LTST-S220KEKT SMD LED Karatasi ya Data - Inaangalia Kando - Nyekundu (AlInGaP) - 20mA - 50mcd - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTST-S220KEKT ni kifaa cha kutia kwenye uso (SMD) cha diode inayotoa mwanga (LED) kilichoundwa hasa kwa matumizi ya mwanga unaotoa kando. Muundo wake wa msingi unatumia chipu ya semikondukta ya Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP), ambayo imeundwa kutoa mwanga mkali wa rangi nyekundu. Dhamira kuu ya muundo na soko muhimu la sehemu hii ni kuunganishwa kama chanzo cha taa ya nyuma kwa paneli za maonyesho ya kioevu (LCD), ambapo mwanga wa kando unaohitajika.

Sehemu hii imepakiwa katika umbizo la kawaida linalolingana na EIA, ikitolewa kwenye mkanda wa mm 8 uliofungwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7. Ufungaji huu unalingana kabisa na vifaa vya usanikishaji vya kiotomatiki vya kasi ya juu vinavyotumika sana katika utengenezaji wa kisasa wa elektroniki. LED pia ina sifa ya kufaa na michakato ya kawaida ya kuyeyusha tena ya infrared (IR), kuyeyusha tena kwa awamu ya mvuke, na kuyeyusha kwa wimbi, na kufanya iweze kutumika katika uzalishaji wa wingi.

1.1 Faida za Msingi

• Optiki Maalum:Muundo wa lenzi inayoangalia kando umeboreshwa kuelekeza mwanga kwa upande, ambayo ni bora kwa kuelekeza mwanga kwenye viongozi vya mwanga vinavyotumika katika vitengo vya taa ya nyuma vya LCD (BLUs).
• Mwangaza wa Juu:Matumizi ya teknolojia ya AlInGaP hutoa nguvu kubwa ya mwanga kutoka kwenye eneo dogo la chipu.
• Uandali wa Uzalishaji:Ufungaji wa mkanda-na-reeli na ufaa wa mchakato wa kuyeyusha tena huwezesha usanikishaji bora, wa kiotomatiki, na kupunguza wakati na gharama ya uzalishaji.
• Uaminifu:Kifaa hiki kimekadiriwa kufanya kazi katika anuwai pana ya joto kutoka -55°C hadi +85°C, na kusaidia matumizi katika mazingira mbalimbali.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Vipimo vyote vimefafanuliwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C isipokuwa ikiwa imeelezwa vinginevyo. Kuelewa vigezo hivi ni muhimu sana kwa muundo wa sakiti unaoaminika na kuhakikisha utendaji wa muda mrefu.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa kwa uendeshaji unaoaminika.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):75 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa kupotea ndani ya kifaa.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (IF):30 mA. Mkondo wa DC unaweza kutumika kwa mfululizo.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele:80 mA. Inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms).
• Kipengele cha Kupunguza:0.4 mA/°C. Kwa kila digrii Celsius juu ya 25°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea lazima upunguzwe kwa kiasi hiki.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Anuwai ya Joto ya Uendeshaji na Uhifadhi:-55°C hadi +85°C.

2.2 Sifa za Umeme na Kiangazi

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali za kawaida za uendeshaji.

• Nguvu ya Mwangaza (Iv):30.0 mcd (Chini), 50.0 mcd (Kawaida) kwa mkondo wa mbele (IF) wa 20 mA. Nguvu hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa majibu ya jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuangalia (2θ½):Digrii 130 (Kawaida). Pembe hii pana ya kuangalia ni sifa ya muundo unaoangalia kando, na inaonyesha kuwa mwanga hutolewa kwenye ndege pana ya upande.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λPeak):632 nm (Kawaida). Urefu wa wimbi ambapo pato la wigo ni kali zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λd):624 nm (Kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaotokana na kuratibu za rangi za CIE, na kufafanua nukta ya rangi nyekundu.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm (Kawaida). Upana wa bendi ya wigo uliotolewa kwa nusu ya nguvu ya kilele, na kuonyesha usafi wa rangi.
• Voltage ya Mbele (VF):2.0 V (Chini), 2.4 V (Kawaida) kwa IF=20mA. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kuhesabu thamani za upinzani wa mfululizo na muundo wa usambazaji wa nguvu.
• Mkondo wa Nyuma (IR):100 µA (Juu) kwa VR=5V.
• Uwezo (C):40 pF (Kawaida) kwa VF=0V, f=1MHz. Inahusika kwa matumizi ya kubadili ya masafa ya juu.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya picha haijatolewa katika dondoo la maandishi, mikunjo ya kawaida kwa kifaa kama hicho ingekuwa muhimu kwa uchambuzi wa muundo. Wahandisi wangetarajia kupitia uhusiano ufuatao, ambao ni wa kawaida kwa sifa za LED:

3.1 Mkunjo wa Mkondo dhidi ya Voltage (I-V)

Mkunjo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage ya mbele na mkondo. Voltage ya goti (ambapo mkondo huanza kupanda kwa kasi) kwa LED za AlInGaP kwa kawaida ni karibu 1.8-2.0V. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kuamua upinzani wa nguvu wa LED na kwa kubuni sakiti inayofaa ya kudhibiti mkondo.

