SMD LED LTST-T680QSWT Datasheet - Taa ya Manjano ya AlInGaP Iliyosambazwa - 20mA - 130mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo ya kiufundi ya kifaa cha LED kinachosakinishwa kwenye uso (SMD). Sehemu hii imeundwa kwa michakato ya usakinishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) kiotomatiki, ikiwa na umbo dogo linalofaa kwa matumizi yenye nafasi ndogo. LED hutumia nyenzo za semiconductor za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga wa manjano uliosambazwa. Kazi yake kuu ni kuwa kiashiria cha hali, taa ya ishara, au kwa mwanga wa nyuma wa paneli ya mbele katika mifumo mbalimbali ya elektroniki.

1.1 Vipengele

• Inatii maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari).
• Imeingizwa kwenye mkanda wa mm 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 kwa mashine za kuchukua-na-kuweka kiotomatiki.
• Uwekaji wa kifurushi wa kawaida wa EIA (Muungano wa Viwanda vya Elektroniki).
• Ingizo linalolingana na viwango vya mantiki ya mzunguko uliojumuishwa (IC).
• Imeundwa kwa ulinganifu na mifumo ya kiotomatiki ya kuweka vipengele.
• Inastahimili michakato ya kawaida ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR).
• Imetayarishwa mapema kuharakisha hadi Kiwango cha Unyevu 3 cha JEDEC (Baraza la Uhandisi la Vifaa vya Elektroni).

1.2 Matumizi

LED hii imekusudiwa kutumika katika anuwai ya vifaa vya elektroniki vya watumiaji, biashara, na viwanda. Maeneo ya kawaida ya matumizi ni pamoja na vifaa vya mawasiliano (k.m., simu zisizo na waya/seli), vifaa vya otomatiki ya ofisi (k.m., kompyuta za mkononi, mifumo ya mtandao), vifaa vya nyumbani, na paneli za udhibiti wa viwanda kwa ujumla. Majukumu yake maalum ni kuwa viashiria vya hali, mwanga wa ishara au alama, na mwanga wa nyuma wa paneli ya mbele.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengo

Sehemu zifuatazo zinatoa uchambuzi wa kina wa vigezo muhimu vya utendaji wa LED chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C).

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa kwa utendaji wa kuaminika kwa muda mrefu.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):130 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi kinaweza kutawanya kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_F(peak)):100 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaoruhusiwa wa papo hapo wa mbele, kwa kawaida umebainishwa chini ya hali za mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms) ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F):50 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa wa DC kwa uendeshaji unaoendelea.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma inayozidi thamani hii inaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo kifaa kimeundwa kufanya kazi ndani yake.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-40°C hadi +100°C. Safu ya joto kwa ajili ya hifadhi isiyo ya uendeshaji.

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Vigezo hivi vinafafanua utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za uendeshaji (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• Ukali wa Mwangaza (I_V):710 - 1400 mcd (millicandela). Hii ndiyo nguvu ya mwangaza inayoonwa kwa kila kitengo cha pembe imara. Safu mpana inaonyesha mfumo wa kugawa (tazama Sehemu ya 3). Upimaji unafuata mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):120° (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwangaza ni nusu ya thamani kwenye mhimili wa optiki (0°). Pembe ya 120° inaonyesha muundo mpana wa utoaji uliosambazwa unaofaa kwa mwanga wa eneo pana.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):592 nm (kawaida). Urefu wa wimbi ambapo ukali wa mnururisho wa wigo ni wa juu zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):584.5 - 594.5 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaowakilisha vyema rangi inayoonwa ya mwanga, inayotokana na mchoro wa rangi wa CIE. Ni kigezo muhimu cha kubainisha rangi.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):15 nm (kawaida). Upana wa wigo wa utoaji kwenye nusu ya ukali wake wa juu zaidi. Thamani ya 15nm ni sifa ya nyenzo za AlInGaP, ikionyesha rangi ya manjano safi kiasi.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.1V (kawaida), 2.6V (kiwango cha juu) kwa 20mA. Kupungua kwa voltage kwenye LED wakati inapita mkondo maalum wa mbele.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (kiwango cha juu) kwa V_R=5V. Mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati kifaa kiko na upendeleo wa nyuma ndani ya kiwango chake cha juu.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zinasagwa katika makundi ya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya voltage, mwangaza, na rangi kwa matumizi yao.

