Karatasi ya Data ya SMD LED LTST-S320KRKT - Nyekundu - Kilele cha 639nm - 20mA - 2.4V - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTST-S320KRKT ni LED ya SMD yenye mwangaza mkubwa, inayotazama kando, iliyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yanayohitaji kazi za kuonyesha au taa ya nyuma zinazotegemeka na zenye ufanisi. Kwa kutumia teknolojia ya kisasa ya chip ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), LED hii hutoa nguvu kubwa ya mwangaza na usafi wa rangi katika wigo nyekundu. Muundo wake wa kutolea mwanga kando huruhusu mwanga kuongozwa sambamba na uso wa kufungia, na kufanya iwe bora kwa paneli zilizo na taa kwenye kingo, viashiria vya hali kwenye PCB wima, au matumizi yenye nafasi ndogo ambapo taa ya juu-chini haifai.

Faida kuu za sehemu hii ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari), na kuikadiria kama bidhaa ya kijani kibichi. Kifurushi kina lensi ya wazi ya maji ambayo huongeza kiwango cha juu cha mwanga na hutolewa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa mm 8 uliowekwa kwenye reeli za inchi 7, na kuhakikisha utangamano na vifaa vya usakinishaji wa kiotomatiki vya kasi ya juu. Kifaa pia kimeundwa kustahimili michakato ya kawaida ya kuuza kwa kuyeyusha tena kwa infrared (IR), na kuwezesha ujumuishaji katika laini za uzalishaji zilizorahisishwa za teknolojia ya kufungia kwenye uso (SMT).

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi na unapaswa kuepukwa kwa utendakazi unaotegemeka.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):75 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto bila kuzidi halijoto yake ya juu ya kiunganishi.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_F(PEAK)):80 mA. Mkondo huu unaweza kutumiwa tu chini ya hali ya mipigo, haswa katika mzunguko wa wajibu wa 1/10 na upana wa pigo wa 0.1ms. Ni muhimu kwa kuzidisha au mwanga mfupi wenye nguvu.
• Mkondo wa Mbele wa Endelevu (I_F):30 mA DC. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji endelevu, na kuhakikisha kutegemeka kwa muda mrefu na utoaji thabiti wa mwanga.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kushindwa mara moja na kikubwa kwa kiunganishi cha LED.
• Halijoto ya Uendeshaji na Hifadhi:-30°C hadi +85°C na -40°C hadi +85°C, mtawalia. Masafa haya yanahakikisha uimara wa mitambo na utendakazi wa LED katika hali mbalimbali za mazingira.
• Hali ya Kuuza:Inastahimili 260°C kwa sekunde 10, ambayo inalingana na wasifu wa kawaida wa kuuza kwa kuyeyusha tena bila risasi (Pb-free).

2.2 Sifa za Umeme na Anga

Zilizopimwa kwa halijoto ya kawaida ya mazingira (T_a) ya 25°C na mkondo wa mbele (I_F) wa 20 mA, vigezo hivi hufafanua utendakazi mkuu wa LED.

• Nguvu ya Mwangaza (I_V):Inaanzia kiwango cha chini cha 18.0 mcd hadi thamani ya kawaida ya 54.0 mcd. Nguvu halisi inayotolewa imegawanywa katika makundi (angalia Sehemu ya 3), na kutoa viwango vinavyotabirika vya mwangaza kwa muundo.
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2):Digrii 130. Pembe hii pana ya kutazama ni sifa ya LED zinazotazama kando zilizo na lensi iliyotawanyika, na kutoa muundo mpana na sawa wa mwanga unaofaa kwa viashiria vya hali.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P):639 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya juu ya wigo inatolewa, na kufafanua rangi inayoonekana ya mwanga nyekundu.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):631 nm. Inayotokana na chati ya rangi ya CIE, hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaowakilisha vyema rangi inayoonekana na jicho la mwanadamu.
• Upana wa Wigo (Δλ):20 nm. Upana huu mwembamba unaonyesha usafi wa juu wa rangi, na mwanga mwingi unaotolewa umekusanywa karibu na urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kwa kawaida 2.4 V, na kiwango cha juu cha 2.4 V kwa 20mA. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Kiwango cha juu cha 10 µA kwa voltage ya nyuma ya 5V, na kuonyesha ubora mzuri wa kiunganishi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika mwangaza katika vikundi vyote vya uzalishaji, LTST-S320KRKT hutumia mfumo wa kugawa katika makundi kulingana na nguvu ya mwangaza. Kila LED hujaribiwa na kugawanywa katika msimbo maalum wa kikundi kulingana na nguvu yake iliyopimwa kwa 20 mA.

