SMD LED LTST-T680TBWT Mwongozo wa Kiufundi - Rangi ya Bluu Iliyosambazwa - 20mA - 80mW - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina maelezo ya LED ya kifaa cha kufungia kwenye bodi ya mzunguko (SMD). Kijenzi hiki kimeundwa kwa ajili ya michakato ya usanikishaji wa bodi ya mzunguko (PCB) inayofanywa kiotomatiki na inafaa kwa matumizi ambapo nafasi ni kikwazo muhimu. LED hii ina lenzi iliyosambazwa, ambayo hutoa usambazaji wa mwanga mpana na sawa zaidi ikilinganishwa na lenzi wazi au zenye uwazi wa maji, na kufanya iwe bora kwa madhumuni ya kiashiria na taa ya nyuma ambapo kupunguza mwanga mkali kunahitajika.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu Hatari), na kufanya iwe inafaa kwa masoko ya kimataifa yaliyo na kanuni kali za mazingira. Inafungwa kwenye mkanda wa mm 8 uliofungwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7, ambayo inalingana na vifaa vya kawaida vya kuchukua na kuweka kiotomatiki vinavyotumika katika utengenezaji wa vifaa vya elektroniki kwa wingi. Kifaa hiki pia kimeundwa ili kuendana na michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa njia ya mionzi ya infrared (IR), ambayo ni kiwango cha tasnia kwa usanikishaji wa SMD. Sifa zake za kuendesha zinazolingana na I.C. (Mzunguko Uliounganishwa) hurahisisha muundo wa mzunguko. Masoko makuu yanayolengwa kwa kijenzi hiki ni vifaa vya mawasiliano, vifaa vya uotomatiki wa ofisi, vifaa vya nyumbani, na vifaa vya viwanda, ambapo hutumiwa kwa kawaida kwa ajili ya kuonyesha hali, kuangazia ishara na alama, na taa ya nyuma ya paneli ya mbele.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa muhtasari wa kina wa mipaka ya uendeshaji na sifa za utendaji wa LED chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C). Kuelewa vigezo hivi ni muhimu kwa muundo wa mzunguko unaoaminika na kuhakikisha muda mrefu wa kijenzi.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ya msongo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hizi si hali za uendeshaji endelevu.

• Kutokwa kwa Nguvu (Pd):80 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutokwa kama joto. Kuzidi kikomo hiki kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi wa nyenzo za semiconductor.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):100 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaoruhusiwa wa papo hapo wa mbele, kwa kawaida hubainishwa chini ya hali za mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Ni kubwa zaidi kuliko kiwango cha mkondo endelevu na inahusiana na mwanga wa kasi na mkali wa muda mfupi.
• Mkondo wa Mbele wa DC (I_F):20 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu kinachopendekezwa cha mkondo endelevu wa mbele kwa uendeshaji wa kawaida. Kuendesha LED kwa mkondo wa au chini ya huu kunahakikisha utendaji bora na maisha marefu.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (T_opr):-40°C hadi +85°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya maelezo katika safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa bila kuharibika ndani ya safu hii ya joto wakati hakijaunganishwa na umeme.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinabainisha utendaji wa kawaida wa LED inapotumika ndani ya hali zake zinazopendekezwa (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• Uzito wa Mwanga (I_V):140.0 - 450.0 mcd (millicandela). Hii ni kipimo cha nguvu inayoonekana ya mwanga unaotolewa. Safu mpana inaonyesha kifaa kinapatikana katika makundi tofauti ya mwangaza (angalia Sehemu ya 3). Uzito hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na majibu ya jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE).
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2):Digrii 120 (kawaida). Pembe ya kutazama inabainishwa kama pembe kamili ambayo uzito wa mwanga ni nusu ya uzito uliopimwa kwenye mhimili (digrii 0). Pembe ya digrii 120 inaonyesha boriti mpana sana, ambayo ni sifa ya lenzi iliyosambazwa.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):468 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu ya wigo wa mwanga unaotolewa uko kwenye kiwango cha juu kabisa. Ni sifa ya kimwili ya nyenzo za semiconductor za InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) zinazotumiwa.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):465 - 475 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja ambao unawakilisha vyema rangi inayoonekana ya mwanga, inayotokana na mchoro wa rangi wa CIE. Ni kigezo kinachotumika kwa kugawanya kwa makundi kulingana na rangi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm (kawaida). Hii ni upana wa wigo uliopimwa kwa nusu ya uzito wa juu kabisa (Upana Kamili kwa Nusu ya Juu - FWHM). Thamani ya 20nm ni kawaida kwa LED ya bluu ya InGaN.
• Voltage ya Mbele (V_F):3.3 V (kawaida), 3.8 V (kiwango cha juu). Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapokuwa inaendeshwa kwa 20mA. Ni kigezo muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo (mfano, kuchagua kizuizi cha mfululizo au kiendeshi cha mkondo thabiti).
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (kiwango cha juu) kwa V_R= 5V. LED hazijaundwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma. Kigezo hiki kinaonyesha mkondo mdogo sana wa uvujaji ikiwa voltage ya nyuma itatumika kwa bahati mbaya. Kutumia voltage ya nyuma inayozidi kiwango cha juu kabisa kunaweza kusababisha kushindwa mara moja.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawanya kwa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika utengenezaji wa wingi, LED hupangwa katika makundi ya utendaji baada ya utengenezaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vijenzi vinavyokidhi mahitaji maalum ya mwangaza, rangi, na voltage kwa matumizi yao.

