SMD LED LTST-E142KGKEKT Datasheet - Kifurushi 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 1.7-2.5V - Nguvu 75mW - Rangi Mbili ya Kijani/Nyekundu - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya LTST-E142KGKEKT, ambayo ni diode inayotoa mwanga (LED) ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD). Sehemu hii inaunganisha chipi mbili tofauti za LED ndani ya kifurushi kimoja kidogo: moja inayotoa mwanga wa kijani na nyingine inayotoa mwanga wa nyekundu. Lengo kuu la muundo ni kutoa suluhisho la kuaminika, lenye nafasi bora kwa ajili ya kuonyesha hali, taa ya nyuma, na mwanga wa ishara katika mkusanyiko wa kisasa wa elektroniki.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Kifaa hiki kimeundwa kwa ajili ya michakato ya usanikishaji ya otomatiki, na kina uwezo wa kuendana na kuuza kwa joto la IR reflow na vifaa vya kawaida vya kuchukua na kuweka. Ukubwa wake mdogo unaufanya uwe mwafaka kwa matumizi ambapo nafasi kwenye bodi ni ndogo. Soko kuu lengwa linajumuisha miundombinu ya mawasiliano (k.m.v., swichi za mtandao, ruta), elektroniki za watumiaji (kompyuta ndogo, vifaa vya mkononi), vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na paneli za udhibiti wa viwanda. Kazi yake kuu ni kutumika kama kiashiria cha kuona cha hali au ishara.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na wa Kitu

Sehemu zifuatazo zinatoa muhtasari wa kina wa mipaka ya uendeshaji na sifa za utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C).

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Thamani hizi zinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi. Kwa chipi zote za kijani na nyekundu: mkondo wa juu kabisa wa DC unaoendelea mbele ni 30 mA; mkondo wa kilele mbele (chini ya hali ya mipigo: mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms) ni 80 mA; na nguvu ya juu kabisa ya kutokwa ni 75 mW. Kifaa hiki kimekadiriwa kwa anuwai ya joto la uendeshaji na uhifadhi ya -40°C hadi +100°C.

2.2 Tabia za Joto

Usimamizi wa joto ni muhimu sana kwa uimara wa muda mrefu na utulivu wa utendaji wa LED. Joto la juu kabisa la kiunganishi (Tj) linaloruhusiwa kwa chipi zote mbili ni 115°C. Upinzani wa kawaida wa joto kutoka kiunganishi hadi mazingira ya jirani (Rθja) ni 155 °C/W. Kigezo hiki kinaonyesha jinsi kifurushi kinavyoweza kutokwa joto kwa ufanisi; thamani ya chini ni bora zaidi. Kuzidi joto la juu kabisa la kiunganishi kutaharakisha upungufu wa lumen na kusababisha kushindwa kwa ghafla.

2.3 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio wa 20 mA. Nguvu ya mwanga (Iv) kwa chipi ya kijani ni kati ya chini kabisa ya 56 mcd hadi juu kabisa ya 180 mcd. Kwa chipi nyekundu, anuwai ni kutoka 140 mcd hadi 420 mcd. Pembe ya kuona (2θ1/2), inayofafanuliwa kama pembe kamili ambapo nguvu hupungua hadi nusu ya thamani yake ya mhimili, kwa kawaida ni digrii 120, ikionyesha muundo mpana wa kuona.

Urefu wa wimbi kuu (λd), ambao hufafanua rangi inayoonekana, umebainishwa kwa chipi ya kijani kati ya 564 nm na 576 nm, na kwa chipi nyekundu kati ya 616 nm na 626 nm. Voltage ya mbele (Vf) kwa rangi zote mbili ni kati ya 1.7 V hadi 2.5 V kwa 20 mA. Mkondo wa nyuma (Ir) umebainishwa kuwa juu kabisa ya 10 µA wakati voltage ya nyuma (Vr) ya 5V inatumika. Ni muhimu sana kukumbuka kuwa kifaa hakikusudiwa kufanya kazi chini ya upendeleo wa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa madhumuni ya taarifa tu.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa kwenye Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa na kuwekwa kwenye makundi ya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya mwangaza na rangi.

