SMD LED 15-215/G7C-BN1P2B/2T Maelezo ya Ufundi - Kijani Njano Yenye Mng'aro - 20mA - 2.35V Upeo - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

15-215/G7C-BN1P2B/2T ni LED ya kifaa cha kushikamanishwa kwenye uso (SMD) inayotumia chip ya semikondukta ya AlGaInP (Alumini, Galiamu, Indiamu, Fosfidi) kutoa mwanga wa Kijani Njano Yenye Mng'aro. LED hii ina sifa ya ukubwa wake mdogo, ambao hurahisisha muundo wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) ndogo, msongamano mkubwa wa vijenzi, na hatimaye kuwezesha uundaji wa vifaa vya elektroniki vidogo zaidi. Ujenzi wake mwepesi zaidi unaboresha ufanisi wake kwa matumizi ambapo nafasi na uzito ni vikwazo muhimu.

Kifaa hiki kimefungwa kwenye mkanda wa milimita 8 uliofungwa kwenye reel ya kipenyo cha inchi 7, na hivyo kufanya iwe sawa kabisa na vifaa vya kawaida vya kukusanya vinavyochukua na kuweka kiotomatiki. Imeundwa kutumika katika michakato ya kuuza ya reflow ya infrared na awamu ya mvuke. Bidhaa hii inatii kanuni muhimu za kimazingira na usalama, ikiwa haina risasi (Pb-free), inatii amri ya RoHS ya Umoja wa Ulaya, kanuni za REACH za Umoja wa Ulaya, na inakidhi viwango vya kutokuwa na halojeni (Bromini <900 ppm, Klorini <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Viwango hivi vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Voltage ya juu kabisa ya nyuma (VR) ni 5V. Mwendo wa mbele unaoendelea wa juu kabisa (IF) ni 25 mA. Kwa uendeshaji wa msukumo, mwendo wa mbele wa kilele (IFP) wa 60 mA unaruhusiwa chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 kwa 1 kHz. Uvujaji wa nguvu wa juu kabisa (Pd) ni 60 mW. Kifaa kinaweza kustahimili utokaji umeme wa tuli (ESD) wa 2000V kulingana na Mfano wa Mwili wa Binadamu (HBM). Safu ya joto la uendeshaji (Topr) ni kutoka -40°C hadi +85°C, wakati safu ya joto la kuhifadhi (Tstg) ni kutoka -40°C hadi +90°C. Kwa kuuza, inaweza kustahimili kuuza reflow kwa 260°C kwa sekunde 10 au kuuza kwa mkono kwa 350°C kwa upeo wa sekunde 3.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Utendaji mkuu umebainishwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C, IF=20mA). Nguvu ya mwangaza (Iv) ina safu ya kawaida. Kifaa kina pembe ya kuona pana (2θ1/2) ya takriban digrii 140. Wimbi la kilele (λp) ni karibu 575 nm, na wimbi kuu la mwanga (λd) likiwa kati ya 567.5 nm hadi 575.5 nm. Upana wa wigo (Δλ) kwa kawaida ni 20 nm. Voltage ya mbele (VF) ni kati ya 1.75V hadi 2.35V. Mwendo wa nyuma (IR) ni upeo wa 10 μA wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika. Ni muhimu kukumbuka kuwa kifaa hakijatengenezwa kwa uendeshaji chini ya upendeleo wa nyuma; kiwango cha VR ni kwa ajili ya kupima kigezo cha IR pekee.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa kwa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi vigezo maalum vya utendaji kwa matumizi yao.

3.1 Kugawa Makundi ya Nguvu ya Mwangaza

Nguvu ya mwangaza imegawanywa katika makundi manne (N1, N2, P1, P2) yaliyopimwa kwa IF=20mA. Makundi hayo yanabainisha thamani za chini na za juu ili kuhakikisha kiwango fulani cha mwangaza. Wabunifu lazima wazingatie uvumilivu wa ziada wa ±11% kwenye nguvu ya mwangaza ndani ya kundi.

3.2 Kugawa Makundi ya Wimbi Kuu la Mwanga

Rangi, iliyobainishwa na wimbi kuu la mwanga, imesagwa katika makundi manne (C15, C16, C17, C18), kila moja ikifunika safu ya 2 nm kutoka 567.5 nm hadi 575.5 nm. Uvumilivu wa ±1 nm unatumika kwa wimbi kuu la mwanga ndani ya kundi.