3.1 Safu ya Voltage ya Mbele (V_f)

LED zinasagwa kulingana na kupungua kwao kwa voltage ya mbele kwa 20mA. Hii ni muhimu kwa kubuni mizunguko ya kuzuia mkondo na kuhakikisha mwangaza sawa katika safu sambamba.

• Kikundi D2:1.8V - 2.0V
• Kikundi D3:2.0V - 2.2V
• Kikundi D4:2.2V - 2.4V
• Kikundi D5:2.4V - 2.6V
• Uvumilivu kwa kila kikundi: ±0.1V

3.2 Safu ya Ukali wa Mwangaza (I_V)

Uchaguzi huu unahakikisha kiwango cha chini cha mwangaza kwa nambari maalum ya bidhaa.

• Kikundi U2:710 mcd - 900 mcd
• Kikundi V1:900 mcd - 1120 mcd
• Kikundi V2:1120 mcd - 1400 mcd
• Uvumilivu kwa kila kikundi: ±11%

3.3 Safu ya Urefu wa Wimbi Kuu (W_d)

Uchaguzi huu udhibiti kivuli sahihi cha manjano kinachotolewa na LED.

• Kikundi H:584.5 nm - 587.0 nm
• Kikundi J:587.0 nm - 589.5 nm
• Kikundi K:589.5 nm - 592.0 nm
• Kikundi L:592.0 nm - 594.5 nm
• Uvumilivu kwa kila kikundi: ±1 nm

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya picha inarejelewa kwenye waraka, mwelekeo wa kawaida wa utendaji wa LED za AlInGaP unaweza kuelezewa.

4.1 Tabia ya Mkondo dhidi ya Voltage (I-V)

Voltage ya mbele (V_F) inaonyesha uhusiano wa logarithmic na mkondo wa mbele (I_F). Chini ya voltage ya kuwasha (~1.8V kwa AlInGaP), mkondo ni mdogo sana. Juu ya kizingiti hiki, V_Fhuongezeka kwa mstari kiasi na I_F, na mteremko unaoamuliwa na upinzani wa nguvu wa diode. Kufanya kazi kwenye 20mA inayopendekezwa inahakikisha utendaji thabiti ndani ya V ya kawaida_F range.

4.2 Ukali wa Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele

Ukali wa mwangaza (I_V) ni takriban sawia na mkondo wa mbele (I_F) katika safu ya kawaida ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwenye mikondo ya juu sana kwa sababu ya joto la makutano lililoongezeka na athari zingine zisizo za mstari. Kuendesha LED kwenye au chini ya mkondo unaoendelea uliobainishwa (50mA) ni muhimu kudumisha pato lililopimwa na umri mrefu.

4.3 Tabia za Joto

Utendaji wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, voltage ya mbele (V_F) ina mgawo hasi wa joto, ikipungua kadiri joto la makutano linavyopanda. Kinyume chake, ukali wa mwangaza kwa ujumla hupungua kadiri joto la makutano linavyopanda. Usimamizi sahihi wa joto katika matumizi (k.m., eneo la kutosha la shaba la PCB kwa kutawanya joto) ni muhimu kudumisha pato la optiki thabiti na uaminifu wa kifaa katika safu maalum ya joto la uendeshaji.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha kusakinishwa kwenye uso. Vipimo vyote muhimu vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.2mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Kifurushi kinajumuisha lenzi iliyosambazwa ambayo huunda pembe pana ya kuona ya 120°.

5.2 Mpango wa Pad ya PCB ya Kuambatisha Unayopendekezwa

Muundo wa muundo wa ardhi unatolewa kwa kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared au awamu ya mvuke. Kufuata uwekaji huu wa miguu unaopendekezwa kunahakikisha umbo sahihi la kiungo cha solder, usawazishaji wakati wa kuyeyusha, na kuambatishwa kwa mitambo kwa kuaminika. Muundo wa pad pia husaidia katika kutawanya joto kutoka kifurushi cha LED.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi

LED za kusakinishwa kwenye uso kwa kawaida zina alama au kipengele kilichoundwa (kama notch au kona iliyopigwa) kwenye kifurushi kuonyesha terminal ya cathode (hasi). Mwelekeo sahihi wa ubaguzi kwenye PCB ni lazima kwa kifaa kufanya kazi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Kuyeyusha kwa IR (Mchakato usio na Risasi)

