Kipimo cha LED Nyeupe 3.5x2.8x1.84mm, 3.1V, 30mA, 91mW - Kifurushi cha PLCC2

1. Muhtasari wa Bidhaa

LED hii nyeupe inatengenezwa kwa kutumia chipi ya buluu iliyounganishwa na fosforasi kutoa mwanga mweupe. Imewekwa katika kifurushi kidogo cha PLCC2 chenye vipimo 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm (urefu x upana x urefu). Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya matumizi ya mwanga wa jumla, hasa taa za ndani za gari na swichi, na kinakidhi vigezo vya majaribio ya mkazo wa AEC-Q101 kwa semiconductors za gredi za magari. Vipengele muhimu ni pamoja na pembe pana sana ya kuona, kufaa kwa mkusanyiko wote wa SMT na michakato ya solder, na kupatikana katika ufungaji wa tepi na reel. Kiwango cha unyevu ni Kiwango cha 2 kwa viwango vya JEDEC, na kijenzi kinakidhi mahitaji ya RoHS na REACH.

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Macho na Umeme (Ts=25°C)

Kwa mkondo wa majaribio wa 3mA, voltage ya mbele (VF) inaanzia 2.5V hadi 3.1V, na maadili ya kawaida karibu 2.7V hadi 3.1V. Mkondo wa nyuma (IR) kwa VR=5V ni upeo wa 10 µA, kuhakikisha uvujaji mdogo. Nguvu ya mwanga (IV) kwa 3mA ni kati ya 23 mcd na 53 mcd, kulingana na bin. Pembe ya kuona (2θ1/2) kawaida ni digrii 120, ikitoa usambazaji mpana wa mwanga. Upinzani wa joto kutoka kwa makutano hadi eneo la solder (RTHJ-S) umekadiriwa kuwa 300 °C/W upeo.

2.2 Vikomo vya Juu Kabisa

Kifaa kinaweza kustahimili nguvu ya kutolewa (PD) hadi 91 mW. Mkondo wa juu wa mbele unaoendelea ni 30 mA, wakati mkondo wa juu wa kilele (mzunguko wa 1/10, mpigo wa 10ms) unaweza kufikia 100 mA. Voltage ya nyuma imewekewa kikomo cha 5V. Ustahimilivu wa umeme tuli (HBM) ni 2000V. Viwango vya joto vya uendeshaji na uhifadhi ni vyote -40°C hadi +100°C, na joto la makutano la juu la 120°C. Wabunifu lazima wahakikishe kuwa nguvu ya kutolewa haizidi kikomo cha juu kabisa, na mkondo unapaswa kuwekewa kikomo kwa kutumia vipinga sahihi ili kuzuia kukimbia kwa joto.

3. Mfumo wa Kuweka Bin

3.1 Bin za Voltage ya Mbele na Nguvu ya Mwanga (IF=3mA)

LED imepangwa katika bini kwa voltage ya mbele na nguvu ya mwanga. Bini za voltage ni pamoja na E2 (2.5-2.6V), F1 (2.6-2.7V), F2 (2.7-2.8V), G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V). Bini za nguvu ya mwanga ni C20 (23-28 mcd), D10 (28-35 mcd), D20 (35-43 mcd), E10 (43-53 mcd). Kuweka bin huku kunawawezesha wateja kuchagua LED zenye utendaji wa umeme na macho thabiti kwa matumizi yao mahususi.

3.2 Kuweka Bin kwa Rangi

LED pia imepangwa katika bini kwa kuratibu za rangi kulingana na kromatisiti ya CIE 1931 (x,y). Bini nne kuu zimefafanuliwa: M02, M03, P02, P03. Kila bin ina eneo la mstatili katika mchoro wa kromatisiti, kuhakikisha uthabiti wa rangi. Kwa mfano, M02 inashughulikia x=0.2766-0.2866, y=0.2397-0.2477; M03 inashughulikia x=0.2857-0.2957, y=0.2557-0.2637; P02 inashughulikia x=0.2674-0.2820, y=0.2317-0.2397; P03 inashughulikia x=0.2766-0.2911, y=0.2477-0.2557. Bini hizi zinalingana na mwanga mweupe wenye joto la rangi lililounganishwa katika safu ya nyeupe ya joto hadi nyeupe ya neutral.

