Hati ya Uchambuzi wa Kiufundi ya LED ya Kijani ya SMD Lenzi ya Kuba LTST-C930TGKT - 2.8x3.2V - 76mW

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTST-C930TGKT ni taa ya kutoa mwanga (LED) ya juu-nguvu, ya kushikamana na uso (SMD) inayotumia nyenzo ya semikondukta ya Indiamu Galiamu Nitraidi (InGaN) kutoa mwanga wa kijani. Ina lenzi ya umbo la kuba, iliyoundwa kuongeza pato la mwanga na sifa za pembe ya kuona ikilinganishwa na lenzi tambarare. Kijenzi hiki kimeundwa kwa ushirikiano na mifumo ya kukusanya ya kiotomatiki na michakato ya kawaida ya kuuza ya kurejesha, ikifaa kwa mazingira ya uzalishaji wa wingi. Matumizi yake makuu yanajumuisha viashiria vya hali, taa ya nyuma ya maonyesho madogo, mwanga wa paneli, na vifaa mbalimbali vya kielektroniki vya watumiaji ambapo mwanga wa kijani thabiti na unaoendelea unahitajika.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii zinatoka kwenye nyenzo na muundo wa kifurushi. Teknolojia ya chipu ya InGaN hutoa utoaji wa kijani wenye ufanisi, ambao mara nyingi ni changamoto zaidi kufikia na mwangaza mkubwa ikilinganishwa na LED nyekundu au bluu. Lenzi ya kuba hufanya kazi kama optiki ya msingi, ikiongeza ufanisi wa kutoa mwanga kutoka kwenye chipu ya semikondukta na kutoa pembe pana zaidi na sare ya kuona. Kifaa hiki kimepakwa kwenye mkanda wa 8mm kwa reeli za inchi 7, kuzingatia viwango vya EIA, kuhakikisha ushirikiano mzuri katika mstari wa uzalishaji wa kiotomatiki. Soko lengwa linajumuisha wazalishaji wengi wa vifaa vya kielektroniki, haswa wale walio katika otomatiki ya ofisi, vifaa vya mawasiliano, na vifaa vya nyumbani, ambapo LED hutumika kama kijenzi thabiti cha kiashiria cha kuona.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa muhtasari wa kina wa vigezo vya umeme, optiki, na joto vilivyobainishwa kwa LTST-C930TGKT, ikitoa muktadha kwa wahandisi wa muundo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):76 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto kwenye halijoto ya mazingira (Ta) ya 25°C. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya kupasha moto kupita kiasi makutano ya semikondukta.
• Mkondo wa Mbele wa DC (IF):20 mA. Hii ndiyo mkondo unaopendekezwa wa uendeshaji endelevu kwa utendakazi wa muda mrefu unaotegemewa.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele:100 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms) na haipaswi kutumiwa kwa uendeshaji wa DC.
• Kipengele cha Kupunguza:0.25 mA/°C juu ya 50°C. Kigezo hiki muhimu kinaonyesha kuwa mkondo wa juu unaoruhusiwa wa DC lazima upunguzwe kwa mstari kwa 0.25 mA kwa kila digrii Selsiasi halijoto ya mazingira inapopanda juu ya 50°C. Kwa mfano, kwenye 70°C, mkondo wa juu wa DC utakuwa 20 mA - (0.25 mA/°C * 20°C) = 15 mA.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma kubwa kuliko hii inaweza kusababisha kuvunjika na kushindwa kwa makutano ya LED.
• Halijoto ya Uendeshaji na Hifadhi:-20°C hadi +80°C na -30°C hadi +100°C, mtawalia. Hizi zinabainisha mipaka ya mazingira ya uendeshaji na hifadhi isiyo ya uendeshaji.
• Hali ya Kuuza:Maelezo maalum yametolewa kwa kuuza kwa wimbi (260°C kwa sekunde 5), kurejesha kwa infrared (260°C kwa sekunde 5), na kurejesha kwa awamu ya mvuke (215°C kwa dakika 3). Kuzingatia mipaka hii ya muda na halijoto ni muhimu ili kuzuia ufa wa kifurushi au matatizo ya kiungo cha kuuza.

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Hizi ndizo vigezo vya kawaida vya utendakazi vilivyopimwa kwa Ta=25°C na IF=20mA, isipokuwa imesemwa vinginevyo.

