SMD LED LTST-C190KEKT Datasheet - AlInGaP Nyekundu - Pembe ya Kuona 130° - 1.7-2.5V - 30mA - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTST-C190KEKT ni taa ya LED ya kifaa cha kushikilia uso (SMD) iliyoundwa kwa usanikishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) kiotomatiki. Ni sehemu ya familia ya LED ndogo zilizokusudiwa kwa matumizi yenye nafasi ndogo katika anuwai pana ya vifaa vya elektroniki.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

LED hii inatoa faida kadhaa muhimu zinazomfanya ifae kwa utengenezaji wa kisasa wa elektroniki. Vipengele vyake vikuu ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari), utumiaji wa chipi ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) yenye mwangaza mkubwa sana kwa utoaji mwafaka wa mwanga nyekundu, na ufungaji kwenye mkanda wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7 ambayo inaendana na vifaa vya kawaida vya kuchukua-na-kuweka kiotomatiki. Kifaa hiki pia kimeundwa kuendana na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared (IR), ambayo ni kiwango cha tasnia kwa usanikishaji wa wingi wa SMD.

Matumizi yanayolengwa ni mbalimbali, yanaonyesha utofauti wa sehemu hii. Soko kuu ni pamoja na vifaa vya mawasiliano (k.m., simu zisizo na waya na za mkononi), vifaa vya otomatiki ya ofisi (k.m., kompyuta za mkononi, mifumo ya mtandao), vifaa vya nyumbani, na matumizi ya alama au maonyesho ya ndani. Matumizi maalum ya kazi ndani ya vifaa hivi yanajumuisha taa za nyuma za kibodi, kiashiria cha hali, maonyesho madogo, na mwanga wa ishara au alama.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na Lengo

Utendaji wa LTST-C190KEKT umefafanuliwa na seti ya viwango vya juu kabisa na sifa za kawaida za umeme/optiki, zote zimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haipaswi kuzidiwa chini ya hali yoyote ya uendeshaji.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):75 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambayo kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_F(PEAK)):80 mA. Hii ndiyo mkondo wa papo hapo wa juu wa mbele, unaoruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa mipigo 0.1ms.
• Mkondo wa Mbele wa DC (I_F):30 mA. Hii ndiyo mkondo wa mbele unaoendelea wa juu kwa uendeshaji wa muda mrefu unaotegemewa.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya nyuma inayozidi thamani hii inaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-55°C hadi +85°C.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared:Inastahimili joto la kilele la 260°C kwa sekunde 10, ambayo ni ya kawaida kwa muundo wa reflow wa solder isiyo na risasi (Pb-free).

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio.

• Ukali wa Mwangaza (I_V):28.0 hadi 112.0 mcd (millicandela) kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 20mA. Ukali huo hupimwa kwa kutumia mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho la binadamu (photopic - CIE).
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 130. Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili wa kati (0°). Pembe pana ya kuona kama hii inafaa kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana, uliosambaa badala ya boriti iliyolengwa.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):632.0 nm (nanomita). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la nguvu la wigo ni la juu zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):617.0 hadi 631.0 nm kwa I_F=20mA. Hii inatokana na chati ya rangi ya CIE na inawakilisha urefu wa wimbi mmoja ambao unaelezea vizuri zaidi rangi inayoonekana ya mwanga. Anuwai hiyo inaonyesha tofauti inayowezekana kati ya vitengo vya mtu binafsi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm. Hii inaonyesha upana wa wigo, unaopimwa kama upana kamili kwa nusu ya juu (FWHM) ya kilele cha utoaji.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.7 hadi 2.5 V kwa I_F=20mA. Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapoendeshwa. Anuwai hiyo inazingatia tofauti za kawaida za utengenezaji katika nyenzo ya semiconductor.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (microamperes) ya juu zaidi kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika mwangaza kwa bidhaa za mwisho, LED mara nyingi hupangwa katika makundi ya utendaji baada ya utengenezaji.

3.1 Msimbo wa Kikundi cha Ukali wa Mwangaza

Kwa LTST-C190KEKT yenye rangi nyekundu, ukali wa mwangaza umegawanywa katika makundi kama ifuatavyo, uliopimwa kwa 20mA:

• Msimbo wa Kikundi N:Chini 28.0 mcd, Juu 45.0 mcd.
• Msimbo wa Kikundi P:Chini 45.0 mcd, Juu 71.0 mcd.
• Msimbo wa Kikundi Q:Chini 71.0 mcd, Juu 112.0 mcd.

