Karatasi ya Data ya SMD LED 23-23B - Rangi Nyingi (Nyekundu/Kijani/Buluu) - 3.2x2.8x1.9mm - 3.3V - 20mA - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

23-23B ni kifaa kidogo cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kilichoundwa kwa matumizi ya PCB yenye msongamano mkubwa. Ni ndogo sana ikilinganishwa na aina za zamani za LED zenye viunganishi vya risasi, na hivyo kuwezesha kupunguza ukubwa wa bodi, kuongeza msongamano wa kusakinisha, na hatimaye kupunguza ukubwa wa vifaa vya mwisho. Ujenzi wake mwepesi unaufanya uwe bora kwa matumizi madogo na yenye nafasi ndogo.

Mfululizo huu unapatikana kwa rangi nyingi kupitia nyenzo tofauti za chip: Nyekundu Mng'ao (nambari R6, chip ya AlGaInP), Kijani Mng'ao (nambari GH, chip ya InGaN), na Buluu (nambari BH, chip ya InGaN). Aina zote zina kifurushi cha hariri ya maji wazi. Bidhaa hii inatii viwango muhimu vya tasnia ikiwemo RoHS, EU REACH, na haina Halojeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Inasambazwa kwenye mkanda wa 8mm uliowekwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7, na inaendana na vifaa vya kawaida vya kusakinisha kiotomatiki.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na Lengo

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vyote vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Voltage ya Kinyume (VR):5 V (nambari zote).
• Mkondo wa Mbele (IF):25 mA kwa R6 (Nyekundu), 20 mA kwa GH (Kijani) na BH (Buluu).
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (IFP):Mzunguko wa kazi 1/10 @ 1kHz. 60 mA kwa R6, 75 mA kwa GH na BH.
• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):60 mW kwa R6, 95 mW kwa GH na BH.
• Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD) Mfano wa Mwili wa Mwanadamu (HBM):2000 V kwa R6, 150 V kwa GH na BH. Hii inaonyesha kuwa LED Nyekundu ina nguvu ya asili ya ESD kubwa zaidi.
• Joto la Uendeshaji (Topr):-40°C hadi +85°C.
• Joto la Uhifadhi (Tstg):-40°C hadi +90°C.
• Joto la Kuuza (Tsol):Kuuza kwa reflow: Kilele cha 260°C kwa sekunde 10 kiwango cha juu. Kuuza kwa mkono: 350°C kwa sekunde 3 kiwango cha juu kwa kila terminal.

2.2 Sifa za Umeme-na-Mwanga

Thamani za kawaida hupimwa kwa Ta=25°C na IF=20mA, isipokuwa ikitajwa vinginevyo. Thamani za Chini/Juu zinaainisha mipaka ya uainishaji.

• Ukali wa Mwangaza (Iv):
  • R6 (Nyekundu): Kawaida 100 mcd, Chini 72 mcd.
  • GH (Kijani): Kawaida 200 mcd, Chini 140 mcd.
  • BH (Buluu): Kawaida 65 mcd, Chini 45 mcd.
  • Toleo:±11%.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Kawaida digrii 130 (nambari zote).
• Wimbi la Kilele (λp):
  • R6: 632 nm.
  • GH: 518 nm.
  • BH: 468 nm.
• Wimbi la Kujitawala (λd):
  • R6: 624 nm.
  • GH: 525 nm.
  • BH: 470 nm.
• Upana wa Bendi ya Mionzi ya Wigo (Δλ):
  • R6: 20 nm.
  • GH: 35 nm.
  • BH: 25 nm.
• Voltage ya Mbele (VF) @ IF=20mA:
  • R6: 2.0V Kawaida. (1.7V Chini., 2.4V Juu.)
  • GH/BH: 3.3V Kawaida. (2.7V Chini., 3.7V Juu.)
• Mkondo wa Kinyume (IR) @ VR=5V:
  • R6: 10 μA Juu.
  • GH/BH: 50 μA Juu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Bidhaa hii hutumia mfumo kamili wa kuweka lebo kwa ajili ya kufuatilia na kupanga utendaji, kama inavyoonyeshwa kwenye lebo ya reeli.

