LED ya Upande ya Nyekundu ya Aina ya SMD Mfululizo wa 57-21 - Vipimo vya Kifurushi 2.0x1.25x0.7mm - Voltage ya Mbele 1.75-2.35V - Ukali wa Mwanga 45-112mcd - Waraka wa Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa 57-21 unawakilisha familia ya Diodi za Kutoa Mwanga (LED) za Kifaa cha Kuingiza kwenye Uso (SMD) zinazotazama upande. Waraka huu maalum unaelezea aina ya nyekundu, ambayo hutumia chip ya kisemikondakta ya AlGaInP (Aluminiumi Galiamu Indiamu Fosfidi) kutoa mwanga mwekundu mkali. Kifaa hiki kina sifa ya kifurushi chake kidogo na cha wastani, kilichoundwa mahsusi kwa matumizi ambapo nafasi ni ndogo na mwangaza wa upande unahitajika.

1.1 Faida za Msingi na Uwekaji wa Bidhaa

Faida za msingi za muundo wa mfululizo huu wa LED zinatoka kwenye usanifu wake wa kifurushi. Ina pembe pana ya kuona, kwa kawaida digrii 120, ambayo inapatikana kupitia muundo bora wa kioo cha ndani. Hii inafanya sehemu hii iweze kutumika sana kwa matumizi ya mwongozo wa mwanga au bomba la mwanga, ambapo kuunganishwa kwa ufanisi na mwangaza sawa wa upande ni muhimu. Zaidi ya hayo, kifaa hiki hufanya kazi kwa viwango vya chini vya sasa, na hivyo kufaa kwa vifaa vya umeme vinavyotumia betri na matumizi mengine ambapo matumizi ya nguvu ni jambo muhimu. Bidhaa hii imetengenezwa bila risasi na inafuata amri ya RoHS (Kizuizi cha Vitu Hatari).

1.2 Matumizi Lengwa

Mchanganyiko wa umbo la kutazama upande, pembe pana ya kuona, na mahitaji ya chini ya nguvu hufafanua soko lake lengwa. Maeneo muhimu ya matumizi ni pamoja na taa ya nyuma ya Vionyeshi vya Kioevu vya Rangi Kamili (LCD), haswa katika vifaa vya umeme vya watumiaji nyembamba kama simu za mkononi, kompyuta kibao, na kompyuta mkononi. Pia inafaa kwa viashiria vya hali katika vifaa vya otomatiki ya ofisi (OA) na kama uingizwaji wa kisasa na wenye ufanisi wa balbu ndogo za jadi katika vifaa mbalimbali vya umeme.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kitu cha vigezo muhimu vya umeme, macho, na joto vilivyobainishwa kwa kifaa hiki chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C).

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Voltage ya Nyuma (V_R):5V. Kuzidi voltage hii kwa upande wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa kiunganishi.
• Sasa ya Mbele (I_F):25 mA DC. Sasa ya juu inayoruhusiwa ya kuendelea.
• Sasa ya Kilele ya Mbele (I_FP):60 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali za mipigo (mzunguko wa kazi 1/10 kwa 1 kHz), muhimu kwa usimbaji mwingi au ishara za muda mfupi za mwangaza wa juu.
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):60 mW. Nguvu ya juu ambayo kifurushi kinaweza kutawanya kama joto.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-40°C hadi +85°C na -40°C hadi +100°C, mtawaliwa, ikionyesha ufaafu kwa anuwai ya viwanda na ya mazingira iliyopanuliwa.
• Mtawanyiko wa Umeme wa Tuli (ESD):2000V (Mfano wa Mwili wa Mwanadamu). Kiwango cha kawaida kinachohitaji tahadhari za msingi za kushughulikia ESD wakati wa usanikishaji.
• Joto la Kuuza:Uuzaji wa reflow kwa 260°C kwa sekunde 10 au uuzaji wa mkono kwa 350°C kwa sekunde 3 umebainishwa, hufafanua mipaka ya wasifu wa joto kwa usanikishaji wa PCB.

2.2 Tabia za Umeme na Macho

Vigezo hivi hupimwa kwa sasa ya kawaida ya majaribio ya I_F= 10mA na hufafanua utendaji wa kifaa.

