Karatasi ya Data ya SMD LED 19-219 Njano Mkali - Ukubwa 1.6x0.8x0.65mm - Voltage ya Mbele 1.7-2.2V - Ukali wa Mwanga 18-45mcd - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

19-219 ni kifaa cha LED cha aina ya "surface-mount device" (SMD) kinachotoa rangi ya njano mkali. Kimeundwa kwa kutumia teknolojia ya chip ya AlGaInP iliyofungwa kwenye resini ya maji wazi. Faida zake kuu zinajumuisha umbo dogo, uwezo wa kufanya kazi na mchakato wa usanikishaji wa kiotomatiki, na kufuata viwango vya kisasa via mazingira na usalama kama vile RoHS, REACH, na mahitaji ya kutokuwa na halojeni.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Ukubwa mdogo sana ukilinganisha na LED za aina ya "lead-frame" huwezesha msongamano mkubwa wa kifungia kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCBs), na kusababisha kupunguzwa kwa ukubwa na uzito wa vifaa kwa ujumla. Hii inafanya iweze kutumika hasa katika matumizi ya vifaa vidogo na yenye nafasi ndogo. Kifaa hiki kimefungwa kwenye mkanda wa mm 8 uliofungwa kwenye reel ya kipenyo cha inchi 7, na hurahisisha usanikishaji wa kiotomatiki wa kasi ya juu. Sokos lake kuu zinajumuisha vifaa vya elektroniki vya watumiaji, mambo ya ndani ya magari, vifaa vya mawasiliano, na matumizi ya jumla ya viashiria ambapo mwanga thabiti na mdogo unahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya umeme, optiki, na joto vilivyobainishwa kwa LED 19-219.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hivi sio hali za uendeshaji.

• Voltage ya Nyuma (V_R):5V. Kuzidi voltage hii katika "reverse bias" kunaweza kusababisha kuvunjika kwa "junction".
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F):25 mA. Mkondo wa juu kabisa wa DC unaoweza kutumiwa kwa mfululizo.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):60 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali za mipigo (duty cycle 1/10 kwa 1 kHz) ili kushughulikia mafuriko ya muda mfupi.
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):60 mW. Nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kutawanya, ikikokotolewa kama V_F* I_F.
• Mtawanyiko wa Umeme wa Tuli (ESD) Mfano wa Mwili wa Mwanadamu (HBM):2000V. Inaonyesha kiwango cha wastani cha uthabiti wa ESD; tahadhari za kawaida za usindikaji wa ESD bado zinahitajika.
• Joto la Uendeshaji (T_opr):-40°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo kifaa kimebainishwa kufanya kazi ndani yake.
• Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +90°C.
• Joto la Kuuza:Kifaa kinaweza kustahimili kuuzwa kwa njia ya "reflow" kwa joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10, au kuuzwa kwa mkono kwa 350°C kwa hadi sekunde 3 kwa kila terminal.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki

Vigezo hivi hupimwa kwa hali ya kawaida ya majaribio ya I_F= 5 mA na T_a= 25°C, isipokuwa ikibainishwa vinginevyo. Hii inawakilisha utendaji wa kawaida.

• Ukali wa Mwanga (I_v):18 hadi 45 millicandelas (mcd). Safu hii pana inadhibitiwa kupitia mfumo wa kugawa kwenye makundi (angalia Sehemu ya 3). Toleo ni ±11%.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 130 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele, ikionyesha muundo mpana wa kuona.
• Wavelength ya Kilele (λ_p):591 nm (kawaida). Wavelength ambayo usambazaji wa nguvu ya wigo uko kiwango cha juu zaidi.
• Wavelength Kuu (λ_d):585.5 hadi 594.5 nm. Hii inafafanua rangi inayoonekana (njano) na pia inategemea kugawa kwenye makundi. Toleo ni ±1 nm.
• Upana wa Wigo (Δλ):15 nm (kawaida). Upana wa wigo unaotolewa kwa nusu ya ukali wa juu zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.7 hadi 2.2 V kwa 5 mA. Safu hii inadhibitiwa na kugawa kwenye makundi kwa voltage. Toleo ni ±0.05V.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (upeo) kwa V_R= 5V.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinasagwa na kugawiwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu.

3.1 Kugawa Makundi kwa Ukali wa Mwanga

Makundi yanafafanuliwa na thamani za chini na za juu za ukali wa mwanga kwa I_F=5mA.

• Kikundi M1:18.0 - 22.5 mcd
• Kikundi M2:22.5 - 28.5 mcd
• Kikundi N1:28.2 - 36.0 mcd
• Kikundi N2:36.0 - 45.0 mcd

3.2 Kugawa Makundi kwa Wavelength Kuu

LED zimegawanywa katika makundi kulingana na wavelength yao kuu halisi ili kudumisha umoja wa rangi.

• Kundi A, Kikundi D3:585.5 nm
• Kundi A, Kikundi D4:588.5 nm
• Kundi A, Kikundi D5:591.5 nm

3.3 Kugawa Makundi kwa Voltage ya Mbele

Zimegawanywa katika hatua za 0.1V ili kusaidia katika muundo wa mzunguko, hasa kwa hesabu ya kipingamizi cha kudhibiti mkondo na usimamizi wa nguvu.

• Kikundi 19:1.7 - 1.8 V
• Kikundi 20:1.8 - 1.9 V
• Kikundi 21:1.9 - 2.0 V
• Kikundi 22:2.0 - 2.1 V
• Kikundi 23:2.1 - 2.2 V

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya data inatoa mikondo kadhaa ya tabia ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti za uendeshaji.

4.1 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkondo huu unaonyesha kuwa pato la mwanga huongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo lakini sio kwa mstari. Katika mikondo ya chini sana, ongezeko ni mkali, lakini huelekea kujaa kwa mikondo ya juu kutokana na kupungua kwa ufanisi na athari za joto. Hii inasisitiza umuhimu wa kuendesha LED kwa mkondo wake uliobainishwa kwa mwangaza bora na uimara.

4.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkondo wa I-V)

Mkondo wa I-V ni wa kielelezo, kama kawaida kwa diode. Mabadiliko madogo katika voltage ya mbele husababisha mabadiliko makubwa katika mkondo wa mbele. Hii inasisitiza hitaji muhimu la kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara au kipingamizi cha mfululizo kilichohesabiwa vizuri ili kuzuia kukimbia kwa joto na kushindwa kwa kifaa.

4.3 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

Pato la mwanga la LED hupungua kadiri joto la "junction" linavyoongezeka. Mkondo huu hupima kupunguzwa kwa nguvu, kuonyesha kuwa ukali wa mwanga unaweza kupungua sana kadiri joto la mazingira linavyokaribia kikomo cha juu cha uendeshaji. Usimamizi bora wa joto kwenye PCB ni muhimu ili kudumisha mwangaza thabiti.

4.4 Mkondo wa Kupunguza Mkondo wa Mbele

Grafu hii inafafanua mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kama kazi ya joto la mazingira. Ili kuhakikisha uaminifu, mkondo wa mbele lazima upunguzwe wakati wa uendeshaji katika joto la juu la mazingira ili kuweka joto la "junction" ndani ya mipaka salama.

4.5 Usambazaji wa Wigo na Muundo wa Mionzi

Mchoro wa wigo unathibitisha utoaji wa mwanga wa rangi moja ya njano unaozingatia karibu 591 nm. Mchoro wa mionzi unaonyesha muundo wa utoaji wa mwanga unaofanana na Lambertian wenye pembe mpana ya kuona ya digrii 130, unaofaa kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa eneo pana.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kina ukubwa mdogo. Vipimo muhimu (kwa mm) vinajumuisha: Urefu: 1.6 ±0.1, Upana: 0.8 ±0.1, Urefu: 0.65 ±0.1. Cathode hutambuliwa kwa jiometri maalum ya pad au alama chini ya kifurushi.

5.2 Mpango Ulipendekezwa wa Pad ya Kuuza

Muundo ulipendekezwa wa "land pattern" umetolewa kwa muundo wa PCB, pamoja na vipimo vya pad za anode na cathode. Muundo huu unajumuisha upunguzaji wa joto na nafasi sahihi ili kuhakikisha kuuzwa kwa uaminifu na uthabiti wa mitambo. Wahandisi wanashauriwa kubadilisha muundo huu kulingana na mchakato wao maalum wa utengenezaji wa PCB na mahitaji ya joto.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya reflow isiyo na risasi imebainishwa: Joto la awali: 150-200°C kwa 60-120s; Muda juu ya "liquidus" (217°C): 60-150s; Joto la kilele: 260°C upeo kwa sekunde 10 upeo. Viwango vya juu vya kupokanzwa na kupoa pia vimebainishwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye sehemu.

6.2 Tahadhari Muhimu

• Kupunguza Mkondo:Kipingamizi cha nje cha kupunguza mkondo ni lazima. Tabia ya kielelezo ya I-V ya LED inamaanisha hata tofauti ndogo za voltage ya usambazaji zinaweza kusababisha mipigo ya mkondo ya uharibifu.
• Mizunguko ya Reflow:Usiweke LED kwenye zaidi ya mizunguko miwili ya kuuzwa kwa reflow.
• Mkazo wa Mitambo:Epuka kutumia mkazo kwenye mwili wa LED wakati wa kuuza au usindikaji wa bodi. Usipotoshe PCB baada ya usanikishaji.
• Kuuza kwa Mkono:Ikiwa ni lazima, tumia chuma chenye udhibiti wa joto (<350°C) chenye ncha ndogo kuliko uwezo wa 25W. Punguza muda wa mguso hadi sekunde 3 kwa kila terminal na vipindi vya kutosha vya kupoa kati ya viunganishi.

7. Hifadhi na Usindikaji

Kifaa hiki kina usikivu wa unyevu (MSL).

• Kabla ya Kufungua:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH.
• Baada ya Kufungua:"Maisha ya sakafu" chini ya ≤30°C/≤60% RH ni mwaka 1. Vifaa visivyotumiwa lazima vifungwe tena kwenye mfuko wao wa kinga ya unyevu pamoja na "desiccant".
• Kupika:Ikiwa muda wa hifadhi umezidi au kiashiria cha "desiccant" kinaonyesha kuingia kwa unyevu, pika kwa 60 ±5°C kwa masaa 24 kabla ya matumizi ili kuondoa unyevu uliokwama na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

8. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni vipande 3000 kwa kila reel kwenye mkanda wa kubeba wa 8mm. Vipimo vya reel vimetolewa kwa usanidi wa kiendeshi cha kiotomatiki. Lebo kwenye reel inajumuisha taarifa kama vile nambari ya sehemu, idadi, kikundi cha ukali wa mwanga (CAT), kikundi cha wavelength kuu (HUE), kikundi cha voltage ya mbele (REF), na nambari ya kundi.

9. Mapendekezo ya Matumizi

9.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Ndani ya Magari:Mwanga wa nyuma kwa vifaa vya dashibodi, swichi, na paneli za udhibiti.
• Mawasiliano:Viashiria vya hali na mwanga wa nyuma wa kibodi katika simu na mashine za faksi.
• Vifaa vya Elektroniki vya Watumiaji:Mwanga wa nyuma wa gorofa kwa LCD ndogo, mwanga wa swichi, na viashiria vya ishara.
• Uonyeshaji wa Madhumuni ya Jumla:Hali ya nguvu, uteuzi wa hali, na viashiria vya tahadhari katika vifaa mbalimbali vya elektroniki.

9.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

• Mzunguko wa Kuendesha:Daima tumia kipingamizi cha mfululizo au kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara. Kokotoa thamani ya kipingamizi kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F, ukizingatia V_Fya hali mbaya zaidi kutoka kwa safu ya kugawa makundi.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa ni nguvu ndogo, hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au vias za joto ikiwa kifaa kinafanya kazi katika joto la juu la mazingira au karibu na mkondo wa juu kabisa ili kudumisha pato la mwanga na maisha ya huduma.
• Muundo wa Optiki:Pembe mpana ya kuona inafaa kwa kuona moja kwa moja. Kwa mwanga uliolenga, lenzi ya nje inaweza kuhitajika.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya LED 19-219 iko katika mchanganyiko wake wa ukubwa mdogo sana wa kifurushi cha 1608 (1.6x0.8mm) na ukali wa mwanga wa juu kiasi kwa darasa lake (hadi 45 mcd). Matumizi ya teknolojia ya AlGaInP hutoa utoaji bora wa mwanga wa njano. Ufuasi wake wa viwango vya kutokuwa na halojeni na RoHS/REACH kali hufanya iweze kutumika katika soko la kimataifa lenye kanuni kali za mazingira. Ikilinganishwa na LED kubwa za aina ya "through-hole", inawezesha kupunguzwa kwa ukubwa na akiba ya gharama ya usanikishaji wa kiotomatiki.

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

Swali: Kwa nini kipingamizi cha kupunguza mkondo ni lazima kabisa?

Jibu: Voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto na toleo kali la utengenezaji. Bila kipingamizi, ongezeko dogo la voltage ya usambazaji au kupungua kwa V_Fkutokana na joto kunaweza kusababisha mkondo kuongezeka bila kudhibitiwa, na kusababisha kushindwa mara moja.

Swali: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20mA kwa mfululizo?

Jibu: Ndiyo, kiwango cha juu cha mkondo wa mbele unaoendelea ni 25 mA. Kuendesha kwa 20mA kiko ndani ya maelezo, lakini lazima uhakikishe joto la mazingira limezingatiwa kwa kutumia mkondo wa kupunguza nguvu. Katika joto la juu la mazingira, mkondo wa juu unaoruhusiwa ni wa chini.

Swali: Msimbo wa makundi (M1, D4, 21) unamaanisha nini kwa muundo wangu?

Jibu: Yanahakikisha uthabiti ndani ya mzunguko wa uzalishaji. Kwa mfano, kutumia LED kutoka kwa kikundi kimoja cha ukali wa mwanga (k.m., N2) huhakikisha mwangaza sawa katika safu. Kutumia kikundi kimoja cha voltage hurahisisha hesabu ya kipingamizi cha kupunguza mkondo. Kwa matumizi muhimu ya rangi, kubainisha kikundi cha wavelength kuu (k.m., D4) ni muhimu.

Swali: Je, ninafasiri vipi maisha ya mwaka 1 ya sakafu?

Jibu: Mara tu mfuko wa kinga ya unyevu unapofunguliwa, vipengele vinaweza kunyonya unyevu wa angahewa. Ikiwa havitatumiwa ndani ya mwaka mmoja chini ya hali zilizodhibitiwa (30°C/60% RH), lazima vipikwe tena kabla ya kuuzwa kwa reflow ili kuzuia uharibifu wa ndani wa kifurushi kutokana na upanuzi wa haraka wa mvuke.

12. Kesi ya Muundo na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kukusanya paneli ya kiashiria cha hali na LED 10 za njano zilizo sawa.

1. Maelezo:Lengo la mkondo wa mbele I_F= 10 mA kwa usawa wa mwangaza na uimara. Voltage ya usambazaji V_usambazaji= 5V.
2. Uchaguzi wa Kugawa Makundi:Ili kuhakikisha umoja wa kuona, bainisha LED kutoka kwa kikundi kimoja cha ukali wa mwanga (k.m., N1: 28.2-36.0 mcd) na kikundi kimoja cha wavelength kuu (k.m., D4: 588.5 nm).
3. Hesabu ya Kipingamizi:Tumia voltage ya juu ya mbele kutoka kwa kikundi kilichochaguliwa cha voltage kwa muundo wa kihafidhina. Ikiwa unatumia Kikundi 22 (V_{F_max}= 2.1V), R = (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω. Thamani ya kawaida iliyo karibu (300 Ω) ingesababisha I_F≈ 9.7 mA, ambayo ni salama na iko ndani ya lengo.
4. Mpangilio wa PCB:Weka LED zilizo na mpango ulipendekezwa wa pad. Jumuisha kumwagilia kwa shaba ndogo iliyounganishwa na pad za cathode kwa uboreshaji mdogo wa joto. Hakikisha kipingamizi cha kupunguza mkondo kimewekwa karibu na anode za LED.
5. Usanikishaji:Fuata profaili maalum ya reflow. Baada ya usanikishaji, angalia chini ya ukuzaji wa chini kwa filleti sahihi za kuuza na mpangilio.

13. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Utoaji wa mwanga katika LED hii unategemea kanuni ya "electroluminescence" katika "junction" ya p-n ya semikondukta. Nyenzo za chip ni Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Wakati voltage ya mbele inapotumiwa, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Nishati iliyotolewa wakati wa ujumuishaji huu hutolewa kama fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlGaInP huamua nishati ya "bandgap", ambayo inafafanua moja kwa moja wavelength (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, njano mkali (~591 nm). Resini ya epoksi ya maji wazi inalinda chip na hufanya kazi kama lenzi, ikitengeneza muundo wa mionzi.

14. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

LED 19-219 inawakilisha teknolojia ya SMD LED iliyokomaa. Mienendo ya sasa ya tasnia katika LED za kiashiria inaendelea kuzingatia maeneo kadhaa yanayohusiana na bidhaa hii: kupunguzwa zaidi kwa ukubwa (k.m., vifurushi vya 1005, 0402), ufanisi ulioongezeka wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha pembejeo ya umeme), na uimara ulioboreshwa chini ya hali ngumu (joto la juu, unyevu). Pia kuna juhudi kubwa ya kuelekea chaguzi za wigo pana ndani ya ukubwa wa kifurushi kimoja na uboreshaji wa uthabiti wa rangi kupitia kugawa makundi kali zaidi. Ufuasi wa mazingira (Kutokuwa na Halojeni, REACH) ulioangaziwa katika karatasi hii ya data sasa ni matarajio ya kawaida kwa vipengele vinavyouzwa katika soko la kimataifa, ikionyesha majibu ya tasnia kwa mahitaji ya udhibiti na uendelevu.