3.1 Kugawanya kwa Makundi kulingana na Voltage ya Mbele (V_f)

LED hupangwa kulingana na kushuka kwa voltage ya mbele kwa 20mA. Makundi (D7 hadi D11) yana uvumilivu wa ±0.1V ndani ya kila kundi. Kwa mfano, kundi D9 linajumuisha LED zenye V_fkati ya 3.2V na 3.4V. Kuchagua LED kutoka kwa kundi sawa la V_fkunaweza kusaidia kuhakikisha mwangaza sawa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba na kizuizi cha mkondo cha kawaida.

3.2 Kugawanya kwa Makundi kulingana na Uzito wa Mwanga (I_V)

Hii ndiyo kugawanya kwa makundi kulingana na mwangaza. Makundi yanakuanzia R2 (140.0-180.0 mcd) hadi T2 (355.0-450.0 mcd), na uvumilivu wa 11% kwa kila kundi. Matumizi yanayohitaji viwango maalum vya mwangaza yanaweza kubainisha msimbo wa kundi la uzito unaohitajika.

3.3 Kugawanya kwa Makundi kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu (W_d)

Hii ndiyo kugawanya kwa makundi kulingana na rangi. Kwa LED hii ya bluu, makundi ni AC (465.0-470.0 nm) na AD (470.0-475.0 nm), na uvumilivu mwembamba wa ±1nm. Hii inahakikisha kivuli sawa cha bluu kwenye LED zote katika usanikishaji, ambacho ni muhimu kwa matumizi ya urembo na kuashiria.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa michoro maalum inarejelewa kwenye hati ya maelezo (mfano, Kielelezo 1, Kielelezo 5), athari zao za kawaida zinachambuliwa hapa. Mikunjo hii ni muhimu kwa kuelewa utendaji chini ya hali zisizo za kawaida.

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

Sifa ya I-V ya LED ni ya kielelezo. Ongezeko dogo la voltage ya mbele zaidi ya voltage ya goti husababisha ongezeko kubwa la mkondo. Uhusiano huu usio wa mstari ndio sababu LED lazima ziendeshwe na chanzo cha mkondo au kwa kizuizi cha mkondo; chanzo cha voltage thabiti kungesababisha kutoroka kwa joto na uharibifu. V_Fya kawaida ya 3.3V kwa 20mA inawakilisha hatua kwenye mkunjo huu.

4.2 Uzito wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele

Uzito wa mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele ndani ya safu ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi (lumeni kwa watt) unaweza kufikia kilele kwa mkondo ulio chini ya kiwango cha juu kabisa. Kuendesha LED kwa mkondo wa juu kabisa endelevu (20mA) hutoa pato la juu lakini linaweza kupunguza ufanisi kidogo ikilinganishwa na mkondo wa kuendesha ulio chini.

4.3 Utegemezi wa Joto

Utendaji wa LED unahusiana na joto. Kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka:

- Voltage ya Mbele (V_F) hupungua. Hii inaweza kusababisha ongezeko la mkondo ikiwa itaendeshwa na kizuizi rahisi kutoka kwa usambazaji wa voltage thabiti.

- Uzito wa Mwanga (I_V) hupungua. Pato la mwanga hupungua kadiri joto linavyopanda, jambo linalojulikana kama kushuka kwa joto.

- Urefu wa wimbi kuu unaweza kubadilika kidogo, na kusababisha mabadiliko madogo ya rangi.

Kwa hivyo, usimamizi sahihi wa joto (mfano, eneo la kutosha la shaba la PCB kwa kutokwa joto) ni muhimu kwa kudumisha utendaji thabiti.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Mkunjo wa pato la wigo unaonyesha kilele kimoja kilichozingatia karibu 468 nm na nusu-upana wa kawaida wa 20 nm. Hii ni sifa ya LED ya bluu ya InGaN. Kuna utoaji mdogo katika sehemu nyingine za wigo unaoonekana, na kusababisha rangi ya bluu iliyojaa.

5. Maelezo ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Upande

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha tasnia cha SMD. Kathodi kwa kawaida huwa alama ya nukta ya kijani juu ya kijenzi au mfinyo/bevel upande mmoja wa mwili wa kifurushi. Upande sahihi lazima uzingatiwe wakati wa kuweka. Kifurushi kimeundwa ili kuendana na michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa njia ya mionzi ya infrared na awamu ya mvuke.

5.2 Pad Inayopendekezwa ya Kuunganishwa kwenye PCB

Hati ya maelezo inajumuisha muundo ulipendekezwa wa ardhi (alama ya mguu) kwa PCB. Kufuata muundo huu ni muhimu kwa kufikia viunganishi vya kuuza vinavyoweza kuaminika, usawazishaji sahihi wakati wa kuyeyusha upya, na uhamisho mzuri wa joto kutoka LED hadi PCB. Muundo wa pad kwa kawaida unajumuisha viunganishi vya kutokwa joto ili kusawazisha uwezo wa kuuza na kutokwa joto.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Kuyeyusha upya kwa IR

Kijenzi kimekadiriwa kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi (bila Pb). Profaili inayopendekezwa ya kuyeyusha upya inayolingana na J-STD-020B imetolewa. Vigezo muhimu vinajumuisha:

- Joto-la-Kabla/Kunywa:Panda kutoka 150°C hadi 200°C, ushikilie kwa upeo wa sekunde 120 ili kuamsha flux na kupunguza mshtuko wa joto.

- Kuyeyusha upya (Kioevu):Joto la kilele halipaswi kuzidi 260°C, na wakati juu ya 217°C (joto la kawaida la kioevu kwa solder ya SAC) unapaswa kuwa mdogo kwa thamani zinazopendekezwa (mfano, sekunde 30-60).

- Kupoa:Kiwango cha kupoa kinachodhibitiwa ili kupunguza msongo kwenye viunganishi vya kuuza na kijenzi.

Ni muhimu kubainisha profaili kwa usanikishaji maalum wa PCB, kwani unene wa bodi, msongamano wa vijenzi, na aina ya tanuri huathiri profaili ya joto inayoonekana na LED.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima, inapaswa kufanywa kwa uangalifu mkubwa. Mapendekezo ni kutumia chuma cha kuuza kwa joto la juu la 300°C, na wakati wa kuuza uwe mdogo kwa sekunde 3 kwa kila pad. Hii inapaswa kufanywa mara moja tu ili kuepuka uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na viunganishi vya ndani vya waya.

6.3 Kusafisha

Kusafisha baada ya kuuza kunapaswa kufanywa tu kwa vimumunyisho vilivyobainishwa. Isopropili alkoholi (IPA) au ethili alkoholi zinapendekezwa. LED inapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Kemikali kali au zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya plastiki na nyenzo za kifurushi.

6.4 Hifadhi na Uthabiti wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha. Mara tu mfuko wa awali uliofungwa ukiwaziwa, vijenzi vinakuwa wazi kwa unyevu wa mazingira. Inapendekezwa sana kukamilisha mchakato wa kuuza kwa kuyeyusha upya kwa IR ndani ya masaa 168 (siku 7) baada ya kufungua mfuko. Kwa hifadhi ya muda mrefu baada ya kufungua, LED zinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukaushi au katika mazingira ya nitrojeni. Ikiwa vijenzi vimekuwa wazi kwa zaidi ya masaa 168, kunapaswa kufanywa kukausha kwa takriban 60°C kwa angalau masaa 48 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokwama na kuzuia "popcorning" (kupasuka kwa kifurushi) wakati wa kuyeyusha upya.

7. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Njia ya Kuendesha

LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Njia ya kawaida na rahisi zaidi ya kuendesha ni kizuizi cha mkondo cha mfululizo kilichounganishwa na usambazaji wa voltage. Thamani ya kizuizi huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, V_Fya 3.3V, na I_Finayotakiwa ya 20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohms. Kizuizi cha kawaida cha 82 au 100 Ohm kingefaa. Kwa matumizi yanayohitaji LED nyingi, kuziunganisha kwa mfululizo kunahakikisha mkondo sawa kupitia kila LED, na kukuza mwangaza sawa. Unganisho sambamba linawezekana lakini linahitaji kufananishwa kwa makini kwa V_Fau kizuizi cha kila mmoja kwa kila LED ili kuzuia mkondo kupita kiasi.

7.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa kutokwa kwa nguvu ni kiasi chini (80mW kiwango cha juu), kutokwa joto kwa ufanisi bado ni muhimu kwa muda mrefu na uthabiti wa rangi. Kutumia pad inayopendekezwa ya PCB na muunganisho wa kutosha wa joto kwa ndege za shaba husaidia kutokwa joto. Epuka kuweka LED katika nafasi zilizofungwa bila uingizaji hewa.

7.3 Vikwazo vya Matumizi

Kijenzi hiki kimeundwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki. Hakijakaguliwa mahsusi kwa matumizi ambapo uaminifu wa juu ni muhimu zaidi na kushindwa kunaweza kuhatarisha usalama (mfano, usafiri wa anga, usaidizi wa maisha ya matibabu, udhibiti wa usafiri). Kwa matumizi kama hayo, vijenzi vilivyo na sifa zinazofaa vinapaswa kutafutwa.

8. Ufungaji na Maelezo ya Kuagiza

8.1 Maelezo ya Mkanda na Reeli

LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochorwa na mkanda wa kinga. Upana wa mkanda ni mm 8. Reeli zina kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kila reeli ina vipande 2000. Ufungaji unalingana na viwango vya ANSI/EIA-481 ili kuhakikisha kuendana na vifaa vya usanikishaji kiotomatiki. Mkanda una mifuko ya mwelekeo ili kuhakikisha upande sahihi wakati wa kuchukua na kuweka.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V bila kizuizi?

A: Hapana. V_Fya kawaida ni 3.3V, lakini inaweza kutofautiana kutoka 2.8V hadi 3.8V kulingana na kundi. Kuiunganisha moja kwa moja kwa usambazaji wa 3.3V kunaweza kusababisha mkondo kupita kiasi kwa vitengo vya V_Fchini au hakuna mwanga kwa vitengo vya V_Fjuu. Kizuizi cha mfululizo au kiendeshi cha mkondo thabiti kinahitajika kila wakati.

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

A: Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P) ndio kilele cha kimwili cha wigo wa mwanga. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ndio urefu wa wimbi mmoja unaoonekana na jicho la mwanadamu, uliohesabiwa kutoka kwa kuratibu za rangi. λ_dhutumiwa kwa ubainishaji wa rangi na kugawanya kwa makundi.

Q: Kwa nini kuna maisha ya sakafu ya masaa 168 baada ya kufungua mfuko?

A> Vifurushi vya plastiki vya SMD hukamata unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa kuuza kwa kuyeyusha upya kwa joto la juu, unyevu huu unaweza kugeuka kuwa mvuke haraka, na kusababisha shinikizo la ndani linaloweza kuvunja kifurushi ("popcorning"). Kikomo cha masaa 168 kinategemea kiwango cha uthabiti wa unyevu (MSL) cha kijenzi.

Q: Ninawezaje kufikia mwangaza sawa katika safu ya LED nyingi?

A> Njia bora ni kuunganisha LED kwa mfululizo, na kuhakikisha mkondo sawa unapita kwenye kila moja. Ikiwa usanidi sambamba ni lazima, tumia LED kutoka kwa makundi sawa ya V_Fna I_Vna fikiria kutumia kizuizi cha mkondo cha kila mmoja kwa kila LED ili kulipa fidia kwa V_F variations.