3.1 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Nguvu ya Mwanga (Iv)

Chipi za LED za kijani zimegawanywa katika makundi matano ya nguvu: P2 (56-71 mcd), Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), na R2 (140-180 mcd). Chipi za LED nyekundu zimegawanywa katika makundi manne: P (140-185 mcd), Q (185-240 mcd), R (240-315 mcd), na S (315-420 mcd). Toleo la ±11% linatumika ndani ya kila kundi.

3.2 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu (WD)

Kwa LED ya kijani, makundi ya urefu wa wimbi kuu yamefafanuliwa kama G1 (564-568 nm), G2 (568-572 nm), na G3 (572-576 nm). Toleo la kila kundi la urefu wa wimbi ni ±1 nm. Taarifa ya kugawa kwenye makundi kwa urefu wa wimbi kuu wa LED nyekundu haijaelezewa wazi katika dondoo lililotolewa lakini hufuata kanuni sawa ya udhibiti mkali wa urefu wa wimbi.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya michoro inarejelewa kwenye waraka (k.m.v., Mchoro 1 kwa pato la wigo, Mchoro 5 kwa pembe ya kuona), sifa za kawaida zinaweza kudhaniwa kutoka kwa data iliyoorodheshwa. Uhusiano kati ya mkondo wa mbele (If) na voltage ya mbele (Vf) sio wa mstari, kama ilivyo kwa diode. Nguvu ya mwanga ni sawia moja kwa moja na mkondo wa mbele hadi mipaka ya juu kabisa iliyokadiriwa. Utendaji utapungua kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka; kwa hivyo, muundo wa joto wa matumizi ni muhimu zaidi kudumisha pato la mwanga lililobainishwa na hatua ya rangi katika maisha yote ya kifaa.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Usambazaji wa Pini

Kifaa hiki kinakubaliana na muonekano wa kifurushi cha kawaida cha SMD cha tasnia. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa mwili wa takriban 2.0 mm kwa urefu na 1.25 mm kwa upana, na urefu wa kawaida wa 0.8 mm. Toleo ni ±0.2 mm isipokuwa ikibainishwa vinginevyo. Usambazaji wa pini ni muhimu sana kwa uendeshaji sahihi: Pini 2 na 3 zimepewa chipi ya kijani ya AlInGaP, wakati Pini 1 na 4 zimepewa chipi nyekundu ya AlInGaP. Lensi ni wazi.

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

Muundo unaopendekezwa wa ardhi (ukubwa wa mguu) kwa bodi ya mzunguko uliochapishwa umetolewa ili kuhakikisha kuuza kwa kuaminika na usawazishaji sahihi wa mitambo. Kufuata muundo huu hupunguza matukio ya "tombstoning" na kuhakikisha uhamishaji bora wa joto kutoka kifurushi cha LED hadi PCB.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Masharti ya Kuuza kwa Joto la IR Reflow

Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free). Profaili ya IR reflow inayopendekezwa imetolewa, ikilingana na kiwango cha J-STD-020B. Vigezo muhimu vinajumuisha joto la kabla ya kupokanzwa la 150-200°C, joto la kilele la mwani lisilozidi 260°C, na wakati juu ya kioevu (TAL) ulioboreshwa kwa usanikishaji maalum wa bodi. Jumla ya muda wa kuuza kwenye joto la kilele inapaswa kuwa hadi upeo wa sekunde 10, na reflow inapaswa kufanywa mara mbili tu kwa upeo.