Waraka unarejelea profaili inayolingana na J-STD-020B. Profaili ya kawaida ya kuyeyusha isiyo na risasi inajumuisha:

• Joto Kabla/Juu:Mwinuko wa hatua kwa hatua hadi ~150-200°C ili kuamilisha flux na kupunguza mshtuko wa joto.
• Eneo la Kutia Maji:Sawa kwa kawaida kati ya 150-200°C kwa hadi sekunde 120 ili kuruhusu usawa wa joto kwenye PCB.
• Eneo la Kuyeyusha tena:Kuongezeka kwa haraka kwa joto hadi kilele cha 260°C kiwango cha juu. Muda juu ya kioevu (k.m., 217°C) unapaswa kudhibitiwa.
• Kupoa:Hatua ya kupoa iliyodhibitiwa ili kugandisha viungo vya solder.
• Kumbuka:Profaili maalum lazima iboreshwe kwa usakinishaji halisi wa PCB, kuzingatia unene wa bodi, msongamano wa vipengele, na maelezo ya wanga ya solder.

6.2 Hifadhi na Ushughulikiaji

• Kifurushi Kilichotiwa Muhuri:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤70% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja wa tarehe ya kufunga wakati uko kwenye mfuko wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha.
• Kifurushi Kilichofunguliwa:Kwa vipengele vilivyotolewa kutoka kwenye mfuko wao kavu, mazingira ya hifadhi yanayopendekezwa ni ≤30°C na ≤60% RH. Vipengele vinapaswa kupitishwa kwenye kuyeyusha kwa IR ndani ya masaa 168 (wiki 1) ya kufichuliwa. Kwa kufichuliwa kwa muda mrefu, kupika kwa saa 48 kwa 60°C kunapendekezwa kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliovutiwa na kuzuia \"popcorning\" wakati wa kuyeyusha.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya solder kunahitajika, tumia vimumunyisho vya kimsingi vya pombe kama vile pombe ya isopropyl (IPA) au pombe ya ethyl. Kuzamishwa kufanyike kwa joto la kawaida na kwa chini ya dakika moja. Epuka visafishaji vya kemikali visivyobainishwa ambavyo vinaweza kuharibu lenzi ya LED au nyenzo za kifurushi.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

7.1 Maelezo ya Mkanda na Reeli

Vipengele vinatolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa na mkanda wa kifuniko cha kinga, ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Idadi ya kawaida ya reeli ni vipande 2000 kwa kila reeli. Ufungaji unalingana na maelezo ya ANSI/EIA-481 ili kuhakikisha ulinganifu na vifaa vya usakinishaji kiotomatiki.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mizunguko ya Kawaida ya Matumizi

LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Kizuizi cha mkondo mfululizi ni lazima wakati wa kuunganisha na chanzo cha voltage. Thamani ya kizuizi (R_s) inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R_s= (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa mwangaza sawa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, inapendekezwa sana kutumia kizuizi tofauti cha mkondo kwa kila LED, badala ya kizuizi kimoja kwa safu nzima sambamba. Hii inalipa tofauti za asili katika voltage ya mbele (V_F) kati ya LED binafsi.

8.2 Mambo ya Kuzingatia ya Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Hakikisha mpangilio wa PCB unatoa upunguzo wa kutosha wa joto, hasa wakati wa kufanya kazi karibu na viwango vya juu vya mkondo. Mimina ya shaba iliyounganishwa na pad ya joto ya LED inaweza kusaidia kutawanya joto.
• Kinga ya ESD:Ingawa haijasemwa wazi kwa LED zote, utekelezaji wa kinga ya msingi ya ESD kwenye mistari ya ishara iliyounganishwa na LED ni mazoezi mazuri ya ubunifu kwa mazingira nyeti.
• Ubunifu wa Optiki:Lenzi iliyosambazwa hutoa kuona pana. Kwa mwanga ulioelekezwa, optiki za nje (vikumbushio, mabomba ya mwanga) zinaweza kuhitajika.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LED hii ya manjano yenye msingi wa AlInGaP inatoa faida maalum. Ikilinganishwa na teknolojia ya zamani kama LED za manjano za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwenye mkondo sawa wa kuendesha, na utulivu bora wa rangi juu ya joto na maisha. Pembe pana ya kuona ya 120° na lenzi iliyosambazwa ni kipengele muhimu kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana, sawa badala ya boriti iliyolengwa, ikitofautisha na LED zenye pembe nyembamba za kuona zilizoundwa kwa mwanga ulioelekezwa.

