LTST-S270KFKT LED ya Machungwa ya SMD - Mtazamo wa Upande - 2.0-2.4V - 30mA - 75mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi kwa LED ya juu-nguvu ya mwanga, ya mtazamo wa upande, inayowekwa kwenye uso. Kifaa hiki hutumia chip ya kisasa ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga wa machungwa wenye nguvu. Imeundwa kwa michakato ya kukusanyika kiotomatiki, imefungwa kwenye mkanda wa 8mm na kusambazwa kwenye reeli za inchi 7, na hivyo inafaa kwa uzalishaji wa wingi. Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS na imeainishwa kama bidhaa ya kijani kibichi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na mwanga wake wa juu sana kutokana na teknolojia ya AlInGaP, usawa na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared, na muundo wake wa kutolea mwanga upande ambao unafaa kwa matumizi yanayohitaji mwanga kutoka upande wa kifaa. Kifurushi chake cha kiwango cha EIA kinahakikisha usawa mpana. LED hii inalengwa kwa matumizi katika vifaa vya umeme vya watumiaji, viashiria vya viwanda, taa za ndani za magari, na mwanga wa nyuma ambapo kiashiria cha machungwa kidogo, cha kuaminika na chenye nguvu kinahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa imebainishwa chini ya joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):75 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kutawanya kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_F(peak)):80 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo na mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa pigo la 0.1ms.
• Mkondo wa Mbele wa Endelevu (I_F):30 mA DC. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji endelevu.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya nyuma zaidi ya kikomo hiki kunaweza kuvunja makutano ya LED.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (T_opr):-30°C hadi +85°C.
• Safu ya Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +85°C.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared:Inastahimili 260°C kwa sekunde 10, ambayo ni ya kawaida kwa michakato ya reflow isiyo na risasi (Pb-free).

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwa Ta=25°C na mkondo wa mbele (I_F) wa 20 mA, isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

• Uzito wa Mwangaza (I_V):45.0 - 90.0 mcd (kawaida). Uzito halisi umegawanywa katika daraja (angalia Sehemu ya 3). Hupimwa kwa sensor/filter inayokaribia mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuangalia (2θ_1/2):Digrii 130 (kawaida). Pembe hii pana ya kuangalia ni sifa ya muundo wa lenzi ya mtazamo wa upande.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):611 nm (kawaida). Urefu wa wimbi ambapo pato la wigo ni la juu kabisa.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):605 nm (kawaida kwa I_F=20mA). Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaotokana na chati ya rangi ya CIE.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):17 nm (kawaida). Kipimo cha usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.0 - 2.4 V (kawaida kwa I_F=20mA). Kushuka kwa voltage kwenye LED inapopita mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (kiwango cha juu kwa V_R=5V). Mkondo mdogo wa uvujaji wakati LED iko kwenye bias ya nyuma.

Tahadhari ya ESD:Kifaa hiki kinaweza kuharibika kwa kutokwa na umeme tuli (ESD). Taratibu sahihi za kushughulikia, zikiwemo matumizi ya mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini na vifaa vya kuzuia umeme tuli, ni lazima ili kuzuia uharibifu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Uzito wa mwangaza wa LED umepangwa katika daraja ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Msimbo wa daraja unabainisha safu ya chini na ya juu ya uzito.

• Msimbo wa Daraja P:45.0 - 71.0 mcd
• Msimbo wa Daraja Q:71.0 - 112.0 mcd
• Msimbo wa Daraja R:112.0 - 180.0 mcd
• Msimbo wa Daraja S:180.0 - 280.0 mcd

Toleo la +/-15% linatumika kwa kila daraja la uzito. Mfumo huu unawawezesha wasanifu kuchagua daraja linalofaa la mwangaza kwa matumizi yao, kwa kusawazisha gharama na utendaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mikunjo maalum ya michoro inarejelewa kwenye waraka (mfano, Kielelezo 1 kwa pato la wigo, Kielelezo 6 kwa pembe ya kuangalia), uhusiano wa kawaida unaweza kuelezewa:

