Hati ya Uchambuzi wa Kiufundi ya LED ya SMD LTST-T180UBKT - Rangi ya Bluu 468nm - Pembe ya Kuona ya 120° - 30mA - 108mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa maelezo kamili ya kiufundi ya Kifaa cha Kutoa Mwanga (LED) kinachowekwa kwenye uso (SMD). Sehemu hii imeundwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB), ikiwa na umbo dogo linalofaa kwa matumizi yenye nafasi ndogo. LED hutumia nyenzo ya semikondukta ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) kutoa mwanga wa bluu, umehifadhiwa kwenye kifuniko cha lenzi lenye uwazi kama maji.

1.1 Vipengele na Faida za Msingi

LED hii inafuata sheria ya Kuzuia Vitu Hatari (RoHS). Inasambazwa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa milimita 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na hurahisisha utangamano na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka. Kifaa hiki kimeundwa kuwa kinapatikana na mzunguko uliojumuishwa (IC) na kinaweza kustahimili michakato ya kiwango ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR). Kimewekewa masharti mapema ili kuharakisha kiwango cha unyevu 3 cha JEDEC (Baraza la Uhandisi la Vifaa vya Elektroni).

1.2 Soko Lengwa na Matumizi

LED hii inafaa kwa aina mbalimbali za vifaa vya elektroniki. Maeneo ya matumizi makuu yanajumuisha vifaa vya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na mifumo ya udhibiti wa viwanda. Matumizi yake ya kawaida ni kama viashiria vya hali, vyanzo vya mwanga vya ishara au alama, na kwa mwanga wa nyuma wa paneli ya mbele.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vyote vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Nguvu ya Kutokwa (Pd):108 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutokana kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_F(PEAK)):100 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo wa papo hapo wa mbele unaoruhusiwa, kwa kawaida chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms).
• Mkondo wa Mbele wa DC (I_F):30 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo wa mbele unaopendekezwa kwa uendeshaji thabiti.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +100°C. Kifaa hiki kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-40°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila kuharibika ndani ya safu hii.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinafafanua utendakazi wa kawaida wa LED chini ya hali za kawaida za uendeshaji kwa Ta=25°C.

• Uzito wa Mwanga (I_V):280 hadi 560 millicandelas (mcd) kwa mkondo wa mbele (I_F) wa 20mA. Uzito huu hupimwa kwa kutumia sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 120 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo uzito wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya axial (kwenye mhimili).
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):Nanomita 468 (nm) kwa kawaida. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu ya wigo uko kiwango cha juu.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):465 hadi 475 nm kwa I_F=20mA. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaotokana na chati ya rangi ya CIE.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm kwa kawaida. Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa bendi ya mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.6 hadi 3.6 Volti kwa I_F=20mA. Hii ndiyo upungufu wa voltage kwenye LED wakati inapita mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA kiwango cha juu kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V. Kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa nyuma; kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kupanga Katika Makundi

LED zimepangwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya utendakazi ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji.

3.1 Kikomo cha Voltage ya Mbele (V_F)

Imepimwa kwa 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±0.1 Volt.

• D6:2.6V (Chini) - 2.8V (Juu)
• D7:2.8V - 3.0V
• D8:3.0V - 3.2V
• D9:3.2V - 3.4V
• D10:3.4V - 3.6V

3.2 Kikomo cha Uzito wa Mwanga (I_V)

Imepimwa kwa millicandelas (mcd) kwa 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±11%.

• T1:280 mcd (Chini) - 355 mcd (Juu)
• T2:355 mcd - 450 mcd
• U1:450 mcd - 560 mcd

3.3 Kikomo cha Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d)

Imepimwa kwa nanomita (nm) kwa 20mA. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±1 nm.

• AC:465.0 nm (Chini) - 470.0 nm (Juu)
• AD:470.0 nm - 475.0 nm

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Mikunjo ya kawaida ya tabia imetolewa kuonyesha uhusiano kati ya vigezo muhimu. Mikunjo hii ni muhimu kwa muundo wa mzunguko na utabiri wa utendakazi.

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

Mkunjo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo unaopita kwenye LED na voltage kwenye hiyo LED. Hii ni muhimu sana kwa kuchagua upinzani unaofaa wa kuzuia mkondo katika mzunguko wa kuendesha.

4.2 Uzito wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele

Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga (kwa mcd) linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa mbele. Kwa kawaida inaonyesha uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu inayopendekezwa ya uendeshaji, na husaidia wabunifu kufikia viwango vinavyotaka vya mwangaza.

4.3 Usambazaji wa Nguvu ya Wigo

Mkunjo huu unaweka kiwango cha jamaa cha mwanga dhidi ya urefu wa wimbi, na unaonyesha kilele kwa takriban 468nm na upana wa nusu ya wigo wa takriban 20nm, na hufafanua sifa za rangi ya bluu.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED hii inafuata muundo wa kawaida wa kifurushi cha SMD cha EIA (Muungano wa Viwanda vya Elektroniki). Vipimo vyote viko kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.2mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro unajumuisha vipimo muhimu kama vile urefu wa mwili, upana, urefu, na nafasi ya waya.