• Msimbo wa Kikundi M:18.0 - 28.0 mcd
• Msimbo wa Kikundi N:28.0 - 45.0 mcd
• Msimbo wa Kikundi P:45.0 - 71.0 mcd
• Msimbo wa Kikundi Q:71.0 - 112.0 mcd
• Msimbo wa Kikundi R:112.0 - 180.0 mcd

Toleo la +/-15% linatumika kwa kila kikundi cha nguvu. Wabunifu wanapaswa kuchagua kikundi sahihi kulingana na mahitaji ya mwangaza ya matumizi yao. Kwa mfano, viashiria vya kuonekana kwa urahisi vinaweza kuhitaji Kikundi R au Q, wakati taa za hali zisizo muhimu sana zinaweza kutumia Kikundi M au N. Mfumo huu huruhusu utendakazi unaotabirika na kurahisisha usimamizi wa hisa kwa wazalishaji.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Ingawa mikunjo maalum ya michoro inarejelewa katika karatasi ya data (k.m., Fig.1, Fig.6), matokeo yake ni ya kawaida kwa LED za AlInGaP. Wabunifu wanaweza kutarajia uhusiano ufuatao wa jumla:

• Mkunjo wa I-V (Mkondo-Voltage):Voltage ya mbele (V_F) inaonyesha uhusiano wa logarithmic na mkondo. Inabaki thabiti kiasi karibu na 2.4V ya kawaida ndani ya safu ya mkondo unaopendekezwa wa uendeshaji lakini huongezeka kwa mikondo ya juu na halijoto.
• Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele:Nguvu ni takriban sawia na mkondo wa mbele hadi kiwango cha juu cha mkondo kilichokadiriwa. Hata hivyo, ufanisi (lumeni kwa watt) kwa kawaida hufikia kilele kwa mkondo ulio chini ya kiwango cha juu kabisa na hupungua baadaye kutokana na athari za joto.
• Utegemezi wa Halijoto:Nguvu ya mwangaza ya LED za AlInGaP ina mgawo hasi wa halijoto. Kadiri halijoto ya kiunganishi inavyoongezeka, utoaji wa mwanga hupungua. Voltage ya mbele pia hupungua kidogo kwa halijoto inayoongezeka. Usimamizi sahihi wa joto ni muhimu kwa kudumisha mwangaza thabiti.
• Usambazaji wa Wigo:Wigo wa utoaji ni mkunjo unaofanana na Gaussian uliokithiri kwenye 639 nm (kilele) na upana wa nusu wa 20 nm. Urefu wa wimbi kuu (631 nm) unaweza kubadilika kidogo (kwa kawaida kuelekea urefu wa wimbi mrefu) kwa halijoto ya juu ya kiunganishi na mkondo wa kuendesha.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

LED inalingana na vipimo vya kifurushi vya kawaida vya EIA (Ushirikiano wa Viwanda vya Elektroniki) kwa LED za SMD zinazotazama kando. Vipengele muhimu vya mitambo ni pamoja na:

• Aina ya Kifurushi:Kifurushi cha kawaida cha SMD kinachotazama kando.
• Lensi:Wazi kama maji, isiyotawanyika (kwa lahaja ya KRKT), na kuongeza kiwango cha juu cha utoaji wa mwanga.
• Mwisho:Bati ya bati (Sn) kwenye waya, na kutoa uwezo mzuri wa kuuza na utangamano na michakato isiyo na risasi.
• Utambulisho wa Ubaguzi:Kathodi kwa kawaida hutambuliwa kwa alama kwenye kifurushi, kama vile mwanya, nukta, au waya uliokatwa. Karatasi ya data inajumuisha mchoro unaonyesha mpangilio unaopendekezwa wa pedi ya kuuza na mwelekeo ili kuhakikisha nafasi sahihi.
• Mkanda na Reeli:Imefungwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Idadi ya kawaida ya reeli ni vipande 3000. Ufungaji huu unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481 kwa usimamizi wa kiotomatiki.

6. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

6.1 Wasifu wa Kuuza kwa Kuyeyusha Ten

Wasifu unaopendekezwa wa kuuza kwa kuyeyusha ten kwa infrared (IR) kwa usakinishaji bila risasi umetolewa. Vigezo muhimu ni pamoja na:

• Joto la Awali:150-200°C kwa upeo wa sekunde 120 ili kupokanzwa bodi na vipengele hatua kwa hatua, na kupunguza mshtuko wa joto.
• Halijoto ya Kilele:Upeo wa 260°C. Kipengele kimekadiriwa kwa sekunde 10 kwa halijoto hii ya kilele.
• Muda Juu ya Kiowevu (TAL):Wasifu unapaswa kuwa na sifa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiunganishi cha kuuza bila kupokanzwa kupita kiasi LED. Wasifu wa mfano unatokana na viwango vya JEDEC.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, tumia chuma chenye udhibiti wa halijoto kilichowekwa kwa upeo wa 300°C. Punguza muda wa mguso hadi sekunde 3 kwa kila waya, na fanya operesheni hii mara moja tu ili kuzuia uharibifu wa kifurushi cha plastiki na vifungo vya ndani vya waya.