• Mkunjo wa I-V (Mkondo-Voltage):Voltage ya mbele (V_F) inaonyesha uhusiano wa logarithmic na mkondo wa mbele (I_F). Ni thabiti kiasi katika safu ya kawaida ya uendeshaji lakini huongezeka kwa mkondo.
• Uzito wa Mwangaza dhidi ya Mkondo:Pato la mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele hadi kiwango cha juu cha mkondo kilichowekwa. Kuendesha juu ya mkondo uliowekwa husababisha ongezeko la ziada la joto na uwezekano wa kushuka kwa ufanisi (droop).
• Utegemezi wa Joto:Voltage ya mbele kwa kawaida hupungua kwa kuongezeka kwa joto la makutano (mgawo hasi wa joto). Uzito wa mwangaza kwa ujumla hupungua joto linapopanda, ambalo ni jambo muhimu la kuzingatia katika usimamizi wa joto katika matumizi ya nguvu ya juu au ya joto la juu la mazingira.
• Usambazaji wa Wigo:Wigo wa mwanga unaotolewa unazingatia karibu 611 nm (kilele) na nusu-upana nyembamba wa 17 nm, ikionyesha rangi ya machungwa iliyojaa.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Ubaguzi wa Miguu

LED hii ina kifurushi cha mtazamo wa upande chenye lenzi wazi kama maji. Michoro ya kina ya vipimo imetolewa kwenye waraka, na vitengo vyote viko kwenye milimita (tolewa ±0.10mm isipokuwa imebainishwa). Kifurushi kimeundwa kwa viwango vya EIA kwa usawa. Cathode kwa kawaida hutambuliwa na alama ya kuona kama vile mchoro, nukta ya kijani kibichi, au kona iliyokatwa kwenye kifurushi. Mpangilio ulipendekezwa wa pedi za kuuza na mwelekeo umetolewa ili kuhakikisha usawa sahihi na kuuza wakati wa kukusanyika kwa PCB.

5.2 Vipimo vya Mkanda na Reel

Vifaa hivi husambazwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa na mkanda wa kinga wa kifuniko, ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm).

• Vipande kwa Reel: 4000
• Kiasi cha chini cha Agizo (MOQ) kwa Mabaki:Vipande 500
• Taa Zilizokosekana Mfululizo:Kiwango cha juu cha mbili kinaruhusiwa kwa kila reel.
• Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanyika

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya reflow ya infrared (IR) inapendekezwa imetolewa kwa michakato ya kukusanyika isiyo na risasi (Pb-free). Vigezo muhimu 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 Liquidus:Sekunde 10 kiwango cha juu (profaili iliyopendekezwa kwenye ukurasa wa 3).
• Profaili inapaswa kubainishwa kwa muundo maalum wa PCB, mchanga wa kuuza, na tanuri inayotumiwa.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima:

• Joto la Chuma cha Kuuza:Kiwango cha juu cha 300°C.
• Muda wa Kuuza:Kiwango cha juu cha sekunde 3 kwa kila kiungo.
• Punguza kwa mzunguko mmoja wa kuuza ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki.

6.3 Kusafisha

Vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumiwa. Vimumunyisho vinavyopendekezwa ni pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl kwenye joto la kawaida. LED inapaswa kuzamishwa kwa chini ya dakika moja. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy au kifurushi.

6.4 Hali ya Hifadhi

Hifadhi sahihi ni muhimu ili kudumisha uwezo wa kuuza na kuzuia kunyonya unyevu (ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" wakati wa reflow).

• Mfuko wa Kinga ya Unyevu Uliofungwa (MBB):Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja kutoka tarehe ya kufunga mfuko.
• Baada ya Kufungua Mfuko:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Inapendekezwa kukamilisha reflow ya IR ndani ya wiki moja ya kufichuliwa.
• Hifadhi ya Urefu (Iliyofunguliwa):Hifadhi kwenye chombo kilichofungwa chenye dawa ya kukausha au kwenye desiccator ya nitrojeni.
• Kubaka:Ikiwa imefichuliwa kwa zaidi ya wiki moja, baka kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu ulionyonywa.

