SMD LED 0603 Kijani - Maelezo ya Kiufundi - Vipimo 1.6x0.8x0.6mm - Voltage 3.2V - Nguvu 76mW

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa maelezo kamili ya kiufundi ya kifaa cha LED cha aina ya SMD (Surface-Mount Device) katika ukubwa wa kifurushi cha 0603. Kifaa hiki hutumia nyenzo za semikondukta za Indiamu Galiamu Nitraidi (InGaN) kutoa mwanga wa kijani. Kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji ya otomatiki na inaendana na mbinu za kawaida za kuuza kwa mbinu ya reflow ya infrared na awamu ya mvuke, na hivyo kufaa kwa utengenezaji wa vifaa vya elektroniki kwa wingi.

Faida kuu za sehemu hii ni pamoja na ukubwa wake mdogo, uendanaji na maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu Hatari), na muundo wake wa kuaminika katika mifumo ya otomatiki ya kuweka. Inakusudiwa kutumika katika anuwai ya matumizi ya elektroniki ya watumiaji na viwanda ambapo taa za kiashiria, taa za nyuma, au maonyesho ya hali yanahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Thamani hizi hazikusudiwi kwa uendeshaji endelevu.

• Kupoteza Nguvu (Pd):76 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi cha LED kinaweza kupoteza kama joto katika halijoto ya mazingira (Ta) ya 25\u00b0C.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_F(PEAK)):100 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaoruhusiwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms). Kuzidi hii kunaweza kusababisha kushindwa mara moja.
• Mkondo wa Mbele Endelevu (I_F):20 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji endelevu wa DC ili kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu na utoaji thabiti wa mwanga.
• Kupunguzwa kwa Mkondo wa DC:Zaidi ya halijoto ya mazingira ya 50\u00b0C, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaopungua kwa mstari kwa kiwango cha 0.25 mA kwa kila digrii Selsiasi. Hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto katika mazingira yaliyofungwa au yenye joto la juu.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya upande wa nyuma zaidi ya hii inaweza kuvunja muunganisho wa PN wa LED.
• Halijoto ya Uendeshaji na Kuhifadhi:Kifaa hiki kimekadiriwa kufanya kazi kati ya -20\u00b0C hadi +80\u00b0C na kinaweza kuhifadhiwa kati ya -30\u00b0C hadi +100\u00b0C.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya halijoto ya mazingira ya 25\u00b0C na mkondo wa mbele (I_F) wa 20 mA, isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwanga (I_V):Inaanzia kiwango cha chini cha 71.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 450.0 mcd, na thamani ya kawaida inatolewa. Anuwai hii pana inasimamiwa kupitia mfumo wa kugawa kwa makundi (utaelezewa baadaye). Nguvu hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mwitikio wa jicho la mwanadamu (mstari wa CIE).
• Pembe ya Kutazama (2\u03b8_1/2):Digrii 130. Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili. Pembe ya digrii 130 inaonyesha muundo wa mwanga mpana, unaosambaa unaofaa kwa matumizi ya viashiria.
• Wavelength ya Kilele (\u03bb_P):530 nm. Hii ndiyo wavelength ambayo utoaji wa nguvu ya wigo ni wa juu zaidi.
• Wavelength Kuu (\u03bb_d):525 nm. Hii inatokana na chati ya rangi ya CIE na inawakilisha wavelength moja ambayo inaelezea vizuri zaidi rangi inayoonekana ya mwanga. Hii ndiyo kigezo muhimu cha uthabiti wa rangi.
• Upana wa Wigo (\u0394\u03bb):35 nm. Hii ndiyo upana wa wigo unaotolewa kwa nusu ya nguvu yake ya juu kabisa (Upana Kamili kwa Nusu ya Upeo - FWHM). Upana mwembamba unaonyesha rangi safi zaidi, iliyojazwa.
• Voltage ya Mbele (V_F):Inaanzia 2.80 V (Chini) hadi 3.60 V (Juu), na thamani ya kawaida ya 3.20 V kwa 20 mA. Tofauti hii inasimamiwa na kugawa kwa makundi kulingana na voltage.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Kiwango cha juu cha 10 \u00b5A wakati voltage ya upande wa nyuma ya 5 V inatumika. Thamani kubwa zaidi kuliko hii katika matumizi inaweza kuashiria kifaa kilichoharibiwa.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa kwa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika utengenezaji wa wingi, LED zinasagwa katika "makundi" kulingana na vigezo muhimu vya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya uvumilivu kwa matumizi yao.