5.2 Mpango Unapendekezwa wa Pad ya Kuambatanisha PCB

Mchoro wa muundo wa ardhi umetolewa kwa kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared au awamu ya mvuke. Hii inaonyesha vipimo vinavyopendekezwa vya pad ya shaba na nafasi kwenye PCB ili kuhakikisha umbo sahihi la kiungo cha kuuza, uthabiti wa mitambo, na usimamizi wa joto.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi wa Miguu

Kathodi (terminali hasi) kwa kawaida huonyeshwa kwa alama kwenye kifurushi, kama vile mkono, nukta, au kona iliyokatwa. Mwelekeo sahihi wa ubaguzi wa miguu ni muhimu wakati wa usanikishaji.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Kuyeyusha kwa IR

Profaili ya joto inayopendekezwa kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free) imetolewa, ikifuata J-STD-020B. Vigezo muhimu vinajumuisha:

• Joto la Kabla ya Kupokanzwa:150°C hadi 200°C.
• Muda wa Kabla ya Kupokanzwa:Kiwango cha juu sekunde 120.
• Joto la Kilele:Kiwango cha juu 260°C.
• Muda Juu ya Kiowevu:Kiwango cha juu sekunde 10 (mzunguko wa juu wa kuyeyusha mara mbili unaruhusiwa).

Profaili zinapaswa kuwa na sifa za muundo maalum wa PCB, vipengele, na wino wa kuuza uliotumika.

6.2 Hali ya Hifadhi

Kifurushi Kilichotiwa Muhuri:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu ni mwaka mmoja wakati imehifadhiwa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha.
Kifurushi Kilichofunguliwa:Kwa vipengele vilivyotolewa kwenye kifurushi chao cha asili, mazingira ya hifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Inapendekezwa kukamilisha kuyeyusha kwa IR ndani ya masaa 168 (siku 7). Kwa hifadhi zaidi ya kipindi hiki, pasha joto takriban 60°C kwa angalau masaa 48 kabla ya kuuza.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, tumia vimumunyisho vya kimetili alkoholi kama vile ethili alkoholi au isopropili alkoholi kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Epuka vimiminika vya kemikali visivyobainishwa.

6.4 Kuuza kwa Mkono (Chuma cha Kuuza)

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika, weka kikomo cha joto la ncha ya chuma kwa kiwango cha juu cha 300°C na muda wa kuuza kwa kiwango cha juu cha sekunde 3 kwa kila waya. Hii inapaswa kufanywa mara moja tu.

7. Habari ya Kufurushia na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Mkanda na Reeli

LED zimefurushwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kila reeli ina vipande 5000. Vipimo vya mfuko wa mkanda na vipimo vya kitovu/flange vya reeli vimetolewa kwenye michoro ya kina, ikifuata vipimo vya ANSI/EIA-481.

7.2 Vidokezo vya Kufurushia

• Mifuko tupu ya vipengele imetiwa muhuri kwa mkanda wa kifuniko cha juu.
• Kiasi cha chini cha kufurushia kwa mabaki ya mabaki ni vipande 500.
• Kiwango cha juu cha vipengele viwili vinavyokosekana mfululizo (taa) kinaruhusiwa kwa kila reeli.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, upinzani wa kuzuia mkondo unapaswa kuunganishwa kwa mfululizo na kila LED binafsi. Mzunguko rahisi wa kuendesha una mchanganyiko wa chanzo cha voltage (V_CC), upinzani wa mfululizo (R_S), na LED. Thamani ya upinzani huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele ya LED kwa mkondo unaotaka I_F.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Hakikisha muundo wa PCB unaruhusu kutokwa kwa joto kwa kutosha, hasa wakati wa uendeshaji karibu na viwango vya juu vya mkondo au nguvu.
• Ubunifu wa Mwanga:Pembe pana ya kuona ya digrii 120 hufanya LED hii ifae kwa matumizi yanayohitaji mwangaza mpana au kuonekana kutoka kwa pembe nyingi. Fikiria lenzi au viongozi vya mwanga ikiwa mwanga uliolengwa zaidi unahitajika.
• Ulinzi wa ESD:Ingawa haijasemwa wazi, tahadhari za kawaida za kutokwa kwa umeme tuli (ESD) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia na usanikishaji.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu za LED hii zinajumuisha mchanganyiko wake wa uzito wa juu wa mwanga (hadi 560 mcd) na pembe pana sana ya kuona ya digrii 120. Teknolojia ya InGaN hutoa utoaji wa mwanga wa bluu wenye ufanisi. Upatanishi wake na usanikishaji otomatiki na michakato ya kawaida ya kuyeyusha kwa IR hufanya iwe chaguo la gharama nafuu kwa uzalishaji wa kiasi kikubwa. Muundo wa kina wa kupanga katika makundi huruhusu wabunifu kuchagua sehemu zenye uvumilivu mkali wa vigezo kwa matumizi yanayohitaji uthabiti wa rangi au mwangaza.