Toleo la +/-15% linatumika kwa mipaka ya kila kikundi. Uwekaji katika makundi huu huruhusu wabunifu kuchagua LED zilizo na mwangaza wa chini uliothibitishwa kwa matumizi yao, ambayo ni muhimu sana kwa kufikia muonekano sawa katika safu za LED nyingi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa mikunjo maalum ya michoro inarejelewa kwenye hati ya data (k.m., kwenye ukurasa 5/11), athari zao za kawaida zinachambuliwa hapa.

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

Tabia ya I-V ya LED sio ya mstari. Kwa nyenzo ya AlInGaP inayotumiwa hapa, voltage ya kawaida ya mbele ni kati ya 1.7V hadi 2.5V kwa 20mA. Mkunjo unaonyesha kuwa ongezeko dogo la voltage zaidi ya kizingiti cha kuwasha husababisha ongezeko la haraka la mkondo. Kwa hivyo, LED lazima ziendeshwe na chanzo kilicho na kikomo cha mkondo, sio chanzo cha voltage thabiti, ili kuzuia kukimbia kwa joto na uharibifu.

4.2 Ukali wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele

Pato la mwanga (ukali wa mwangaza) ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika anuwai kubwa ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kutokana na ongezeko la joto ndani ya chipi. Kuendesha kwa au chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya 20mA kunahakikisha utendaji bora na uhai mrefu.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Wigo wa utoaji unaozingatia karibu 632 nm (kilele) na nusu-upana wa takriban 20 nm. Hii inafafanua rangi nyekundu safi. Urefu wa wimbi kuu (617-631 nm) huamua hue inayoonekana. Tofauti ndani ya anuwai hii ni ya kawaida na husimamiwa kupitia mchakato wa utengenezaji.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Utambulisho wa Ubaguzi

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha SMD. Rangi ya leni ni wazi kama maji, wakati chanzo cha mwanga kinatoa mwanga nyekundu kutoka kwa chipi ya AlInGaP. Vipimo vyote vinatolewa kwa milimita na toleo la kawaida la ±0.1 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Kifurushi kinajumuisha vipengele vya mwelekeo sahihi (ubaguzi) wakati wa kuweka, kwa kawaida huonyeshwa na alama kwenye mwili au umbo lisilo la kawaida. Ubaguzi sahihi ni muhimu sana kwa kifaa kufanya kazi.

5.2 Mpango wa Pad ya Kiambatisho cha PCB Unayopendekezwa

Muundo wa ardhi (ukubwa wa mguu) unaopendekezwa kwa PCB umetolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha solder, uthabiti wa mitambo, na usimamizi wa joto wakati wa na baada ya mchakato wa reflow. Kufuata muundo huu ni muhimu sana kwa kufikia viunganisho vya solder vinavyotegemewa na kusimamia upotezaji wa joto kutoka kwa makutano ya LED kupitia njia za PCB.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Reflow

Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuuza kwa reflow ya infrared, muhimu kwa usanikishaji usio na risasi (Pb-free). Muundo unaopendekezwa umetolewa, ukifuata viwango vya JEDEC. Vigezo muhimu ni pamoja na:

• Joto la Awali:150°C hadi 200°C.
• Muda wa Joto la Awali:Upeo wa sekunde 120.
• Joto la Kilele:Upeo wa 260°C.
• Muda Juu ya Liquidus (kwenye kilele):Upeo wa sekunde 10. Kifaa kinaweza kustahimili muundo huu mara mbili tu.

Inasisitizwa kuwa muundo bora unategemea muundo maalum wa PCB, vipengele, mchanga wa solder, na tanuri. Utabiri wa sifa kwa matumizi maalum unapendekezwa.

6.2 Kuuza kwa Mkono (Chuma cha Kuuza)

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe:

• Joto la Chuma:Upeo wa 300°C.
• Muda wa Kuuza:Upeo wa sekunde 3 kwa kila pad.
• Mzunguko:Hii inapaswa kufanywa mara moja tu ili kuepuka mkazo wa joto.

6.3 Hali za Uhifadhi

Uhifadhi sahihi ni muhimu sana kudumisha uwezo wa kuuza na uadilifu wa kifaa.

• Kifurushi Kilichofungwa (Mfuko wa Kizuizi cha Unyevu):Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu ni mwaka mmoja wakati unahifadhiwa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha.
• Kifurushi Kilichofunguliwa:Mazingira hayapaswi kuzidi 30°C au 60% RH. Vipengele vilivyotolewa kwenye ufungaji wao wa asili vinapaswa kuuzwa kwa reflow ya IR ndani ya wiki moja (inayolingana na Kiwango cha Unyeti wa Unyevu 3, MSL 3). Kwa uhifadhi mrefu zaidi nje ya mfuko wa asili, tumia chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au kikaushi cha nitrojeni. Vipengele vilivyohifadhiwa wazi kwa zaidi ya wiki moja vinahitaji kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia \"popcorning\" wakati wa reflow.

6.4 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu kifurushi cha plastiki au leni.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Ubunifu wa Saketi ya Kuendesha

LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza thabiti, hasa wakati LED nyingi zinatumiwa sambamba, kila LED inapaswa kuwa na upinzani wake wa kikomo cha mkondo uliounganishwa mfululizo. Thamani ya upinzani (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_supply- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele ya LED kwa mkondo unaotaka I_F. Kutumia upinzani wa kawaida kwa LED nyingi sambamba hakupendekezwi kwa sababu ya tofauti katika V_Fya kila mmoja, ambayo inaweza kusababisha tofauti kubwa katika mkondo na hivyo mwangaza.

7.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini (75mW upeo), ubunifu sahihi wa joto huongeza maisha ya LED na kudumisha pato la mwanga thabiti. Kuhakikisha muundo wa pad ya PCB unaopendekezwa unatumika husaidia kuongoza joto mbali na makutano ya LED. Kuendesha LED kwa mikondo ya chini kuliko kiwango cha juu cha 30mA DC kitapunguza joto la makutano na kuboresha uaminifu wa muda mrefu.

7.3 Tahadhari za Kutokwa na Umeme tuli (ESD)

LED ni nyeti kwa kutokwa na umeme tuli na mafuriko ya voltage. Tahadhari za kushughulikia zinahitajika ili kuzuia uharibifu wa siri au wa ghafla. Inapendekezwa kutumia mkanda wa mkono uliowekwa ardhini au glavu za kuzuia umeme tuli wakati wa kushughulikia vifaa hivi. Vifaa vyote, ikiwa ni pamoja na vituo vya kazi na vyuma vya kuuza, lazima viwekwe ardhini ipasavyo.

8. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

8.1 Vipimo vya Mkanda na Reeli

LTST-C190KEKT inasambazwa kwa kawaida kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Ufungaji huu unaendana na vipimo vya ANSI/EIA-481 kwa usimamizi kiotomatiki.

• Idadi kwa Reeli:Vipande 4000.
• Kiwango cha Chini cha Agizo (MOQ) kwa Mabaki:Vipande 500.
• Kifuniko cha Mfuko:Mifuko tupu ya vipengele kwenye mkanda hufungwa kwa mkanda wa kifuniko cha juu.
• Vipengele Vilivyokosekana:Idadi ya juu inayoruhusiwa ya taa zinazokosekana mfululizo kwenye reeli ni mbili.

Michoro ya kina ya vipimo kwa mfuko wa mkanda na reeli imetolewa kwenye hati ya data kwa usanidi wa mashine na uthibitishaji wa usawa.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LTST-C190KEKT inatumia nyenzo ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama LED nyekundu za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha. Pia kwa kawaida hutoa uthabiti bora wa joto wa pato la mwanga na urefu wa wimbi. Pembe pana ya kuona ya digrii 130 ni chaguo la muundo ambalo linatofautisha na LED zilizo na mihimili nyembamba, na kumfanya ifae kwa mwanga wa eneo na viashiria vya hali ambavyo vinahitaji kuonekana kutoka kwa pembe nyingi.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

10.1 Kuna tofauti gani kati ya Urefu wa Wimbi la Kilele na Urefu wa Wimbi Kuu?

Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P):Urefu maalum wa wimbi ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya optiki. Ni kipimo cha kimwili kutoka kwa wigo.
Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):Thamani iliyohesabiwa kutoka kwa chati ya rangi ya CIE ambayo inalingana na rangi inayoonekana ya mwanga na jicho la binadamu. Kwa chanzo cha rangi moja kama LED nyekundu, mara nyingi ziko karibu, lakini λ_dni kigezo kinachotumiwa kwa ubainishaji wa rangi na kugawa katika makundi.