3.2 Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele

Grafu hii kwa kawaida inaonyesha uhusiano wa karibu na mstari kati ya mkondo wa mbele na pato la mwanga ndani ya anuwai inayopendekezwa ya uendeshaji. Inasaidia wabunifu kuchagua mkondo wa kuendesha ili kufikia kiwango cha mwangaza unachotaka huku wakiwa ndani ya mipaka ya joto.

3.3 Utegemezi wa Joto

Vigezo muhimu kama voltage ya mbele na nguvu ya mwangazi hubadilika na joto la makutano. VF kwa kawaida hupungua kwa kuongezeka kwa joto (kigezo hasi cha joto), huku nguvu ya mwangaza kwa ujumla ikipungua. Kuelewa mabadiliko haya ni muhimu sana kwa miundo inayofanya kazi katika anuwai pana ya joto au katika viwango vya juu vya nguvu.

3.4 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi ingeonyesha kilele karibu 632nm na nusu-upana wa kawaida wa 20nm, na kuthibitisha pato la rangi nyekundu la chipu ya AlInGaP.

4. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifaa

LED inalingana na muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA. Vipimo muhimu vinajumuisha urefu wa mwili, upana, urefu, na mahali pa kitambulisho cha cathode (kwa kawaida ni mwanya au alama ya kijani kwenye mkanda). Vipimo halisi vya milimita na uvumilivu (±0.1mm) hutolewa kwenye mchoro wa kifurushi ndani ya karatasi ya data.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Mwelekeo sahihi ni lazima. Cathode kwa kawaida huwa na alama kwenye mwili wa kifaa au inaonyeshwa na sifa maalum kwenye mfuko wa mkanda. Mwelekeo usio sahihi utazuia LED kung'aa na kutumia upendeleo wa nyuma kunaweza kuiharibu.

4.3 Mpangilio wa Pad ya Kuuza Unayopendekezwa

Uwiano unaopendekezwa kwa ardhi ya PCB hutolewa ili kuhakikisha umbo sahihi la kiungo cha kuuza, utulivu wa mitambo, na upunguzaji wa joto wakati wa kuyeyusha tena. Kufuata mpangilio huu hupunguza matukio ya kaburi na kasoro zingine za usanikishaji.

4.4 Vipimo vya Mkanda na Reeli

Sehemu hii hutolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa na mkanda wa kinga. Vipimo muhimu vinajumuisha: upana wa mkanda wa mm 8, kipenyo cha reeli cha inchi 7, na vipande 4000 kwa kila reeli. Ufungaji hufuata viwango vya ANSI/EIA 481-1-A-1994. Kiasi cha juu cha vipande viwili vinavyokosekana mfululizo (mifuko tupu) huruhusiwa kwa kila reeli.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Hali ya Kuuza ya Kuyeyusha Tena

LED imekadiriwa kwa michakato ya kawaida ya kuuza. Karatasi ya data inabainisha hali ya juu zaidi ya mfiduo ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na vifungo vya waya:

• Kuuza kwa Infrared (IR) / Wimbi:Joto la kilele la 260°C kwa upeo wa sekunde 5.
• Kuuza kwa Awamu ya Mvuke:215°C kwa upeo wa dakika 3.

Wasifu wa kina wa kuyeyusha tena (joto la awali, kuchovya, kuyeyusha tena, kupoa) na vikwazo vya wakati na joto kwa kawaida hupendekezwa ili kuhakikisha viungo vya kuuza vinavyoweza kutegemewa bila kuharibu LED.

5.2 Kusafisha

Kusafisha baada ya kuuza kunahitaji tahadhari. Kemikali zilizobainishwa tu ndizo zinazopaswa kutumika. Karatasi ya data inapendekeza wazi:

• Kuzamishwa kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida la chumba.
• Muda wa kuzamishwa unapaswa kuwa chini ya dakika moja.
• Vimiminika vya kemikali visivyobainishwa lazima viepukwe kwani vinaweza kuharibu lenzi ya epoksi ya LED au kifurushi.