3.3 Kugawa Makundi ya Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele imegawanywa katika makundi matatu (0, 1, 2), kila moja ikifunika safu ya 0.2V kutoka 1.75V hadi 2.35V. Uvumilivu wa ±0.1V unatumika kwa voltage ya mbele ndani ya kundi. Uugawaji huu ni muhimu sana kwa kubuni saketi za kuendesha mwendo thabiti, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Waraka wa maelezo unatoa mikondo kadhaa ya tabia inayoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti. Mviringo waNguvu ya Mwangaza ya Jamaa dhidi ya Mwendo wa Mbeleunaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mwendo, kwa kawaida kwa njia ya chini ya mstari kwa mikondo ya juu kutokana na joto na kupungua kwa ufanisi. Mviringo waKupunguzwa kwa Mwendo wa Mbeleni muhimu kwa usimamizi wa joto; unaonyesha kuwa mwendo wa juu unaoruhusiwa wa mbele lazima upunguzwe kadiri joto la mazingira linavyoongezeka zaidi ya 25°C ili kuzuia kuzidi kiwango cha juu cha joto la kiungo na mipaka ya uvujaji wa nguvu. Mviringo waUsambazaji wa Wigounaonyesha nguvu ya mnururisho ya jamaa kama kazi ya urefu wa wimbi, ikizunguka 575 nm na upana wa wigo wa tabia wa 20 nm. Mviringo waMwendo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)unaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoonekana kwa diode; ongezeko dogo la voltage husababisha ongezeko kubwa la mwendo, likisisitiza umuhimu wa saketi ya kuzuia mwendo. Mchoro waMnururisho(ramani ya polar) unaonyesha kwa macho usambazaji wa anga wa nguvu ya mwanga, ukithibitisha pembe ya kuona ya digrii 140.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

Mchoro wa kifurushi hutoa vipimo muhimu vya muundo wa alama ya PCB. Vipimo muhimu vinajumuisha urefu na upana wa jumla, ukubwa na nafasi ya vibao vya kuuza, na urefu wa kijenzi. Uvumilivu kwa kawaida ni ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Upande wa polarity unaonyeshwa kwenye kifaa chenyewe, ambacho lazima kilinganishwe kwa usahihi na alama ya polarity inayolingana kwenye alama ya PCB ili kuhakikisha uendeshaji sahihi.

6. Miongozo ya Kuuza na Kuweka

Ushughulikiaji na kuuza sahihi ni muhimu kwa uaminifu. Kifaa kinatolewa kwenye ufungaji unaohisi unyevu. Mfuko haupaswi kufunguliwa hadi vijenzi vitakapokuwa tayari kutumika. Mara tu kufunguliwa, LED zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% unyevu wa jamaa na kutumika ndani ya masaa 168 (siku 7). Ikiwa muda huu utazidi au kiashiria cha kukausha kinaonyesha kujaa, matibabu ya kuoka kwa 60±5°C kwa masaa 24 yanahitajika kabla ya matumizi.

Kwa kuuza reflow isiyo na risasi, mfumo maalum wa joto lazima ufuate: kuwasha kabla kati ya 150-200°C kwa sekunde 60-120, wakati juu ya kioevu (217°C) wa sekunde 60-150, joto la kilele lisilozidi 260°C lishikiliwe kwa upeo wa sekunde 10, na viwango vya kupoa vilivyodhibitiwa. Kuuza reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Wakati wa kuuza kwa mkono, joto la ncha ya chuma lazima liwe chini ya 350°C, wakati wa mguso kwa kila terminal haupaswi kuzidi sekunde 3, na muda unaofaa unapaswa kuachwa kati ya kuuza kila terminal. Urekebishaji baada ya kuuza kwanza haupendekezwi, lakini ikiwa haziepukiki, chuma maalum cha kuuza chenye vichwa viwili kinapaswa kutumiwa ili kuwasha vituo vyote viwili kwa wakati mmoja na kuepuka mkazo wa mitambo.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

LED zinasafirishwa kwenye mfumo wa ufungaji usio na unyevu. Zimepakizwa kwenye mkanda wa kubeba, ambao kisha hufungwa kwenye reel ya inchi 7. Kila reel ina vipande 2000. Reel, pamoja na kikaushi, imefungwa ndani ya mfuko wa alumini wa kuzuia unyevu. Lebo ya mfuko ina taarifa muhimu za kufuatilia na kutambua, ikijumuisha nambari ya bidhaa, idadi, na msimbo maalum wa makundi ya nguvu ya mwangaza (CAT), wimbi kuu la mwanga (HUE), na voltage ya mbele (REF).