• CAT:Inaashiria Cheo cha Ukali wa Mwangaza.
• HUE:Inaonyesha Viwianishi vya Rangi & Cheo cha Wimbi la Kujitawala.
• REF:Inabainisha Cheo cha Voltage ya Mbele.
• LOT No:Nambari ya Kipekee ya Loti kwa ajili ya kufuatilia uzalishaji.

Uainishaji huu wa daraja huruhusu wabunifu kuchagua LED zenye vigezo vya umeme na mwanga vilivyokaa pamoja kwa usawa kwa utendaji thabiti katika matumizi yao.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inajumuisha mikunjo ya kawaida ya sifa za umeme-na-mwanga kwa kila nambari ya LED (R6, GH, BH). Ingawa michoro maalum haijaelezewa kwa kina katika maandishi, mikunjo kama hiyo kwa kawaida huonyesha uhusiano kati ya:

• Mkondo wa Mbele (IF) dhidi ya Voltage ya Mbele (VF):Inaonyesha sifa ya IV ya diode, muhimu kwa ubunifu wa kiendeshi.
• Mkondo wa Mbele (IF) dhidi ya Ukali wa Mwangaza (Iv):Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyobadilika na mkondo, ikionyesha mstari na sehemu za kujaa.
• Joto la Mazingira (Ta) dhidi ya Ukali wa Mwangaza wa Jamaa:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto linavyoongezeka.
• Usambazaji wa Wigo:Inaonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa katika urefu wa mawimbi, ikithibitisha urefu wa mawimbi ya kilele na ya kujitawala.

Mikunjo hii ni muhimu sana kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida (mikondo tofauti, halijoto) na kwa ajili ya kuboresha muundo wa saketi.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Kipimo cha Kifurushi

LED hii ina ukubwa mdogo wa SMD. Vipimo muhimu (kwa mm, toleo ±0.1mm isipokuwa ikitajwa) vinajumuisha:

• Ukubwa wa jumla: Takriban 3.2mm (Urefu) x 2.8mm (Upana) x 1.9mm (Urefu).
• Ukubwa wa pedi ya terminal na nafasi kati yao zimeainishwa kwa ajili ya kuuza kwa uaminifu.
• Utambulisho wa cathode kwa kawaida huwekwa alama kwenye kifurushi.

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi wa Umeme (Polarity)

Kijenzi kina alama ya polarity (labda mwanya, pembe iliyopunguzwa, au nukta) ili kutambua terminal ya cathode. Mwelekeo sahihi ni lazima wakati wa kusanyiko ili kuhakikisha kazi sahihi na kuepuka uharibifu wa upendeleo wa kinyume.

6. Miongozo ya Kuuza na Kusanyiko

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Reflow

Mpangilio wa reflow usio na risasi (Pb-free) umeainishwa:

• Kupasha joto awali:150–200°C kwa sekunde 60–120.
• Muda juu ya kiwango cha kioevu (217°C):Sekunde 60–150.
• Joto la Kilele:260°C kiwango cha juu.
• Muda kwenye Kilele:Sekunde 10 kiwango cha juu.
• Kiwango cha Kupasha Joto:Kiwango cha juu 6°C/sec hadi 255°C.
• Muda juu ya 255°C:Sekunde 30 kiwango cha juu.
• Kiwango cha Kupoa:Kiwango cha juu 3°C/sec.
• Kikomo:Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima:

• Tumia chuma cha kuuza chenye joto la ncha < 350°C.
• Tumia joto kwa kila terminal kwa ≤ sekunde 3.
• Tumia chuma chenye nguvu ≤ 25W.
• Ruhusu vipindi vya ≥ sekunde 2 kati ya kuuza kila terminal.
• Fanya kwa tahadhari kwani uharibifu mara nyingi hutokea wakati wa kuuza kwa mkono.