5.3 Uhifadhi na Ushughulikiaji

Vifaa vinapaswa kuhifadhiwa katika mifuko yao ya asili, iliyofungwa ya kuzuia unyevu na dawa ya kukausha katika mazingira yaliyodhibitiwa (ndani ya anuwai ya -55°C hadi +85°C). Kufichuliwa kwa unyevu mwingi kabla ya kuuza kunaweza kusababisha \"popcorning\" wakati wa kuyeyusha tena. Tahadhari za kawaida za ESD (utokaji umeme) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia.

6. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

6.1 Matumizi ya Msingi: Taa ya Nyuma ya LCD

Muundo unaoangalia kando ni bora kwa vitengo vya taa ya nyuma vilivyowashwa kando. LED nyingi huwekwa kando ya makali moja au zaidi ya sahani ya kiongozi cha mwanga (LGP). Mwanga kutoka kwa LED huingizwa kwenye makali ya LGP, ambapo husambaa kupitia kutafakari kwa ndani kwa jumla na hutolewa juu kuelekea paneli ya LCD na sifa za uso zilizochapishwa au zilizotengenezwa, na kuunda chanzo cha mwanga cha eneo sawa.

6.2 Muundo wa Sakiti ya Kuendesha

LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Upinzani wa kudhibiti mkondo wa mfululizo ni njia rahisi zaidi ya kuendesha. Thamani ya upinzani (R) huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele ya LED (tumia thamani ya kawaida au ya juu kwa uaminifu), na IF ni mkondo wa mbele unahitajika (mfano, 20mA). Kwa mwangaza thabiti kwenye LED nyingi au joto zinazobadilika, sakiti ya kuendesha ya mkondo thabiti inapendekezwa.

6.3 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini (75mW juu), usimamizi bora wa joto ni muhimu sana kwa umri mrefu na pato thabiti la mwanga. PCB hufanya kazi kama kizuizi cha joto. Hakikisha eneo la kutosha la shaba limeunganishwa na pad za joto za LED (ikiwa zipo) au ardhi ya kuuza ili kuondoa joto kutoka kwenye makutano. Zingatia mkunjo wa kupunguza mkondo hapo juu ya joto la mazingira la 25°C.

6.4 Ujumuishaji wa Kiangazi

Kwa matumizi ya taa ya nyuma, usawazishaji sahihi wa mitambo na umbali kati ya uso wa utoaji wa LED na makali ya sahani ya kiongozi cha mwanga ni muhimu sana ili kuongeza ufanisi wa kuunganisha na kupunguza hasara za kiangazi. Pembe pana ya kuangalia ya digrii 130 inasaidia katika kuunganisha hii.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia zingine za LED za utoaji wa rangi nyekundu:

• dhidi ya GaAsP ya Jadi:AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza na utulivu bora wa joto, na kusababisha mwanga mzuri zaidi na thabiti wa rangi nyekundu.
• dhidi ya LED za AlInGaP za Mtazamo wa Juu:Tofauti kuu ni muundo wa boriti. Aina hii inayoangalia kando hutoa mwanga sambamba na ndege ya PCB, wakati LED za kawaida hutoa mwanga kwa pembe ya kulia. Hii inafanya iwe isifai kwa kiashiria cha moja kwa moja lakini bora kwa taa ya makali.
• dhidi ya LED nyeupe za Taa ya Nyuma:LED za rangi nyekundu kama hii mara nyingi hutumiwa katika mifumo ya taa ya nyuma ya rangi nyingi (RGB) ili kuunda gamuti pana ya rangi, au katika maonyesho ya rangi moja yanayohitaji mwanga maalum wa rangi nyekundu.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

8.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pato la mantiki ya 5V au 3.3V?

Hapana. Lazima utumie upinzani wa mfululizo au kiendesha cha mkondo thabiti ili kudhibiti mkondo hadi kiwango cha juu kilichobainishwa (30mA inayoendelea). Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kutasababisha mkondo mwingi, na kwa uwezekano kuiharibu LED.

8.2 Je, ni tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?

Urefu wa wimbi la kilele (λPeak) ni urefu wa wimbi wa kimwili ambapo nguvu ya wigo ni ya juu zaidi. Urefu wa wimbi kuu (λd) ni kipimo cha mtazamo kinachotokana na sayansi ya rangi (mchoro wa CIE) ambacho kinawakilisha urefu wa wimbi mmoja ambacho jicho la mwanadamu lingeonwa kama kufanana na rangi ya LED. Kwa LED za rangi moja, mara nyingi ziko karibu lakini si sawa.

