Dokumenti ya Kiufundi ya LED ya Machungwa ya SMD LTST-S220KFKT - Chip ya AlInGaP - 20mA - 90mcd

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTST-S220KFKT ni LED ya SMD yenye ukali wa juu, inayotazama kando. Inatumia chip ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), ambayo inajulikana kwa kutoa mwanga wa machungwa wenye ufanisi na mkali. Kijenzi hiki kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki na inapatana na mbinu za kawaida za kuuza kwa reflow ya infrared, na kufanya iweze kutumika katika uzalishaji wa wingi. Matumizi yake makuu ni kama taa ya kiashiria au chanzo cha mwanga wa nyuma katika vifaa mbalimbali vya elektroniki ambapo nafasi ni ndogo na muundo wa kutolea mwanga kando ni wa manufaa.

1.1 Faida Kuu

• Ukali wa Juu:Teknolojia ya AlInGaP hutoa ukali wa juu wa mwanga, na thamani ya kawaida ya millicandelas 90 (mcd) kwa sasa ya mbele ya 20mA.
• Pembe Pana ya Kutazama:Ina pembe ya kutazama ya digrii 130 (2θ1/2), na kuhakikisha kuonekana kwa vizuri kutoka kwa mitazamo mbalimbali.
• Inapatana na Otomatiki:Inasambazwa kwenye mkanda wa mm 8 uliowekwa kwenye reeli za inchi 7, inayopatana na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka kwa usanikishaji bora wa PCB.
• Ujenzi Imara:Imeundwa kustahimili profaili za kawaida za kuuza kwa reflow ya infrared zisizo na risasi (Pb-free), na uvumilivu wa joto la kilele la 260°C kwa sekunde 10.
• Kufuata Viwango:Bidhaa hii inakidhi maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu hatari).

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa muhtasari wa kina wa vigezo muhimu vya umeme, mwanga, na joto ambavyo hufafanua utendaji na mipaka ya uendeshaji ya LED.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii kwa muda mrefu haupendekezwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):75 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kwa usalama kama joto.
• Sasa ya Kilele ya Mbele (IFP):80 mA. Hii ndiyo sasa ya juu inayoruhusiwa ya msisimko, ambayo kwa kawaida hubainishwa chini ya hali kama mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa msisimko wa 0.1ms. Inatumika kwa mwanga mfupi wenye ukali wa juu.
• Sasa Endelevu ya Mbele (IF):30 mA DC. Hii ndiyo sasa ya juu ya hali thabiti kwa uendeshaji endelevu.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upendeleo wa nyuma kunaweza kuharibu makutano ya PN ya LED.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (Topr):-30°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo LED imeundwa kufanya kazi ipasavyo.
• Safu ya Joto la Kuhifadhi (Tstg):-40°C hadi +85°C. Safu ya joto la kuhifadhi kwa usalama wakati kifaa hakijaunganishwa.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Zilizopimwa kwa joto la kawaida la mazingira la 25°C, vigezo hivi hufafanua utendaji wa kawaida wa LED chini ya hali za kawaida za uendeshaji.

• Ukali wa Mwanga (Iv):Inaanzia chini kabisa ya mcd 45.0 hadi kawaida mcd 90.0 kwa IF=20mA. Hii hupima ukali unaoonwa wa mwanga unaotolewa na jicho la mwanadamu.
• Voltage ya Mbele (VF):Kwa kawaida 2.4V, na upeo wa 2.4V kwa IF=20mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha sasa.
• Urefu wa Wigo wa Kilele (λP):611 nm. Hii ndiyo urefu wa wigo ambapo nguvu ya mwanga ina kiwango cha juu kabisa. Kwa LED hii ya machungwa, inaanguka katika sehemu ya machungwa-nyekundu ya wigo.
• Urefu wa Wigo Unaotawala (λd):605 nm. Hii inatokana na chati ya rangi ya CIE na inawakilisha urefu wa wigo mmoja ambao unaelezea vizuri zaidi rangi inayoonekana ya mwanga.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):17 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo; thamani ndogo inamaanisha mwanga unaotolewa wa rangi moja (safi zaidi).
• Sasa ya Nyuma (IR):10 μA upeo kwa VR=5V. Hii ndiyo sasa ndogo ya uvujaji inayotiririka wakati LED iko katika upendeleo wa nyuma ndani ya kiwango chake cha juu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika ukali kwenye vikundi vya uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na ukali wao wa mwanga uliopimwa. LTST-S220KFKT inatumia mfumo wa kugawa makundi na misimbo na safu zifuatazo, zilizopimwa kwa 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi cha ukali ni +/-15%.