• Ukali wa Mwanga (I_v):Kuanzia 45 mcd (chini) hadi 112 mcd (juu), na uvumilivu wa kawaida wa ±11%. Hii ndio mwangaza unaoonekana wa pato la mwanga mwekundu.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 120 (kawaida). Hii ndio pembe kamili ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya juu, ikithibitisha muundo wa upana na wa kutawanyika wa utoaji.
• Wimbi Kuu la Wimbi (λ_d):Kati ya 617.5 nm na 633.5 nm. Hii inafafanua rangi inayoonekana (hue) ya mwanga mwekundu. Uvumilivu wa ±1 nm umebainishwa kwa ulinganifu sahihi wa rangi.
• Wimbi la Kilele la Wimbi (λ_p):Kwa kawaida 632 nm, ikionyesha kilele cha wigo cha mwanga unaotolewa, ambayo kunaweza kutofautiana kidogo na wimbi kuu la wimbi.
• Upana wa Wigo (Δλ):Kwa kawaida 20 nm, inaelezea upana wa wigo unaotolewa karibu na wimbi la kilele la wimbi.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kati ya 1.75V na 2.35V kwa 10mA, na uvumilivu wa ±0.1V. Hii ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia sasa.
• Sasa ya Nyuma (I_R):Upeo wa 10 µA kwa upande wa nyuma wa 5V, ikionyesha ubora mzuri wa kiunganishi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa katika Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zimepangwa katika makundi ya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya rangi na mwangaza.

3.1 Kugawa katika Makundi kwa Wimbi Kuu la Wimbi

Makundi ya wimbi la wimbi yamepangwa chini ya msimbo 'A' na kugawanywa katika makundi madogo manne (E4, E5, E6, E7), kila moja ikifunika anuwai ya 4 nm kutoka 617.5 nm hadi 633.5 nm. Hii inaruhusu uteuzi wa LED zenye vivuli maalumu sana vya nyekundu, muhimu kwa matumizi yanayohitaji muonekano thabiti wa rangi katika vitengo vingi.

3.2 Kugawa katika Makundi kwa Ukali wa Mwanga

Mwangaza umegawanywa katika makundi manne: P1 (45-57 mcd), P2 (57-72 mcd), Q1 (72-90 mcd), na Q2 (90-112 mcd). Hii inawezesha uteuzi kulingana na viwango vinavyohitajika vya mwangaza, kwa uwezekano wa kuboresha matumizi ya nguvu au kukidhi mahitaji maalum ya kupima mwanga.

3.3 Kugawa katika Makundi kwa Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele imepangwa chini ya msimbo 'B' na makundi matatu: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), na 2 (2.15-2.35V). Ujuzi wa V_Fkikundi kunaweza kuwa muhimu kwa kubuni mizunguko yenye ufanisi ya kiendeshi, haswa katika vifaa vinavyotumia betri, ili kupunguza kushuka kwa voltage na hasara ya nguvu.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Waraka wa data unajumuisha mikunjo kadhaa ya tabia ambayo hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Mkunjo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya sasa na voltage kwa diodi ya kisemikondakta. Kwa LED hii, kwa 25°C, voltage inaongezeka kutoka takriban 1.6V kwa sasa ndogo sana hadi karibu 2.8V kwa 40mA. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kuamua sehemu ya uendeshaji na kubuni kizuizi sahihi cha sasa au kiendeshi cha sasa thabiti.

4.2 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Sasa ya Mbele

Grafu hii inaonyesha kuwa pato la mwanga linaongezeka kwa sasa lakini sio kwa mstari. Kwa kawaida hujaa kwa sasa za juu. Zaidi ya hayo, inaonyesha athari ya uendeshaji wa mipigo (mzunguko wa kazi 1/10), ambapo sasa za juu za kilele zinaweza kutumika kufikia mwangaza wa juu wa muda mfupi bila kuzidi mipaka ya wastani ya mtawanyiko wa nguvu.

