Yaliyomo
- 1. Mchakato wa Bidhaa
- 2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
- 2.1 Viwango vya Juu Kabisa
- 2.2 Sifa za Umeme na Mwanga
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Luminous Intensity Binning
- 3.2 Dominant Wavelength Binning
- 3.3 Forward Voltage Binning
- 4. Performance Curve Analysis
- 5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
- 6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji
- 6.1 Uhifadhi na Utunzaji
- 6.2 Mchakato wa Kuuza kwa Reflow
- 6.3 Kuuza kwa Mkono na Ufanyaji upya
- 7. Packaging and Ordering Information
- 8. Vidokezo vya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 8.1 Matumizi ya Kawaida
- 8.2 Mambo Muhimu ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 8.3 Vizuizi vya Matumizi
- 9. Technical Comparison and Positioning
- 10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)
- 10.1 Je, ninachaguaje upinzani unaozuia mkondo kwa usahihi?
- 10.2 Je, naweza kuendesha LED hii bila kupinzani kwa kutumia chanzo cha voltage kilichowekwa?
- 10.3 Kwa nini kuna kikomo cha siku 7 baada ya kufungua mfuko wa kuzuia unyevu?
- 10.4 Nambari za bin (k.m., S2/A11/6) zina maana gani kwa muundo wangu?
- 11. Mfano wa Usanifu wa Vitendo
- 12. Kanuni ya Uendeshaji
- 13. Mienendo ya Teknolojia
1. Mchakato wa Bidhaa
25-21/BHC-AR1S2E/2A ni kifaa cha kutia kwenye uso (SMD) cha diode inayotoa mwanga (LED) kinachotumia chipu ya semikondukta ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) kutoa mwanga wa bluu. Sehemu hii ni ya aina ya LED zilizoundwa kwa ajili ya usanikishaji wa bodi zenye msongamano mkubwa, na hutoa faida kubwa katika mchakato wa udogo na uzalishaji wa kiotomatiki.
Faida kuu ya LED hii ni ukubwa wake mdogo. Kwa vipimo vya takriban 2.5mm x 2.1mm, inawezesha muundo mdogo wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB), msongamano mkubwa wa vifaa vilivyosanikishwa, na hatimaye huchangia katika ukuzaji wa vifaa vidogo vya mtumiaji wa mwisho. Ujenzi wake mwepesi zaidi hufanya iwe bora kwa matumizi ambapo nafasi na uzito ni vikwazo muhimu.
This is a mono-color (blue) type LED. The device is constructed with lead-free (Pb-free) materials and complies with major environmental regulations including the EU RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive and REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals). It is also classified as halogen-free, with bromine (Br) and chlorine (Cl) content kept below specified limits (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The product is supplied in a format compatible with modern manufacturing, packaged on 8mm tape wound onto a 7-inch diameter reel, suitable for use with automatic pick-and-place equipment.
2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya umeme, vya nuru na vya joto vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data. Kuelewa mipaka hii na thamani za kawaida ni muhimu kwa muundo wa mzunguko unaotegemewa.
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango Vya Juu Kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haya si hali za uendeshaji wa kawaida.
- Reverse Voltage (VR): 5V Kutumiwa kwa voltage ya bias ya nyuma inayozidi 5V kunaweza kusababisha kuvunjika kwa junction.
- Continuous Forward Current (IF): 20mA Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo wa DC kinachopendekezwa kwa uendeshaji endelevu ili kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu na kudumisha utendakazi maalum wa optiki.
- Peak Forward Current (IFP): 100mA Kipimo hiki kinaruhusu uendeshaji wa mfululizo (mzunguko wa kazi 1/10 kwa 1kHz). Ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji mipigo mifupi ya mwangaza wa juu lakini haipaswi kuzidi hata kwa muda mfupi.
- Power Dissipation (Pd): 75mW Hii ndio kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi kinaweza kutoa kama joto (kukokotwa kama Voltage ya Mbele x Mbele ya Sasa) kwenye joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya joto kupita kiasi.