4. Uchambuzi wa Mikondo ya Utendaji

4.1 Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkondo wa IV)

Tabia ya kawaida ya voltage ya mbele dhidi ya mkondo wa mbele (Mchoro 1-7) inaonyesha ongezeko la kielelezo: kwa 2.5V mkondo uko karibu na sifuri, ikipanda hadi takriban 5mA kwa 2.7V, 15mA kwa 2.9V, na 30mA kwa 3.1V. Mkondo huu ni muhimu kwa kubuni saketi za uendeshaji, kwani tofauti ndogo za voltage husababisha mabadiliko makubwa ya mkondo. Kipinga cha mfululizo kinapendekezwa kwa udhibiti wa mkondo.

4.2 Nguvu ya Mwanga Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Nguvu ya mwanga jamaa huongezeka kwa mkondo wa mbele kwa njia isiyo ya mstari (Mchoro 1-8). Kwa 3mA, nguvu ni takriban 100%; kwa 1mA inashuka hadi takriban 40%; kwa 5mA inafikia takriban 170%. Kuendesha kwa mikondo ya juu huongeza mwangaza lakini pia hutoa joto zaidi, hivyo usimamizi wa joto ni muhimu.

4.3 Utegemezi wa Joto

Mchoro 1-9 hadi 1-11 unaonyesha athari ya joto la solder (Ts) kwenye utendaji. Nguvu ya mwanga jamaa hupungua kidogo kwa kuongezeka kwa joto: kwa 100°C, nguvu inashuka hadi takriban 90% ya thamani ya 25°C. Mkondo wa juu wa mbele lazima upunguzwe kadri joto linavyoongezeka. Voltage ya mbele pia hupungua kwa joto (takriban -2mV/°C), jambo linaloathiri matumizi ya nishati. Mabadiliko ya rangi kwa joto (Mchoro 1-13) yanaonyesha mwendo mdogo katika mchoro wa kromatisiti; kiratibu x kinaongezeka takriban 0.005 na y kinapungua takriban 0.005 kutoka 25°C hadi 105°C.

4.4 Sampuli ya Mionzi

Mchoro wa mionzi (Mchoro 1-12) unaonyesha muundo wa utoaji wa karibu wa Lamberti huku nguvu ya mwanga jamaa ikishuka hadi 50% kwa takriban ±60°, ikithibitisha pembe ya kuona ya 120°. Usambazaji huu mpana ni bora kwa matumizi yanayohitaji mwangaza sawa katika eneo pana.

4.5 Mwonekano

Mwonekano (Mchoro 1-14) unaonyesha kilele cha bluu karibu na 450nm kutoka kwa chipi ya InGaN na kilele pana cha fosforasi ya njano iliyozingatia karibu na 550nm, na kusababisha utoaji wa mwanga mweupe. Usambazaji wa mwonekano unashughulikia 400-700nm.

5. Maelezo ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifurushi cha LED kina urefu wa 3.50mm, upana wa 2.80mm, na urefu wa 1.84mm (mwonekano wa juu). Mwonekano wa chini unaonyesha pedi kuu ya anodi (2.50mm x 2.18mm) na pedi ya katodi (0.75mm x 2.00mm). Alama ya polarity imeonyeshwa kwenye kifurushi. Sampuli iliyopendekezwa ya solder (land pattern) ina vipimo: 2.40mm x 1.25mm kwa katodi, 4.45mm x 2.40mm kwa jumla. Uvumilivu ni ±0.2mm isipokuwa imeelezwa vinginevyo.

5.2 Ufungaji wa Tepi na Reel

LED zimefungwa kwenye tepi ya kubeba kwa nafasi ya 8mm, vipande 2000 kwa reel. Vipimo vya reel: kipenyo 178±1mm, upana 60±1mm, kipenyo cha hub 13.0±0.5mm. Tepi ina alama ya polarity na tepi ya juu ya kufunika. Lebo inajumuisha nambari ya sehemu, nambari ya spec, nambari ya kundi, msimbo wa bin, mwanga (au nguvu), bin ya kromatisiti, voltage ya mbele, msimbo wa urefu wa wimbi, idadi, na msimbo wa tarehe.

5.3 Ufungaji wa Kizuizi cha Unyevu

Reel zinawekwa kwenye mifuko ya kizuizi cha unyevu yenye kiashiria cha unyevu na kikaushio. Baada ya kufungua, LED zinapaswa kutumika ndani ya saa 24 ikiwa zimehifadhiwa kwa ≤30°C/≤60%RH. Ikiwa uhifadhi unazidi muda uliopendekezwa, kuoka kwa 60±5°C kwa >saa 24 kunahitajika.