6.3 Hifadhi na Usimamizi

• Unyeti wa ESD (Utoaji wa Umeme Tuli):LED zinaathiriwa na ESD. Tumia tahadhari sahihi za kuzuia umeme tuli kama mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini, mati zinazoweza kuongoza umeme, na ufungaji salama wa ESD wakati wa usimamizi.
• Unyevu:Ingawa reeli iliyofungwa inatoa ulinzi, vipengele vilivyotolewa kwenye ufungaji wao asili vinapaswa kutumiwa ndani ya wiki moja. Kwa hifadhi ya muda mrefu, zihifadhi katika mazingira kavu (\u003c 30°C, \u003c 60% RH) au kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha. Ikiwa imehifadhiwa bila kufungwa kwa zaidi ya wiki, kupokanzwa kwa 60°C kwa saa 20+ kunapendekezwa kabla ya kuuza ili kuzuia "popcorning" (kufa kwa kifurushi kutokana na unyevu uliogeuka wakati wa kuyeyusha tena).
• Kusafisha:Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, tumia tu vimumunyisho maalum kama vile pombe ya isopropyl (IPA) au pombe ya ethyl kwa halijoto ya kawaida kwa chini ya dakika moja. Epuka kemikali kali au zisizobainishwa ambazo zinaweza kuharibu lensi ya epoksi au kifurushi.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Elektroniki za Watumiaji:Viashiria vya nguvu, betri, au hali ya kazi kwenye simu janja, kompyuta kibao, ruta, na vifaa vya sauti.
• Vidhibiti vya Viwanda:Viashiria vilivyowekwa kwenye paneli kwa hali ya mashine, kengele za hitilafu, au hali za uendeshaji.
• Ndani ya Magari:Taa ya nyuma kwa vitufe, swichi, au maonyesho madogo ya hali (kulingana na sifa maalum za daraja la magari ambazo sehemu hii ya kawaida inaweza isiwa nazo).
• Vifaa vya Upimaji:Taa za kuonyesha kwenye vifaa vya kupima, vifaa vya matibabu (kwa kazi zisizo muhimu), na vifaa vya mawasiliano.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuzuia Mkondo:Daima endesha LED kwa chanzo cha mkondo thabiti au kizuizi cha mkondo kwenye mfululizo na chanzo cha voltage. Hesabu thamani ya kizuizi kwa kutumia R = (V_chanzo- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V na lengo la I_Fya 20mA na V_F=2.4V: R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi (k.m., 120Ω au 150Ω) na ukagua mkondo halisi.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo, hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia za joto karibu na pedi za kuuza ili kuondoa joto kutoka kwa kiunganishi cha LED, hasa wakati wa uendeshaji karibu na mkondo wa juu au katika halijoto ya juu ya mazingira.
• Ubunifu wa Anga:Asili ya kutolea mwanga kando inahitaji muundo kujumuisha kiongozi cha mwanga au dirisha sahihi la kutazama ili kuelekeza mwanga kwenye eneo linalotaka kwenye kifurushi cha bidhaa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTST-S320KRKT inajitofautisha katika soko kupitia vipengele kadhaa muhimu:

• Teknolojia ya Chip:Matumizi ya AlInGaP, ikilinganishwa na GaAsP ya zamani au GaP ya kawaida, hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza na uthabiti bora wa halijoto, na kusababisha mwanga nyekundu mkubwa zaidi na thabiti zaidi.
• Kifurushi Kinachotazama Kando:Hutoa mbadala ya muundo kwa LED zinazotoa mwanga juu, na kutatua changamoto maalum za mpangilio ambapo mwanga unahitaji kusafiri sambamba na PCB.
• Kugawa Katika Makundi ya Mwangaza Mkubwa:Upatikanaji wa makundi hadi 180 mcd (Kikundi R) huruhusu matumizi yanayohitaji kuonekana kwa urahisi sana.
• Utangamano Imara wa Mchakato:Utangamano wa wazi na kuwekwa tena kwa IR na kuwekwa kiotomatiki hurahisisha uzalishaji, na kupunguza gharama na utata wa usakinishaji ikilinganishwa na mbadala za kupitia shimo.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya GPIO ya microcontroller?

A: Inategemea uwezo wa GPIO wa kutoa mkondo. Pini nyingi za MCU zinaweza kutoa 10-25mA tu. Kwa 20mA, uko karibu na au juu ya kikomo. Ni salama zaidi kutumia GPIO kudhibiti transistor (k.m., MOSFET) ambayo hubadilisha mkondo wa juu wa LED.

Q: Kwa nini kuna tofauti kati ya Urefu wa Wimbi la Kilele (639nm) na Urefu wa Wimbi Kuu (631nm)?