- Operating & Storage Temperature: Kifaa kinaweza kufanya kazi katika joto la mazingira kutoka -40°C hadi +85°C na kinaweza kuhifadhiwa katika joto kutoka -40°C hadi +90°C.
- Electrostatic Discharge (ESD): The Human Body Model (HBM) rating is 150V. This indicates a moderate sensitivity to ESD, necessitating standard ESD precautions during handling.
- Soldering Temperature: Kifurushi kinaweza kukabili usindikaji wa kuchomelea kwa joto la kilele cha 260°C kwa sekunde 10, au usindikaji wa kuchomelea kwa mkono kwa joto la 350°C kwa sekunde 3 kwa kila terminal.
2.2 Sifa za Umeme na Mwanga
Vigezo hivi hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C, IF=20mA) na huainisha utendaji wa kifaa.
- Mwangaza wa Mwanga (Iv): Inaanzia kiwango cha chini cha millicandelas 112 (mcd) hadi kiwango cha juu cha mcd 285. Safu hii pana inasimamiwa kupitia mfumo wa binning (utaelezewa baadaye). Thamani ya kawaida haijabainishwa, iko mahali ndani ya safu hii ya bin.
- Pembe ya Kutazama (2θ1/2): Pembe kamili ambapo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele kwa kawaida ni digrii 60. Hii inafafanua mtandao wa boriti ya LED.
- Urefu wa Wimbi la Kilele (λp): Urefu wa wimbi ambapo nguvu ya mwanga inafikia kiwango cha juu kwa kawaida ni nanomita 468 (nm), na kuuweka katika eneo la bluu la wigo unaoonekana.
- Urefu wa Wimbi Unaotawala (λd): Hii ndiyo wavelength moja inayotambuliwa na jicho la mwanadamu, kuanzia 464.5 nm hadi 476.5 nm. Pia inategemea kugawanywa katika makundi.
- Upana wa Wigo (Δλ): Kwa kawaida ni 25 nm, hii inaonyesha usambazaji wa wavelengths zinazotolewa karibu na wavelength ya kilele.
- Forward Voltage (VF): Inatofautiana kutoka 2.75V hadi 3.65V inapotumika kwa mkondo wa 20mA. Tofauti hii inadhibitiwa na mfumo wa kugawa kwa vikundi kulingana na voltage. Lazima kutumia kipingamkondo mfululizo na LED ili kudhibiti mkondo kulingana na VF halisi ya kipengele maalum na voltage ya usambazaji.
- Reverse Current (IR): Upeo wa mikrosamperes 50 (μA) wakati bias ya nyuma ya 5V inatumika.
3. Binning System Explanation
Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zinasagwa (kutupwa kwenye makundi) kulingana na vigezo muhimu vya utendaji. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya mwangaza, rangi, na voltage.
3.1 Luminous Intensity Binning
LEDs are categorized into four bins (R1, R2, S1, S2) based on their measured luminous intensity at 20mA.
- Bin R1: 112 mcd to 140 mcd
- Bin R2: 140 mcd to 180 mcd
- Bin S1: 180 mcd to 225 mcd
- Bin S2: 225 mcd hadi 285 mcd
Toleo la ±11% linatumika kwa nguvu ya mwanga ndani ya kila msimbo wa bin.
3.2 Dominant Wavelength Binning
LEDs zimepangwa katika makundi manne (A9, A10, A11, A12) ili kudhibiti kiwango cha rangi ya bluu.
- Kikundi A9: 464.5 nm hadi 467.5 nm
- Bin A10: 467.5 nm to 470.5 nm
- Bin A11: 470.5 nm hadi 473.5 nm
- Bin A12: 473.5 nm hadi 476.5 nm
Toleransi ya ±1nm inatumika kwa urefu wa wimbi kuu ndani ya kila msimbo wa bin.
3.3 Forward Voltage Binning
LEDs zimewekwa katika makundi matatu ya voltage (5, 6, 7) ili kusaidia katika muundo wa sakiti ya udhibiti wa mkondo.