6.2 Uhifadhi na Ushughulikiaji

LED hizi zinahisi unyevunyevu. Zinapohifadhiwa kwenye mfuko wao wa asili uliofungwa na kizuizi cha unyevu na dawa ya kukausha, zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% RH na kutumika ndani ya mwaka mmoja. Mara tu mfuko unapofunguliwa, "maisha ya sakafu" ni saa 168 (siku 7) kwa hali zisizozidi 30°C na 60% RH (Kiwango cha JEDEC 3). Ikiwa zitawekwa wazi zaidi ya kipindi hiki, inahitajika kupokanzwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 48 kabla ya kuuza ili kuzuia ufa wa popcorn wakati wa reflow.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vya aina ya pombe vilivyobainishwa tu kama vile pombe ya ethili au pombe ya isopropili vinapaswa kutumika. LED zinapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Visafishaji vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu epoksi ya kifurushi au lensi.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

Vifaa hivi vinatolewa kwenye ufungaji uliokusudiwa kwa usanikishaji wa otomatiki. Vinasakinishwa kwenye mkanda wa kubeba wenye upana wa 8mm na kuviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178 mm). Reeli kamili kila moja ina vipande 4000. Mkanda huo umefungwa na mkanda wa kifuniko ili kulinda vipengele. Ufungaji huo unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya rangi mbili ni bora kwa matumizi yanayohitaji kiashiria cha hali nyingi. Kwa mfano, inaweza kuonyesha kijani kwa "nguvu imewashwa/iko tayari," nyekundu kwa "hitilafu/msubiri," au zote mbili kwa hali maalum. Matumizi ya kawaida yanajumuisha viashiria vya hali kwenye vifaa vya mtandao, vifaa vya umeme, na elektroniki za watumiaji; taa ya nyuma kwa maandishi au vitufe vya paneli ya mbele; na taa za chini za ishara.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Kupunguza Mkondo:Kipingamizi cha nje cha kupunguza mkondo ni lazima kwa kila chipi ya LED ili kuzuia kuzidi mkondo wa juu kabisa wa mbele. Thamani ya kipingamizi huhesabiwa kulingana na voltage ya usambazaji (Vs), voltage ya mbele ya LED (Vf) kwenye mkondo unaotaka, na mkondo lengwa (If): R = (Vs - Vf) / If. Daima tumia Vf ya juu kabisa kutoka kwenye datasheet kwa muundo wa kihafidhina.
Muundo wa Joto:Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB (ulevuli wa joto) limeunganishwa na pad za LED ili kusaidia kutokwa joto, haswa ikiwa kifaa kinafanya kazi karibu na viwango vya juu kabisa.
Ulinzi wa ESD:Ingawa haijabainishwa wazi, tahadhari za kawaida za ushughulikiaji wa ESD zinapaswa kuzingatiwa wakati wa usanikishaji.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya sehemu hii ni kuunganishwa kwa chipi mbili tofauti za LED za rangi moja (AlInGaP kwa rangi zote mbili) katika kifurushi kimoja kidogo cha SMD. Teknolojia ya AlInGaP inatoa ufanisi wa juu wa mwanga na usawa mzuri wa rangi kwa vivuli vya nyekundu na manjano/kijani ikilinganishwa na teknolojia za zamani. Pembe ya kuona ya digrii 120 hutoa muundo mpana wa utoaji unaofaa kwa matumizi ya paneli ya mbele. Muundo wa chipi mbili huhifadhi nafasi kwenye bodi na kurahisisha usanikishaji ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti za rangi moja.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED za kijani na nyekundu kwa wakati mmoja kwa 20mA kamili kila moja?
A: Ndiyo, lakini lazima uzingatie jumla ya nguvu inayotokwa. Kwa 20mA, tukidhani Vf ya kawaida ya 2.1V kwa kila moja, jumla ya nguvu itakuwa (2.1V * 0.02A)*2 = 84 mW. Hii inazidi nguvu ya juu kabisa ya kutokwa ya 75 mW kwa kila chipi (lakini kumbuka, kiwango hicho ni kwa kila chipi, sio jumla ya kifurushi; muunganisho wa joto lazima uzingatiwe). Ni salama zaidi kupunguza mkondo au kutumia uendeshaji wa mipigo ili kukaa ndani ya mipaka ya joto.