• 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
• Msimbo wa Kikundi S:180.0 - 280.0 mcd

Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED kutoka kwa kikundi maalum kwa matumizi yanayohitaji viwango sawa vya ukali.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mviringo maalum ya picha inarejelewa kwenye hati ya maelezo, athari zake ni muhimu kwa ubunifu.

4.1 Uwiano wa Sasa dhidi ya Ukali wa Mwanga (Mviringo wa I-Iv)

Pato la mwanga (ukali wa mwanga) la LED linalingana moja kwa moja na sasa ya mbele inayopita ndani yake, hadi kiwango fulani. Kuendesha juu ya sasa endelevu iliyopendekezwa (30mA) kunaweza kusababisha joto la kupita kiasi, kupungua kwa maisha ya huduma, na mabadiliko ya rangi. Kiwango cha sasa ya msisimko (80mA) huruhusu milipuko mifupi ya ukali wa juu zaidi bila uharibifu wa joto.

4.2 Utegemezi wa Joto

Utendaji wa LED unahusiana na joto. Kadiri joto la makutano linavyoongezeka:

• Ukali wa Mwanga Hupungua:Pato la mwanga kwa kawaida hupungua. Maelezo ya hati ya maelezo yako kwa 25°C; kwa joto la juu la uendeshaji, pato litakuwa la chini.
• Voltage ya Mbele Hupungua:VF ina mgawo hasi wa joto.
• Urefu wa Wigo Hubadilika:Urefu wa wigo wa kilele na unaotawala unaweza kubadilika kidogo, na kwa uwezekano kuathiri rangi inayoonekana.

Usimamizi sahihi wa joto (mfano, eneo la kutosha la shaba la PCB kwa kutawanya joto) ni muhimu ili kudumisha utendaji na uaminifu.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Mviringo ya wigo inaonyesha ukali wa mwanga kwenye urefu tofauti wa wigo. Kilele cha 611nm na nusu-upana wa 17nm huthibitisha kuwa hii ni LED ya machungwa yenye upana wa wigo nyembamba, na kutoa rangi iliyojaa.

5. Maelezo ya Mitambo na Ufungaji

LED ina muundo wa kifurushi kinachotazama kando, ikimaanisha kuwa mwanga mkuu hutoka kando ya kijenzi badala ya juu. Hii ni bora kwa matumizi ya taa ya ukingo.

5.1 Vipimo vya Ufungaji na Ubaguzi wa Polarity

Kijenzi hufuata muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA. Uvumilivu muhimu wa vipimo kwa kawaida ni ±0.10mm. Kathodi (terminali hasi) kwa kawaida huonyeshwa na alama kwenye kifurushi, kama notch, nukta, au risasi iliyokatwa. Hati ya maelezo inajumuisha mchoro wa kina wa vipimo na muundo ulipendekezwa wa pad ya kuuza ili kuhakikisha usawa sahihi na uundaji wa kiungo cha kuuza wakati wa reflow.

5.2 Muundo Ulipendekezwa wa Pad ya Kuuza

Muundo ulipendekezwa wa ardhi (wigo wa pad ya kuuza) umetolewa ili kuwezesha mavuno mazuri ya kuuza na uthabiti wa mitambo. Kufuata muundo huu husaidia kuzuia maswala kama vile "tombstoning" (mwisho mmoja kuinuka kutoka pad) au viungo vya kuuza visivyo vya kutosha.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

LED inapatana na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared isiyo na risasi (Pb-free). Profaili iliyopendekezwa imetolewa, ikizingatia viwango vya JEDEC. Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Joto la Awali:150-200°C kwa hadi sekunde 120 ili kupokanzwa bodi hatua kwa hatua na kuamilisha flux ya mchanga wa kuuza.
• Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Kiowevu (TAL):Muda ambao kiungo cha kuuza hutumia juu ya kiwango chake cha kuyeyuka unapaswa kuwa wa kutosha kwa unyevu sahihi lakini si kupita kiasi ili kuepuka mkazo wa joto kwenye LED. Profaili inapendekeza muda wa joto la kilele la sekunde 10 upeo.

Kijenzi kinaweza kustahimili mchakato huu wa reflow mara mbili tu.