6.3 Uhifadhi na Uthabiti wa Unyevu

Vijenzi hivi vimefungwa kwenye mifuko ya kizuizi ya kukinga unyevu pamoja na dawa ya kukausha.

• Kabla ya kufungua:Hifadhi kwa ≤ 30°C na ≤ 90% RH.
• Baada ya kufungua:"Maisha ya sakafu" ni mwaka 1 kwa ≤ 30°C na ≤ 60% RH. Sehemu zisizotumika lazima zifungwe tena kwenye ufungaji unaokinga unyevu.
• Kupasha joto (Baking):Ikiwa kiashiria cha dawa ya kukausha kimebadilisha rangi au muda wa uhifadhi umepitwa, pasha joto kwa 60 ±5°C kwa masaa 24 kabla ya matumizi.

6.4 Tahadhari

• Ulinzi wa Mkondo:Kipingamizi cha nje cha kudhibiti mkondo ni lazima. LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo; mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mafuriko makubwa ya mkondo yanayosababisha kuchomeka.
• Kuepuka Mkazo wa Mitambo:Usitumie mkazo wa mitambo kwa LED wakati wa kupasha joto (kuuza) au kwa kupinda PCB baadaye.
• Kurekebisha:Haipendekezwi baada ya kuuza. Ikiwa haiwezekani kuepukika, tumia chuma maalum cha kuuza chenye vichwa viwili ili kupasha joto kwa terminal zote mbili kwa wakati mmoja na kuinua kijenzi bila kukabili upande mmoja. Thibitisha sifa baada ya kurekebisha.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Uainishaji wa Ufungaji

• Mkanda wa Kubeba:Upana wa 8mm.
• Reeli:Kipenyo cha inchi 7 (178mm).
• Idadi kwa Reeli:Vipande 2000.
• Mfuko wa Kizuizi cha Unyevu:Mfuko wa lamina ya alumini unao dawa ya kukausha na kadi ya kiashiria cha unyevu.

7.2 Kanuni ya Nambari ya Mfano

Nambari ya sehemu23-23B/R6GHBHC-A01/2Ainaweza kufasiriwa kama:

• 23-23B:Aina ya msingi ya kifurushi na ukubwa.
• /R6GHBHC:Inaonyesha usanidi maalum wa chip/rangi (labda mchanganyiko au uteuzi wa R6, GH, BH).
• -A01/2A:Nambari ya ndani ya daraja, toleo, au sifa zingine.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Mwanga wa Nyuma:Kwa dashibodi, swichi, na alama katika elektroniki za magari na watumiaji.
• Vifaa vya Mawasiliano:Viashiria vya hali na mwanga wa nyuma wa kibodi katika simu na mashine za faksi.
• Mwanga wa Nyuma wa Gorofa wa LCD:Kwa maonyesho madogo.
• Matumizi ya Kawaida ya Kiashiria:Taa za hali, viashiria vya nguvu, n.k., katika vifaa mbalimbali vya elektroniki.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Saketi ya Kiendeshi:Daima tumia chanzo cha mkondo thabiti au chanzo cha voltage chenye kipingamizi mfululizo. Hesabu thamani ya kipingamizi kwa kutumia R = (V_supply - VF_LED) / IF, ukizingatia VF ya Juu ili kuhakikisha mkondo hauzidi kamwe Kiwango cha Juu Kabisa.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo, hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia za joto ikiwa unafanya kazi kwa halijoto ya juu ya mazingira au mizunguko ya juu ya kazi ili kudumisha utendaji na umri wa huduma.
• Ulinzi wa ESD:Tekeleza hatua za ulinzi wa ESD kwenye mistari ya PCB iliyounganishwa na terminal za LED, hasa kwa aina zenye urahisi zaidi za Kijani na Buluu (GH/BH).