6. Miongozo ya Solder

6.1 Profaili ya Solder ya Kurejesha

Profaili iliyopendekezwa ya kurejesha (Mchoro 3-1, Jedwali 3-1) inabainisha: kasi ya wastani ya kupanda ≤3°C/s; kupasha joto kutoka 150°C hadi 200°C kwa sekunde 60-120; muda juu ya 217°C (TL) upeo wa sekunde 60; joto la kilele (TP) 260°C kwa upeo wa sekunde 10; kasi ya kupoa ≤6°C/s. Jumla ya muda kutoka 25°C hadi kilele upeo wa dakika 8. Mizunguko miwili tu ya kurejesha inaruhusiwa; ikiwa zaidi ya saa 24 kati ya mizunguko, kuoka kunahitajika kabla ya kurejesha mara ya pili.

6.2 Solder ya Mkono na Urekebishaji

300°C, muda

6.3 Mazingatio Maalum

Kibandiko cha LED ni silikoni, ambacho ni laini. Epuka shinikizo kubwa juu ya uso wa juu wakati wa kuokota na kuweka. Usiweke kwenye PCB zilizopinda au kupiga bodi baada ya solder. Usitumie nguvu au mtetemo wakati wa kupoa. Kupoa kwa haraka baada ya kurejesha hakuruhusiwi.

7. Maelezo ya Kuagiza na Uhifadhi

7.1 Kiasi cha Ufungaji

Kiasi cha kawaida cha ufungaji ni vipande 2000 kwa reel. Kwa kiasi kikubwa, reel zimewekwa kwenye masanduku ya kadibodi. Lebo inafuata muundo ulioonyeshwa kwenye karatasi ya data.

7.2 Masharti ya Uhifadhi

Mifuko ya kizuizi cha unyevu ambayo haijafunguliwa: joto ≤30°C, unyevu ≤75%, maisha ya rafu mwaka 1 kutoka tarehe ya utengenezaji. Baada ya kufungua: matumizi yanayopendekezwa ndani ya saa 24 kwa ≤30°C/≤60%RH. Ikiwa haijatumika ndani ya saa 24, oka kwa 60±5°C kwa >saa 24 kabla ya matumizi. Kikaushio kinapaswa kubaki bluu; ikiwa kimefifia, kuoka kunahitajika.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Matumizi ya Kawaida

LED hii nyeupe inafaa sana kwa taa za ndani za gari kama vile taa za dari, taa za ramani, taa za mazingira, na taa za nyuma za dashboard. Pia inafaa kwa swichi na viashiria katika magari na vifaa vya kielektroniki vya watumiaji. Pembe pana ya kuona na saizi ndogo huifanya iwe hodari kwa miundo yenye nafasi ndogo.

8.2 Mazingatio ya Usanifu

Usimamizi wa joto ni muhimu: pedi sahihi ya PCB na kipozeo cha joto inapaswa kutumika kuweka joto la makutano ≤120°C. Tumia vipinga vya kuzuia mkondo; usizidi mkondo unaoendelea wa mbele wa 30mA. Kwa matumizi ya mpigo, weka kikomo cha mkondo wa kilele hadi 100mA kwa mzunguko wa 10%. Hatua za ulinzi wa ESD zinahitajika kwani kifaa kinaweza kuharibiwa na utiririshaji >2000V (HBM). Epuka kuweka LED kwenye mazingira yenye sulfuri >100ppm au halojeni (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, jumla < 1500ppm) ili kuzuia kutu au kubadilika rangi. Usafishaji unapendekezwa kwa kutumia alkoholi ya isopropili; usafishaji wa ultrasonic unaweza kuharibu LED.<900ppm, Cl<900ppm, jumla<1500ppm) ili kuzuia kutu au kubadilika rangi.

9. Ulinganisho wa Kiufundi

Ikilinganishwa na LED nyeupe za PLCC2 sawa, kifaa hiki kinatoa uidhinishaji wa AEC-Q101, kuhakikisha kuegemea kwa matumizi ya magari. Pembe pana ya kuona (120°) inatoa usambazaji bora wa mwanga kuliko LED zenye pembe nyembamba. Chaguzi za bin kwa voltage, nguvu ya mwanga na rangi huruhusu ulinganishaji wa uvumilivu mkali. Joto la juu la uendeshaji la 100°C (mazingira) na joto la makutano la 120°C linashindana. Hata hivyo, nguvu ya mwanga ya chini kiasi (upeo 53mcd kwa 3mA) inaweza kuhitaji vifaa vingi kwa mahitaji ya mwangaza wa juu. Urefu wa kifurushi cha 1.84mm ni mrefu kidogo kuliko baadhi ya LED nyembamba sana, lakini bado inafaa kwa miundo mingi.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Swali: Ninaweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwenye usambazaji wa 3.3V?
Jibu: Si moja kwa moja; lazima utumie kipinga cha mfululizo. Kwa 3.3V, voltage ya mbele inaweza kuwa chini kama 2.5V, na kusababisha mkondo mwingi. Hesabu thamani ya kipinga: R = (Vsupply - VF) / I. Kwa 30mA, ukichukulia VF=2.7V, R = (3.3-2.7)/0.03 = 20Ω. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu na angalia nguvu ya kutolewa.