6.2 Kuuza kwa Mkono

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

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, tumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Epuka kutumia kemikali kali au zisizobainishwa ambazo zinaweza kuharibu lenzi ya plastiki au kifurushi.

6.4 Kuhifadhi na Kushughulikia

• Utahadhari wa ESD:LED zina nyeti kwa utokaji umeme tuli (ESD). Tumia mikanda ya mkono, mati ya kupinga umeme tuli, na vifaa vilivyowekwa ardhini ipasavyo wakati wa kushughulikia.
• Nyeti kwa Unyevu:Ingawa hati ya maelezo inaonyesha kuwa kifurushi kimefungwa, tahadhari za kawaida za MSL (Kiwango cha Nyeti kwa Unyevu) zinatumika kwa vijenzi vya SMD baada ya ufungaji asili kufunguliwa. Ikiwa imefichuliwa kwa unyevu wa mazingira, kuoka (mfano, 60°C kwa masaa 20) kunaweza kuhitajika kabla ya reflow ili kuzuia "popcorning" (kifurushi kuvunjika kutokana na shinikizo la mvuke wakati wa kupokanzwa).
• Hali za Kuhifadhi:Kwa vifurushi vilivyofunguliwa, hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% unyevu wa jamaa. Tumia ndani ya wiki moja inapendekezwa kwa matokeo bora.

7. Ufungaji na Maelezo ya Kuagiza

Umbizo la kawaida la ufungaji ni muhimu kwa usanikishaji wa otomatiki.

• Mkanda na Reeli:Vijenzi vimewekwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8.
• Ukubwa wa Reeli:Kipenyo cha inchi 7.
• Idadi kwa Reeli:Vipande 4000.
• Vidokezo vya Ufungaji:Mifuko tupu imefungwa kwa mkanda wa kifuniko. Idadi ya juu kabisa ya vijenzi vilivyokosekana mfululizo ni viwili. Idadi ya chini ya kuagiza kwa mabaki ni vipande 500. Ufungaji unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481.

8. Vidokezo vya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

8.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

LED ni vifaa vinavyodhibitiwa na sasa. Ili kuhakikisha ukali thabiti na maisha marefu, lazima ziendeshwe na sasa thabiti au na kipingamizi cha kuzuia sasa mfululizo wakati wa kutumia chanzo cha voltage.

Mfano wa Hesabu ya Kipingamizi cha Mfululizo (kutumia usambazaji wa 5V na VF ya kawaida=2.4V, IF=20mA):
Thamani ya Kipingamizi, R = (Usambazaji - VF) / IF = (5V - 2.4V) / 0.020A = Ohms 130.
Kiwango cha Nguvu cha Kipingamizi, P = (Usambazaji - VF) * IF = (2.6V) * 0.020A = 0.052W. Kipingamizi cha kawaida cha 1/8W (0.125W) au 1/10W kinatosha.

Kwa LED nyingi, kuziunganisha mfululizo (ikiwa voltage ya usambazaji ni ya kutosha) ni bora kuliko viunganisho sambamba, kwani inahakikisha sasa sawa kupitia kila LED, na kukuza ukali sawa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Hakikisha mpangilio wa PCB unatoa msaada wa kutosha wa joto, hasa ikiwa unafanya kazi karibu na viwango vya juu vya sasa. Kuunganisha pad ya joto (ikiwepo) kwenye ndege ya ardhini kunaweza kusaidia kutawanya joto.
• Kuzuia Sasa:Kamwe usiunganishe LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage bila utaratibu wa kuzuia sasa.
• Kinga ya Voltage ya Nyuma:Epuka kutumia upendeleo wa nyuma. Katika saketi ambapo voltage ya nyuma inawezekana (mfano, kuunganisha AC), fikiria kuongeza diode ya kinga sambamba na LED (kathodi-kwa-kathodi, anodi-kwa-anodi).

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTST-S220KFKT hutofautisha yenyewe kupitia mchanganyiko wake wa teknolojia ya AlInGaP na kifurushi cha mtazamo wa kando. Ikilinganishwa na LED za zamani za GaAsP au GaP, AlInGaP inatoa ufanisi wa juu zaidi na ukali wa rangi za machungwa/nyekundu. Muundo wa kutazama kando hutoa kubadilika kwa ubunifu kwa matumizi ambapo mwanga unahitaji kuelekezwa kwa usawa kwenye uso, kama vile katika mwanga wa nyuma wa kitufe, viashiria vya hali kwenye ukingo wa kifaa, au viongozi vya mwanga.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

10.1 Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wigo wa kilele na urefu wa wigo unaotawala?