- Bin 5: 2.75V to 3.05V
- Bin 6: 3.05V hadi 3.35V
- Bin 7: 3.35V hadi 3.65V
Toleransi ya ±0.1V inatumika kwa voltage ya mbele ndani ya kila msimbo wa bin.
4. Performance Curve Analysis
Ingawa karatasi ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme-na-optiki, maandishi yaliyotolewa hayajumuishi michoro maalum. Kulingana na tabia ya kawaida ya LED, mikunjo hii kwa kawaida ingeonyesha uhusiano ufuatao, ambao ni muhimu kwa muundo:
- I-V (Current-Voltage) Curve: Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage ya mbele na mkondo. Voltage ya goti ya mkunjo inahusiana na vipimo vya VF. Grafu hii ni muhimu kwa kuchagua thamani inayofaa ya kipingamizi cha kudhibiti mkondo.
- Luminous Intensity vs. Forward Current: Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa kuendesha, kwa kawaida kwa uhusiano wa karibu na mstari hadi mahali fulani, baada ya hapo ufanisi hupungua.
- Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Joto la Mazingira: Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Hii ni muhimu sana kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira yenye joto la juu.
- Usambazaji wa Wigo: Mchoro wa ukubwa wa mwanga unaolinganishwa na urefu wa wimbi, unaonyesha kilele cha ~468nm na upana wa wimbi wa 25nm, ukithibitisha usafi wa rangi ya bluu.
5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
LED imewekwa kwenye kifurushi cha plastiki cha kusakinishwa kwenye uso. Datasheet inajumuisha mchoro wa kina wenye vipimo. Vipengele muhimu vya mitambo ni pamoja na:
- Muundo wa Kifurushi: Vipimo vikuu vya kifurushi ni takriban urefu wa 2.5mm na upana wa 2.1mm. Mchoro unabainisha vipimo vyote muhimu ikiwa ni pamoja na ukubwa wa pini (terminali), nafasi kati yao, na urefu wa kifurushi kwa uvumilivu wa kawaida wa ±0.1mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo.
- Utambulisho wa Ubaguzi wa Polarity: Kituo cha cathode kwa kawaida huwa na alama, mara nyingi kwa mfuo, nukta, au alama ya kijani kwenye kifurushi yenyewe, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro. Ubaguzi sahihi wa umeme ni muhimu kwa uendeshaji.
- Ubunifu wa Pad (Alama ya Mguu): Muundo unaopendekezwa wa ardhi ya PCB (ukubwa na umbo la pad) unatokana na vipimo vya kifurushi ili kuhakikisha kuuzwa salama na utulivu wa mitambo.
6. Miongozo ya Uuzaji na Usanikishaji
Kuzifuata miongozo hii ni muhimu ili kuzuia uharibifu wakati wa mchakato wa usanikishaji.
6.1 Uhifadhi na Utunzaji
- LED zimefungwa kwenye mfuko unaopinga unyevunyevu pamoja na kifaa cha kukausha.
- Usifungue the moisture-proof bag until the components are ready for use.
- After opening, unused LEDs must be stored at ≤30°C and ≤60% relative humidity.
- The floor life Baada ya kufungua mfuko ni saa 168 (siku 7). Ikiwa haitatumika ndani ya muda huu, lazima iokwe tena na kuwekwa kwenye mfuko tena.
- Hali ya Kuoka: Ikiwa inahitajika, oka kwa 60 ±5°C kwa masaa 24.
- Daima zingatia tahadhari za ESD (Electrostatic Discharge) wakati wa kushughulika.
6.2 Mchakato wa Kuuza kwa Reflow
Profaili ya kina ya joto ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi (Pb-free) imetolewa:
- Kupasha joto kabla: Panda kutoka 150°C hadi 200°C kwa zaidi ya sekunde 60-120.
