaonyesha anodi na kathodi huru kwa chip A, B, C, D. Hii kwa kawaida huruhusu udhibiti wa kibinafsi au wiring katika mchanganyiko mbalimbali wa mfululizo/sambamba, lakini usanidi lazima uthibitishwe dhidi ya mchoro ili kuzuia saketi fupi.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kubuni paneli ya hali kwa router ya mtandao yenye taa nne za kionyeshi (Nguvu, Mtandao, Wi-Fi, Ethernet).

LTL-6201KY imechaguliwa kwa mwanga wake mkavu, sawa wa manjano ya kahawia na pembe pana ya kuona. Reli ya usambazaji ya 5V inapatikana kwenye PCB. Kwa lengo la mkondo wa mbele wa 15mA (msuluhisho kati ya mwangaza na matumizi ya nguvu), na kutumia VF ya kawaida ya 2.4V, thamani ya upinzani wa kuzuia mkondo inahesabiwa: R = (5V - 2.4V) / 0.015A = 173.3 Ohms. Upinzani wa kawaida wa 180 Ohm huchaguliwa. Saketi nne zinazofanana zimejengwa, moja kwa kila LED. LED zimesakinishwa nyuma ya paneli ya mbele na maandishi yaliyochongwa kwa laser. Kwa sababu LED zimepangwa kwa uzito thabiti, viashiria vyote vinavyoonekana kuwa na mwangaza sawa kwa mtumiaji. Pembe pana ya kuona inahakikisha hali inaonekana hata wakati router imewekwa kwenye rafu ya chini.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga kupitia mchakato unaoitwa electroluminescence. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye makutano ya PN ya nyenzo za semikondukta (katika kesi hii, AlInGaP), elektroni kutoka eneo la aina-N huchanganyika tena na mashimo kutoka eneo la aina-P katika eneo la kupungua. Uchanganyiko huu huruhusu nishati kwa njia ya fotoni (chembe za mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo za semikondukta. AlInGaP ina pengo la bendi linalolingana na mwanga katika sehemu nyekundu, ya machungwa, ya manjano ya kahawia, na manjano ya wigo unaoonekana. Matumizi ya msingi wa uwazi wa GaAs huruhusu mwanga zaidi unaozalishwa kutoka kwenye chip, na kuongeza ufanisi wa jumla wa uchimbaji wa mwanga ikilinganishwa na msingi wa kunyonya.

12. Mienendo ya Maendeleo ya Teknolojia

Mwelekeo katika teknolojia ya LED ya kionyeshi unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi, uaminifu mkubwa zaidi, na ufungaji wa kompakt zaidi. Ingawa vifurushi vya DIP vya kupitia-tundu kama LTL-6201KY bado vinatumika kwa matumizi fulani yanayohitaji usimamizi wa nguvu ya juu au urahisi wa kusanyiko kwa mikono, tasnia kwa kiasi kikubwa imebadilika hadi vifurushi vya Kifaa cha Kusakinisha Uso (SMD) (mfano, 0603, 0805, PLCC) kwa kusanyiko kiotomatiki wa PCB, na kuokoa nafasi na gharama. Kwa LED zenye rangi, teknolojia ya AlInGaP kwa nyekundu-manjano ya kahawia na InGaN (Indium Gallium Nitride) kwa bluu-kijani-nyeupe imekuwa kuu kutokana na utendakazi wao bora. Maendeleo ya baadaye yanaweza kuzingatia ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa watt), uboreshaji wa uonyeshaji wa rangi kwa LED nyeupe, na ujumuishaji wa elektroniki za udhibiti (kama viendeshi vya mkondo thabiti) ndani ya kifurushi cha LED yenyewe ("LED zenye akili"). Hata hivyo, kanuni za msingi za uaminifu, vipimo wazi vya hati ya maelezo, na muundo sahihi wa joto na umeme bado ni thabiti na muhimu kwa utekelezaji mafanikio.