8.3 Je, naweza kuunganisha LED ngapi kwa mfululizo?

Idadi inategemea voltage yako ya usambazaji (Vcc) na voltage ya mbele (VF) ya kila LED. Jumla ya VF ya LED zote kwenye mfululizo lazima iwe chini ya Vcc, na nafasi ya kutosha kwa kipengele cha kudhibiti mkondo (upinzani au kirahisisha). Kwa mfano, kwa usambazaji wa 12V na VF=2.4V, kwa nadharia unaweza kuunganisha LED 4 kwa mfululizo (4 * 2.4V = 9.6V), na kubaki 2.4V kwa upinzani wa kudhibiti mkondo.

8.4 Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya magari?

Anuwai ya joto la uendeshaji (-55°C hadi +85°C) inashughulikia mahitaji mengi ya magari. Hata hivyo, vipengele vya kiwango cha kweli cha magari kwa kawaida huhitaji usajili wa ziada kwa mtikisiko, unyevu, na maisha marefu chini ya hali ngumu. Karatasi hii ya data haibainishi usajili wa AEC-Q101 au usajili sawa wa magari, kwa hivyo inaweza isifai kwa taa za magari muhimu za usalama au za nje bila uthibitishaji zaidi.

9. Uchunguzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Hali:Kubuni kiashiria rahisi cha hali kwa kifaa kinachoweza kubebeka kinachohitaji mwanga wa kando wa bomba dogo la mwanga la akriliki.

Utekelezaji:LTST-S220KEKT ni chaguo bora. Inawekwa kwenye PCB kuu na uso wake wa utoaji uliosawazishwa na makali ya bomba la mwanga la akriliki. Upinzani wa mfululizo huhesabiwa kwa mfumo wa 3.3V: R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohms. Upinzani wa kawaida wa 47 Ohm huchaguliwa, na kusababisha mkondo wa mbele wa takriban 19.1mA, ambao uko ndani ya mipaka vizuri. Pembe pana ya kuangalia inahakikisha kuunganishwa kwa ufanisi kwenye bomba la mwanga, na kutoa mwanga mkali, sawa wa rangi nyekundu kwenye sehemu ya kutoka ya kiashiria kwenye kifurushi cha kifaa.

10. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LTST-S220KEKT inategemea teknolojia ya semikondukta ya Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP). Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la shughuli ambapo hujumuishwa tena. Katika AlInGaP, tukio hili la kujumlisha tena kimsingi hutolewa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga) katika wigo wa nyekundu hadi manjano-machungwa, kulingana na muundo halisi wa aloi. Kifurushi kinachoangalia kando kinajumuisha lenzi iliyotengenezwa ya epoksi ambayo imeumbwa kupotosha na kuelekeza mwanga uliotolewa kwa upande, sambamba na ndege ya kufunga, badala ya juu. Hii inafikiwa kupitia mkunjo maalum wa lenzi na uwekaji wa chipu ya semikondukta ndani ya kifurushi.

11. Mienendo na Maendeleo ya Sekta

Soko la LED zinazotoa kando linaendelea kubadilika. Mienendo mikuu inajumuisha:

• Ufanisi Ulioongezeka:Uboreshaji unaoendelea wa sayansi ya nyenzo unalenga kuongeza lumens kwa kila watt (ufanisi) kwa AlInGaP na LED zingine za rangi, na kupunguza matumizi ya nguvu katika vitengo vya taa ya nyuma.
• Kupunguzwa kwa Ukubwa:Kuna juhudi ya kila wakati kwa ukubwa mdogo wa kifurushi (mfano, 0603, 0402 metric) ili kuwezesha maonyesho nyembamba na vifaa vikubwa zaidi.
• Suluhisho Zilizounganishwa:Mienendo inaelekea kwenye moduli za LED nyingi au \"bati za mwanga\" ambazo zinachanganya rangi nyingi (RGB) au LED nyeupe na viendesha na optiki katika kitengo kimoja kilichosanikishwa awali, na kurahisisha muundo na usanikishaji kwa taa ya nyuma.
• Teknolojia Mbadala:Kwa taa ya nyuma nyeupe, LED za bluu na ubadilishaji wa fosfati bado zinaongoza. Hata hivyo, kwa maonyesho ya rangi, LED za moja kwa moja za nyekundu, kijani, na bluu (RGB) au safu za mini/micro-LED zinapata umaarufu kwa gamuti yao bora ya rangi na uwezo wa kupunguza mwanga wa ndani katika maonyesho ya hali ya juu.