- Soak/Reflow: Muda juu ya 217°C (joto la kioevu) inapaswa kuwa sekunde 60-150. Joto la kilele halipaswi kuzidi 260°C, na muda wa sekunde 30 kiwango cha juu unapaswa kudhibitiwa kwenye au juu ya 255°C.
- Kasi ya Kupoa: Kasi ya juu ya kupoa ni 6°C kwa sekunde.
- Muhimu: Uuzaji wa reflow haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbiliEpuka mkazo wa mitambo kwenye LED wakati wa joto na usipotoshe PCB baada ya kufungia.
6.3 Kuuza kwa Mkono na Ufanyaji upya
- Ikiwa kufungia kwa mkono ni lazima, tumia chuma cha kufungia chenye joto la ncha ≤350°C kwa ≤sekunde 3 kwa kila terminal.
- Nguvu ya chuma ya kuchomelea isizidi 25W. Ruhusu muda wa kupoa wa angalau sekunde 2 kati ya kuchomelea kila terminal.
- Ukarabati/Ufanyaji upya haupendekezwi kabisa. baada ya LED kuchomelewa. Ikiwa haziepukiki, chuma maalum cha kuchomelea chenye vichwa viwili lazima itumike kupasha joto terminali zote mbili kwa wakati mmoja na kuinua kifaa bila kukabili viungo vya solder. Athari kwa sifa za LED lazima uthibitishwe kabla.
7. Packaging and Ordering Information
The product is supplied for automated assembly.
- Carrier Tape: Vipengele vinapakiwa kwenye mkanda wa usafirishaji uliochongwa wenye upana wa milimita 8.
- Reel: Mkanda huo umeviringishwa kwenye reel ya kawaida yenye kipenyo cha inchi 7 (milimita 178).
- Kiasi: Kila reja ina vipande 2000 vya LED.
- Mfuko wa Kuzuia Unyevu: Reel hufungwa ndani ya mfuko wa alumini unaokinga unyevu pamoja na dawa ya kukausha na kadi ya kiashiria unyevu.
- Taarifa ya Lebo: Lebo ya reel ina misimbo ya nambari ya bidhaa (P/N), idadi (QTY), na misimbo maalum ya kategoria ya ukali wa mwanga (CAT), urefu wa wimbi kuu (HUE), na voltage ya mbele (REF), pamoja na nambari ya kundi (LOT No).
8. Vidokezo vya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
8.1 Matumizi ya Kawaida
Kulingana na vipimo vyake, hii LED ya bluu ya aina ya SMD inafaa kwa anuwai ya kazi za kiashiria zenye nguvu ndogo na uangaziaji wa nyuma, zikiwemo:
- Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali, taa za nyuma kwa funguo au maonyesho katika simu na mashine za faksi.
- Elektroniki za Matumizi ya Kaya: Uwashi na mwangaza wa alama, mwangaza wa nyuma ulio sawa kwa maonyesho madogo ya kioevu-kioo (LCDs).
- Uonyeshaji wa Madhumuni ya Jumla: Utumizi wowote unaohitaji taa ya hali ya bluu iliyojikunja na ya kuaminika.
8.2 Mambo Muhimu ya Kuzingatia katika Ubunifu
- Current Limiting is Mandatory: An LED is a current-driven device. You must use a series resistor (au kichocheo cha mkondo wa mara kwa mara) ili kudhibiti mkondo wa mbele hadi 20mA au chini. Thamani ya resistor inakokotolewa kama R = (V_supply - VF_LED) / I_desired. Kwa kutumia VF ya juu kabisa (3.65V) katika hesabu hii inahakikisha mkondo hauzidi kikomo hata kwa kitengo chenye voltage ya usambazaji ya chini.
- Usimamizi wa Joto: Ingawa nguvu ni ndogo (75mW kiwango cha juu), kuhakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia za joto karibu na pedi za LED zinaweza kusaidia kutawanya joto, haswa katika hali ya joto ya juu ya mazingira, na kudumisha mwanga na uimara.
- Optical Design: Pembea ya kuona ya digrii 60 hutoa mwanga mpana kiasi. Kwa mwanga uliozingatia zaidi, lenzi au vikunjio vya nje vinaweza kuhitajika.
