SMD LED 19-213/Y2C-CQ1 R2/3T Mwongozo wa Kiufundi - Njano Mkali - 20mA - 2.2V Kwa Kawaida - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

19-213/Y2C-CQ1 R2/3T ni LED ya kifuniko cha uso (SMD) iliyobuniwa kwa ajili ya mkusanyiko wa elektroniki wenye msongamano mkubwa. Ni aina ya rangi moja, inatoa mwanga wa njano mkali, na imejengwa kwa kutumia nyenzo za semiconductor za AlGaInP zilizofunikwa kwenye hariri ya wazi kama maji. Sehemu hii ni ndogo sana ikilinganishwa na LED za zamani zenye muundo wa risasi, na inaruhusu kupunguzwa kwa eneo la PCB, kuongezeka kwa msongamano wa kufunga, na hatimaye kuchangia katika kufanya vifaa vya mwisho viwe vidogo. Ujenzi wake mwepesi unaufanya uwe mzuri hasa kwa matumizi ambapo nafasi na uzito ni vikwazo muhimu.

1.1 Sifa na Faida Muhimu

Faida kuu za LED hii zinatoka kwenye kifurushi chake cha SMD na muundo wa nyenzo. Sifa muhimu zinajumuisha usawa na mkanda wa kawaida wa 8mm kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7, na kufanya iwe sawa kabisa na vifaa vya kujifunga vinavyochukua na kuweka kiotomatiki. Imebuniwa kutumika kwa michakato ya kuuza ya reflow ya infrared na awamu ya mvuke, ikilingana na mbinu za kisasa za utengenezaji kwa wingi. Kifaa hiki hakina risasi (Pb-free) na kinatii kanuni kuu za mazingira na usalama ikiwemo RoHS, EU REACH, na viwango vya kutokuwa na halojeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Bidhaa yenyewe inadumishwa ndani ya viwango vinavyotii RoHS.

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii ni ya matumizi mbalimbali na hutumika katika majukumu mbalimbali ya mwanga na kiashiria. Matumizi ya kawaida yanajumuisha mwanga wa nyuma kwa dashibodi za jopo la ala na swichi. Katika vifaa vya mawasiliano, hutumika kama kiashiria au mwanga wa nyuma kwa vifaa kama vile simu na mashine za faksi. Pia inafaa kutoa mwanga wa nyuma wa gorofa kwa LCD, swichi, na alama. Ubunifu wake wa jumla unaufanya kuwa chaguo la kuaminika kwa aina mbalimbali za bidhaa za elektroniki za watumiaji na viwanda zinazohitaji kiashiria cha njano mkali na kidogo.

2. Vipimo vya Kiufundi na Ufafanuzi Lengwa

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na lengwa wa mipaka ya uendeshaji na sifa za utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C).

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi. Voltage ya juu kabisa ya nyuma (VR) ni 5V. Mwendo wa mbele unaoendelea (IF) haupaswi kuzidi 25 mA. Kwa uendeshaji wa msukumo, mwendo wa kilele wa mbele (IFP) wa 60 mA unaruhusiwa chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 kwa 1 kHz. Nguvu ya juu kabisa ya kutokwa (Pd) ni 60 mW. Kifaa kinaweza kustahimili kutokwa kwa umeme tuli (ESD) ya 2000V kulingana na Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM). Safu ya joto la uendeshaji (Topr) ni kutoka -40°C hadi +85°C, wakati safu ya joto la kuhifadhi (Tstg) ni pana kidogo kutoka -40°C hadi +90°C. Mipaka ya joto ya kuuza imebainishwa kwa reflow (260°C kwa sekunde 10 kiwango cha juu) na kuuza kwa mkono (350°C kwa sekunde 3 kiwango cha juu kwenye ncha).

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinafafanua pato la mwanga na utendaji wa umeme chini ya hali za kawaida za uendeshaji (IF=20mA, Ta=25°C). Ukali wa mwanga (Iv) una safu ya kawaida, na maadili maalum ya chini na ya juu yamefafanuliwa na mfumo wa kugawa darasa. Pembe ya kuona (2θ1/2) kwa kawaida ni digrii 120, ikionyesha muundo mpana wa mionzi. Urefu wa wimbi la kilele (λp) unazunguka 591 nm, na urefu wa wimbi kuu (λd) ni kati ya 585.5 nm hadi 591.5 nm, ikifafanua rangi ya njano inayoonekana. Upana wa wigo wa mwanga (Δλ) ni takriban 15 nm. Voltage ya mbele (VF) kwa kawaida ni 2.20V, na safu kutoka 1.70V hadi 2.40V. Mwendo wa nyuma (IR) ni mdogo sana, na kiwango cha juu cha 10 μA kwa VR=5V. Ni muhimu kukumbuka kuwa kifaa hakijabuniwa kufanya kazi chini ya mkazo wa nyuma; kiwango cha VR kinatumika tu kwa hali ya majaribio ya IR.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Darasa

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED hupangwa katika madarasa. Kifaa hiki hutumia vigezo viwili huru vya kugawa darasa.