10.2 Kwa nini upinzani wa kikomo cha mkondo unahitajika hata kama ninaendesha LED kwa voltage yake ya kawaida ya mbele?

Voltage ya mbele (V_F) ina anuwai ya toleo (1.7V hadi 2.5V). Ikiwa utatumia voltage thabiti ya 2.0V, LED yenye V_Fya chini ya 1.7V inaweza kuchukua mkondo mwingi, wakati ile yenye V_Fya juu ya 2.5V haiwezi kuwaka kabisa. Muhimu zaidi, V_Fhupungua kadiri joto linavyoongezeka. Chanzo cha voltage thabiti kinaweza kusababisha kukimbia kwa joto: kadiri LED inapokua joto, V_Fhupungua, mkondo huongezeka, na kusababisha joto zaidi, na kusababisha V_Fkupungua zaidi, hadi kushindwa. Upinzani mfululizo (au, bora zaidi, kiendeshi cha mkondo thabiti) hutoa maoni hasi, na kustabilisha sehemu ya uendeshaji.

10.3 Je, naweza kuendesha LED hii kwa ishara ya mantiki ya 3.3V au 5V moja kwa moja?

Hapana. Kuiunganisha moja kwa moja kwa pini ya pato la dijiti ya 3.3V au 5V kungetumia voltage hiyo kwenye LED. Kwa V_Fya kawaida ya ~2.0V, voltage ya ziada ingesababisha mkondo mkubwa sana kuteremka, uliokithiriwa na upinzani mdogo wa ndani wa chipi na pini ya pato, na kwa uwezekano mkubwa kuharibu LED mara moja. Lazima kila wakati utumie upinzani wa kikomo cha mkondo mfululizo unapoendesha LED kutoka kwa chanzo cha voltage.

11. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali la LED nyingi kwa router ya mtandao.
Jopo linahitaji LED 5 nyekundu za hali kuonyesha nguva, muunganisho wa intaneti, shughuli za Wi-Fi, n.k. Mfumo hutumia reli ya usambazaji wa 3.3V.
Hatua za Ubunifu:
1. Chagua Mkondo wa Uendeshaji:Chagua I_F= 20mA, ambayo ni hali ya kawaida ya majaribio na hutoa mwangaza mzuri ndani ya eneo salama la uendeshaji.
2. Hesabu Thamani ya Upinzani:Tumia V_Fya juu kutoka kwenye hati ya data (2.5V) kwa ubunifu wa kihafidhina unaohakikisha LED zote zinawaka hata na sehemu zenye V_Fya juu. R = (3.3V - 2.5V) / 0.020A = 40 Ohms. Thamani ya kawaida iliyo karibu ni 39 Ohms au 43 Ohms.
3. Angalia Nguvu kwenye Upinzani: P_R= I_F²* R = (0.02)²* 39 = 0.0156W. Upinzani wa kawaida wa 1/10W (0.1W) unatosha zaidi.
4. Mpangilio wa Saketi:Tekeleza saketi tano zinazofanana, kila moja ikiwa na LED moja na upinzani mmoja wa ohm 39 mfululizo, zote zikiunganishwa kati ya reli ya 3.3V na pini za GPIO za microcontroller zilizowekwa kama pato. Kuendesha pini LOW (0V) kutakamilisha saketi na kuwasha LED.
5. Ubunifu wa PCB:Tumia muundo wa ardhi unaopendekezwa kutoka kwenye hati ya data. Hakikisha upana wa kutosha wa njia kwa mkondo wa 20mA.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga kupitia mchakato unaoitwa electroluminescence. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye makutano ya p-n ya nyenzo ya semiconductor (katika kesi hii, AlInGaP), elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo la makutano. Wakati elektroni inajumuishwa tena na shimo, inashuka kutoka hali ya juu ya nishati kwenye bendi ya uendeshaji hadi hali ya chini ya nishati kwenye bendi ya valence. Tofauti ya nishati hutolewa kwa namna ya photon (chembe ya mwanga). Urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor, ambayo ni sifa ya msingi ya kiwanja cha AlInGaP kinachotumiwa hapa, na kusababisha utoaji wa mwanga nyekundu.

13. Mienendo ya Teknolojia

Tasnia ya optoelectronics inaendelea kubadilika na mienendo kadhaa muhimu inayoathiri SMD LED kama LTST-C190KEKT. Kuna juhudi ya kila wakati ya kuongeza ufanisi wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa kila wati ya umeme inayoingia), ambayo huboresha ufanisi wa nishati. Kupunguzwa kwa ukubwa bado ni muhimu, na kusukuma ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa optiki. Uaminifu ulioboreshwa na maisha marefu zaidi ya uendeshaji chini ya hali mbalimbali za mazingira pia ni malengo makubwa ya maendeleo. Zaidi ya hayo, toleo kali zaidi la kugawa katika makundi kwa rangi na mwangaza zinakuwa kiwango cha kawaida ili kukidhi mahitaji ya matumizi ya ubora wa juu ya maonyesho na taa ambapo uthabiti wa rangi ni muhimu zaidi.