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Rangi ya Kijani Njano Yenye Mng'aro na umbizo la SMD hufanya LED hii ifae kwa majukumu mbalimbali ya kiashiria na taa ya nyuma. Matumizi makuu yanajumuisha taa ya nyuma ya dashibodi za kundi la vyombo na swichi za utando, viashiria vya hali na taa ya nyuma ya kibodi katika vifaa vya mawasiliano kama vile simu na mashine za faksi, na taa ya nyuma ya gorofa kwa paneli ndogo za LCD, swichi, na alama. Asili yake ya jumla pia inaruhusu matumizi katika elektroniki za watumiaji, udhibiti wa viwanda, na vifaa vya kubebeka.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Kuendesha kwa Mwendo:Kipinga cha kuzuia mwongo cha nje ni lazima. Tabia ya kielelezo ya I-V inamaanisha hata tofauti ndogo katika voltage ya usambazaji inaweza kusababisha mabadiliko makubwa, yanayoweza kuharibu, katika mwendo wa mbele. Thamani ya kipinga lazima ihesabiwe kulingana na voltage ya usambazaji, voltage ya mbele ya LED (kuzingatia kundi na uvumilivu), na mwendo unaotaka wa uendeshaji (usiozidi 25 mA endelevu).
Usimamizi wa Joto:Ingawa uvujaji wa nguvu ni mdogo, mpangilio sahihi wa PCB ni muhimu. Hakikisha eneo la kutosha la shaba karibu na vibao vya kuuza ili kutumika kama kizuizi cha joto, hasa ikiwa unafanya kazi kwa joto la juu la mazingira au karibu na mwendo wa juu kabisa. Zingatia mviringo wa kupunguzwa kwa mwendo.
Ulinzi wa ESD:Ingawa imekadiriwa kwa 2000V HBM, tahadhari za kawaida za ESD zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia na kuweka.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za zamani zenye risasi, aina hii ya SMD inatoa faida kubwa katika ukubwa, uzito, na ufanisi kwa kukusanya kiotomatiki, na kusababisha gharama ya chini ya uzalishaji kwa ujumla. Katika ulimwengu wa LED za SMD, matumizi ya nyenzo za AlGaInP kwa utoaji wa kijani-njano kwa kawaida hutoa ufanisi mkubwa wa mwangaza na usawa bora wa rangi kuliko teknolojia za zamani kama vile GaP. Pembe pana ya kuona ya digrii 140 ni kipengele muhimu kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kwa upana, tofauti na LED zenye pembe nyembamba zinazotumiwa kwa mwanga uliolengwa. Uzingatiaji wake wa viwango vya kisasa vya kimazingira (RoHS, Halogen-Free) ni mahitaji ya msingi kwa bidhaa nyingi za kisasa za elektroniki.

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

S: Je, nipe kipinga cha thamani gani ninapaswa kutumia na usambazaji wa 5V?
J: Lazima utumie voltage ya juu kabisa ya mbele kutoka kundi (kwa mfano, 2.35V kutoka Kundi 2) na mwendo unaotaka (kwa mfano, 20mA). Kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vsupply - Vf) / If = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohms. Kipinga cha kawaida cha 130 au 150 Ohm kingekuwa kifaa, kuhakikisha mwendo hauzidi 25 mA hata kwa Vf ya chini.

S: Je, naweza kuendesha LED hii bila kipinga cha kuzuia mwongo kwa kutumia chanzo cha voltage thabiti?
J: Hapana. Hii karibu hakika itaharibu LED kutokana na mtiririko usiodhibitiwa wa mwongo unaosababishwa na tabia ya kielelezo ya I-V ya diode.

