SMD LED 19-223/R7G6C-A01/2T - Mwongozo wa Kiufundi - Kifurushi 2.0x1.25x0.8mm - Volti 2.0-2.4V - Rangi Nyingi

1. Muhtasari wa Bidhaa

19-223 ni LED ya SMD yenye rangi nyingi na ukubwa mdogo, iliyobuniwa kwa matumizi ya kisasa ya elektroniki yanayohitaji ufungaji wa msongamano wa juu na utendaji thabiti. Sehemu hii inawakilisha maendeleo makubwa ikilinganishwa na LED za zamani za muundo wa "lead-frame", na kuwezesha uundaji wa bidhaa za mwisho ndogo, nyepesi na zenye ufanisi zaidi.

1.1 Faida Kuu na Nafasi ya Bidhaa

Faida kuu ya LED ya SMD 19-223 ni ukubwa wake mdogo sana. Ukubwa wake uliopunguzwa sana ukilinganisha na vipengele vya zamani vya "leaded" huruhusu muundo wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) ndogo, msongamano wa juu wa vipengele, mahitaji madogo ya nafasi ya kuhifadhi, na hatimaye, uundaji wa vifaa vidogo zaidi. Ujenzi wake mwepesi zaidi hufanya iwe bora kwa matumizi ya kubebebeka na madogo ambapo uzito ni jambo muhimu.

1.2 Soko Lengwa na Matumizi

LED hii ni ya matumizi mbalimbali na inalenga maeneo kadhaa muhimu ya matumizi:

• Magari na Vipimo:Mwanga wa nyuma kwa viashiria vya dashibodi na swichi.
• Mawasiliano:Viashiria vya hali na mwanga wa nyuma katika simu, mashine za faksi, na vifaa vingine vya mawasiliano.
• Elektroniki za Matumizi ya Kawaida:Mwanga wa nyuma wa gorofa kwa maonyesho ya kioevu (LCD), mwanga wa swichi, na taa za alama.
• Uonyeshaji wa Jumla:Suluhisho thabiti kwa mahitaji mbalimbali ya uonyeshaji wa hali katika tasnia mbalimbali.

2. Uchambuzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya kiufundi vya LED kama ilivyofafanuliwa kwenye karatasi ya data.

2.1 Vipimo vya Juu Kabisa

Vipimo hivi hufafanua mipaka ambayo ikiwa ikizidi, kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi au kwenye hali hizi hauhakikishiwi.

• Voltage ya Nyuma (V_R):5V. Hii ni thamani ya chini kiasi, ikisisitiza kwamba LED hii haijabuniwa kwa uendeshaji wa "reverse-bias" na inahitaji ulinzi katika saketi ambapo voltage ya nyuma inaweza kutokea.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F):25 mA kwa vipande vyote vya R7 (Nyekundu Giza) na G6 (Kijani Manjano Angavu).
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):60 mA (mzunguko wa kazi 1/10 @ 1kHz). Hii huruhusu mipigo mifupi ya mkondo wa juu, muhimu kwa "multiplexing" au kufikia mwangaza wa papo hapo wa juu.
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):60 mW. Kigezo hiki, pamoja na voltage ya mbele, huamua mkondo wa juu wa mbele unaoweza kudumu chini ya hali fulani za joto.
• Mtawanyiko wa Umeme wa Tuli (ESD) Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM):2000V. Hii inaonyesha kiwango cha wastani cha uthabiti wa ESD, lakini tahadhari za kawaida za usindikaji wa ESD bado zinahitajika wakati wa usanikishaji.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-40°C hadi +85°C (uendeshaji), -40°C hadi +90°C (uhifadhi). Safu hii pana inahakikisha uthabiti katika mazingira magumu.
• Joto la Kuunganisha:Inapatana na kuunganisha kwa reflow (kilele cha 260°C kwa sekunde 10 kiwango cha juu) na kuunganisha kwa mkono (350°C kwa sekunde 3 kiwango cha juu).

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vilivyopimwa kwa Ta=25°C na I_F=20mA, isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo.

