Karatasi ya Data ya LED ya Mfululizo 2820-C03501H-AM - Vipimo 2.8x2.0mm - Voltage 3.25V - Nguvu 1.14W - Nyeupe - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa 2820-C03501H-AM ni LED ya kiwango cha juu cha mwangaza, ya kifaa cha kushikamana kwenye uso (SMD) ambayo imebuniwa hasa kwa matumizi magumu ya taa za magari. Imejengwa katika kifurushi kidogo cha 2820 (ukubwa wa 2.8mm x 2.0mm) na hutoa mwanga mweupe baridi. Sifa kuu ya mfululizo huu ni kufuata kiwango cha AEC-Q102 Rev A, ambacho ni uthibitisho wa majaribio ya mkazo kwa semiconductors tofauti za optoelectronic katika matumizi ya magari. Hii inahakikisha uaminifu chini ya hali ngumu za mazingira ya magari. Uthibitisho wa ziada unajumuisha kustahimili sulfuri (Daraja A1), kufuata kanuni za RoHS, REACH, na mahitaji ya kutokuwa na halogeni, na kufanya iweze kutumika katika miundo ya kisasa yenye ufahamu wa mazingira.

1.1 Faida za Msingi

• Uaminifu wa Daraja la Magari:Uthibitisho wa AEC-Q102 unahakikisha utendaji chini ya hali kali za joto, unyevunyevu, na mkazo wa mitambo.
• Pato la Juu la Mwangaza:Hutoa flux ya kawaida ya mwanga ya 110 lumens kwa mkondo wa kuendesha wa 350 mA, ikitoa mwangaza bora kwa ukubwa wake.
• Pembe Pana ya Kuona:Pembe ya kuona ya digrii 120 hutoa mwanga mpana na sawasawa.
• Ujenzi Imara:Ina kinga ya ESD ya 8 kV (HBM) na Kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL) cha 2, ikiboresha uendeshaji na uthabiti wa usanikishaji.
• Kufuata Kanuni za Mazingira:Inakidhi maagizo ya RoHS, REACH, na kutokuwa na halogeni, na kusaidia mipango ya utengenezaji wa kijani.

1.2 Soko Lengwa

Matumizi ya msingi ya mfululizo huu wa LED nitaa za magari. Hii inajumuisha taa za ndani (taa za dari, taa za kusomea, taa za mazingira), taa za ishara za nje (taa za alama za upande, taa za mchanganyiko wa nyuma ambapo mwangaza wa juu unahitajika katika kifurushi kidogo), na uwezekano wa kazi nyingine za mwanga ndani ya gari zinazohitaji chanzo cha mwanga mweupe cha kuaminika na chenye mwangaza.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Kipimo cha Mwanga na Umeme

Vigezo muhimu vya uendeshaji vimefafanuliwa kwa mkondo wa kawaida wa mbele (I_F) wa 350 mA na joto la pedi ya joto la 25°C.

• Flux ya Mwangaza (I_V):100 lm (Chini), 110 lm (Kawaida), 130 lm (Zaidi). Toleo la kipimo ni ±8%.
• Voltage ya Mbele (V_F):3.00 V (Chini), 3.25 V (Kawaida), 3.75 V (Zaidi) kwa 350 mA. Toleo la kipimo ni ±0.05V.
• Pembe ya Kuona (φ):Digrii 120 (Kawaida).
• Kuratibu za Rangi (CIE):x = 0.3227 (Kawaida), y = 0.3351 (Kawaida). Toleo la x na y ni ±0.005, na kuweka katika eneo la mweupe baridi.
• Mkondo wa Mbele (I_F):Masafa ya uendeshaji kutoka 50 mA hadi 500 mA.

2.2 Tabia za Joto

Usimamizi bora wa joto ni muhimu kwa utendaji na umri wa LED.

• Upinzani wa Joto (R_{th JS}):Thamani mbili zimetolewa: upinzani halisi wa joto (kiungo hadi sehemu ya kuuza) wa 20 K/W (Kawaida) hadi 22 K/W (Zaidi), na upinzani wa joto wa umeme wa 16 K/W (Zaidi). Upinzani halisi wa joto ni kigezo muhimu cha kuhesabu joto la kiungo katika muundo wa joto.
• Joto la Kiungo (T_J):Joto la juu linaloruhusiwa la kiungo ni 150°C.

3. Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo uharibifu wa kudumu wa kifaa unaweza kutokea. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):1750 mW
• Mkondo wa Mbele (I_F):500 mA (Endelea), 1000 mA (Mafuriko, t<=10 μs, mzunguko wa kazi 0.5%)
• Voltage ya Nyuma (V_R):Haijabuniwa kwa uendeshaji wa nyuma.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-40°C hadi +125°C
• Unyeti wa ESD (HBM):8 kV
• Joto la Kuuza kwa Reflow:Kilele cha 260°C kwa sekunde 30 kiwango cha juu.

4. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

LED zimepangwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya utendaji ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa.

4.1 Makundi ya Flux ya Mwangaza

Makundi yamefafanuliwa na thamani za chini na za juu za flux ya mwanga katika hali ya majaribio (I_F=350mA, pedi ya joto 25°C).

• J1:100 lm hadi 110 lm
• J2:110 lm hadi 120 lm
• J3:120 lm hadi 130 lm

4.2 Makundi ya Voltage ya Mbele

Makundi yamefafanuliwa na masafa ya voltage ya mbele kwenye mkondo wa majaribio.

• 3032:3.00 V hadi 3.25 V
• 3235:3.25 V hadi 3.50 V
• 3537:3.50 V hadi 3.75 V

4.3 Makundi ya Rangi (Chromaticity)

Karatasi ya data hutoa mchoro wa kina wa chromaticity na makundi yaliyofafanuliwa kwa mweupe baridi (k.m., 56M, 58M, 61M, 63M). Kila kundi ni eneo la pembe nne kwenye chati ya chromaticity ya CIE 1931, iliyofafanuliwa na seti nne za kuratibu (x, y). Hii inaruhusu uteuzi wa LED zenye uthabiti mkubwa wa rangi, ambayo ni muhimu kwa taa za magari ambapo mechi ya rangi kwenye LED nyingi mara nyingi inahitajika.

5. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Grafu hutoa ufahamu muhimu kuhusu tabia ya LED chini ya hali tofauti za uendeshaji.

5.1 Usambazaji wa Spectral

Grafu ya Usambazaji wa Spectral ya Jamaa inaonyesha kilele katika eneo la urefu wa wimbi la bluu (karibu 450-460nm) na utoaji mpana wa njano uliobadilishwa na phosphor, na kusababisha mwanga mweupe baridi. Ukosefu wa pato muhimu katika maeneo ya nyekundu au infrared ni kawaida kwa LED nyeupe zilizobadilishwa na phosphor.

5.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Grafu hii inaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoonekana kwa diode. Kwa 350 mA, voltage ya mbele imejikita karibu na 3.25V ya kawaida. Wabunifu hutumia mzingo huu kwa muundo wa kiendeshi na mahesabu ya mtawanyiko wa nguvu.

5.3 Flux ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Pato la mwangaza linaongezeka kwa kiwango cha chini kulingana na mkondo. Ingawa kuendesha kwa mikondo ya juu kunatoa mwanga zaidi, pia hutoa joto zaidi, ambalo linaweza kupunguza ufanisi na umri wa huduma. Grafu husaidia katika kuchagua sehemu bora ya uendeshaji.

5.4 Utegemezi wa Joto

• Flux ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo:Kadiri joto la kiungo (T_J) linavyoongezeka, pato la mwangaza hupungua. Grafu hii hupima kushuka, ambacho ni muhimu kwa muundo wa joto ili kudumisha mwangaza thabiti.
• Voltage ya Mbele ya Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo:Voltage ya mbele ina mgawo hasi wa joto, ikipungua kadiri joto linavyopanda. Hii inaweza kutumika kwa ufuatiliaji wa joto wa moja kwa moja katika baadhi ya matumizi.
• Mabadiliko ya Chromaticity dhidi ya Joto la Kiungo & Mkondo:Grafu hizi zinaonyesha jinsi sehemu nyeupe (kuratibu za CIE x, y) hubadilika na mabadiliko ya mkondo wa kuendesha na joto la kiungo. Mabadiliko hayo ni madogo kiasi lakini lazima yazingatiwe katika matumizi muhimu ya rangi.