7. Vidokezo vya Matumizi na Mambo ya Kukusudiwa

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya machungwa ya mtazamo wa upande inafaa kwa:

• Viashiria vya Hali:Kwenye vifaa vya umeme vya watumiaji, vifaa vya nyumbani, na vifaa vya mtandao ambapo pembe pana ya kuangalia inahitajika.
• Mwanga wa Nyuma:Kwa paneli zilizowashwa kwenye makali, swichi za utando, au alama ambapo utoaji wa upande una faida.
• Taa za Ndani za Magari:Kwa mwanga wa dashibodi au koni.
• Paneli za Udhibiti wa Viwanda:Kama taa za tahadhari au hali kwenye mashine.

7.2 Mambo ya Kukusudiwa

• Kupunguza Mkondo:Daima tumia kipingamkondo cha mfululizo au kiendeshi cha mkondo thabiti. Hesabu thamani ya kipingamkondo kwa kutumia R = (V_supply- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V na kusudi I_F=20mA na V_F=2.4V, R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini (75mW), hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au via za joto ikiwa inafanya kazi kwenye joto la juu la mazingira au karibu na mkondo wa juu kabisa ili kudumisha umri mrefu wa LED na pato thabiti la mwanga.
• Kinga ya ESD:Jumuisha diodi za kinga za ESD kwenye mistari nyeti ya ingizo ikiwa LED iko kwenye eneo lililofichuliwa, na fuata itifaki kali za kushughulikia ESD wakati wa kukusanyika.
• Usanifu wa Mwanga:Asili ya kutolea mwanga upande inamaanisha pato kuu la mwanga ni sambamba na uso wa PCB. Zingatia mabomba ya mwanga, vifaa vya kutafakari, au vifaa vya kusambaza mwanga ili kuelekeza mwanga kulingana na hitaji.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za kutolea mwanga juu au zile zinazotumia teknolojia za zamani kama GaAsP, LED hii ya mtazamo wa upande ya AlInGaP inatoa faida tofauti:

• Ufanisi wa Juu (AlInGaP dhidi ya GaAsP):Teknolojia ya AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha pato lenye nguvu zaidi kwa mkondo sawa.
• Ujazaji Bora wa Rangi:Nusu-upana nyembamba wa wigo (17nm) hutoa rangi ya machungwa safi zaidi na iliyojaa ikilinganishwa na njia mbadala za wigo mpana.
• Ubadilishaji wa Usanifu (Mtazamo wa Upande):Kifurushi kinawezesha miundo ya kipekee ya mwanga isiyowezekana na vitoa mwanga vya juu, ikihifadhi nafasi ya wima na kuwezesha suluhisho za mwanga wa makali.
• Usawa na Michakato ya Kisasa:Usawa kamili na kuuza kwa reflow ya infrared na vifaa vya kiotomatiki vya kuchukua-na-kuweka hurahisisha laini za kisasa za kukusanyika kwa SMT.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q1: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?

A1: Urefu wa wimbi la kilele (λ_P=611nm) ndio sehemu ya kimwili ya nishati ya juu kabisa katika wigo. Urefu wa wimbi kuu (λ_d=605nm) ndio sehemu ya rangi inayoonwa kwenye chati ya CIE. λ_dinahusiana zaidi na ubainishaji wa rangi.

Q2: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V bila kipingamkondo?

A2: Hapana. Voltage ya mbele ni ~2.4V. Kuiunganisha moja kwa moja kwa 3.3V kungesababisha mkondo mwingi, uwezekano wa kuzidi kikomo cha 30mA na kuharibu LED. Kipingamkondo daima kinahitajika.