8.3 Vizuizi vya Matumizi
The datasheet explicitly states that this product is not designed or qualified for high-reliability applications where failure could lead to serious consequences. This includes:
- Military and aerospace systems
- Automotive safety and security systems (e.g., airbags, braking)
- Vifaa vya matibabu vinavyosaidia maisha au vifaa muhimu vya uchunguzi
Kwa matumizi kama hayo, vipengele vilivyo na vipimo tofauti, sifa, na uhakikisho wa kutegemewa vinahitajika.
9. Technical Comparison and Positioning
Kifurushi cha 25-21 kipo kati ya chips ndogo kama 0402/0603 na taa za LED zenye nguvu kubwa zaidi. Vipengele vyake muhimu vinavyotofautisha ni:
- Ikilinganishwa na Vifurushi Vidogo (mfano, 0402): Inatoa mwanga zaidi na kwa ujumla ni rahisi kushughulikia na kuuza kwa mkono ikiwa inahitajika, huku bado ikiwa kompaktifu sana.
- vs. Leaded LEDs: Inaruhusu usanikishaji wa otomatiki kamili, hupunguza nafasi ya bodi, na huondoa hitaji la kupinda risasi na kuchimba mashimo ya kupita.
- dhidi ya Taa za LED zenye Nguvu Kubwa: Ilibuniwa kwa ajili ya mikondo ya kiwango cha kiashirio (20mA) na nguvu (75mW), sio kwa ajili ya mwanga. Inahitaji saketi rahisi ya kuendesha (upinzani) ikilinganishwa na viendeshi changamano vya mkondo thabiti vinavyohitajika kwa taa za LED zenye nguvu kubwa.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)
10.1 Je, ninachaguaje upinzani unaozuia mkondo kwa usahihi?
Tumia fomula: R = (V_supply - VF) / I_desired. Kwa usambazaji wa 5V na mkondo unaotakikana wa 20mA, na kuchukulia VF ya hali mbaya zaidi (ya juu) ya 3.65V: R = (5V - 3.65V) / 0.020A = 67.5 Ohms. Tumia thamani ya kawaida inayofuata ya juu zaidi (mfano, 68 Ohms au 75 Ohms). Hii inahakikisha mkondo unabaki chini ya 20mA kwa vitengo vyote. Daima hesabu utoaji wa nguvu kwenye upinzani: P_resistor = I^2 * R.
10.2 Je, naweza kuendesha LED hii bila kupinzani kwa kutumia chanzo cha voltage kilichowekwa?
Hapana. Voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto na hutofautiana kutoka kipengele hadi kipengele. Kuunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage hata kidogo juu ya VF yake itasababisha mkondo kupuka bila udhibiti, uwezekano wa kuzidi Kipimo cha Juu Kabisa na kuharibu LED karibu mara moja.
10.3 Kwa nini kuna kikomo cha siku 7 baada ya kufungua mfuko wa kuzuia unyevu?
Vifurushi vya plastiki vya SMD vinaweza kufyonza unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa kuuza wa joto la juu la reflow, unyevu huu uliokamatwa unaweza kupanuka kwa kasi, na kusababisha kutenganishwa ndani au "popcorning" ambayo huvunja kifurushi au kuharibu kifaa. Maisha ya siku 7 ya sakafu na taratibu za kuoka zimeundwa ili kuondoa unyevu huu uliofyonzwa kabla ya kuuza.
10.4 Nambari za bin (k.m., S2/A11/6) zina maana gani kwa muundo wangu?
Wanaspecifika vikundi vya utendaji vya LED zako maalum. Ikiwa muundo wako unahitaji mwangaza wa chini kabisa, unapaswa kubainisha kikundi kama S1 au S2. Ikiwa uthabiti wa rangi kwenye LED nyingi ni muhimu, unapaswa kubainisha kikundi cha wimbi fupi chenye mipaka madogo (mfano, A10 pekee). Kubainisha kikundi cha voltage (mfano, 5) kunaweza kusaidia kufanya mkondo (na hivyo mwangaza) kuwa thabiti zaidi kwenye vitengo mbalimbali unapotumia gari rahisi la kupinga.