3.1 Kugawa Darasa kwa Ukali wa Mwanga

Pato la mwanga linaainishwa katika madarasa manne (Q1, Q2, R1, R2) linapotumika kwa 20mA. Darasa la Q1 linashughulikia safu kutoka 72.0 mcd hadi 90.0 mcd. Q2 inashughulikia 90.0 mcd hadi 112.0 mcd. R1 inashughulikia 112.0 mcd hadi 140.0 mcd. Darasa la pato la juu kabisa, R2, linashughulikia kutoka 140.0 mcd hadi 180.0 mcd. Toleo la ±11% linatumika kwa ukali wa mwanga ndani ya kila darasa.

3.2 Kugawa Darasa kwa Urefu wa Wimbi Kuu

Rangi (urefu wa wimbi kuu) hupangwa katika madarasa mawili (D3 na D4) ili kudhibiti tofauti za rangi. Darasa la D3 linajumuisha LED zenye urefu wa wimbi kuu kati ya 585.5 nm na 588.5 nm. Darasa la D4 linajumuisha zile kutoka 588.5 nm hadi 591.5 nm. Toleo la ±1 nm limebainishwa kwa urefu wa wimbi kuu.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Mwongozo wa kiufundi unajumuisha mikondo kadhaa ya sifa inayoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali. Hizi ni muhimu kwa muundo wa saketi na usimamizi wa joto.

4.1 Mwendo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Mviringo huu unaonyesha uhusiano kati ya mwendo unaotiririka kupitia LED na upungufu wa voltage kwenye hiyo. Sio laini, kama kawaida ya diode. Mviringo huruhusu wabunifu kuamua voltage ya uendeshaji kwa mwendo maalum wa kuendesha, ambayo ni muhimu kwa kuchagua vipinga vinavyopunguza mwendo vinavyofaa au kubuni viendeshi vya mwendo thabiti.

4.2 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

Grafu hii inaonyesha utegemezi wa pato la mwanga kwenye joto. Joto la mazingira (Ta) linapoinuka, ukali wa mwanga kwa kawaida hupungua. Sifa hii ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira ya joto la juu, kwani inaweza kuhitaji fidia ya mwanga au umeme ili kudumisha mwangaza thabiti.

4.3 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Mwendo wa Mbele

Njama hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopimwa na mwendo wa kuendesha. Ingawa kuongezeka kwa mwendo kwa ujumla huongeza mwangaza, uhusiano sio laini kabisa, na ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana. Pia inaonyesha mviringo wa kupunguza mwendo wa mbele, ambao unaonyesha mwendo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea kama kazi ya joto la mazingira ili kukaa ndani ya mipaka ya kutokwa kwa nguvu.

4.4 Usambazaji wa Wigo na Muundo wa Mionzi

Mviringo wa usambazaji wa wigo unaonyesha ukali wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, na kuthibitisha maadili ya urefu wa wimbi la kilele na kuu na kuonyesha umbo la wigo wa mwanga unaotolewa. Mchoro wa mionzi (njama ya polar) unaonyesha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 120, na kuonyesha jinsi ukali wa mwanga unavyosambazwa kwa nafasi.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

Data halisi ya mitambo inahitajika kwa mpangilio wa PCB na usakinishaji.

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Mwongozo wa kiufundi unatoa mchoro wa kina wa vipimo vya kifurushi cha LED. Toleo zote zisizobainishwa ni ±0.1 mm. Wabunifu lazima warejelee mchoro huu ili kuunda muundo sahihi wa ardhi (ukubwa wa mguu) kwenye PCB, na kuhakikisha kuuza na kupangilia kwa usahihi.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usakinishaji

Usindikaji sahihi ni muhimu kwa uaminifu. Kifaa hiki kinaathiriwa na unyevunyevu na kinahitaji wasifu maalum ya kuuza.

6.1 Kuhifadhi na Uthabiti wa Unyevunyevu

LED zimefungwa kwenye mfuko unaostahimili unyevunyevu na dawa ya kukausha. Mfuko haupaswi kufunguliwa hadi vipengele vitakapokuwa tayari kutumika. Baada ya kufungua, LED zisizotumiwa zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% unyevunyevu wa jamaa. "Maisha ya sakafu" baada ya kufungua ni saa 168 (siku 7). Ikiwa muda huu umepitwa au ikiwa kiashiria cha dawa ya kukausha kinaonyesha kujaa, matibabu ya kukaanga kwa 60 ±5°C kwa masaa 24 yanahitajika kabla ya matumizi.

6.2 Wasifu wa Kuuza Reflow

Wasifu wa reflow usio na risasi (Pb-free) umebainishwa. Vigezo muhimu vinajumuisha hatua ya kuwasha kabla kati ya 150-200°C kwa sekunde 60-120, wakati juu ya kioevu (217°C) wa sekunde 60-150, joto la kilele lisilozidi 260°C linaloshikiliwa kwa kiwango cha juu cha sekunde 10, na viwango vinavyodhibitiwa vya kupanda na kupoa (kiwango cha juu cha 6°C/sec na 3°C/sec, mtawalia). Kuuza reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Mkazo kwenye mwili wa LED wakati wa joto na kupinda kwa bodi baada ya kuuza lazima kuepukwa.

6.3 Kuuza kwa Mkono na Urekebishaji

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika, joto la ncha ya chuma cha kuuza lazima liwe chini ya 350°C, litumike kwa si zaidi ya sekunde 3 kwa kila terminali. Chuma cha nguvu ndogo (<25W) kinapendekezwa, na pumziko la angalau sekunde 2 kati ya kuuza kila terminali. Urekebishaji baada ya kuuza kwanza haupendekezwi. Ikiwa haziepukiki, chuma cha kuuza chenye vichwa viwili kinapaswa kutumiwa ili kuwasha terminali zote mbili kwa wakati mmoja, na kupunguza mkazo wa joto. Uwezekano wa uharibifu lazima ukadiriwe kabla.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

Kifaa kinapatikana kwenye ufungaji wa kiwango cha tasnia kwa usakinishaji wa kiotomatiki.

7.1 Vipimo vya Reeli na Mkanda

LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba wenye upana wa 8mm ulioviringishwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7. Kila reeli ina vipande 3000. Michoro ya kina ya vipimo ya mkanda wa kubeba na reeli imetolewa, na toleo la kawaida la ±0.1 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

7.2 Ufafanuzi wa Lebo

Lebo ya ufungaji ina viashiria kadhaa muhimu: CPN (Nambari ya Bidhaa ya Mteja), P/N (Nambari ya Bidhaa), QTY (Idadi ya Kufunga), CAT (Cheo/Darasa la Ukali wa Mwanga), HUE (Kuratibu za Rangi & Cheo/Darasa la Urefu wa Wimbi Kuu), REF (Cheo cha Voltage ya Mbele), na LOT No (Nambari ya Kundi kwa ajili ya kufuatilia).

8. Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu wa Matumizi

8.1 Ulinzi wa Saketi

Kanuni ya msingi ya ubunifu ni matumizi ya lazima ya kipinga kinachopunguza mwendo mfululizo. Voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto na tofauti ya uzalishaji. Kuongezeka kidogo kwa voltage ya usambazaji kunaweza kusababisha kuongezeka kwa mwendo wa mbele, ambalo kunaweza kuwa na uharibifu, ikiwa hakipunguzwa na kipinga au kiendeshi cha mwendo thabiti.

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa ni sehemu ndogo ya SMD, kutokwa kwa nguvu (kiwango cha juu cha 60 mW) na kupunguza mwendo wa mbele kwa joto la mazingira lazima kuzingatiwe. Eneo la kutosha la shaba la PCB karibu na pedi za joto (ikiwa zinatumika) au kupoa kwa bodi kwa ujumla kunaweza kuhitajika katika matumizi ya joto la juu au mwendo mkubwa ili kudumisha utendaji na umri mrefu.

8.3 Ubunifu wa Mwanga

Pembe mpana ya kuona ya digrii 120 inafanya LED hii ifae kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana au kuonekana kutoka kwa pembe nyingi. Kwa mwanga uliolengwa, optiki ya sekondari (lenzi) ingehitajika. Kifurushi cha hariri ya wazi kama maji kinafaa zaidi kwa matumizi ambapo rangi halisi ya chip inahitajika bila kusambazwa.

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

Q: Thamani gani ya kipinga ninapaswa kutumia na usambazaji wa 5V?

A: Kwa kutumia Sheria ya Ohm (R = (Vsupply - Vf) / If) na maadili ya kawaida (Vf=2.2V, If=20mA), R = (5 - 2.2) / 0.02 = 140 Ohms. Kipinga cha kawaida cha 150 Ohm kingekuwa mahali pa kuanzia salama, lakini Vf ya chini (1.7V) inapaswa kuangaliwa ili kuhakikisha mwendo hauzidi kiwango cha juu kabisa.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa pini ya microcontroller ya 3.3V?

A: Ndiyo, lakini ufanisi utakuwa wa chini. Kwa Vf kwa kawaida=2.2V na usambazaji wa 3.3V, upungufu wa voltage kwenye kipinga ni 1.1V tu. Ili kufikia 20mA, R = 1.1 / 0.02 = 55 Ohms. Hakikisha pini ya microcontroller inaweza kutoa/kupokea mwendo unaohitajika.

Q: Kwa nini safu ya joto la kuhifadhi ni pana kuliko safu ya uendeshaji?

A: Safu ya uendeshaji inazingatia tabia ya semiconductor inayofanya kazi, pato la mwanga, na uaminifu wa muda mrefu chini ya mkazo wa umeme. Safu ya kuhifadhi ni kwa ajili ya vipengele visivyofanya kazi ambapo uadilifu wa nyenzo na kunyonya unyevunyevu ndio shughuli, na kuruhusu dirisha la joto pana kidogo.

Q: Rangi ya "Njano Mkali" inarejelea nini?

A: Inaelezea rangi maalum inayotolewa na nyenzo za semiconductor za AlGaInP, inayolingana na urefu wa wimbi kuu katika safu ya 585-592 nm. Ni njano iliyojaa, safi ikilinganishwa na njano zenye wigo mpana au zilizobadilishwa na fosforasi.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali kwa kifaa cha matumizi ya watumiaji.Mbunifu anahitaji viashiria vingi vya njano vya mwangaza, thabiti kwenye PCB yenye watu wengi. LED ya 19-213 imechaguliwa kwa ukubwa wake mdogo, usawa na kujifunga kiotomatiki, na kugawa darasa kwa ukali (darasa la R1 limechaguliwa kwa mwangaza wa juu) na urefu wa wimbi (darasa la D4 kwa rangi thabiti). Mpangilio wa PCB unatumia vipimo halisi vya kifurushi kutoka kwa mwongozo wa kiufundi. Reli ya 5V inapatikana, kwa hivyo kipinga cha 150-ohm 0805 kimewekwa mfululizo na kila LED, kimehesabiwa kulingana na Vf ya kawaida. Nyumba ya usakinishaji imeagizwa kufuata wasifu maalum wa reflow na kukaanga reeli ikiwa mfuko wa kuzuia unyevunyevu umefunguliwa kwa zaidi ya saa 48 kabla ya matumizi. Pembe mpana ya kuona inahakikisha viashiria vinaonekana kutoka kwa pembe mbalimbali katika bidhaa ya mwisho.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Kiufundi

LED hii inategemea chip ya semiconductor ya AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Voltage ya mbele inapotumiwa, elektroni na mashimo hujumlishwa tena katika eneo lenye shughuli la semiconductor, na kutolewa kwa nishati kwa njia ya fotoni. Muundo maalum wa aloi ya AlGaInP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, njano (~591 nm). Chip imewekwa kwenye kifurushi cha kifuniko cha uso na epoksi ya conductive au solder, na imefungwa na waya kwenye risasi za kifurushi. Kisha inafunikwa kwenye hariri ya wazi ya epoksi au silikoni ambayo inalinda chip, hufanya kama lenzi kuunda pato la mwanga, na inatoa uthabiti wa mitambo.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

SMD LED kama 19-213 zinawakilisha kiwango cha tasnia kwa matumizi ya kiashiria na mwanga wa nyuma, na kwa kiasi kikubwa zimechukua nafasi ya LED za kupitia shimo kwa sababu ya ufanisi wa utengenezaji na ukubwa. Matumizi ya nyenzo za AlGaInP hutoa ufanisi wa juu na usafi wa rangi katika wigo wa nyekundu, machungwa, na njano. Mienendo ya sasa katika tasnia pana ya LED inaendelea kuzingatia kuongeza ufanisi wa mwanga (lumeni kwa watt), kuboresha uonyeshaji wa rangi, kufanya vidogo zaidi (k.m., vifurushi vya kiwango cha chip), na kuboresha uaminifu chini ya joto la juu na msongamano wa mwando. Kwa matumizi ya kawaida ya kiashiria, teknolojia imekomaa, na msisitizo juu ya utengenezaji ulioimarishwa kwa gharama, kugawa darasa kwa uthabiti, na kufuata kanuni zinazobadilika za mazingira (bila halojeni, kiwango cha chini cha kaboni).