• Ukali wa Mwanga (I_v):18.0 - 72.0 mcd (Safu ya Chini - Juu). Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii ya kugawa daraja (tazama Sehemu ya 3). Toleo la ±11% linatumika.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 130 (kawaida). Pembe hii pana ya kuona inafaa kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kwa upana.
• Urefu wa Wigo wa Kilele (λ_p):R7: 639 nm (kawaida), G6: 575 nm (kawaida). Inafafanua kilele cha wigo cha mwanga unaotolewa.
• Urefu wa Wigo Mkuu (λ_d):R7: 631 nm (kawaida), G6: 573 nm (kawaida). Hii ndio urefu wa wigo mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, unaohusiana kwa karibu na rangi.
• Upana wa Wigo (Δλ):20 nm (kawaida) kwa zote mbili. Inaonyesha usafi wa wigo wa rangi inayotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.00V (kawaida), 2.40V (kiwango cha juu). Voltage hii ya chini ya mbele ni ya manufaa kwa vifaa vya nguvu ya chini na vinavyotumia betri.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (kiwango cha juu) kwa V_R=5V.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Pato la mwanga la LED hutofautiana kutoka kwa kitengo hadi kitengo. Mfumo wa kugawa daraja hutumiwa kuainisha sehemu kulingana na vigezo muhimu vya utendaji.

3.1 Kugawa Daraja Kulingana na Ukali wa Mwanga

Vipande vyote vya R7 na G6 vinapangwa katika daraja tatu za ukali (M, N, P) zinapotumika kwa I_F=20mA:

• Daraja M:18.0 - 28.5 mcd
• Daraja N:28.5 - 45.0 mcd
• Daraja P:45.0 - 72.0 mcd

Hii huruhusu wabunifu kuchagua LED zenye viwango thabiti vya mwangaza kwa matumizi yao, na kuhakikisha muonekano sawa katika safu za LED nyingi.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya data inatoa mviringo wa kawaida wa sifa ambao ni muhimu kwa kuelewa tabia ya LED chini ya hali tofauti za uendeshaji.

4.1 Ukali wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mviringo unaonyesha uhusiano usio wa mstari. Ingawa ukali kwa ujumla huongezeka kwa mkondo, ufanisi (lumeni kwa watt) unaweza kupungua kwa mikondo ya juu kutokana na ongezeko la joto. Uendeshaji karibu na mkondo wa juu unaoendelea (25mA) unahitaji usimamizi makini wa joto.

4.2 Ukali wa Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira

Ukali wa mwanga hupungua kadiri joto la mazingira linapanda. Kupunguzwa huku kwa joto ni jambo muhimu la kuzingatia katika ubunifu, hasa kwa matumizi katika mazingira ya joto la juu au ambapo LED inatumika kwa mikondo ya juu. Mviringo wa kupunguza mkondo wa mbele hutoa mkondo wa juu unaoruhusiwa kwenye joto la juu ili kuzuia kuzidi kikomo cha mtawanyiko wa nguvu.

4.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Mviringo huu wa kielelezo ni wa msingi. LED huanza kupitisha umeme na kutoa mwanga kwenye voltage fulani ya kizingiti (~1.8V kwa vifaa hivi). Ongezeko dogo la voltage zaidi ya hatua hii husababisha ongezeko kubwa la mkondo. Hii inasisitiza umuhimu wa kutumia kipingamkondo cha mfululizo au kichocheo cha mkondo thabiti ili kuzuia "kukimbia kwa joto".

4.4 Usambazaji wa Wigo

Grafu zinaonyesha usambazaji wa nguvu ya wigo wa jamaa. Kipande cha R7 kinatoa mwanga katika eneo la nyekundu (~639nm kilele), wakati kipande cha G6 kinatoa mwanga katika eneo la kijani-manjano (~575nm kilele). Upana wa 20nm unaonyesha rangi zilizojaa kiasi.

4.5 Muundo wa Mionzi

Mchoro wa polar unathibitisha pembe ya kuona ya digrii 130, ukionyesha muundo wa utoaji wa mwanga wa karibu na Lambertian ambapo ukali ni wa juu zaidi kwenye 0° (perpendicular kwa kipande) na hupungua kuelekea kwenye kingo.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED ina kifurushi kidogo cha SMD. Vipimo muhimu (kwa mm, toleo la ±0.1mm isipokuwa ikiwa imebainishwa) vinajumuisha ukubwa wa mwili wa takriban 2.0mm kwa urefu, 1.25mm kwa upana, na 0.8mm kwa urefu. Karatasi ya data inatoa mchoro wa kina wa vipimo ukiwemo mpangilio wa pad, ambao ni muhimu kwa ubunifu wa kiwango cha PCB.