4.3 Mkunjo wa Kupunguza Sasa ya Mbele

Hii ni grafu muhimu ya usimamizi wa joto. Inaonyesha sasa ya juu inayoruhusiwa ya kuendelea ya mbele kama kazi ya joto la mazingira (T_a). Kadiri joto linavyoongezeka, sasa ya juu lazima ipunguzwe ili kuzuia kupata joto kupita kiasi. Kwa mfano, kwa 85°C, sasa ya juu ya kuendelea ni chini sana kuliko kiwango cha 25mA kwa 25°C.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Picha ya wigo inathibitisha hali ya rangi moja ya LED, ikionyesha kilele kimoja karibu na 632 nm na upana wa kawaida wa 20 nm. Kuna utoaji mdogo katika sehemu zingine za wigo unaoonekana, ambayo ni sifa ya LED nyekundu ya AlGaInP yenye usafi wa juu.

4.5 Muundo wa Mionzi (Mchoro wa Polar)

Mchoro huu unaonyesha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 120. Ukali umepangwa kwenye grafu ya polar, ikionyesha muundo wa upana wa utoaji unaofanana na Lambert ambapo ukali ni wa juu zaidi kwa digrii 0 (perpendicular kwa chip) na hupungua kwa utaratibu hadi 50% kwa ±60 digrii kutoka katikati.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Uwekaji

Kifaa hiki kina kifurushi kidogo cha upande cha SMD. Vipimo muhimu ni pamoja na urefu wa mwili wa takriban 2.0 mm, upana wa 1.25 mm, na urefu wa 0.7 mm. Michoro ya kina ya mitambo inabainisha vipimo vyote muhimu, pamoja na maeneo ya pedi na uvumilivu (kwa kawaida ±0.1mm), ambayo ni muhimu kwa mpangilio wa PCB na kuhakikisha uuzaji na usawa sahihi.

5.2 Utambuzi wa Ubaguzi

Kathodi kwa kawaida hutambuliwa na kona iliyowekwa alama au mfuo kwenye kifurushi. Ubaguzi sahihi lazima uzingatiwe wakati wa kuweka ili kuhakikisha uendeshaji sahihi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Kuuza Reflow

Sehemu hii imekadiriwa kwa michakato ya kuuza reflow isiyo na risasi na joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10. Hii inalingana na wasifu wa kawaida wa IPC/JEDEC J-STD-020. Kuuza kwa mkono na chuma pia kuruhusiwa kwa 350°C kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila pini, ikihitaji mbinu makini ili kuepuka uharibifu wa joto.

6.2 Unyeti wa Unyevu na Uhifadhi

LED zimefungwa kwenye mifuko ya kizuizi ya kukinga unyevu na dawa ya kukausha ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" (kupasuka kwa kifurushi) wakati wa reflow. Mara tu mfuko uliofungwa ukiwa wazi, sehemu zinapaswa kutumika ndani ya muda maalum (haijasemwa wazi lakini inamaanishwa na ufungaji) au kupikwa kulingana na taratibu za kawaida za MSL (Kiwango cha Unyeti wa Unyevu) kabla ya kuuza.

7. Habari ya Ufungaji na Uagizaji

7.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

Kwa usanikishaji wa otomatiki, sehemu hutolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa uliowindwa kwenye reeli. Upana wa ukanda, nafasi ya mfuko, na vipimo vya reeli vimebainishwa kuwa vinapatana na vifaa vya kawaida vya SMD vya kuchukua na kuweka. Kila reel ina vipande 500.

7.2 Maelezo ya Lebo na Kuhesabu Nambari ya Sehemu

Lebo ya reel ina habari muhimu ya kufuatilia na matumizi sahihi: Nambari ya Sehemu (PN), Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), idadi (QTY), nambari ya kundi (LOT NO), na makundi maalum ya utendaji kwa Ukali wa Mwanga (CAT), Wimbi Kuu la Wimbi (HUE), na Voltage ya Mbele (REF). Nambari ya sehemu 57-21/R6C-AP1Q2B/BF kwa uwezekano inaweka msimbo wa mfululizo, rangi, na misimbo maalum ya makundi.

8. Uthabiti na Upimaji wa Kufuzu

Bidhaa hupitia mkusanyiko wa majaribio ya uthabiti yanayofanywa kwa kiwango cha kujiamini cha 90% na Asilimia ya Kasoro ya Uvumilivu wa Kundi (LTPD) ya 10%. Majaribio muhimu ni pamoja na:

• Kuuza Reflow:Inathibitisha uwezo wa kuishi kupitia wasifu wa joto wa usanikishaji.
• Mzunguko wa Joto na Mshtuko wa Joto:Inajaribu uthabiti dhidi ya mkazo wa upanuzi wa joto kutoka -40°C hadi +100°C.
• Uhifadhi wa Joto la Juu/Chini:Inakadiria uthabiti wa muda mrefu chini ya hali kali zisizo za uendeshaji.
• Maisha ya Uendeshaji wa DC:Jaribio la maisha la saa 1000 kwa 20mA ili kutathmini uharibifu wa utendaji kwa muda.
• Joto la Juu/Unayevu (85°C/85% RH):Inajaribu upinzani dhidi ya joto lenye unyevu, ambalo linaweza kusababisha kutu au kushindwa kwingine.

9. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

9.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

Njia ya kawaida ya kuendesha ni kizuizi rahisi cha mfululizo. Thamani ya kizuizi (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa kutumia V_Fya juu (2.35V) kwa hesabu inahakikisha sasa haizidi kiwango kinachohitajika hata kwa tofauti kati ya sehemu. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V na lengo la I_Fya 10mA: R = (5V - 2.35V) / 0.01A = 265 Ω. Kizuizi cha kawaida cha 270 Ω kingefaa. Kwa matumizi yanayohitaji mwangaza thabiti au uendeshaji kutoka kwa chanzo cha voltage tofauti (kama betri), kiendeshi cha sasa thabiti kinapendekezwa.

9.2 Ubunifu wa Kuunganisha Bomba la Mwanga

Pembe pana ya kuona na muundo wa kifurushi vimeboreshwa kwa mabomba ya mwanga. Kwa matokeo bora, LED inapaswa kuwekwa karibu iwezekanavyo na mlango wa mwongozo wa mwanga. Nyenzo na kumaliza kwa bomba la mwanga (k.m., acrylic, polycarbonate) na mipindo yoyote au vipengele vitaathiri usawa wa mwisho wa pato la mwanga na ufanisi. Uigaji wa macho au utengenezaji wa mfano mara nyingi ni muhimu kwa miundo changamano.

9.3 Mazingatio ya Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo, uendeshaji endelevu kwa joto la juu la mazingira au sasa za juu unahitaji umakini. Mkunjo wa kupunguza lazima ufuatiwe. Kuhakikisha eneo la kutosha la shaba karibu na pedi za PCB husaidia kutawanya joto na kudumisha utendaji na umri wa LED.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu za mfululizo huu wa LED ya upande ni mchanganyiko wake maalum wa sifa: umbo la utoaji wa upande, pembe ya kuona pana sana ya digrii 120 iliyorahisishwa na kioo cha ndani kilichounganishwa, na matumizi ya teknolojia ya AlGaInP kwa mwanga mwekundu wenye ufanisi wa juu. Ikilinganishwa na LED za kutazama juu, hutoa mwangaza sambamba na ndege ya PCB, ambayo ni muhimu kwa vionyeshi vya taa ya makali. Ikilinganishwa na LED zingine za upande, kioo chake cha ndani kilichoboreshwa kina lengo la ufanisi wa juu wa kuunganisha katika viongozi vya mwanga. Voltage ya chini ya mbele ya chip ya AlGaInP pia inachangia ufanisi wa juu wa jumla wa umeme ikilinganishwa na baadhi ya teknolojia za zamani.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20mA endelevu?

A: Ndio, Kipimo cha Juu Kabisa cha sasa ya mbele endelevu ni 25mA, kwa hivyo 20mA iko ndani ya eneo salama la uendeshaji, mradi joto la mazingira liko ndani ya mipaka (rejelea mkunjo wa kupunguza).

Q: Kwa nini kuna anuwai kubwa hivi katika Ukali wa Mwanga (45-112 mcd)?