11. Mfano wa Usanifu wa Vitendo
Hali: Unda kifaa kinachotumia umeme wa 3.3V, tunga kiashiria cha nguvu cha bluu kilicho rahisi. Tunataka takriban 15mA ya mkondo ili kuwa na mwangaza wa kutosha hali tukitumia umeme kwa uangalifu.
- Amua VF ya Hali Mbaya Zaidi: Kutoka kwenye datasheet, VF ya juu kabisa (Bin 7) ni 3.65V.
- Hesabu Thamani ya Chini ya Upinzani: R_min = (V_supply - VF_max) / I_desired = (3.3V - 3.65V) / 0.015A = -23.3 Ohms. Hii ni hasi, inamaanisha kwa usambazaji wa 3.3V na kifaa chenye VF=3.65V, hakuna mkondo utaingia. Hii inakubalika; LED haitaweza tu kuwasha kwa kifaa hicho mahususi cha VF-kubwa kwenye voltage hii ya chini ya usambazaji.
- Hesabu kwa VF ya Kawaida/Chini: Tumia VF ya kawaida ya 3.2V. R = (3.3V - 3.2V) / 0.015A ≈ 6.7 Ohms. Kwa kutumia kipingamizi cha kawaida cha 10 Ohm: I_halisi = (3.3V - 3.2V) / 10 = 10mA (salama). Kwa kipengele cha VF ya chini ya 2.8V: I = (3.3V - 2.8V) / 10 = 50mA. Hii inazidi kiwango cha kudumu cha 20mA!
- Hitimisho: Ugavi wa 3.3V uko karibu sana na anuwai ya voltage ya mbele ya LED kwa uendeshaji salama na thabiti kwa kutumia kipingamizi mfululizo pekee. Mkondo utabadilika sana (kutoka 0mA hadi zaidi ya 50mA) kulingana na VF ya LED husika. Suluhisho bora ni kutumia voltage ya ugavi ya juu zaidi (mfano, 5V) au IC maalum ya dereva ya mkondo wa mara kwa mara yenye kushuka kwa chini iliyoundwa kwa uendeshaji wa voltage ya chini.
12. Kanuni ya Uendeshaji
LED hii inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-ng'ambo katika makutano ya nusu-uwazi p-n. Eneo lenye shughuli linatumia kiwanja cha nusu-uwazi cha InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi). Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Hapo, hujumuika tena, huku zikitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya InGaN huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—kwa hali hii, bluu (~468 nm). Dutu ya kufunga ya epoksi inalinda chipi ya nusu-uwazi, hufanya kazi kama lenzi kuunda pato la mwanga, na imeundwa kuwa wazi kama maji ili kuongeza upelelezi wa mwanga.
13. Mienendo ya Teknolojia
SMD LEDs katika vifurushi kama 25-21 vinawakilisha teknolojia iliyokomaa na inayotumiwa sana. Mienendo ya sasa katika sehemu hii inalenga maeneo muhimu kadhaa:
- Ufanisi Ulioongezeka: Uboreshaji endelevu wa sayansi ya nyenzo na ukuaji wa epitaxial unalenga kutoa mwanga zaidi (ufanisi mkubwa wa mwanga) kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme (mA), na kukuruhusu kutumia nguvu ndogo au mwangaza mkubwa kwa mkondo uleule.
- Uboreshaji wa Uthabiti wa Rangi: Maendeleo katika udhibiti wa utengenezaji na algoriti za kugawa vifaa husababisha usambazaji mkali zaidi katika urefu wa wimbi kuu na nguvu ya mwanga, na hivyo kupunguza hitaji la kugawa vifaa kwa wingi na kutoa muonekano sawa zaidi katika matumizi ya LED nyingi.