5.2 Kutambua Ubaguzi wa Polarity

Cathode kwa kawaida hutambuliwa kwa alama kwenye kifurushi au kona iliyokatwa, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa vipimo. Ubaguzi sahihi wa polarity lazima uzingatiwe wakati wa usanikishaji.

6. Miongozo ya Kuunganisha na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuunganisha kwa Reflow

Kipengele hiki kinapatana na michakato ya reflow ya infrared na awamu ya mvuke. Profaili inayopendekezwa isiyo na risasi inajumuisha: hatua ya kuwasha kabla (150-200°C kwa 60-120s), wakati juu ya kioevu (217°C kwa 60-150s), joto la kilele cha 260°C kiwango cha juu kwa sekunde 10 kiwango cha juu, na viwango vya kupoza vilivyodhibitiwa. Reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

6.2 Uhifadhi na Ustahimilivu wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mifuko isiyo na unyevu na dawa ya kukausha. Tahadhari ni muhimu sana:

• Usifungue mfuko hadi uwe tayari kutumia.
• Baada ya kufungua, tumia ndani ya masaa 168 (siku 7) ikiwa imehifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% RH.
• Ikiwa muda wa kufichuliwa umezidi, matibabu ya kuoka (60±5°C kwa masaa 24) yanahitajika kabla ya kuunganisha ili kuzuia uharibifu wa "popcorn" wakati wa reflow.

6.3 Tahadhari za Ubunifu

• Kupunguza Mkondo:Kipingamkondo cha nje cha mfululizo ni lazima ili kuweka mkondo wa uendeshaji. Mviringo mkali wa I-V unamaanisha kuwa ongezeko dogo la voltage linaweza kusababisha mafuriko ya mkondo yanayoharibu.
• Mkazo wa Mitambo:Epuka kutumia mkazo kwenye mwili wa LED wakati wa kuunganisha au usindikaji wa bodi. Usipotoshe PCB baada ya usanikishaji.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Utepe na Reel

Bidhaa hutolewa kwenye utepe wa 8mm kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, zinazopatana na vifaa vya kawaida vya kuchukua na kuweka otomatiki. Kila reel ina vipande 2000. Vipimo vya kina vya utepe wa kubeba na reel vinatolewa kwenye karatasi ya data.

7.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reel inajumuisha misimbo ya:

• Nambari ya Bidhaa (P/N)
• Idadi ya Ufungaji (QTY)
• Cheo cha Ukali wa Mwanga (CAT)
• Cheo cha Rangi na Urefu wa Wigo Mkuu (HUE)
• Cheo cha Voltage ya Mbele (REF)
• Nambari ya Kundi (LOT No.)

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

8.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Saketi ya msingi zaidi ya kuendesha inajumuisha chanzo cha voltage (V_CC), kipingamkondo (R_S), na LED kwa mfululizo. R_S= (V_CC- V_F) / I_F. Kwa mwangaza thabiti juu ya mabadiliko ya joto na voltage ya usambazaji, kichocheo cha mkondo thabiti kinapendekezwa.

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa ni ndogo, mtawanyiko wa nguvu (hadi 60mW) lazima uzingatiwe. Hakikisha eneo la shaba la kutosha kwenye PCB linalounganishwa na pad ya joto ya LED (ikiwa inatumika) au ndege ya ardhini inayozunguka ili kutumika kama kizuizi cha joto, hasa wakati wa uendeshaji kwenye joto la juu la mazingira au mikondo ya juu.

8.3 Ubunifu wa Mwanga

Pembe pana ya kuona ya digrii 130 inaweza kuhitaji optiki ya sekondari (lenzi, viongozi vya mwanga) ikiwa boriti iliyolengwa zaidi inahitajika. Rangi ya wazi kama maji ya hariri ya kifurushi inafaa kwa matumizi ambapo rangi halisi ya kipande inahitajika.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LED ya 19-223 inajitofautisha kupitia mchanganyiko wa umbo dogo sana, upatikanaji katika rangi mbili tofauti (nyekundu na kijani-manjano) kutoka kwa kiwango sawa cha kifurushi, na kufuata viwango vya kisasa via mazingira (RoHS, REACH, Bila Halojeni). Ikilinganishwa na LED kubwa zaidi, inawezesha uhifadhi mkubwa wa nafasi. Matumizi ya nyenzo ya AlGaInP kwa rangi zote mbili hutoa ufanisi mzuri wa mwanga.