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Mfululizo wa 23-23B unatoa faida tofauti:

• dhidi ya LED Kubwa za Risasi:Uvumilivu umepunguzwa sana na uzito, na kuwezesha kupunguza ukubwa na kusanyiko kiotomatiki.
• dhidi ya LED Nyingine za SMD:Mchanganyiko maalum wa pembe ya kuona ya digrii 130, kifurushi wazi, na chaguzi za rangi nyingi zilizotolewa (Nyekundu, Kijani, Buluu) kutoka kwa muundo mmoja wa kifurushi unafaa matumizi yanayohitaji utofautishaji wa rangi au kuchanganya RGB.
• Uzingatiaji:Uzingatiaji wake wa RoHS, REACH, na kutokuwa na Halojeni ni faida muhimu kwa bidhaa zinazolenga soko la kimataifa zenye kanuni kali za mazingira.

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

10.1 Thamani gani ya kipingamizi (resistor) ninapaswa kutumia na usambazaji wa umeme wa 5V kwa LED ya Kijani (GH)?

Kutumia VF ya kawaida ya 3.3V na IF ya 20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohms. Ili kuhakikisha uendeshaji salama chini ya hali mbaya zaidi (VF ya Chini = 2.7V), hesabu tena ili kudhibiti mkondo wa juu: R_chini = (5V - 2.7V) / 0.02A = 115 Ohms. Kutumia kipingamizi cha kawaida cha 120 Ohm kungekuwa chaguo salama, na kusababisha mkondo wa kawaida wa ~14mA ((5-3.3)/120).

10.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa ishara ya PWM kwa ajili ya kupunguza mwangaza (dimming)?

Ndio, kupunguza mwangaza kwa PWM ni njia bora. Hakikisha mkondo wa kilele kwenye pigo hauzidi kiwango cha Mkondo wa Mbele wa Kilele (IFP) (75mA kwa GH/BH, 60mA kwa R6). Mzunguko unapaswa kuwa wa kutosha ili kuepuka kuwaka kwa mwanga unaoonekana (kwa kawaida >100Hz).

10.3 Kwa nini kiwango cha ESD kwa LED Nyekundu ni tofauti na cha Kijani/Buluu?

LED Nyekundu hutumia nyenzo ya semikondukta ya AlGaInP, ambayo kwa ujumla ina muundo thabiti zaidi wa fuwele dhidi ya utoaji wa umeme wa tuli ikilinganishwa na nyenzo ya InGaN inayotumika kwa LED za Kijani na Buluu. Hii ni sifa ya kawaida katika tasnia, na inahitaji tahadhari kali zaidi za usimamizi wa ESD kwa aina za kijani na buluu.

10.4 "Hariri ya maji wazi" inamaanisha nini kwa pato la mwanga?

"Maji wazi" inamaanisha kuwa kifuniko cha epoksi hakina mtawanyiko na ni wazi. Hii husababisha boriti iliyolengwa zaidi, yenye nguvu na pembe ya kuona iliyofafanuliwa vizuri (digrii 130 katika kesi hii), tofauti na hariri ya "maziwa" au iliyotawanyika ambayo hutawanya mwanga kwa muonekano mpana na laini zaidi.

11. Kesi ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Paneli ya Kiashiria cha Hali Nyingi

Mbunifu anahitaji viashiria vya Nyekundu (Nguvu/Kosa), Kijani (Tayari/Washa), na Buluu (Inatumika/Unganisha) kwenye paneli ndogo ya udhibiti ya kifaa cha watumiaji. Kutumia mfululizo wa 23-23B katika nambari za R6, GH, na BH kunahakikisha:

• Uvumilivu Sawa:Rangi zote tatu zinashiriki muundo mmoja wa sakafu ya PCB, na hivyo kurahisisha mpangilio na kusanyiko.
• Pembe Sawa ya Kuona:LED zote zina pembe ya kuona sawa ya digrii 130, na hivyo kutoa muonekano sawa wa kuona kutoka pembe tofauti.
• BOM Iliyorahisishwa:Saketi sawa ya kuendesha inaweza kutumika, na thamani ya kipingamizi cha kudhibiti mkondo tu kurekebishwa kidogo kulingana na voltage tofauti za mbele (Nyekundu ~2.0V, Kijani/Buluu ~3.3V).
• Uzingatiaji:Mfululizo mmoja wa kijenzi unakidhi kanuni zote muhimu za mazingira kwa soko lengwa.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi za Kutoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga wakati mkondo wa umeme unapopita ndani yao. Jambo hili, linaloitwa electroluminescence, hutokea wakati elektroni zinapounganishwa tena na mashimo za elektroni ndani ya kifaa, na kutoa nishati kwa njia ya fotoni. Rangi ya mwanga unaotolewa imedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati la nyenzo ya semikondukta inayotumika:

• AlGaInP (Alumini Galiamu Indiamu Fosfidi):Inayotumika kwa LED ya R6 (Nyekundu), mfumo huu wa nyenzo hutoa mwanga katika wigo wa nyekundu hadi manjano-machungwa. Muundo maalum umerekebishwa kwa urefu wa wimbi la kujitawala la 624nm (nyekundu).
• InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi):Inayotumika kwa LED za GH (Kijani) na BH (Buluu). Kwa kubadilisha uwiano wa indiamu/galiamu, pengo la bendi linaweza kurekebishwa ili kutoa mwanga wa kijani (~525nm) au buluu (~470nm). Teknolojia ya InGaN pia ndio msingi wa LED nyeupe, ambazo hutumia chip ya LED buluu pamoja na mipako ya fosforasi.

Kifurushi cha SMD kinalinda chip nyeti ya semikondukta, hutoa viunganishi vya umeme (anodi na cathode), na hujumuisha lenzi (iliyoundwa na hariri wazi) ili kudhibiti muundo wa pato la mwanga.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mageuzi ya SMD LED kama 23-23B yanaongozwa na mienendo kadhaa muhimu katika elektroniki:

• Ufanisi Ulioongezeka (Lumens kwa Watt):Uboreshaji unaoendelea wa sayansi ya nyenzo na ubunifu wa chip husababisha ukali wa mwangaza wa juu kwa mkondo sawa wa pembejeo, na hivyo kupunguza matumizi ya nguvu na mzigo wa joto.
• Kupunguza Ukubwa:Msukumo wa vifaa vidogo unaendelea, na kusababisha ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi (k.m., misimbo ya metriki 2016, 1608, 1005) huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa macho.
• Uthabiti wa Rangi Ulioimarishwa na Kugawa Daraja:Michakato ya uzalishaji inakuwa sahihi zaidi, na kutoa daraja kali zaidi kwa ukali wa mwangaza, urefu wa wimbi, na voltage ya mbele. Hii inapunguza hitaji la urekebishaji wa saketi katika matumizi muhimu ya rangi.
• Kuaminika zaidi na Umri wa Huduma:Maendeleo katika nyenzo za kufunga (epoksi, silikoni) na mbinu za kuunganisha die huongeza ukinzani dhidi ya mzunguko wa joto, unyevu, na mkazo mwingine wa mazingira, na hivyo kupanua umri wa huduma.
• Ujumuishaji:Mienendo inajumuisha kujumuisha chip nyingi za LED (k.m., RGB) ndani ya kifurushi kimoja chenye IC za udhibiti zilizojengwa ndani, na kuunda moduli za LED zenye akili ambazo hurahisisha muundo wa mfumo.

23-23B inawakilisha kijenzi kilichokomaa, kinachoweza kuaminika katika maendeleo haya ya kiteknolojia yanayoendelea, na kusawazisha utendaji, ukubwa, na gharama kwa anuwai ya matumizi ya kiashiria na mwanga wa nyuma.