3.1 Kugawa kwa Makundi kulingana na Voltage ya Mbele

Vipengele vinasagwa kulingana na voltage yao ya mbele (V_F) iliyopimwa kwa 20 mA. Makundi (D7 hadi D10) yana uvumilivu wa \u00b10.1V ndani ya kila kikundi.
Mfano: Kikundi D8 kina LED zenye V_Fkati ya 3.00V na 3.20V.

3.2 Kugawa kwa Makundi kulingana na Nguvu ya Mwanga

Vipengele vinasagwa kulingana na nguvu yao ya mwanga (I_V) iliyopimwa kwa 20 mA. Makundi (Q, R, S, T) yana uvumilivu wa \u00b115% ndani ya kila kikundi.
Mfano: Kikundi S kina LED zenye nguvu kati ya 180.0 mcd na 280.0 mcd.

3.3 Kugawa kwa Makundi kulingana na Wavelength Kuu

Vipengele vinasagwa kulingana na wavelength yao kuu (\u03bb_d) iliyopimwa kwa 20 mA. Makundi (AP, AQ, AR) yana uvumilivu wa \u00b11 nm ndani ya kila kikundi.
Mfano: Kikundi AQ kina LED zenye wavelength kuu kati ya 525.0 nm na 530.0 nm, ikitoa kivuli maalum cha kijani.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa mistari maalum ya michoro inarejelewa kwenye hati ya maelezo (Fig.1, Fig.6), athari zake ni za kawaida kwa teknolojia ya LED.

• Mviringo wa IV:Uhusiano kati ya mkondo wa mbele (I_F) na voltage ya mbele (V_F) ni wa kielelezo. Ongezeko dogo la voltage zaidi ya voltage ya "goti" husababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la mkondo. Hii ndiyo sababu kusukumia kwa mkondo thabiti ni muhimu.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo:Utoaji wa mwanga ni takriban sawia na mkondo wa mbele ndani ya anuwai ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kutokana na ongezeko la joto.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Halijoto:Utoaji wa mwanga wa LED hupungua kadiri halijoto ya muunganisho inavyoongezeka. Hili ni jambo muhimu la kuzingatia kwa matumizi yanayofanya kazi katika halijoto ya juu ya mazingira au yenye usimamizi duni wa joto.
• Usambazaji wa Wigo:Wigo wa mwanga unaotolewa ni takriban wa Gaussian, unaozingatia wavelength ya kilele. Wavelength kuu inabainisha hatua ya rangi inayoonekana kwenye chati ya CIE.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinafuata muundo wa kifurushi cha kawaida cha EIA 0603, na vipimo vya takriban 1.6mm kwa urefu, 0.8mm kwa upana, na 0.6mm kwa urefu (uvumilivu \u00b10.10mm). Lenzi ni wazi kama maji. Michoro ya kina ya mitambo inapaswa kutazamwa kwa mpangilio sahihi wa pedi na jiometri ya kipengele.

5.2 Kutambua Upekee wa Miguu

Upekee wa miguu kawaida huonyeshwa kwa alama kwenye mwili wa kipengele au kwa kipengele kisicho na ulinganifu kwenye kifurushi. Kathodi kawaida huwa na alama. Upekee sahihi lazima uzingatiwe wakati wa usanikishaji, kwani kuweka upande wa nyuma zaidi ya 5V kunaweza kuharibu kifaa.

5.3 Ufungaji wa Mkanda na Reel

Vipengele vinapatikana kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa 8mm ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Idadi ya kawaida ya reeli ni vipande 3000. Ufungaji hufuata viwango vya ANSI/EIA 481-1-A, na kuhakikisha uendanaji na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka. Mkanda una kifuniko cha kulinda vipengele dhidi ya uchafuzi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Mbinu ya Reflow

LED inaendana na michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free). Profaili ya reflow ya infrared inayopendekezwa imetolewa:
- Joto la Awali:150\u00b0C hadi 200\u00b0C.
- Muda wa Joto la Awali:Kiwango cha juu cha sekunde 120 ili kuruhusu usawa wa joto na uanzishaji wa flux.
- Halijoto ya Kilele:Kiwango cha juu cha 260\u00b0C.
- Muda Juu ya Kiowevu:Sekunde 10 kiwango cha juu kwenye halijoto ya kilele. Reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe:
- Halijoto ya Chuma cha Kuuza:Kiwango cha juu cha 300\u00b0C.
- Muda wa Kuuza:Kiwango cha juu cha sekunde 3 kwa kila mguu.
- Kuuza kwa mkono kunapaswa kufanywa mara moja tu ili kupunguza mkazo wa joto kwenye kifurushi cha plastiki.