• Nguvu ya Mwanga (Iv):Inaanzia 710.0 mcd (kiwango cha chini) hadi 2000.0 mcd (kawaida). Hii ndiyo mwangaza unaoonwa wa chanzo cha mwanga kama ilivyopimwa na sensor iliyochujwa ili kufanana na majibu ya macho ya jicho la mwanadamu (mkondo wa CIE). Nguvu halisi kwa kitengo maalum inategemea msimbo wake wa kugawa.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Digrii 25 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili (0°). Pembe ya digrii 25 inaonyesha muundo wa boriti uliolengwa, sifa ya lenzi ya kuba iliyoundwa kwa nguvu ya juu zaidi ya mhimili.
• Urefu wa Wimbi wa Utoaji wa Kilele (λP):530 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la nguvu la wigo ni la juu kabisa. Ni sifa ya kimwili ya nyenzo ya InGaN.
• Urefu wa Wimbi Mkuu (λd):525 nm (kawaida kwa IF=20mA). Hii inatokana na mchoro wa rangi wa CIE na inawakilisha urefu wa wimbi mmoja unaoelezea vizuri rangi inayoonekana ya mwanga. Ni kigezo muhimu cha kubainisha rangi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):35 nm (kawaida). Hii hupima upana wa bendi ya wigo uliotolewa kwa nusu ya nguvu yake ya juu kabisa. Thamani ya 35nm ni ya kawaida kwa LED za kijani za InGaN na inaonyesha rangi ya kijani ya wastani safi.
• Voltage ya Mbele (VF):2.80V (Chini), 3.20V (Kawaida), 3.60V (Juu) kwa 20mA. Hii ndiyo punguzo la voltage kwenye LED inapoendeshwa. Tofauti yake inasimamiwa kupitia mfumo wa kugawa voltage.
• Mkondo wa Nyuma (IR):10 μA (Juu) kwa VR=5V. Mkondo mdogo wa uvujaji chini ya upendeleo wa nyuma.
• Uwezo (C):40 pF (Kawaida) kwa VF=0V, f=1MHz. Uwezo huu wa makutano unaweza kuwa muhimu katika matumizi ya kubadili ya masafa ya juu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji wa wingi, LED zinasagwa katika makundi ya utendakazi. LTST-C930TGKT hutumia mfumo wa kugawa wa pande tatu.

3.1 Kugawa kwa Voltage ya Mbele

Vipengele vinasagwa kulingana na voltage yao ya mbele (VF) kwa 20mA. Misimbo ya kugawa (D7, D8, D9, D10) inalingana na masafa maalum ya voltage na uvumilivu wa ±0.1V kwa kila kundi. Kwa mfano, LED ya kundi la D8 itakuwa na VF kati ya 3.00V na 3.20V. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye punguzo la voltage linalolingana kwa saketi ambapo udhibiti wa mkondo ni muhimu, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba.

3.2 Kugawa kwa Nguvu ya Mwanga

Hii kwa hakika ndiyo kundi muhimu zaidi kwa uthabiti wa mwangaza. Makundi (V, W, X, Y) yanabainisha thamani za chini na za juu za nguvu ya mwanga, kila moja ikiwa na uvumilivu wa ±15%. Kwa mfano, LED ya kundi 'W' ina nguvu kati ya 1120.0 mcd na 1800.0 mcd. Kuchagua LED kutoka kwenye kundi moja la nguvu ni muhimu sana kwa matumizi yanayohitaji mwangaza sawa kwenye viashiria vingi.

3.3 Kugawa kwa Urefu wa Wimbi Mkuu

Kugawa hii kunahakikisha uthabiti wa rangi. Makundi (AP, AQ, AR) yanabainisha masafa ya urefu wa wimbi mkuu (λd) kwa uvumilivu mwembamba wa ±1 nm. LED ya kundi 'AQ', kwa mfano, itakuwa na λd kati ya 525.0 nm na 530.0 nm. Kutumia LED kutoka kwenye kundi moja la urefu wa wimbi kunahakikisha kivuli sawa cha kijani kwenye bidhaa.