- Uboreshaji wa Kudumu: Utafiti unaoendelea kuhusu vifaa vya ufungashaji dhabiti zaidi, njia bora za kuunganisha die, na fosfori zilizoboreshwa (kwa taa nyeupe za LED) unaendelea kupanua maisha ya uendeshaji na uthabiti chini ya mkazo mbalimbali wa mazingira.
- Udogo Unaendelea: Ingawa 25-21 ni ndogo, jitihada za aina ndogo zaidi (mfano, vifurushi vya kiwango cha chip) zinaendelea kwa vifaa vya ukubwa mdogo sana, ingawa mara nyingi huja na ushindani katika urahisi wa usimamizi na utendaji wa joto.
- Ujumuishaji: Mwelekeo mpana zaidi unahusisha kuunganisha vifaa vya elektroniki vya udhibiti (kama vile madereva ya mkondo wa mara kwa mara au saketi za udhibiti wa upana wa msisimko) moja kwa moja na kipande cha LED ndani ya kifurushi kimoja, na kurahisisha muundo wa saketi ya mtumiaji wa mwisho.
Istilahi za Uainishaji wa LED
Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED
Utendaji wa Kielektroniki ya Mwanga
| Istilahi | Unit/Representation | Simple Explanation | Why Important |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwangaza | lm/W (lumens kwa kila watt) | Mwangaza unaotolewa kwa kila wati ya umeme, thamani kubwa zaidi inamaanisha ufanisi mkubwa wa nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Luminous Flux | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Inabainisha kama mwanga una mwangaza wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri masafa na usawa wa mwangaza. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uoto/ubaridi wa mwanga, thamani za chini za manjano/moto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Bila kitengo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, k.m., "5-step" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zina maana rangi inayolingana zaidi. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LEDs. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua rangi ya taa za monochrome nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Spectral | Mkunjo wa wavelength dhidi ya ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa wa mwanga kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Istilahi | Ishara | Simple Explanation | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu zaidi | Ifp | Upeo wa sasa unaoweza kustahimili kwa muda mfupi, hutumika kwa kuzorotesha au kuwaka mara kwa mara. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Voltage ya Kinyume | Vr | Voltage ya juu zaidi ya kinyume ambayo LED inaweza kustahimili, kupita hiyo kunaweza kusababisha kuvunjika. | Mzunguko lazima uzuie muunganisho wa kinyume au mipigo ya voltage. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho wa joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji utoaji wa joto wenye nguvu zaidi. |
| Ukingo wa ESD | V (HBM), mfano, 1000V | Uwezo wa kustahimili utokaji umeme wa tuli, thamani kubwa zaidi inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Istilahi | Kipimo Muhimu | Simple Explanation | Athari |
|---|---|---|---|
| Kiungo cha Joto | Tj (°C) | Joto halisi la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa mara mbili; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya awali. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelezaji wa Lumen | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza katika matumizi ya muda mrefu. |
| Color Shift | Δu′v′ au duaradufu ya MacAdam | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Inaathiri ufanisi wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Thermal Aging | Uharibifu wa nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Istilahi | Aina za Kawaida | Simple Explanation | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifuniko inalinda chipu, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: usambazaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chipu | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: upungaji bora wa joto, ufanisi wa juu, kwa nguvu kubwa. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Inashughulikia chipu ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/nyekundu, na kuchanganya kuwa nyeupe. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Huamua pembe ya kutazama na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Istilahi | Binning Content | Simple Explanation | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Msimbo mfano, 2G, 2H | Imegawanywa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Imejengwa kulingana na anuwai ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa kuendana, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K n.k. | Imegawanywa kwa CCT, kila moja ina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Istilahi | Kawaida/Upimaji | Simple Explanation | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Uchunguzi wa utunzaji wa lumen | Mwanga wa muda mrefu kwa joto la kudumu, kurekodi kufifia kwa mwangaza. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha Kukadiria Maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli za vipimo vya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa vipimo unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu vyenye madhara (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji kwa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |