SMD LED 15-21/GHC-YR2U1/3T Datasheet - 2.0x1.25x0.8mm - 3.3V - 95mW - Kijani Kibichi - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

15-21/GHC-YR2U1/3T ni diode inayotoa mwanga (LED) ya kifaa cha kusanikishwa kwenye uso (SMD) iliyobuniwa kwa matumizi ya kisasa na madogo ya elektroniki. Sehemu hii inawakilisha maendeleo makubwa ikilinganishwa na LED za aina ya zamani za fremu za risasi, ikitoa faida kubwa kwa upande wa matumizi ya nafasi kwenye bodi na ufinyu wa mfumo mzima.

Faida kuu ya LED hii iko kwenye ukubwa wake mdogo sana. Ukubwa wake mdogo sana ukilinganishwa na vipengele vya kupita-kwenye-tundu huruhusu wabunifu kufikia msongamano mkubwa wa kupakia kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCB). Hii inasababisha moja kwa moja kupunguzwa kwa ukubwa wa bodi, mahitaji madogo ya uhifadhi wa vipengele, na hatimaye, uundaji wa vifaa vidogo na vyepesi kwa mtumiaji wa mwisho. Asili nyepesi ya kifurushi cha SMD hufanya iwe chaguo bora kwa matumizi ambapo uzito na nafasi ni vikwazo muhimu.

LED hii ni aina ya rangi moja, inayotoa mwanga wa kijani kibichi, na imejengwa kwa kutumia vifaa vyenye kufaa kwa mazingira, ikiwa bila risasi (Pb-free) na inafuata viwango vya RoHS, EU REACH, na vya bila halojeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Inasambazwa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa 8mm kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, kuhakikisha utangamano na vifaa vya kusanikisha vya kuchukua-na-kuweka kwa kasi. Kifaa hiki pia kimeundwa kustahimili michakato ya kiwango ya kuuza kwa kuyeyusha kwa infrared na awamu ya mvuke.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kuelewa viwango vya juu kabisa ni muhimu ili kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu na kuzuia kushindwa kwa ghafla. Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa.

• Mkondo wa Mbele (IF):25 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu zaidi wa DC unaoendelea unaoweza kutumiwa kwa LED chini ya hali za kawaida za uendeshaji.
• Mkondo wa Kilele wa Mbele (IFP):50 mA. Kipimo hiki kinatumika chini ya hali za msukumo na mzunguko wa kazi wa 1/10 kwa 1 kHz. Kuzidi kipimo cha mkondo unaoendelea kuruhusiwa tu chini ya hali hizi maalum za msukumo.
• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):95 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutawanya kama joto kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kipimo hiki kinapunguzwa kwa joto la juu la mazingira.
• Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD):150 V (Mfano wa Mwili wa Mwanadamu). Taratibu sahihi za kushughulikia ESD lazima zifuatwe wakati wa kusanikisha na usindikaji ili kuzuia uharibifu kutokana na umeme tuli.
• Joto la Uendeshaji (Topr):-40°C hadi +85°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Joto la Hifadhi (Tstg):-40°C hadi +90°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa ndani ya safu hii ya joto wakati hakijaunganishwa kwenye umeme.
• Joto la Kuuza (Tsol):Kifaa kinaweza kustahimili kuuza kwa kuyeyusha kwa joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 10. Kwa kuuza kwa mkono, joto la ncha ya chuma la kuuza halipaswi kuzidi 350°C, na wakati wa mgusano unapaswa kuwa hadi sekunde 3 kwa kila terminal.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki

Sifa za umeme-na-optiki hufafanua pato la mwanga na tabia ya umeme ya LED chini ya hali maalum za majaribio (Ta=25°C, IF=20mA isipokuwa ikibainishwa). Hizi ndizo vigezo muhimu vya kubuni na uthibitishaji wa utendaji.

• Ukali wa Mwangaza (Iv):Anuwai kutoka kiwango cha chini cha 140.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 565.0 mcd, na thamani ya kawaida inategemea bin maalum. Mapungufu ya ukali wa mwangaza ni ±11%.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Digrii 130 (kawaida). Pembe hii pana ya kuona inaonyesha muundo wa utoaji wa Lambertian au karibu na Lambertian, unaofaa kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa eneo pana.
• Wimbi la Kilele (λp):518 nm (kawaida). Hili ndilo urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu ya wigo hufikia kilele chake.
• Wimbi Kuu (λd):Anuwai kutoka 520 nm hadi 535 nm. Hili ndilo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu unaolingana na rangi ya mwanga unaotolewa. Mapungufu ni ±1 nm.
• Upana wa Wigo (Δλ):35 nm (kawaida). Hii ndiyo upana wa wigo unaotolewa, unaopimwa kwa nusu ya ukali wa juu zaidi (Upana Kamili kwa Nusu ya Upeo - FWHM).
• Voltage ya Mbele (VF):Anuwai kutoka 2.7V (chini) hadi 3.7V (juu), na thamani ya kawaida ya 3.3V kwa 20mA. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (IR):Upeo wa 50 μA wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika. Ni muhimu kukumbuka kuwa kifaa hiki hakikubuniwi kufanya kazi kwa upendeleo wa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa tabia tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED hupangwa katika mabini kulingana na vigezo muhimu. 15-21/GHC-YR2U1/3T hutumia mfumo wa binning wa pande mbili.

3.1 Binning ya Ukali wa Mwangaza

Ukali wa mwangaza hupangwa katika mabini sita tofauti (R2, S1, S2, T1, T2, U1), kila moja ikifafanua safu maalum ya ukali wa chini na wa juu unaopimwa kwa millicandelas (mcd) kwa IF=20mA. Kwa mfano, bin U1 inawakilisha safu ya juu zaidi ya ukali kutoka 450.0 hadi 565.0 mcd, huku bin R2 ikiwakilisha safu ya chini zaidi kutoka 140.0 hadi 180.0 mcd. Msimbo wa bidhaa \"YR2U1\" unaonyesha mabini maalum ya wimbi kuu (Y) na ukali wa mwangaza (U1).

3.2 Binning ya Wimbi Kuu

Wimbi kuu, ambalo hufafanua rangi inayoonekana, hupangwa katika mabini matatu (X, Y, Z). Bin X inashughulikia 520.0-525.0 nm, bin Y inashughulikia 525.0-530.0 nm, na bin Z inashughulikia 530.0-535.0 nm. Hii inahakikisha kuwa LED kutoka kwenye bin moja ya urefu wa wimbi zitaonekana thabiti kwa rangi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Datasheet hutoa mikunjo kadhaa ya tabia inayoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti. Hizi ni muhimu kwa ubunifu wa hali ya juu wa joto na optiki.

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Mkunjo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo na voltage. Inatumika kuamua sehemu ya uendeshaji na kubuni vizuizi vya mkondo au madereva sahihi.
• Ukali wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele:Grafu hii inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na mkondo wa kuendesha. Kwa kawaida inaonyesha uhusiano wa chini ya mstari, ambapo ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana.
• Ukali wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira:Mkunjo huu muhimu unaonyesha kupunguzwa kwa pato la mwanga kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Ukali wa mwangaza kwa kawaida hupungua kadiri joto linavyopanda, ambalo lazima izingatiwe katika miradi inayofanya kazi kwa joto la juu la mazingira.
• Mkunjo wa Kupunguzwa kwa Mkondo wa Mbele:Grafu hii inafafanua mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea wa mbele kama utendakazi wa joto la mazingira. Kadiri joto linavyoongezeka, mkondo wa juu lazima upunguzwe ili kubaki ndani ya mipaka ya mtawanyiko wa nguvu wa kifaa.
• Usambazaji wa Wigo:Picha hii inaonyesha nguvu ya optiki ya jamaa kama utendakazi wa urefu wa wimbi, ikizungushwa kwenye urefu wa wimbi la kilele la 518 nm na upana wa kawaida wa 35 nm.
• Mchoro wa Mionzi:Picha hii ya polar inaonyesha usambazaji wa anga wa ukali wa mwanga, ikithibitisha pembe ya kuona ya digrii 130.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Kipimo cha Kifurushi

LED ina ukubwa mdogo wa SMD. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili wa takriban 2.0mm kwa urefu na 1.25mm kwa upana, na urefu wa 0.8mm. Datasheet hutoa mchoro wa kina wa vipimo ukiwemo mpangilio wa pedi, ukubwa wa jumla, na eneo la alama ya cathode. Mapungufu kwa kawaida ni ±0.1mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo. Cathode imewekwa alama wazi kwa mwelekeo sahihi wa PCB.

5.2 Vipimo vya Ufungaji

Kifaa kinasambazwa kwenye ufungaji usio na unyevu ili kuzuia uharibifu kutokana na unyevu wa mazingira wakati wa kuhifadhi. Vipengele vimepakizwa kwenye mkanda wa kubeba wenye mifuko iliyopimwa kwa kifurushi cha 15-21. Mkanda huu wa kubeba umewindwa kwenye reeli ya kawaida yenye kipenyo cha inchi 7. Kila reeli ina vipande 3000. Ufungaji huu unajumuisha dika na umehifadhiwa ndani ya mfuko wa alumini usio na unyevu. Lebo ya mfuko ina taarifa muhimu kama nambari ya bidhaa (P/N), idadi (QTY), kiwango cha ukali wa mwangaza (CAT), kiwango cha rangi/urefu wa wimbi (HUE), kiwango cha voltage ya mbele (REF), na nambari ya kundi (LOT No).

6. Miongozo ya Kuuza na Kusanikisha

Usindikaji na kuuza sahihi ni muhimu kwa uaminifu. Tahadhari muhimu zinajumuisha:

• Kuzuia Mkondo:Kizuizi cha nje cha mkondo ni lazima. Tabia ya kielelezo ya I-V ya LED inamaanisha mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mshtuko mkubwa wa mkondo, na kusababisha kushindwa mara moja.
• Unyeti wa Unyevu:Kifaa kimefungwa kwenye mfuko wa kizuizi cha unyevu. Mara tu kufunguliwa, LED lazima zitumike ndani ya masaa 168 (siku 7) ikiwa zimehifadhiwa chini ya hali ≤30°C na ≤60% RH. Sehemu zisizotumiwa zinapaswa kufungwa tena kwenye mfuko na dika. Ikiwa muda wa mfiduo umezidi au kiashiria cha dika kimebadilisha rangi, unahitaji kukausha kwa 60±5°C kwa masaa 24 kabla ya kuuza kwa kuyeyusha.
• Mpangilio wa Kuuza kwa Kuyeyusha:Mpangilio wa kuuza kwa kuyeyusha bila 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, na joto la kilele lisilozidi 260°C kwa upeo wa sekunde 10. Kiwango cha juu cha kupokanzwa ni 6°C/sec, na kiwango cha juu cha kupoa ni 3°C/sec. Kuuza kwa kuyeyusha haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.
• Kuuza kwa Mkono:Ikiwa ukarabati wa mkono unahitajika, tumia chuma cha kuuza chenye joto la ncha chini ya 350°C. Wakati wa mgusano kwa kila terminal lazima uwe chini ya sekunde 3, na chuma cha kuuza chenye vichwa viwili kinapendekezwa kwa kuondoa ili kuepuka mkazo wa mitambo. Nguvu ya chuma ya kuuza inapaswa kuwa 25W au chini.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Rangi ya kijani kibichi na ukubwa mdogo hufanya LED hii ifae kwa matumizi mbalimbali:

• Mwanga wa Nyuma:Bora kwa mwanga wa nyuma wa alama, swichi, na viashiria kwenye dashibodi za magari, elektroniki za watumiaji, na paneli za udhibiti wa viwanda.
• Vifaa vya Mawasiliano:Inatumika kama viashiria vya hali na mwanga wa nyuma wa kibodi kwenye simu, mashine za faksi, na vifaa vya mtandao.
• Mwanga wa Nyuma wa Gorofa wa LCD:Inaweza kutumika kwenye safu kutoa mwanga wa ukingo au mwanga wa nyuma wa moja kwa moja kwa maonyesho madogo ya LCD ya rangi moja au rangi.
• Uonyeshaji wa Jumla:Matumizi yoyote yanayohitaji kiashiria cha hali kilichoangaza, cha kuaminika, na kikubwa.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo, kudumisha joto la chini la kiungo ni ufunguo wa kuongeza pato la mwangaza na umri wa muda mrefu. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au via za joto ikiwa unafanya kazi kwa joto la juu la mazingira au mikondo ya juu ya kuendesha.
• Mzunguko wa Kuendesha Mkondo:Daima tumia chanzo cha mkondo thabiti au chanzo cha voltage chenye kizuizi cha mkondo katika mfululizo. Hesabu thamani ya kizuizi kulingana na voltage ya usambazaji (Vs), voltage ya mbele ya LED (VF, tumia thamani ya juu kwa usalama), na mkondo wa mbele unaotaka (IF): R = (Vs - VF) / IF.
• Ubunifu wa Optiki:Pembe pana ya kuona ya digrii 130 hutoa mwanga mpana. Kwa mwanga uliolengwa, lenzi za nje au viongozi vya mwanga vinaweza kuhitajika.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya SMD LED 15-21 iko katika mchanganyiko wake wa umbo dogo sana (2.0x1.25mm) na ukali wa mwangaza wa juu (hadi 565 mcd kwa bin U1). Ikilinganishwa na SMD LED kubwa zaidi (k.m., 3528, 5050), inaokoa nafasi kubwa kwenye bodi. Ikilinganishwa na vifurushi vidogo zaidi vya kiwango cha chip, inatoa usindikaji na kuuza rahisi zaidi kwa sababu ya kifurushi chake kilichofafanuliwa chenye terminal zinazoweza kuuzwa. Matumizi ya teknolojia ya InGaN kwa kijani kibichi hutoa ufanisi wa juu na usawa bora wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani. Ufuasi wake wa viwango vikali vya mazingira (RoHS, REACH, Bila Halojeni) hufanya ifae kwa soko la kimataifa lenye mahitaji madhubuti ya udhibiti.

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

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

A: Kwa kutumia VF ya juu ya 3.7V na lengo la IF ya 20mA: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohms. Tumia thamani ya kawaida inayofuata ya juu, kama 68 Ohms, ili kuhakikisha mkondo hauzidi 20mA.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 30mA kwa mwangaza wa juu zaidi?

A: Hapana. Kipimo cha Juu Kabisa cha mkondo wa mbele unaoendelea (IF) ni 25 mA. Kuzidi kipimo hiki kuna hatari ya uharibifu wa mara moja au wa muda mrefu kwa kifaa. Kwa mwangaza wa juu zaidi, chagua LED kutoka kwenye bin ya ukali wa juu wa mwangaza (k.m., T2 au U1).

Q: Mfuko umefunguliwa kwa siku 10. Je, bado naweza kutumia LED?

A: Si moja kwa moja kwa kuuza kwa kuyeyusha. Lazima kwanza ufanye kukausha kwa 60±5°C kwa masaa 24 ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia uharibifu wa \"popcorning\" wakati wa kuyeyusha.

Q: Je, ninatambuaje cathode?

A: Kifurushi kina alama wazi ya cathode, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa vipimo. Kwenye ukubwa wa PCB, pedi ya cathode kwa kawaida huonyeshwa kwenye silkscreen.

10. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Paneli ya Hali ya Viashiria Vingi

Mbunifu anabuni paneli ya udhibiti ndogo yenye viashiria 12 vya hali. Nafasi ni ndogo sana. Kwa kuchagua LED ya 15-21, wanaweza kuweka viashiria kwenye gridi ya inchi 0.1 (2.54mm). Wanachagua bin ya mwangaza U1 kwa kuonekana kwa juu. Wanabuni PCB na reli ya kawaida ya 5V. Kwa kila LED, wanaweka kizuizi cha 68-ohm 0603 katika mfululizo. Wanaunda muunganisho wa kutuliza joto kwenye pedi ya cathode ili kusaidia kuuza lakini kuhakikisha muunganisho thabiti wa ndege ya ardhi kwa ajili ya kutawanya joto. Wakati wa kusanikisha, wanafuata taratibu za usindikaji wa unyevu na kutumia mpangilio maalum wa kuyeyusha. Matokeo yake ni paneli ya kiashiria iliyoangaza, ya kuaminika, na iliyopakwa kwa msongamano inayokidhi mahitaji yote ya ukubwa na utendaji.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Kiufundi

LED hii inategemea teknolojia ya semikondukta ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi). Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye kiungo cha p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Uunganishaji wao hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya InGaN kwenye safu ya shughuli huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inafafanua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—kwa kesi hii, kijani kibichi kwa ~518 nm. Daka ya wazi kama maji inalinda die ya semikondukta na hufanya kazi kama lenzi ya msingi, ikisaidia kuunda muundo wa utoaji wa digrii 130. Kifurushi cha SMD hutoa ulinzi wa mitambo, miunganisho ya umeme, na njia ya joto kutoka kwa die hadi PCB.

12. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Mwelekeo katika SMD LED kama 15-21 unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), uthabiti bora wa rangi kupitia binning kali, na uaminifu ulioongezeka. Pia kuna msukumo wa kuelekea ukubwa wa vifurushi vidogo zaidi (k.m., vifurushi vya kiwango cha chip) huku ukidumisha au ukiboresha utendaji wa optiki. Kupitishwa kwa upana kwa teknolojia ya InGaN kumezesha LED za kijani na bluu zenye mwangaza wa juu, ambazo zamani zilikuwa ngumu zaidi kutengeneza kuliko LED nyekundu. Maendeleo ya baadaye yanaweza kujumuisha madereva vilivyojumuishwa au mzunguko wa udhibiti ndani ya kifurushi, pamoja na maendeleo katika vifaa ili kuboresha zaidi ufanisi kwa joto la juu na kupanua maisha ya uendeshaji. Msisitizo juu ya kufuata mazingira na michakato ya uzalishaji endelevu pia ni mwelekeo endelevu na unaokua katika tasnia nzima.