A: Urefu wa wimbi la kilele ndio kiwango cha juu cha kimwili cha wigo wa utoaji. Urefu wa wimbi kuu ni thamani iliyohesabiwa kulingana na mtazamo wa rangi wa mwanadamu (chati ya CIE). Uthabiti wa jicho la mwanadamu (majibu ya picha) husababisha mabadiliko haya, na kufanya rangi "inayoonekana" iendane na 631nm.

Q: Nini hufanyika ikiwa ninaendesha LED kwa 30mA endelevu?

A: Ingawa hii ndiyo kiwango cha juu cha DC, uendeshaji kwa kiwango cha juu kabisa hutoa joto zaidi, hupunguza ufanisi wa mwangaza baada ya muda, na kwa uwezekano hupunguza maisha ya LED. Kwa kutegemeka bora, kupunguza hadi 15-20mA kunapendekezwa kwa matumizi mengi.

Q: Ninafasirije msimbo wa kikundi wakati wa kuagiza?

A: Bainisha msimbo unaohitajika wa kikundi cha nguvu ya mwangaza (k.m., "P") katika agizo lako la ununuzi ili kuhakikisha unapokea LED zenye mwangaza katika safu ya 45-71 mcd. Hii inahakikisha uthabiti katika muonekano wa bidhaa yako.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Kubuni Ndani

Hali:Kubuni kiashiria cha hali kwa moduli ya sensor ya IoT iliyobanwa. PCB imejaa watu wengi, na kiashiria lazima kiwe kinachoonekana kutoka kando ya kitengo kilichofungwa.

Utekelezaji:LTST-S320KRKT imechaguliwa kwa sifa yake ya kutolea mwanga kando. Imewekwa kwenye ukingo wa PCB. Kizuizi cha mkondo cha 120Ω kimeunganishwa kwenye mfululizo na reli ya 3.3V, na kusababisha mkondo wa mbele wa takriban (3.3V - 2.4V)/120Ω = 7.5mA. Hii hutoa mwangaza wa kutosha kwa matumizi ya ndani wakati inapunguza matumizi ya nguvu, jambo muhimu kwa vifaa vya IoT vinavyotumia betri. Pembe pana ya kutazama ya LED inahakikisha kuonekana hata ikiwa mtazamo wa mtumiaji hauko sawa kabisa. Kipengele kimewekwa kwa kutumia usakinishaji wa kawaida wa SMT, na wasifu wa kuwekwa tena kwa IR umebadilishwa ili kukaa ndani ya kikomo cha 260°C kwa sekunde 10, na kuhakikisha kiunganishi cha kuuza kinachotegemeka bila uharibifu wa joto.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTST-S320KRKT inategemea teknolojia ya semikondukta ya AlInGaP. Nyenzo hii ni semikondukta ya mchanganyiko kutoka kwa kundi la III-V. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye kiunganishi cha p-n, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Hapa, hujumuishwa tena, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa Aluminium, Indium, Gallium, na Phosphide kwenye safu ya shughuli huamua nishati ya pengo la bendi ya semikondukta, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa. Kwa LED hii nyekundu, pengo la bendi limeundwa ili kutoa fotoni zenye nishati inayolingana na takriban 639 nm. Lensi ya epoksi wazi kama maji hufunga chip, na kutoa ulinzi wa mitambo, kuunda muundo wa utoaji wa mwanga (pembe ya kutazama ya digrii 130), na kuongeza utoaji wa mwanga kutoka kwa nyenzo ya semikondukta.

12. Mienendo ya Tasnia

Mwelekeo katika LED za kuonyesha kama LTST-S320KRKT unaendelea kuelekea ufanisi wa juu, vifurushi vidogo, na ujumuishaji mkubwa zaidi. Ingawa AlInGaP inabaki teknolojia kuu kwa LED nyekundu na za manjano zenye ufanisi wa juu, teknolojia ya InGaN (Indium Gallium Nitride) imeendelea kufunika wigo mzima unaoonekana kwa ufanisi wa juu, ikiwa ni pamoja na kijani kibichi, bluu, na nyeupe. Maendeleo ya baadaye yanaweza kuona upunguzaji zaidi wa vifurushi vinavyotazama kando na kupitishwa zaidi kwa LED za ufungaji wa kiwango cha chip (CSP), ambazo huondoa kifurushi cha kawaida cha plastiki kwa eneo la mguu dogo zaidi na uwezekano wa utendakazi bora wa joto. Zaidi ya hayo, kuna msisitizo unaoongezeka kwa urekebishaji sahihi wa rangi na kugawa katika makundi madhubuti ili kukidhi mahitaji ya matumizi kama safu za viashiria vya rangi kamili na interfaces za kisasa za binadamu-mashine ambapo rangi thabiti na mwangaza ni muhimu zaidi.