Swali: Je, joto la rangi la kawaida ni lipi?
Jibu: Kulingana na bini za kromatisiti, joto la rangi linatoka takriban 3000K hadi 5000K kulingana na bin. Kwa mfano, bini za M02 na M03 zinalingana na nyeupe ya joto, wakati P02 na P03 ni baridi kidogo. CCT halisi inaweza kuhesabiwa kutoka kwa kuratibu za xy kwa kutumia fomula za kukadiria.

Swali: Ninawezaje kushughulikia LED nyingi katika mfululizo au sambamba?
Jibu: Unapounganisha kwa mfululizo, voltage za mbele zinaongezeka; hakikisha voltage jumla inapatikana inatosha. Kwa tawi sambamba, kila LED inapaswa kuwa na kipinga chake cha mfululizo ili kusawazisha mkondo. Usambazaji wa joto lazima uzingatiwe.

Swali: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya nje?
Jibu: Kiwango cha joto cha uendeshaji ni -40 hadi +100°C, ambacho kinashughulikia mazingira mengi ya ndani na magari. Hata hivyo, kifurushi hakijadhibitiwa kwa UV na kinaweza kuharibika kikiwa wazi kwa mwanga wa jua moja kwa moja. Kwa matumizi ya nje, ulinzi wa ziada (kwa mfano, mipako ya kufuata) inaweza kuhitajika.

11. Mifano ya Matumizi ya Vitendo

Mfano 1: Taa ya Dari ya Gari
Taa ya dari inahitaji mwangaza sawa. Kutumia LED hizi 6 nyeupe zilizopangwa katika mzunguko wa duara, kila moja ikiendeshwa kwa 20mA, inatoa mwangaza wa kutosha kwa taa za ndani. Pembe pana ya kuona inahakikisha hakuna matangazo meusi. Lenzi inaweza kuongezwa ili kusambaza mwanga zaidi. LED zimeuzwa kwenye PCB ya alumini kwa uharibifu wa joto.

Mfano 2: Mwangaza wa Nyuma wa Kitufe
Kwa swichi, LED moja huwekwa nyuma ya kitufe. Ikiendeshwa kwa 3mA, inatoa takriban 30mcd, ya kutosha kwa kiashiria kidogo. LED imewekwa juu ya PCB, na bomba la mwanga huelekeza mwanga kwenye kitufe. Mkondo mdogo hupunguza uzalishaji wa joto.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED nyeupe inafanya kazi kwa kanuni ya ubadilishaji wa fosforasi. Chipi ya LED ya buluu ya InGaN/GaN hutoa mwanga wa buluu karibu na 450nm. Mwanga huu wa buluu huchochea fosforasi inayotoa mwanga wa njano (kawaida YAG:Ce), ambayo hubadilisha sehemu ya mwanga wa buluu kuwa utoaji mpana wa njano. Mchanganyiko wa mwanga uliobaki wa buluu na njano unaonekana mweupe kwa jicho la mwanadamu. Joto halisi la rangi limedhamiriwa na muundo na mkusanyiko wa fosforasi. LED inaendeshwa na mkondo wa mbele, ambao huingiza elektroni na mashimo kwenye eneo amilifu, na kuungana tena kutoa fotoni.

13. Mwenendo wa Maendeleo

Mwenendo katika LED nyeupe kwa magari na taa za jumla unaelekea kwa ufanisi wa juu (lm/W) na utoaji bora zaidi wa rangi. Matoleo yajayo ya kifurushi hiki cha PLCC2 yanaweza kutumia fosforasi bora zaidi zenye mikondo nyembamba ya utoaji kufikia ufanisi wa juu na ubora bora wa rangi. Zaidi ya hayo, ujumuishaji na mifumo mahiri ya uendeshaji na rangi inayoweza kubadilishwa inatarajiwa. Uidhinishaji wa AEC-Q101 unaonyesha msukumo kuelekea kuegemea zaidi kwa mazingira magumu. Upunguzaji wa saizi unaendelea, kwa kifurushi nyembamba na nyayo ndogo zinazojitokeza. Hata hivyo, usimamizi wa joto unabaki kuwa changamoto kuu kadri msongamano wa nguvu unavyoongezeka.