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

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

Kutumia V ya kawaida_Fya 2.1V kwa 20mA: R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145 Ohms. Thamani ya kawaida ya karibu ya 150 Ohms ingesababisha I_F≈ 19.3mA, ambayo inakubalika. Daima hesabu kwa kutumia V ya juu zaidi_F(2.6V) ili kuhakikisha mkondo wa chini unatosha kwa hitaji lako la mwangaza: R_min= (5V - 2.6V) / 0.02A = 120 Ohms.

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii bila kizuizi cha mkondo kwa kutumia chanzo cha mkondo thabiti?

Ndio, kiendeshi cha mkondo thabiti kilichowekwa kwa 20mA ni njia bora ya kuendesha LED, kwani inahakikisha udhibiti sahihi wa mkondo bila kujali tofauti za voltage ya mbele. Hii mara nyingi hupendekezwa kwa matumizi muhimu ya mwangaza.

10.3 Kwa nini kuna kiwango cha mkondo wa kilele (100mA) kilicho juu kuliko mkondo unaoendelea (50mA)?

Kiwango cha mkondo wa kilele kinaruhusu mipigo mifupi ya mkondo wa juu zaidi, ambayo inaweza kuwa muhimu kwa mipango ya kuzidisha au kuunda mwanga mfupi, mkali. Mzunguko wa kazi wa chini (1/10) unahakikisha mtawanyiko wa wastani wa nguvu na joto la makutano kubaki ndani ya mipaka salama, na kuzuia uharibifu wa joto.

11. Mfano wa Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Hali: Kiashiria cha Hali cha Paneli ya Mbele kwa Ruta ya Mtandao

Mbunifu anahitaji LED nyingi za manjano za hali kwenye paneli ya mbele ya ruta kuonyesha nguvu, muunganisho wa intaneti, na shughuli za Wi-Fi. Wanachagua LED hii kwa pembe yake pana ya kuona, kuhakikisha mwanga unaonekana kutoka pembe mbalimbali. LED zinazoendeshwa kwa 15mA (chini ya hali ya majaribio ya 20mA kwa maisha marefu) kupitia pini za GPIO kwenye kidhibiti. Kizuizi cha mfululizi cha ohm 150 kinatumiwa kwa kila LED, kikiunganishwa kwenye reli ya 3.3V. Lenzi iliyosambazwa hutoa mwanga laini, usio na mkali unaofaa kwa mazingira ya nyumbani/ofisi. LED zimewekwa kwenye PCB kulingana na mpango wa pad unaopendekezwa na kusakinishwa kwa kutumia profaili ya kawaida ya kuyeyusha isiyo na risasi.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi nishati ya pengo la bendi ya nyenzo inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena kwenye makutano ya p-n. Katika LED ya AlInGaP, tukio hili la kujumlisha tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa tabaka za Aluminium, Indium, Gallium, na Phosphide huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inafafanua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, katika wigo wa manjano (~590nm). Lenzi ya epoksi iliyosambazwa inayozunguka chip ya semiconductor hutawanya mwanga, na kuunda muundo mpana wa utoaji.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika teknolojia ya LED unaelekea ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), uboreshaji wa kuonyesha rangi, na uaminifu mkubwa zaidi. Kwa LED za aina ya kiashiria, udogo unaendelea huku ukidumisha au kuongeza pato la mwanga. Pia kuna mwelekeo wa kupanua anuwai ya rangi inayopatikana katika vifurushi vya SMD. Matumizi ya AlInGaP kwa LED za manjano, za kahawia, na nyekundu yanawakilisha teknolojia imara, ya utendaji wa juu. Maendeleo ya baadaye yanaweza kuhusisha mifumo mpya ya nyenzo au miundo ya nanoteknolojia ili kufikia utoaji wa wigo nyembamba zaidi au ufanisi wa juu zaidi kwenye joto la juu.