6.3 Kusafisha

Vidonge vya kusafisha vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumika. Viyeyusho vinavyopendekezwa ni pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwenye halijoto ya kawaida. LED inapaswa kuzamishwa kwa chini ya dakika moja. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoksi au kifurushi.

6.4 Kuhifadhi na Kushughulikia

- Hifadhi katika mazingira yasiyozidi 30\u00b0C na unyevu wa jamaa wa 70%.
- Mara tu zikiondolewa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevunyevu, vipengele vinapaswa kuuzwa kwa mbinu ya reflow ndani ya wiki moja.
- Kwa kuhifadhi kwa muda mrefu nje ya ufungaji wa asili, tumia chombo kilichofungwa kwa kikaushi au angahewa ya nitrojeni.
- Vipengele vilivyohifadhiwa kwa zaidi ya wiki nje ya mfuko vinapaswa kuokwa kwa takriban 60\u00b0C kwa angalau saa 24 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevunyevu uliokwama na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

7. Mapendekezo ya Ubunifu wa Matumizi

7.1 Ubunifu wa Saketi ya Kusukumia

LED ni vifaa vinavyosukumwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, hasa wakati wa kuunganisha LED nyingi sambamba, kupinga mkondo wa mfululizo kwa kila LED kunapendekezwa sana (Mfano wa Saketi A). Kusukumia LED nyingi sambamba moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage (Mfano wa Saketi B) hakupendekezwi, kwani tofauti ndogo katika tabia ya voltage ya mbele (V_F) kati ya LED binafsi zitasababisha tofauti kubwa katika kugawanya mkondo na, kwa hivyo, mwangaza.

7.2 Ulinzi dhidi ya Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)

LED ni nyeti kwa utoaji umeme wa tuli. Uharibifu wa ESD unaweza kuonekana kama mkondo wa juu wa uvujaji wa nyuma, voltage ya chini ya mbele, au kushindwa kabisa kutoa mwanga. Tahadhari lazima zichukuliwe:
- Wafanyakazi wanapaswa kuvaa mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini au glavu za kupinga umeme wa tuli.
- Vituo vyote vya kazi, vifaa, na zana lazima viwekwe ardhini ipasavyo.
- Tumia viongeza ili kuzima malipo ya tuli ambayo yanaweza kukusanyika kwenye lenzi ya plastiki wakati wa kushughulikiwa.
- Fuata taratibu za kawaida za kushughulikia ESD (ANSI/ESD S20.20).

7.3 Usimamizi wa Joto

Ingawa kupoteza nguvu ni ndogo (76mW kiwango cha juu), ubunifu sahihi wa joto unaongeza muda wa maisha na kudumisha utoaji thabiti wa mwanga. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB kwa kupoza joto, hasa wakati wa kufanya kazi katika halijoto ya juu ya mazingira au karibu na kiwango cha juu cha mkondo. Zingatia maelezo ya kupunguzwa kwa mkondo hapo juu ya 50\u00b0C.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Mambo ya Kuzingatia

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaP, LED hii ya kijani yenye msingi wa InGaN inatoa ufanisi wa juu na utoaji mkali zaidi. Kifurushi cha 0603 kinatoa ukubwa mdogo sana kuliko vifurushi vya zamani vya LED kama 0805 au 1206, na kuwezesha miundo ya PCB yenye msongamano wa juu. Pembe mpana ya kutazama ya digrii 130 ni bora kwa viashiria vya pande zote, wakati LED zenye pembe nyembamba zinaweza kupendelewa kwa matumizi ya boriti iliyolengwa. Mfumo kamili wa kugawa kwa makundi unaruhusu kufananisha rangi na mwangaza kwa usahihi zaidi katika matumizi muhimu ikilinganishwa na vipengele visivyogawanywa au vilivyogawanywa kwa upana.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Je, naweza kusukumia LED hii moja kwa moja kutoka kwa pato la mantiki ya 5V?
A: Hapana. Kwa V_Fya kawaida ya 3.2V, kuiunganisha moja kwa moja kwenye 5V kutasababisha mkondo mwingi na kuharibu LED. Lazima utumie kupinga mkondo wa mfululizo. Hesabu thamani ya kupinga kwa kutumia R = (V_chanzo- V_F) / I_F.