S: Joto linavyoathiri mwangaza?
J: Nguvu ya mwangaza kwa kawaida hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Mviringo wa kupunguzwa kwa mwendo unaonyesha hii kwa njia isiyo ya moja kwa moja kwa kuhitaji mikondo ya chini kwa joto la juu la mazingira ili kuzuia kupita kiasi kwa joto, ambalo lingepunguza zaidi ufanisi na maisha ya huduma.

S: Kuna tofauti gani kati ya wimbi la kilele na wimbi kuu la mwanga?
J: Wimbi la kilele (λp) ni urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu ya wigo ni wa juu kabisa. Wimbi kuu la mwanga (λd) ni urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monokromati unaolingana na rangi inayoonekana ya LED. Kwa mtumaji wa bendi nyembamba kama hii, mara nyingi ziko karibu, lakini λd inafaa zaidi kwa ubainishaji wa rangi.

11. Kesi ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni paneli ya viashiria vya hali ya LED nyingi.Mbunifu anaanzisha paneli ya udhibiti yenye viashiria 10 vya hali vya kijani-njano. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, wanapaswa kubainisha LED kutoka kwa kundi moja la nguvu ya mwangaza (kwa mfano, P1 zote). Ili kuhakikisha muonekano wa rangi thabiti, wanapaswa kubainisha LED kutoka kwa kundi moja la wimbi kuu la mwanga (kwa mfano, C17 zote). Ili kurahisisha saketi ya kiendeshi na kuhakikisha usambazaji sawa wa mwongo ikiwa LED zimewekwa sambamba, inapendekezwa sana kubainisha LED kutoka kwa kundi moja la voltage ya mbele (kwa mfano, 1 zote). Saketi ya kuendesha ingekuwa na kirekebishaji voltage (kwa mfano, 5V) na kipinga kimoja cha kuzuia mwongo kwa kila LED (au IC maalum ya kiendeshi cha LED kwa udhibiti bora na uwezo wa kudhoofisha mwanga). Mpangilio wa PCB ungeweka LED pamoja lakini utoe kumwagika kwa kutosha kwa shaba kwa ajili ya kupoteza joto, hasa ikiwa zitawashwa kwa wakati mmoja kwa muda mrefu.

12. Utangulizi wa Kanuni

LED hii inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwangaza katika kiungo cha p-n cha semikondukta. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la n-aina la AlGaInP huingizwa kwenye kiungo hadi kwenye eneo la p-aina, na mashimo huingizwa kwa mwelekeo kinyume. Vibeba malipo hivi hujumuika tena katika eneo lenye shughuli karibu na kiungo. Katika semikondukta yenye pengo la bendi moja kwa moja kama AlGaInP, mjumuisho huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa atomi za Alumini, Galiamu, Indiamu, na Fosfidi huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo huamua moja kwa moja urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, Kijani Njano Yenye Mng'aro (~575 nm). Dawa ya kufunga ya epoksi hutumika kulinda chip ya semikondukta, kuunda boriti ya pato la mwanga (kutengeneza pembe ya kuona ya digrii 140), na kutoa uthabiti wa mitambo.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo wa jumla katika LED za SMD kama hii unaendelea kuelekea ufanisi mkubwa wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa wati ya umeme), usawa bora wa rangi na uvumilivu mkali zaidi wa kugawa makundi, na uaminifu ulioboreshwa chini ya hali ngumu za kimazingira. Ufungaji unabadilika ili kuruhusu alama ndogo zaidi na wasifu wa chini huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa joto. Pia kuna msukumo mkubwa kuelekea urekebishaji kamili wa wigo na LED zenye akili, zinazoweza kushughulikiwa zilizounganishwa na saketi ya udhibiti. Sayansi ya msingi ya nyenzo kwa LED za AlGaInP imekomaa, lakini utafiti unaoendelea unalenga kuboresha ufanisi kwa msongamano wa juu wa mwongo na kuboresha maisha ya huduma. Msisitizo juu ya kufuata kanuni za kimazingira (isiyo na halojeni, RoHS) sasa ni kawaida na utaendelea kuwa mahitaji ya msingi kwa vijenzi vyote vya elektroniki.