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

Swali: Kwa nini kipingamkondo ni lazima kabisa?

Jibu: Voltage ya mbele ni thabiti kiasi, lakini mkondo huongezeka kwa kasi kwa ongezeko dogo la voltage juu ya kizingiti. Bila kipingamkondo, mkondo unaweza kuzidi kwa haraka kiwango cha juu (25mA) na kuharibu LED.

Swali: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa mantiki ya 3.3V au 5V?

Jibu: Ndiyo, lakini lazima uhesabu kipingamkondo sahihi cha mfululizo. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 3.3V na lengo la I_Fya 20mA, kwa kutumia V_Fya kawaida ya 2.0V: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohms. Kipingamkondo cha kawaida cha 68 Ohm kingefaa.

Swali: "Toleo la ±11%" kwenye ukali wa mwanga linamaanisha nini kwa ubunifu wangu?

Jibu: Linamaanisha kuwa LED binafsi, hata kutoka kwa daraja moja, zinaweza kutofautiana kwa mwangaza hadi 11% kutoka kwa thamani ya kawaida ya daraja. Kwa matumizi yanayohitaji muonekano sawa (mfano, safu za mwanga wa nyuma), unaweza kuhitaji kuchagua daraja zenye usawa mkali zaidi au kutekeleza urekebishaji wa mkondo.

11. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu

Hali:Kubuni jopo dogo la kiashiria cha hali lenye LED nne (nyekundu mbili, kijani mbili) kwa kifaa cha kubebebeka kinachotumia betri ya Li-ion ya 3.7V.

Hatua za Ubunifu:

1. Uchaguzi wa Mkondo:Chagua I_F= 15 mA kwa usawa wa mwangaza mzuri na matumizi ya chini ya nguvu, na kupanua maisha ya betri.
2. Hesabu ya Kipingamkondo:Kuchukulia V_Fya hali mbaya zaidi = 2.4V. R_S= (3.7V - 2.4V) / 0.015A ≈ 86.7 Ohms. Tumia kipingamkondo cha kawaida cha 91 Ohm au 100 Ohm.
3. Mpangilio wa PCB:Weka LED zenye ubaguzi sahihi wa polarity. Jumuisha kumwagilia kwa shaba kidogo kushikamana na pad za cathode ili kusaidia katika mtawanyiko wa joto.
4. Ukaguzi wa Joto:Nguvu kwa kila LED: P = V_F* I_F≈ 2.0V * 0.015A = 30mW, chini kabisa ya kiwango cha juu cha 60mW. Jumla kwa LED nne ni 120mW, ambayo inaweza kudhibitiwa kwenye bodi ndogo.
5. Uhifadhi/Usanikishaji:Panga usanikishaji wa PCB ili kutumia reeli za LED ndani ya siku 7 za kufungua mifuko ya kinga ya unyevu.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga kupitia umeme-mwanga. Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo ya aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo ya aina-p katika eneo lenye shughuli. Mchakato huu wa kuchanganyika tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wigo (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor inayotumiwa. 19-223 hutumia mifumo ya nyenzo ya AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide), ambayo ni vitoaji vyenye ufanisi katika wigo wa nyekundu hadi kijani-manjano.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mageuzi ya LED za SMD kama 19-223 hufuata mienendo kadhaa wazi ya tasnia: udogo unaoendelea ili kuwezesha bidhaa za mwisho ndogo zaidi, uboreshaji wa ufanisi wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa watt ya pembejeo ya umeme), uthabiti ulioboreshwa na umri mrefu, na kufuata kikali kanuni za mazingira (bila halojeni, RoHS). Msukumo wa kuelekea ufungaji wa msongamano wa juu zaidi husukuma maendeleo katika usimamizi wa joto kwenye kiwango cha kifurushi na mifumo sahihi zaidi ya kugawa daraja ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji wa kiwango kikubwa wa otomatiki.