Q3: Kwa nini kuna mfumo wa kugawa daraja kwa uzito wa mwangaza?

A3: Tofauti za uzalishaji husababisha tofauti ndogo katika pato. Kugawa daraja hupanga LED katika vikundi thabiti vya mwangaza, na kuwaruhusu wasanifu kuchagua daraja linalofaa na kuhakikisha utendaji unaotabirika ndani ya kundi.

Q4: Ninawezaje kufasiri pembe ya kuangalia ya digrii 130?

A4: Pembe ya kuangalia (2θ_1/2) ndiyo pembe kamili ambapo uzito hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele. Pembe ya 130° inamaanisha mwanga hutolewa kwenye koni pana sana, na kuifanya ionekane kutoka pembe nyingi za upande.

Q5: Je, kubaka daima kunahitajika kabla ya kuuza?

A5: Kubaka kunahitajika tu ikiwa LED zimefichuliwa kwa hali ya mazingira nje ya mfuko wao wa awali uliofungwa kwa muda zaidi ya uliobainishwa (mfano, wiki moja kwa ≤60% RH). Hii inazuia ufa wa kifurushi unaosababishwa na unyevu wakati wa reflow.

10. Mifano ya Vitendo ya Usanifu na Matumizi

Mfano 1: Kiashiria cha Hali cha Kufungwa kwenye Paneli

Kwenye paneli ya udhibiti, LED inaweza kufungwa kwenye makali ya kata, na utoaji wake wa upande uelekezwe kupitia bomba la mwanga au dirisha lililofinyangwa. Pembe pana ya kuangalia inahakikisha kiashiria kinaonekana kwa mpangaji kutoka nafasi mbalimbali. Saketi rahisi yenye kipingamkondo cha 150Ω kutoka pini ya GPIO ya microcontroller ya 5V hutoa uendeshaji wa kutosha kwa ~17mA.

Mfano 2: Mwanga wa Mfululizo kwenye Kifaa cha Watumiaji

LED nyingi zinaweza kuwekwa kando kando kwenye makali ya kifaa. Kwa kuzidhibiti kwa mfululizo kupitia microcontroller, athari ya kuchanganua ya mtindo wa "Knight Rider" au baa ya maendeleo inaweza kuundwa, kwa kutumia utoaji wao wa upande kuunda mstari usio na mwisho wa mwanga.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LED hii inategemea nyenzo za semiconductor za AlInGaP zilizokua kwenye substrate. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo la kazi la makutano ya PN, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya bandgap, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, machungwa (~605-611 nm). Kifurushi cha mtazamo wa upande kinajumuisha lenzi iliyotengenezwa ya epoxy ambayo huunda muundo wa pato la mwanga, na kuutoa kutoka upande wa chip badala ya juu. Muundo huu mara nyingi unahusisha vyombo vya kutafakari ndani ya kifurushi ili kuelekeza upya mwanga.

12. Mienendo na Maendeleo ya Sekta

Mwelekeo katika LED za kiashiria za SMD unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi, vifurushi vidogo, na ushirikiano mkubwa zaidi. Ingawa AlInGaP inabaki teknolojia kuu kwa LED zenye ufanisi wa juu za nyekundu, machungwa, na manjano, utafiti unaoendelea unazingatia kuboresha ufanisi wa utoaji na uthabiti wa joto. Pia kuna mwendo kuelekea kugawa daraja kwa usahihi zaidi na toleo kali ili kukidhi mahitaji ya matumizi kama vile taa za magari na maonyesho ya hali ya juu. Usawa na michakato ya reflow ya joto la juu isiyo na risasi sasa ni hitaji la kawaida, linalosukumwa na kanuni za kimataifa za mazingira. Zaidi ya hayo, mahitaji ya utendaji wa kuaminika katika mazingira magumu (safu pana za joto, unyevu wa juu) yanaendelea kusukuma maendeleo katika kufunga kifurushi na sayansi ya nyenzo.