5.5 Mviringo wa Kupunguza Mkondo wa Mbele

Huu ni grafu muhimu kwa uendeshaji wa kuaminika. Inaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kama kazi ya joto la pedi ya kuuza (T_S). Kadiri T_Sinavyoongezeka, mkondo wa juu unaoruhusiwa lazima upunguzwe ili kuzuia joto la kiungo kuzidi 150°C. Kwa mfano, kwa T_Sya juu ya uendeshaji ya 125°C, mkondo wa juu unaoendelea ni 500 mA.

5.6 Uwezo wa Kukubalika wa Kushughulikia Pampu

Grafu hii inafafanua uwezo wa mkondo wa mafuriko kwa uendeshaji wa pampu. Inaonyesha mkondo wa kilele wa pampu unaoruhusiwa (I_F) kama kazi ya upana wa pampu (t_p) kwa mizunguko tofauti ya kazi (D). Inaruhusu matumizi ya mikondo ya juu kuliko kiwango cha juu cha 500 mA cha DC kwa muda mfupi, ambayo ni muhimu kwa matumizi kama vile taa za strobe au zinazowaka.

6. Habari ya Mitambo na Ufungaji

6.1 Vipimo vya Mitambo

Karatasi ya data inajumuisha mchoro wa kina wa vipimo vya kifurushi cha SMD cha 2820. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili wa 2.8mm (urefu) x 2.0mm (upana). Mchoro unabainisha eneo la alama ya cathode, jiometri ya lenzi, na maeneo ya pedi. Vipimo vyote viko kwenye milimita na toleo la kawaida la ±0.1mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo.

6.2 Mpango wa Pedi ya Kuuza Unayopendekezwa

Mchoro tofauti hutoa ukubwa unaopendekezwa kwa muundo wa PCB. Hii inajumuisha ukubwa na nafasi ya pedi za umeme na pedi ya kati ya joto. Kufuata mpango huu ni muhimu kwa kuuza sahihi, utendaji wa joto, na uthabiti wa mitambo. Pedi ya joto ni muhimu kwa kutawanya joto kutoka kwa kiungo cha LED hadi PCB.

7. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

7.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

LED imekadiriwa kwa joto la juu la kilele la reflow la 260°C kwa sekunde 30. Profaili ya kawaida ya reflow na hatua za joto la awali, kuchovya, reflow, na kupoa inapaswa kufuatwa, na kuhakikisha joto halizidi kikomo kilichobainishwa. Kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL) ni 2, ikimaanisha kifaa lazima kitumike ndani ya mwaka mmoja wa kuvunja muhuri wa kiwanda na kunaweza kuhitaji kuokwa ikiwa kimefichuliwa kwa hali za mazingira zaidi ya umri wake wa chini.

7.2 Tahadhari za Matumizi

• Kinga ya ESD:Ingawa imekadiriwa kwa 8 kV HBM, tahadhari za kawaida za ESD zinapaswa kuzingatiwa wakati wa uendeshaji na usanikishaji.
• Usafishaji:Tumia vimumunyisho vya kusafisha vinavyofaa ambavyo haviharibu lenzi ya LED au nyenzo za ufungaji.
• Mkazo wa Mitambo:Epuka kutumia nguvu moja kwa moja au mtikisiko kwenye lenzi ya LED.
• Udhibiti wa Mkondo:Daima endesha LED na chanzo cha mkondo thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti, ili kuhakikisha uendeshaji thabiti na kuzuia kukimbia kwa joto.

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

8.1 Hali za Kawaida za Matumizi

• Taa za Ndani za Magari:Taa za dari, taa za kusomea ramani, mwanga wa sakafu, na vipande vya taa za mazingira.
• Taa za Nje za Magari:Taa za mwendo wa mchana (DRL), taa za alama za upande, taa za juu za kusimamishia katikati (CHMSL), na taa za nambari ya usajili ambapo mwangaza wa juu katika kifurushi kidogo unahitajika.

8.2 Mazingatio ya Muundo

• Usimamizi wa Joto:Hili ni kipengele muhimu zaidi. Tumia upinzani wa joto (R_{th JS}= 20 K/W) na mzingo wa kupunguza ili kubuni njia ya joto inayotosheleza. Hii inahusisha kutumia PCB yenye eneo la shaba linalotosheleza (vipenyo vya joto chini ya pedi ya joto vinapendekezwa sana), na uwezekano wa PCB yenye msingi wa alumini (MCPCB) kwa matumizi ya nguvu ya juu au joto la juu la mazingira.
• Uchaguzi wa Kiendeshi:Chagua kiendeshi cha LED cha daraja la magari kinachoweza kutoa 350 mA thabiti (au mkondo mwingine unaotaka) kutoka kwa mfumo wa umeme wa gari (kwa kawaida 12V au 24V). Kiendeshi kinapaswa kujumuisha kinga dhidi ya voltage ya juu, polarity ya nyuma, na mabadiliko ya gharama ya mzigo yanayojulikana katika mazingira ya magari.
• Muundo wa Optical:Pembe ya kuona ya 120° inafaa kwa mwanga uliosambazwa. Kwa mihimili iliyolengwa, optics ya sekondari (lenzi au vikumbushio) itahitajika. Ukubwa mdogo wa chanzo cha LED hii ni faida kwa udhibiti wa optical.
• Uthabiti wa Rangi:Kwa matumizi yanayotumia LED nyingi, bainisha kundi la rangi linalohitajika (k.m., 61M) ili kuhakikisha rangi nyeupe sawa kwenye usanikishaji.

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

9.1 Matumizi ya kawaida ya nguvu ni nini?

Katika sehemu ya kawaida ya uendeshaji ya 350 mA na 3.25V, nguvu ya umeme ya pembejeo ni takriban 1.14 Watts (P = I_F* V_F= 0.35A * 3.25V).

9.2 Ninahesabuje joto la kiungo?

Joto la kiungo (T_J) linaweza kukadiriwa kwa kutumia fomula: T_J= T_S+ (P_d* R_{th JS}), ambapo T_Sni joto la pedi ya kuuza lililopimwa, P_dni mtawanyiko wa nguvu (kwa Watts), na R_{th JS}ni upinzani halisi wa joto (20 K/W). Kwa uendeshaji wa kuaminika, T_Jlazima lishikiliwe chini ya 150°C, na la chini daima ni bora kwa umri wa huduma.

9.3 Ninaweza kuiendesha na chanzo cha 12V moja kwa moja?

No.Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha 12V kungeliiharibu LED mara moja kwa sababu ya mkondo mwingi. Kiendeshi cha LED cha mkondo thabiti au mzunguko wa kuzuia mkondo ni lazima.

9.4 Uthibitisho wa AEC-Q102 unamaanisha nini kwa muundo wangu?

Inamaanisha kipengele cha LED kimepitia seti ngumu ya majaribio ya mkazo yanayofanana na hali za mazingira ya magari (mzunguko wa joto uliopanuliwa, unyevunyevu wa juu na upendeleo, uhifadhi wa joto la juu, n.k.). Kutumia vipengele vilivyothibitishwa na AEC-Q102 kunarahisisha mchakato wako wa uthibitisho wa kiwango cha mfumo na kuongeza imani kwa uaminifu wa muda mrefu wa moduli ya taa.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Hali:Kubuni taa ya dari ya ndani kwa gari la abiria. Mahitaji ni mwanga mweupe mwangaza na sawasawa.

Hatua za Muundo:

1. Uchaguzi wa LED:Mfululizo wa 2820-C03501H-AM umechaguliwa kwa mwangaza wake, daraja la magari, na ukubwa mdogo.
2. Idadi & Mpangilio:Kulingana na kiwango cha mwanga kinachohitajika (lumens), hesabu idadi ya LED zinazohitajika. Kwa mfano, kuhitaji 500 lumens kunaweza kuhitaji LED 5 kutoka kwa kundi la J2 (110-120 lm kila moja). Zingewekwa kwa mstari au kwa kundi kwenye PCB.
3. Muundo wa Joto:PCB imebuniwa na safu ya shaba ya 2-ounce. Muundo maalum wa ardhi ya joto unaolingana na pendekezo la karatasi ya data umetumika, na safu ya vipenyo vya joto vikiunganisha na kumwagika kikubwa cha shaba kwenye safu ya chini ili kutumika kama kipenyo cha joto. Mzingo wa kupunguza unachunguzwa: ikiwa mazingira ya chumba yanaweza kufikia 85°C, joto la pedi ya kuuza (T_S) linaweza kukadiriwa kuwa 95°C. Mzingo wa kupunguza unaonyesha mkondo unaoruhusiwa bado uko juu ya 350 mA, kwa hivyo muundo ni wa joto sahihi.
4. Muundo wa Umeme:IC ya kiendeshi cha LED ya buck iliyothibitishwa kwa magari imechaguliwa kubadilisha voltage ya betri ya 12V ya gari hadi pato la 350 mA thabiti kwa mfuatano wa LED 5. Jumla ya voltage ya mbele ya mfuatano ni takriban 16.25V (5 * 3.25V), ambayo iko ndani ya masafa ya uendeshaji ya kibadilishaji cha kawaida cha buck kutoka kwa pembejeo ya 12V.
5. Muundo wa Optical:Lenzi ya kusambaza au kifuniko kimewekwa juu ya safu ya LED ili kuchanganya vyanzo vya mtu binafsi kuwa taa ya eneo sawasawa, ikitumia pembe ya kuona ya 120° ya kila LED.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii ni LED nyeupe iliyobadilishwa na phosphor. Msingi ni chip ya semiconductor, kwa kawaida imetengenezwa kwa indium gallium nitride (InGaN), ambayo hutoa mwanga wa bluu wakati imependelewa mbele (mkondo wa umeme unapita ndani yake). Mwanga huu wa bluu unachukuliwa kwa sehemu na safu ya nyenzo ya phosphor (k.m., yttrium aluminum garnet iliyochanganywa na cerium, YAG:Ce) iliyowekwa juu au karibu na chip. Phosphor huchukua baadhi ya fotoni za bluu na hutoa mwanga tena kwenye wigo mpana katika eneo la njano. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa njano uliobadilishwa unaonekana na jicho la mwanadamu kama mwanga mweupe. Kivuli halisi (mweupe baridi, kama katika karatasi hii ya data, au mweupe wa joto) imedhamiriwa na muundo na unene wa safu ya phosphor.

12. Mienendo ya Teknolojia

Maendeleo ya LED kwa taa za magari yanafuata mienendo kadhaa wazi:

• Ufanisi wa Juu wa Mwangaza (lm/W):Uboreshaji unaoendelea katika muundo wa chip, ufanisi wa phosphor, na usimamizi wa joto wa kifurushi husababisha pato zaidi la mwanga kwa watt ya pembejeo ya umeme, na kupunguza matumizi ya nishati na mzigo wa joto.
• Msongamano wa Juu wa Nguvu & Kupunguzwa kwa Ukubwa:Bidhaa kama vile kifurushi cha 2820 kinachotoa zaidi ya 100 lumens zinawakilisha mwenendo wa kufunga utendaji zaidi katika ukubwa mdogo, na kuwezesha miundo ya taa iliyonyooka na midogo zaidi.
• Uaminifu na Uthabiti Ulioimarishwa:Viwango kama vile AEC-Q102 vinakuwa mahitaji ya msingi. Maendeleo zaidi yanalenga kuboresha uwezo wa kustahimili vikwazo maalum vya magari kama vile anga zenye sulfuri (zilizoshughulikiwa na Jaribio la Sulfuri Daraja A1 katika karatasi hii ya data) na kutu kwa umeme.
• Taa Zenye Akili na Zinazobadilika:Ingawa hii ni kipengele cha msingi cha LED, tasnia inaelekea kwenye moduli zilizounganishwa na viendeshi vilivyojengwa, vidhibiti, na interfaces za mawasiliano (kama LIN au CAN) kwa mifumo ya taa ya mbele inayobadilika (AFS) na taa za ndani zinazobadilika.
• Kurekebisha Rangi na Ubora:Kuna lengo la kufikia thamani za juu za Kielelezo cha Kuonyesha Rangi (CRI) na udhibiti wa usahihi zaidi wa sehemu ya rangi (makundi madogo zaidi) kwa ubora bora wa urembo na usalama katika mazingira ya magari.