4. Uchambuzi wa Mkondo wa Utendakazi

Ingawa grafu maalum zimetajwa kwenye hati ya maelezo (Kielelezo.1, Kielelezo.6), maana zake ni za kawaida. Mkondo waNguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbeleungaonyesha uhusiano wa karibu na mstari kwenye mikondo ya chini, na huwa chini ya mstari kwenye mikondo ya juu kutokana na kupungua kwa ufanisi na kupokanzwa. Mkondo waVoltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbeleunaonyesha sifa ya kuwasha ya kielektroniki, ikistawi katika eneo la uendeshaji. Mkondo waNguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Halijoto ya Mazingirani muhimu sana; kwa kawaida unaonyesha mgawo hasi wa halijoto, ikimaanisha pato la mwanga hupungua halijoto ya makutano inapopanda. Hii inasisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto na kupunguza mkondo. Mkondo waUsambazaji wa Wigo(uliotajwa na λP na Δλ) ungeonyesha umbo la kama la Gauss linalozingatia karibu na 530nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

Kifaa hiki kinafuata mchoro wa kawaida wa LED ya SMD. Hati ya maelezo inajumuisha michoro ya kina ya vipimo vya kifurushi (yote kwa mm) kwa uvumilivu wa jumla wa ±0.10mm. Vipengele muhimu vya mitambo vinajumuisha jiometri ya lenzi ya kuba na alama ya utambulisho wa cathode. Mpango ulipendekezwa wa pedi ya kuuza umetolewa ili kuhakikisha fillet ya kuuza inayotegemewa na usawa sahihi wakati wa kurejesha. Ubaguzi umeonyeshwa wazi kwenye kifaa, kwa kawaida kwa mwanya au nukta ya kijani upande wa cathode, ambayo lazizingatiwe wakati wa kukusanya ili kuzuia muunganisho wa nyuma.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanya

6.1 Maelezo ya Kuuza ya Kurejesha

Hati ya maelezo inatoa maelezo mawili yaliyopendekezwa ya kurejesha kwa infrared (IR): moja kwa michakato ya kawaida ya kuuza ya SnPb na moja kwa michakato isiyo na risasi (k.m., SnAgCu). Maelezo yote mawili yanasisitiza kupanda kwa udhibiti, eneo la kutosha la kupokanzwa/kutia maji ili kuamsha flux na kusawazisha halijoto ya bodi, muda uliobainishwa juu ya kioevu (TAL), halijoto ya kilele isiyozidi 260°C, na kupungua kwa udhibiti. Kufuata maelezo haya kunazuia mshtuko wa joto kwa kifurushi cha epoksi na kipande cha semikondukta.

6.2 Hifadhi na Ushughulikiaji

LED ni vifaa vyenye usikivu wa unyevu. Ikiwa imetolewa kwenye ufungaji wake asili wa kizuizi cha unyevu, zinapaswa kuuzwa kwa kurejesha ndani ya wiki moja. Kwa hifadhi ya muda mrefu nje ya begi asili, lazima zihifadhiwe katika mazingira kavu (k.m., chombo kilichofungwa chenye dawa ya kukausha au kikaushi cha nitrojeni). Ikiwa zimefichuliwa kwa unyevu wa mazingira kwa zaidi ya wiki moja, inapendekezwa kukausha kwa takriban 60°C kwa masaa 24 kabla ya kuuza ili kutoa unyevu uliovutwa na kuzuia "popcorning" wakati wa kurejesha.

6.3 Kusafisha

Wakala wa kusafisha waliospecifikwa tu ndio wanapaswa kutumika. Pombe ya isopropili (IPA) au pombe ya ethili inapendekezwa. LED inapaswa kuzamishwa kwenye halijoto ya kawaida kwa chini ya dakika moja. Kemikali kali au zisizobainishwa zinaweza kuharibu nyenzo za lenzi ya epoksi, na kusababisha kung'aa au kuvunjika.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni vipande 1500 kwa reeli ya kipenyo cha inchi 7, na vipengele kwenye mkanda wa kubeba uliobonyezwa wenye upana wa 8mm. Mkanda una mkanda wa kufunika ili kufunga mifuko tupu. Idadi ya chini ya kuagiza kwa reeli zilizobaki ni vipande 500. Ufungaji unafuata viwango vya ANSI/EIA-481-1-A. Nambari ya sehemu LTST-C930TGKT yenyewe inafuata mpango wa uwekaji wa msimbo wa ndani ambapo 'LTST' inaweza kuashiria familia ya bidhaa, 'C930' mfululizo/kifurushi maalum, 'TG' ikionyesha rangi (Kijani) na aina ya lenzi, na 'KT' ikiashiria kugawa au lahaja nyingine.