Q: Kwa nini kuna anuwai kubwa kama hiyo katika nguvu ya mwanga (71-450 mcd)?
A: Hii ndiyo tofauti kamili ya uzalishaji. Kupitia mfumo wa kugawa kwa makundi (Q, R, S, T), unaweza kununua LED kutoka kwa anuwai maalum, nyembamba zaidi ya nguvu (k.m., Kikundi S: 180-280 mcd) ili kuhakikisha uthabiti katika bidhaa yako.

Q: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya nje?
A: Anuwai ya halijoto ya uendeshaji ni -20\u00b0C hadi +80\u00b0C. Ingawa inaweza kufanya kazi katika hali nyingi za nje, mfiduo wa muda mrefu kwa mwanga wa jua wa moja kwa moja, unyevunyevu, na mnururisho wa UV unaweza kudhoofisha lenzi ya epoksi baada ya muda. Kwa mazingira magumu, zingatia LED zenye mipako ya kufuata umbo au zilizokadiriwa hasa kwa matumizi ya nje.

Q: Nini hufanyika ikiwa nitazidi kiwango cha voltage ya nyuma?
A: Kuzidi 5V kwa upande wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa mwamba wa muunganisho wa PN, na kusababisha uharibifu wa mara moja na wa kudumu, mara nyingi saketi fupi.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali kwa ruta ya mtandao.
Jopo linahitaji LED 10 zinazofanana za kijani mkali kuonyesha shughuli ya kiungo na hali ya nguvu. Ili kuhakikisha LED zote zina mwangaza na rangi sawa, mbunifu anabainisha KikundiSkwa nguvu (180-280 mcd) na KikundiAQkwa wavelength kuu (525-530 nm). Ili kuhakikisha mkondo thabiti, kila LED inasukumwa na pini ya GPIO kwenye kidhibiti cha microcontroller kupitia kupinga mkondo wa mfululizo wa ohm 100 (iliyohesabiwa kwa usambazaji wa 3.3V na mkondo wa lengo la ~20mA). Mpangilio wa PCB unajumuisha pedi ndogo ya kupunguza joto iliyounganishwa na ndege ya ardhini kwa ajili ya kupoza joto. Wakati wa usanikishaji, kiwanda hutumia profaili ya reflow ya infrared inayopendekezwa, na wafanyakazi hufuata itifaki za ESD. Matokeo yake ni jopo lenye taa za kiashiria zilizo sawa na zinazoaminika.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Hiki ni kifaa cha fotoni cha semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa muunganisho inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la shughuli (kisima cha quantum cha InGaN). Vibeba malipo hivi hujumuishwa tena, na kutoa nishati kwa namna ya fotoni (mwanga). Wavelength maalum (rangi) ya mwanga unaotolewa imedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semikondukta ya InGaN, ambayo imeundwa wakati wa mchakato wa ukuaji wa epitaxial kutoa mwanga wa kijani (~525-530 nm). Lenzi ya epoksi inatumika kulinda kipande cha semikondukta, kuunda boriti ya mwanga inayotolewa, na kuboresha utoaji wa mwanga kutoka kwa chipu.

12. Mienendo ya Teknolojia

Teknolojia ya msingi ya LED za kijani, InGaN, inaendelea kubadilika. Mienendo ni pamoja na:
- Ufanisi Ulioongezeka:Utafiti unaoendelea unalenga kupunguza "kupungua kwa ufanisi" (kupungua kwa ufanisi kwa mikondo ya juu ya kusukumia) na kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum, na kusababisha LED zenye mwangaza zaidi kwa nguvu ya chini.
- Ufinyu:Vipimo vya kifurushi vinaendelea kupungua (k.m., kutoka 0603 hadi 0402 na vidogo zaidi) ili kukidhi mahitaji ya vifaa vya elektroniki vya watumiaji vilivyo na ukubwa mdogo sana.
- Uthabiti Bora wa Rangi:Maendeleo katika ukuaji wa epitaxial na algoriti za kugawa kwa makundi yanaruhusu uvumilivu mkali zaidi wa rangi moja kwa moja kutoka kwa uzalishaji, na hivyo kupunguza hitaji la kusagwa mara ya pili.
- Uaminifu wa Juu:Uboreshaji wa nyenzo za ufungaji na teknolojia za kuambatisha vipande vinaongeza muda wa maisha wa uendeshaji na kuongeza ukinzani dhidi ya mkazo wa joto na mitambo.