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

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

Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P) ni urefu wa wimbi wa kimwili ambapo LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa kulingana na mtazamo wa rangi wa mwanadamu (chati ya CIE) na inawakilisha urefu wa wimbi mmoja wa rangi safi ya wigo inayolingana na rangi inayoonekana ya LED. Kwa LED za rangi moja kama hii ya bluu, mara nyingi ziko karibu lakini si sawa.

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

Haipendekezwi. Voltage ya mbele (V_F) ni kati ya 2.6V hadi 3.6V. Kuunganisha usambazaji wa 3.3V moja kwa moja kunaweza kusababisha mkondo mwingi ikiwa V_Fya LED ni chini ya 3.3V, na kunaweza kuharibu. Daima tumia upinzani wa mfululizo wa kuzuia mkondo au kiendesha cha mkondo thabiti.

10.3 Kwa nini hali ya hifadhi ya kifurushi kilichofunguliwa ni kali kuliko ile ya kifurushi kilichotiwa muhuri?

Kifurushi kilichotiwa muhuri kina dawa ya kukausha ili kudumisha kiwango cha chini sana cha unyevu, na kulinda kifaa kinachohisi unyevu. Mara tu kifurushi kikifunguliwa, LED inafichuliwa kwa unyevu wa mazingira, ambao unaweza kuingizwa ndani ya kifurushi cha plastiki. Wakati wa kuuza kwa kuyeyusha kwa IR, unyevu huu uliofungwa unaweza kupanuka haraka, na kusababisha kutenganishwa kwa ndani au \"popcorning,\" ambayo huvunja kifurushi. Maisha ya sakafu ya masaa 168 na mahitaji ya kupasha joto ni tahadhari dhidi ya hali hii ya kushindwa.

11. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kubuni paneli ya viashiria vya hali vya LED nyingi kwa ruta ya mtandao.
Paneli inahitaji LED 10 za hali za bluu. Mwangaza sawa ni muhimu kwa sababu za urembo na kazi.
Hatua za Ubunifu:
1. Ubunifu wa Mzunguko:Tumia reli ya 5V. Kwa kudhania V_Fya kawaida ya 3.2V kutoka kikundi cha D8 na lengo la I_Fla 20mA, hesabu upinzani wa mfululizo: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohms. Upinzani wa kawaida wa 91 Ohm unaweza kutumika. Weka upinzani mmoja kwa mfululizo na kila LED, uunganishe jozi zote 10 za LED-upinzani sambamba kwenye usambazaji wa 5V.
2. Uchaguzi wa Vipengele:Bainisha makundi yanayohitajika wakati wa kuagiza: mfano, V_FKikundi D8, I_VKikundi U1 (kwa mwangaza wa juu), λ_dKikundi AC kwa rangi thabiti ya bluu.
3. Mpangilio wa PCB:Tekeleza mpango wa pad uliopendekezwa kutoka kwenye hati ya data. Hakikisha nafasi ya kutosha kati ya LED kwa ajili ya kutokwa kwa joto.
4. Usanikishaji:Fuata miongozo ya profaili ya kuyeyusha kwa IR. Ikiwa bodi zinasanikishwa kwa vikundi vinavyozidi maisha ya sakafu ya masaa 168 kwa vipengele vilivyofunguliwa, tekeleza mchakato wa kupasha joto wa 60°C/saa 48 kabla ya kuuza.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga wakati mkondo wa umeme unapita ndani yao. Jambo hili linaitwa electroluminescence. Katika LED ya InGaN, nishati ya umeme husababisha elektroni na mashimo kujumuishwa tena ndani ya eneo lenye shughuli la semikondukta, na kutolea nishati kwa namna ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) ya mwanga, katika kesi hii bluu (~468 nm), umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya InGaN. Lenzi ya epoksi yenye uwazi kama maji inatumika kulinda chipu ya semikondukta, kuunda mwanga wa pato (na kusababisha pembe ya kuona ya digrii 120), na kuboresha ufanisi wa uchimbaji wa mwanga.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo wa jumla katika teknolojia ya LED ya SMD unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa kila watt ya umeme), uboreshaji wa uthabiti wa rangi na usawa, na udogo zaidi. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha uaminifu chini ya hali za juu za joto na msongamano wa mkondo. Michakato ya uzalishaji imeboreshwa kwa uvumilivu mkali wa kupanga katika makundi na mavuno ya juu zaidi. Harakati za ufanisi wa nishati na kuenea kwa vifaa vya IoT na vya kubebeka huhakikisha mahitaji endelevu ya LED za viashiria za kuaminika, kompakt, na zenye utendakazi wa juu kama sehemu hii.