Urefu wa wigo wa kilele (λP) ni urefu wa wigo wa kimwili ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Urefu wa wigo unaotawala (λd) ni thamani iliyohesabiwa kulingana na mtazamo wa rangi wa mwanadamu (chati ya CIE) ambayo inawakilisha vizuri zaidi rangi tunayoona. Mara nyingi ziko karibu lakini si sawa.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V?

Ndio. Kwa kutumia VF ya kawaida ya 2.4V kwa 20mA, kipingamizi cha mfululizo kingehesabiwa kama R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = Ohms 45. Hakikisha kiwango cha nguvu cha kipingamizi kinatosha (0.9V * 0.02A = 0.018W).

10.3 Kwa nini kuna kiwango cha sasa cha kilele kilicho juu sana kuliko sasa endelevu?

Kiwango cha sasa cha kilele (80mA) ni kwa msisimko mfupi sana (0.1ms). Hii huruhusu LED kutoa mwanga mkali zaidi kwa madhumuni ya kuashiria bila joto la makutano kuongezeka hadi viwango vya kuharibu, kwani hakuna muda wa kutosha kwa joto kujilimbikiza. Kwa mwanga endelevu, sasa endelevu (30mA) haipaswi kuzidi.

10.4 Je, nawezaje kufasiri msimbo wa kikundi?

Msimbo wa kikundi (mfano, P, Q, R, S) kwenye lebo ya reeli au ufungaji unaonyesha safu ya ukali wa mwanga wa LED ndani. Kuchagua kutoka kwa kikundi kimoja kunahakikisha ukali thabiti katika bidhaa yako. Kwa mfano, LED za Kikundi S zitakuwa na ukali mkubwa zaidi kuliko LED za Kikundi P zinapoendeshwa kwa sasa ile ile.

11. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni kiashiria cha betri ya chini kwa kifaa kinachobebeka.
LTST-S220KFKT ni chaguo bora. Rangi yake ya machungwa ni kiashiria cha kawaida cha onyo. Kifurushi cha mtazamo wa kando kinakiruhusu kuwekwa kwenye ukingo wa PCB, na kuelekeza mwanga kwenye dirisha lenye uwazi kwenye kifurushi cha kifaa. Ikiwa imeendeshwa kwa 15-20mA kupitia pini ya GPIO na kipingamizi cha mfululizo kutoka kwa reli ya 3.3V ya kifaa, inatoa ishara wazi na mkali. Pembe pana ya kutazama ya digrii 130 inahakikisha kuwa kiashiria kinaonekana hata wakati kifaa kinatazamwa kutoka pembe. Upatanishi wake na kuuza kwa reflow unairuhusu kusanikishwa pamoja na vijenzi vingine vyote vya SMD kwa zamu moja, na kupunguza gharama ya uzalishaji.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi voltage yake ya pengo la bendi inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli (chip ya AlInGaP katika kesi hii). Ujumuishaji huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa nyenzo wa semiconductor (AlInGaP) huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo kwa upande huamua urefu wa wigo (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika mfano huu, machungwa. Kifurushi cha kutazama kando kina lenzi ya plastiki iliyotengenezwa ambayo huunda na kuelekeza mwanga unaotolewa kutoka kwa chip kando.

13. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya nyenzo za AlInGaP yanawakilisha teknolojia iliyokua na imara ya kuzalisha LED zenye ufanisi wa juu za nyekundu, machungwa, na manjano. Maendeleo yanayoendelea katika tasnia pana ya LED yanalenga kuongeza ufanisi (lumeni kwa watt), kuboresha uonyeshaji wa rangi, na kuwezesha msongamano wa nguvu wa juu zaidi. Kwa LED za aina ya kiashiria kama LTST-S220KFKT, mienendo inajumuisha kufanya vidogo zaidi, ukuzaji wa pembe za kutazama pana zaidi, na ufanisi ulioboreshwa na michakato ya usanikishaji yenye changamoto. Msukumo wa kuongeza otomatiki na uaminifu katika uzalishaji wa elektroniki unaendelea kufanya LED imara za SMD zinazoweza kuuzwa kwa reflow kuwa chaguo la kawaida badala ya vijenzi vya kupitia-tundu.