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi wa kilele na urefu wa wimbi kuu?
A: Urefu wa wimbi wa kilele (λp) ni urefu wa wimbi kwenye sehemu ya juu kabisa katika mkunjo wa usambazaji wa nguvu ya wigo wa LED. Urefu wa wimbi kuu (λd) hupatikana kutoka kwenye mchoro wa rangi wa CIE na huwakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa rangi moja ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa na LED. λd inahusiana zaidi na rangi inayoonekana.

Q: Kwa nini kigezo cha mkondo wa nyuma ni muhimu ikiwa sifai kuendesha kinyume?
A: Jaribio la mkondo wa nyuma (kwa kawaida kwa 5V) ni jaribio la ubora na uvujaji. Mkondo wa nyuma wa juu unaweza kuonyesha kasoro zinazowezekana katika kiunganishi cha semikondakta.

11. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Hali:Kubuni kiashiria cha hali mbili kwa kifaa kinachotumia umeme wa USB wa 5V. LED ya kijani inapaswa kuonyesha "inafanya kazi," na LED nyekundu inapaswa kuonyesha "inachajiwa/kuna hitilafu."
Hatua za Ubunifu:
1. Uchaguzi wa Mkondo:Chagua mkondo wa kuendesha wa 15 mA kwa mwangaza mzuri huku ukidumisha ukingo wa usalama chini ya upeo wa 30 mA.
2. Hesabu ya Kipingamizi kwa LED ya Kijani:Kutumia Vf_green ya kawaida ya 2.1V na Vs=5V. R_kijani = (5V - 2.1V) / 0.015A ≈ 193 Ω. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu, k.m.v., 200 Ω.
3. Hesabu ya Kipingamizi kwa LED Nyekundu:Kutumia Vf_nyekundu ya kawaida ya 2.0V. R_nyekundu = (5V - 2.0V) / 0.015A = 200 Ω.
4. Mpangilio wa PCB:Weka LED na vipingamizi vyake vya kupunguza mkondo karibu pamoja. Tumia mpango wa pad unaopendekezwa kutoka kwenye datasheet. Jumuisha kumwagilia kwa shaba kiasi kilicho naunganishwa na pad za cathode kwa ajili ya kutokwa joto.
5. Udhibiti wa Programu:Tumia pini za GPIO za microcontroller kudhibiti kwa kujitegemea anode ya kila LED (na vipingamizi kwenye mfululizo).

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diode zinazotoa mwanga ni vifaa vya kiunganishi cha p-n cha semikondakta. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka eneo la aina-p ndani ya tabaka lenye shughuli. Mchakato huu wa kuchanganyika tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa huamuliwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo za semikondakta zinazotumiwa. LTST-E142KGKEKT hutumia Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP) kwa chipi zake zote mbili zinazotoa nyekundu na kijani, mfumo wa nyenzo unaojulikana kwa ufanisi wa juu katika wigo wa nyekundu hadi manjano-kijani. Kifurushi cha epoksi wazi hufanya kazi kama lensi, na kuchapa boriti ya pato la mwanga.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika LED za kiashiria za SMD unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa wati ya umeme), ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi kwa msongamano ulioongezeka, na usawa bora wa rangi kupitia kugawa kwenye makundi madhubuti. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha uimara chini ya profaili za juu za joto za reflow zinazohitajika kwa kuuza bila risasi. Kuunganishwa kwa chipi nyingi au hata chipi za rangi tofauti katika kifurushi kimoja, kama inavyoonekana kwenye kifaa hiki, kinashughulikia hitaji la viashiria vya kazi nyingi katika miundo midogo. Utafiti wa msingi wa sayansi ya nyenzo unalenga kuendeleza misombo ya semikondakta yenye ufanisi zaidi na thabiti katika wigo mzima unaoonekana.