SMD LED LTST-C990KRKT Datasheet - Nyekundu AlInGaP - 20mA - 1.6-2.4V - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya taa ya SMD LED ndogo yenye mwangaza mkubwa. Iliyoundwa kwa usanikishaji wa otomatiki wa bodi ya mzunguko (PCB), sehemu hii ni bora kwa matumizi yenye nafasi ndogo katika aina nyingi za vifaa vya elektroniki.

1.1 Vipengele

• Inatii maagizo ya mazingira ya RoHS.
• Inajumuisha lenzi la kuba kwa usambazaji bora wa mwanga.
• Inatumia chipi ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) yenye mwangaza mkubwa kwa ufanisi wa juu wa mwangaza katika wigo nyekundu.
• Imeunganishwa kwenye ukanda wa mm 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, zinazolingana na vifaa vya kawaida vya otomatiki vya kuchukua na kuweka.
• Inalingana na muundo wa kawaida wa kifurushi cha EIA (Shirikisho la Viwanda vya Elektroniki).
• Imeundwa kuendeshwa moja kwa moja na matokeo ya mzunguko uliojumuishwa (IC).
• Inalingana kabisa na michakato ya kuuza kwa mbinu ya reflow ya infrared (IR).

1.2 Matumizi

LED hii inafaa kwa aina nyingi za matumizi, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu:

• Vifaa vya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na mifumo ya udhibiti wa viwanda.
• Mwanga wa nyuma wa vibonyezo na kibodi.
• Viashiria vya hali na nguvu.
• Viashiria vidogo na vya paneli.
• Taa za ishara na mwanga wa ishara.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na Lengo

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo vifuatavyo vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Thamani zote zimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):62.5 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto bila kuharibika.
• Sasa ya Mbele ya Kilele (I_F(PEAK)):60 mA. Hii ndiyo sasa ya juu inayoruhusiwa ya mfululizo ya mbele, kwa kawaida hubainishwa chini ya hali ya mzunguko wa 1/10 na upana wa pigo wa 0.1ms ili kuzuia kupata joto kupita kiasi.
• Sasa ya Mbele ya DC (I_F):25 mA. Hii ndiyo sasa ya juu ya mfululizo ya mbele inayopendekezwa kwa uendeshaji wa muda mrefu unaotegemewa.
• Volti ya Nyuma (V_R):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upande wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa kiungo.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-30°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo kifaa kimeundwa kufanya kazi ndani yake.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-40°C hadi +85°C. Safu ya joto kwa ajili ya hifadhi isiyo ya uendeshaji.
• Hali ya Kuuza kwa Infrared:Inastahimili joto la kilele la 260°C kwa sekunde 10, ambayo ni kawaida kwa michakato ya reflow isiyo na risasi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinabainisha utendaji wa kawaida wa kifaa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C, I_F=20mA isipokuwa imebainishwa).

• Nguvu ya Mwangaza (I_V):180.0 - 1120.0 mcd (millicandela). Imepimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa majibu ya macho ya binadamu (CIE). Safu mpana inadhibitiwa kupitia mfumo wa kugawa makundi.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 75. Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwangaza ni nusu ya thamani iliyopimwa kwenye mhimili wa kati (0°). Lenzi la kuba linalounda muundo huu mpana wa kuona.
• Urefu wa Wigo wa Kilele cha Mionzi (λ_P):639 nm (kawaida). Urefu wa wigo ambapo pato la nguvu ya wigo ni la juu zaidi.
• Urefu wa Wigo Unaotawala (λ_d):624.0 - 636.0 nm. Inatokana na chati ya rangi ya CIE, huu ndio urefu wa wigo mmoja unaoonwa na jicho la binadamu unaobainisha rangi (nyekundu).
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):20 nm (kawaida). Upana wa bendi ya wigo unaotolewa uliopimwa kwa nusu ya nguvu ya kilele, ikionyesha usafi wa rangi.
• Volti ya Mbele (V_F):1.6 - 2.4 V. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapoendeshwa kwa 20mA. Safu hii lazima izingatiwe kwa ubunifu wa kiendeshi.
• Sasa ya Nyuma (I_R):10 μA (kiwango cha juu). Sasa ya kuvuja wakati 5V inatumika kwa upande wa nyuma.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi, LED zinasagwa (kugawanywa katika makundi) kulingana na vigezo muhimu vya mwanga.

3.1 Msimbo wa Kikundi cha Nguvu ya Mwangaza

Kifaa hiki kimegawanywa katika makundi kulingana na nguvu yake ya chini na ya juu ya mwangaza iliyopimwa kwa 20mA. Uvumilivu ndani ya kila kikundi ni +/-15%.

• Kikundi S:180.0 - 280.0 mcd
• Kikundi T:280.0 - 450.0 mcd
• Kikundi U:450.0 - 710.0 mcd
• Kikundi V:710.0 - 1120.0 mcd

Kuchagua kikundi sahihi ni muhimu sana kwa matumizi yanayohitaji mwangaza sawa kwenye LED nyingi.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa grafu maalum zimetajwa kwenye hati ya data (mfano, Kielelezo 1, Kielelezo 5), uchambuzi ufuatao unatokana na data ya jedwali iliyotolewa na tabia ya kawaida ya LED.

4.1 Maana ya Mviringo wa IV (Sasa-Volti)

Safu ya voltage ya mbele (V_F) range of 1.6V to 2.4V at 20mA indicates the characteristic exponential relationship of a diode. The actual V_Fhalisi ya kitengo maalum itategemea sifa za nyenzo za semikondukta na joto la kiungo. Wabunifu lazima wakihakikishe mzunguko wa kuzuia sasa unaweza kubeba safu hii ili kudumisha sasa thabiti na, kwa hivyo, mwangaza thabiti.

4.2 Sifa za Joto

Safu maalum ya joto la uendeshaji ni -30°C hadi +85°C. Ni muhimu kukumbuka kuwa sifa za LED zinategemea joto. Kwa kawaida, voltage ya mbele (V_F) ina mgawo hasi wa joto (hupungua kadiri joto linavyoongezeka), wakati nguvu ya mwangaza pia hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Usimamizi wa kutosha wa joto kwenye PCB ni muhimu ili kudumisha utendaji na umri wa muda mrefu, hasa wakati wa uendeshaji karibu na kiwango cha juu cha sasa.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Kwa urefu wa wigo unaotawala kati ya 624nm na 636nm na nusu-upana wa kawaida wa wigo wa 20nm, LED hii hutoa mwanga mwekundu uliojaa. Wigo mwembamba kiasi ni sifa ya teknolojia ya AlInGaP, ikitoa usafi mzuri wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED hii inalingana na muundo wa kawaida wa kifurushi cha SMD. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vingine. Uwekaji maalum wa mguu na urefu umebainishwa kwenye mchoro wa kifurushi, ambao ni muhimu kwa mpangilio wa PCB na ukaguzi wa nafasi.

5.2 Mpango Unaopendekezwa wa Pad ya Kuunganishwa kwenye Bodi ya Mzunguko (PCB)

Muundo unaopendekezwa wa ardhi (ubunifu wa pad ya shaba) umetolewa ili kuhakikisha kuuza kwa kutegemewa na uthabiti wa mitambo. Kufuata pendekezo hili husaidia kufikia umbo sahihi la fillet ya solder na usawa wakati wa mchakato wa reflow.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi wa Mwelekeo (Polarity)

Kathodi kwa kawaida huwa alama kwenye kifaa, mara nyingi kwa notch, alama ya kijani, au kiunganishi kifupi ndani ya kifurushi. Mwelekeo sahihi wa polarity ni muhimu sana wakati wa usanikishaji ili kuhakikisha kifaa kinafanya kazi.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Mbinu ya Reflow (Mchakato Bila Risasi)

Kifaa hiki kimekadiriwa kwa kuuza kwa mbinu ya reflow ya IR na joto la kilele la 260°C kwa upeo wa sekunde 10. Profaili ya mfano inapendekezwa, ikijumuisha hatua ya joto kabla (150-200°C kwa hadi sekunde 120) ili kupokanzwa kwa hatua kwa hatua na kupunguza mshtuko wa joto. Profaili inapaswa kutengenezwa kulingana na viwango vya JEDEC na kuthibitishwa na ubunifu maalum wa PCB na wino wa solder.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima, inapaswa kufanywa kwa chuma cha joto kilichodhibitiwa kilichowekwa kwa upeo wa 300°C. Muda wa kuwasiliana na terminal ya LED haupaswi kuzidi sekunde 3, na kuuza kunapaswa kuwa mara moja tu kwa kila pad ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha epoxy na die ya semikondukta.

6.3 Hali ya Hifadhi

LED ni vifaa vyenye usikivu wa unyevu (MSL 3). Zinapohifadhiwa kwenye mfuko wao wa asili uliofungwa na dawa ya kukausha, zinapaswa kuwekwa kwa ≤30°C na ≤90% RH na kutumika ndani ya mwaka mmoja. Mara tu mfuko unapofunguliwa, mazingira ya hifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Vipengee vilivyo wazi kwa hewa ya mazingira kwa zaidi ya wiki moja vinapaswa kupashwa joto kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya reflow ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia "popcorning" wakati wa kuuza.

6.4 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vya aina ya pombe tu kama vile isopropyl alcohol (IPA) au ethyl alcohol vinapaswa kutumika. LED inapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Vimumunyisho vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu lenzi la plastiki au nyenzo za kifurushi.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

Vipengele vinatolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa, upana wa mm 8, ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kila reel ina vipande 3000. Ukanda umefungwa na ukanda wa kifuniko ili kulinda vipengele. Viwango vya tasnia (ANSI/EIA 481) vinatumiwa kwa nafasi ya mfuko na mwelekeo.

7.2 Idadi ya Chini ya Kuagiza

Kiasi cha kawaida cha ufungaji ni vipande 3000 kwa reel. Kwa mabaki ya idadi, kifurushi cha chini cha vipande 500 kinapatikana.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Ubunifu wa Mzunguko wa Kuendesha

LED ni vifaa vinavyotumia sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa na kuzuia kukamata sasa, inapendekezwa sana kutumia kizuizi cha sasa cha mfululizo kwa kila LED, hata wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba na chanzo cha voltage (kama inavyoonyeshwa kwenye "Mfano wa Mzunguko A" wa hati ya data). Kuendesha LED moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage bila udhibiti wa sasa ("Mfano wa Mzunguko B") haipendekezwi kwani husababisha tofauti ya mwangaza na uharibifu wa sasa kupita kiasi kutokana na kuenea kwa V_Fkutoka kitengo hadi kitengo.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuweka Sasa:Fanya kazi kwa au chini ya sasa ya mbele ya DC ya 20mA inayopendekezwa kwa umri bora wa maisha. Tumia sasa ya chini inayofikia mwangaza unaohitajika.
• Usimamizi wa Joto:Hakikisha PCB ina eneo la kutosha la shaba au vias za joto ili kutawanya joto, hasa katika mazingira ya joto la juu au matumizi ya sasa kubwa.
• Ulinzi wa ESD:Kifaa hiki kina usikivu wa kutokwa kwa umeme tuli (ESD). Udhibiti sahihi wa ESD (vibanda vya mkono, vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini) lazima vitumike wakati wa kushughulikia na usanikishaji.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LED hii nyekundu ya AlInGaP inatoa faida kadhaa:

• Ufanisi na Mwangaza wa Juu Zaidi:Ikilinganishwa na LED nyekundu za kawaida za GaAsP, teknolojia ya AlInGaP hutoa nguvu ya mwangaza kubwa zaidi kwa sasa sawa ya kuendesha.
• Uthabiti Bora wa Joto:LED za AlInGaP kwa ujumla huonyesha kupungua kwa nguvu ya mwangaza kidogo kadiri joto linavyoongezeka kuliko teknolojia zingine.
• Kifurushi Kilichostandardishwa:Uwekaji wa mguu wa kawaida wa SMD wa EIA unahakikisha ulinganifu na aina nyingi za vifaa vya usanikishaji otomatiki na maktaba za ubunifu wa PCB, na hivyo kupunguza utata wa ubunifu na utengenezaji.