8. Mapendekezo ya Ubunifu wa Matumizi

8.1 Ubunifu wa Saketi ya Kuendesha

Jambo Muhimu la Kuzingatia:LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo, sio voltage. Njia inayotegemewa zaidi ya kuendesha LED ni kwa chanzo cha mkondo thabiti. Katika saketi rahisi inayoendeshwa na voltage, kipingamkondo cha mfululizo nilazima kabisa. Hati ya maelezo inapendekeza sana kutumia kipingamkondo tofauti kwa kila LED wakati vitengo vingi vimeunganishwa sambamba (Mfano wa Saketi A). Kutumia kipingamkondo kimoja kwa LED nyingi sambamba (Mfano wa Saketi B) hakupendekezwi kwa sababu tofauti ndogo katika sifa ya voltage ya mbele (VF) kati ya LED binafsi zitasababisha kutolingana kwa usawa katika kugawanya mkondo, na kusababisha mwangaza usio sawa na mkazo unaowezekana wa LED yenye VF ya chini zaidi.

8.2 Ulinzi wa Kutokwa na Umeme tuli (ESD)

LED inaweza kuharibika kwa urahisi kutokana na kutokwa na umeme tuli. Udhibiti sahihi wa ESD lazima utekelezwe katika mazingira ya usimamizi na kukusanya: tumia mikanda ya mkono na nyuso za kazi zilizowekwa ardhini, tumia ionizer ili kuzuia malipo ya tuli yanayoweza kujilimbikiza kwenye lenzi ya plastiki, na hakikisha vifaa vyote vimewekwa ardhini ipasavyo.

8.3 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni mdogo (76mW kiwango cha juu), kupokanzwa kwa ufanisi kupitia pedi za PCB ni muhimu ili kudumisha utendakazi na uhai wa LED. Mkondo wa kupunguza (0.25 mA/°C juu ya 50°C) lazima utumike katika miundo ambapo halijoto ya mazingira karibu na LED inatarajiwa kuwa ya juu. Kuhakikisha eneo la kutosha la shaba karibu na pedi za kuuza kwenye PCB husaidia kutawanya joto.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya LTST-C930TGKT iko katika mchanganyiko wake wa lenzi ya kuba na teknolojia ya InGaN kwa mwanga wa kijani. Ikilinganishwa na LED za lenzi tambarare, kuba hutoa nguvu ya juu zaidi ya mwanga wa mhimili na pembe ya kuona iliyodhibitiwa zaidi. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama Galiamu Fosfidi (GaP) kwa kijani, InGaN inatoa mwangaza na ufanisi mkubwa zaidi. Ushirikiano wake na michakato ya kurejesha isiyo na risasi (Pb-free) inaufanya ufae kwa uzalishaji wa kisasa wa kielektroniki unaofuata RoHS.

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

Swali: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa 5V?

Jibu: Hapana. Lazima utumie kipingamkondo cha mfululizo. Kwa VF ya kawaida ya 3.2V kwa 20mA, kwa kutumia Sheria ya Ohm (R = (Usambazaji - Vf) / If), thamani ya kipingamkondo itakuwa (5V - 3.2V) / 0.02A = Ohms 90. Kipingamkondo cha kawaida cha 91 au 100 Ohm kingefaa, na kiwango chake cha nguvu kinapaswa kuwa angalau I^2 * R = (0.02^2)*90 = 0.036W, kwa hivyo kipingamkondo cha 1/10W au 1/8W kinatosha.

Swali: Kwa nini nguvu ya mwanga imetolewa kama safu (710-2000mcd)?

Jibu: Hii ndiyo uenezi wa maelezo ya jumla. Vitengo halisi vya uzalishaji vinasagwa katika makundi madogo zaidi (V, W, X, Y). Kwa mwangaza unaoendelea katika muundo wako, bainisha kundi la nguvu linalohitajika unapoagiza.

Swali: Nini hufanyika ikiwa nitazidi mkondo wa juu kabisa wa DC wa mbele wa 20mA?