A: Hii ndio mtawanyiko kamili wa uzalishaji. Kupitia mfumo wa kugawa katika makundi (P1, P2, Q1, Q2), wazalishaji na wateja wanaweza kuchagua sehemu ndani ya anuwai nyembamba zaidi ya mwangaza ili kuhakikisha uthabiti katika bidhaa yao ya mwisho.

Q: Ni tofauti gani kati ya Wimbi Kuu la Wimbi na Wimbi la Kilele la Wimbi?

A: Wimbi la Kilele la Wimbi (λ_p) ndio sehemu moja ya nguvu ya juu zaidi ya wigo. Wimbi Kuu la Wimbi (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa ambayo inawakilisha vyema rangi inayoonekana na jicho la mwanadamu, ikizingatia wigo wote wa utoaji na unyeti wa jicho. λ_dinafaa zaidi kwa ubainishaji wa rangi.

Q: Je, kizuizi cha kuzuia sasa daima ni muhimu?

A: Ndio. LED ni kifaa kinachoendeshwa na sasa. Voltage yake ya mbele ni thabiti kiasi, lakini sasa inaweza kuongezeka kwa kasi kwa ongezeko ndogo la voltage. Kizuizi au mzunguko wa sasa thabiti unaofanya kazi ni muhimu ili kuzuia kukimbia kwa joto na uharibifu wa LED.

12. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni kiashiria cha hali kwa kifaa cha matibabu kinachobebeka.

Kifaa kinahitaji kiashiria cha nyekundu cha "kusubiri/kuchaji" kinachoonekana kutoka upande. LED ya mfululizo wa 57-21 katika kikundi cha mwangaza cha Q1 (72-90 mcd) imechaguliwa kwa kuonekana kutosha. Kifaa kinatumia usambazaji wa kudhibitiwa wa 3.3V. Kwa lengo la I_Fya kihafidhina ya 8mA kwa maisha marefu ya betri na kutumia V_Fya juu ya 2.35V kwa hesabu ya hali mbaya zaidi: R = (3.3V - 2.35V) / 0.008A = 118.75 Ω. Kizuizi cha 120 Ω kimechaguliwa. LED imewekwa kwenye makali ya PCB, ikilinganishwa na bomba la mwanga la acrylic lililotengenezwa ambalo huelekeza mwanga kwenye dirisha ndogo kwenye kifuniko cha kifaa. Pembe pana ya kuona inahakikisha kiashiria kinaonekana hata wakati kifaa kinatazamwa kutoka pembe ya oblique.

13. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Utoaji wa mwanga katika LED hii unatokana na umeme-mwanga katika kiunganishi cha p-n cha kisemikondakta kilichotengenezwa kwa AlGaInP. Wakati voltage ya mbele inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Nishati iliyotolewa wakati wa ujumuishaji huu hutolewa kama fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlGaInP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo kwa upande huamua wimbi la wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa, katika kesi hii, katika wigo nyekundu (~632 nm). Kioo cha ndani na lenzi wazi ya epoxy hupanga pato la mwanga kuwa muundo unaotaka wa pembe pana.

14. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

LED za upande za SMD kama mfululizo wa 57-21 zinawakilisha suluhisho lililokomaa na lililoboreshwa kwa taa ya nyuma na kiashiria yenye nafasi ndogo. Mwelekeo katika sehemu hii unaendelea kuelekea ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi (k.m., urefu wa 1.0mm au chini), ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), na uboreshaji wa uthabiti wa rangi kupitia kugawa katika makundi madhubuti. Zaidi ya hayo, kuna ushirikiano na sehemu zingine, kama vile LED zenye vizuizi vya kuzuia sasa vilivyojengwa ndani au viendeshi vya IC. Ingawa teknolojia mpya kama Micro-LED na OLED za hali ya juu zinazuka kwa matumizi ya moja kwa moja ya kuonyesha, unyenyekevu, uthabiti, na ufanisi wa gharama wa LED tofauti za upande huhakikisha umuhimu wao unaoendelea katika jukumu la mwangaza wa sekondari na kiashiria cha hali kwa siku zijazo zinazoonekana.