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

10.1 Kwa nini kuna safu kubwa hivi katika Nguvu ya Mwangaza (180-1120 mcd)?

Safu hii inawakilisha kuenea kwa jumla katika uzalishaji wote. Kupitia mfumo wa kugawa makundi (S, T, U, V), vitengo vinasagwa katika makundi madogo zaidi. Wabunifu hubainisha kikundi kinachohitajika ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi yao.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa 25mA kwa mfululizo?

Ingawa 25mA ndiyo kiwango cha juu kabisa cha sasa ya DC, kwa uendeshaji wa muda mrefu unaotegemewa na kuzingatia hali halisi za joto, inashauriwa kubuni mzunguko wa kuendesha kwa sasa ya chini, kama vile hali ya kawaida ya majaribio ya 20mA. Kupunguza kiwango huongeza kutegemewa.

10.3 Kuna tofauti gani kati ya Urefu wa Wigo wa Kilele (Peak Wavelength) na Urefu wa Wigo Unaotawala (Dominant Wavelength)?

Urefu wa Wigo wa Kilele (λ_P) ndio urefu wa wigo wa kimwili ambapo pato la wigo ni lenye nguvu zaidi. Urefu wa Wigo Unaotawala (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa kulingana na mtazamo wa rangi wa binadamu (chati ya CIE) ambayo inabainisha rangi inayoonekana. Kwa chanzo cha rangi moja kama LED hii nyekundu, ziko karibu lakini si lazima ziwe sawa.

11. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni paneli ya kiashiria cha hali inayohitaji LED 5 nyekundu zenye mwangaza sawa zinazotumia nguvu kutoka kwa reli ya 5V.

1. Uchaguzi wa Kikundi:Chagua Kikundi U (450-710 mcd) kwa mwangaza mkubwa na thabiti.
2. Sasa ya Kuendesha:Lenga 18mA kwa kila LED kwa usawa mzuri wa mwangaza na umri wa muda mrefu.
3. Hesabu ya Kizuizi cha Mfululizo:Kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_supply- V_F) / I_F. Ili kubeba safu ya V_F(1.6V-2.4V), tumia V_Fya juu zaidi kwa ubunifu wa kihafidhina: R = (5V - 2.4V) / 0.018A ≈ 144 Ω. Thamani ya kawaida iliyo karibu ni 150 Ω. Kuhesabu upya sasa kwa V_Fya chini: I_F= (5V - 1.6V) / 150Ω ≈ 22.7mA, ambayo bado iko ndani ya kikomo salama. Kwa hivyo, kizuizi cha 150Ω, 1/8W katika mfululizo na kila LED ni sahihi.
4. Mpangilio:Weka LED na vizuizi kulingana na mpango wa pad unaopendekezwa. Hakikisha kuna kumwagika kwa shaba karibu na pad za LED kwa ajili ya kutawanya joto.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi zinazotoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga kupitia electroluminescence. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye kiungo cha p-n, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli (chipi ya AlInGaP katika kesi hii). Ujumuishaji huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa nyenzo za semikondukta (Aluminium, Indium, Gallium, Phosphide) huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inabainisha moja kwa moja urefu wa wigo (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika tukio hili, nyekundu. Lenzi la kuba la epoxy linatumika kulinda chipi, kuboresha utoaji wa mwanga kutoka kwa semikondukta, na kuunda muundo wa mionzi kuwa pembe mpana ya kuona.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo wa jumla katika teknolojia ya SMD LED unaendelea kuelekea ufanisi mkubwa wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa watt ya pembejeo ya umeme), kutegemewa kubwa, na ukubwa mdogo wa kifurushi unaowezesha ubunifu wa msongamano wa juu. Pia kuna mwelekeo wa uvumilivu mkali wa kugawa makundi kwa rangi na nguvu ili kukidhi mahitaji ya matumizi yanayohitaji mechi sahihi ya rangi na usawa, kama vile maonyesho ya rangi kamili na taa za magari. Zaidi ya hayo, maendeleo katika nyenzo za ufungaji yanalenga kutoa utendaji bora wa joto na ukinzani wa hali ngumu za mazingira kama vile unyevu mkubwa na mzunguko wa joto.