Jibu: Kuendesha juu ya 20mA kwa mfululizo kutaongeza halijoto ya makutano zaidi ya mipaka salama, ikiharakisha kupungua kwa lumen (LED hupungua mwangaza baada ya muda) na kusababisha kushindwa kwa ghafla. Daima unda saketi ya kuendesha ili kupunguza mkondo hadi thamani iliyopimwa au chini, hasa kwenye halijoto ya juu ya mazingira.

11. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu na Matumizi

Hali: Kubuni paneli ya kiashiria cha hali na LED 10 za kijani zenye mwangaza sawa.

1. Ubunifu wa Saketi:Tumia chanzo cha voltage kilichodhibitiwa (k.m., 5V). Wekavipingamkondo kumi binafsi, kimoja katika mfululizo na kila LED. Usishirikishe kipingamkondo kimoja kati ya LED nyingi.

2. Uchaguzi wa Kijenzi:Agiza LED zote kutoka kwenyekundi moja la Nguvu ya Mwanga(k.m., kundi 'W' lote) nakundi moja la Urefu wa Wimbi Mkuu(k.m., kundi 'AQ' lote) ili kuhakikisha mwangaza na rangi sawa. Kundi la Voltage ya Mbele halikuwa muhimu sana hapa kwa sababu kila LED ina kipingamkondo chake mwenyewe.

3. Mpangilio wa PCB:Fuata vipimo vya pedi ya kuuza vilivyopendekezwa kutoka kwenye hati ya maelezo. Jumuisha muunganisho mdogo wa kutuliza joto kwenye pedi za cathode/anode ikiwa zimeunganishwa na mikutano mikubwa ya shaba, ili kusaidia kuuza.

4. Kukusanya:Fuata maelezo yaliyopendekezwa ya kurejesha kwa IR isiyo na risasi. Hakikisha eneo la kukusanya lina udhibiti wa ESD.

5. Matokeo:Paneli ya kiashiria inayotegemewa, yenye mwonekano wa kitaalamu, yenye rangi na mwangaza unaoendelea kwenye LED zote 10.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diodi ya makutano ya p-n ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo la makutano. Wakati wabebaji hawa wa malipo wanapoungana tena, hutoa nishati. Katika diodi ya kawaida ya silikoni, nishati hii hutolewa hasa kama joto. Katika semikondukta ya bendi moja kwa moja kama InGaN, sehemu kubwa ya nishati hii ya kuungana tena hutolewa kama fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na nishati ya bendi ya nyenzo ya semikondukta. Mchanganyiko wa Indiamu Galiamu Nitraidi (InGaN) huwaruhusu wahandisi kurekebisha bendi hii ili kutoa mwanga katika sehemu za bluu, kijani, na ultraviolet za wigo. Lenzi ya epoksi yenye umbo la kuba inayozunguka chipu hutumika kuilinda na kuunda pato la mwanga, ikiboresha ufanisi wa kutoa na kubainisha pembe ya kuona.

13. Mienendo ya Teknolojia

Uwanja wa teknolojia ya LED, hasa kwa utoaji wa kijani, unaendelea kubadilika. Mienendo mikuu inajumuisha:

- Kuongezeka kwa Ufanisi (Lumen kwa Watt):Utafiti unaoendelea wa sayansi ya nyenzo unalenga kupunguza "kupungua kwa ufanisi" katika LED za InGaN, hasa kwa urefu wa wimbi wa kijani, ambao kihistoria umekuwa na ufanisi mdogo kuliko bluu au nyekundu.

- Uthabiti wa Rangi na Kugawa:Maendeleo katika ukuaji wa epitaxial na udhibiti wa uzalishaji yanasababisha usambazaji wa vigezo vya asili madogo zaidi, na kupunguza uenezi ndani ya makundi na hitaji la kusagwa kwa kina.

- Kufanya Vidogo:Hamasa ya kielektroniki ndogo na mnene inaendelea kusukuma kwa LED katika mchoro wa kifurushi mdogo zaidi huku ukidumisha au kuboresha pato la mwanga.

- Uthabiti na Maisha ya Huduma:Uboreshaji wa nyenzo za kifurushi, mbinu za kushikamanisha kipande, na teknolojia ya fosforasi (kwa LED nyeupe) zinaongeza maisha ya huduma na utendakazi chini ya hali ngumu za mazingira.