SMD LED LTST-C950TGKT Mwongozo wa Kiufundi - InGaN ya Kijani Kibichi Yenye Mwangaza Mkubwa - 20mA - 76mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya LED ya kisasa yenye utendaji bora, iliyoundwa kwa matumizi ya kielektroniki ya kisasa. Kifaa hiki hutumia chip ya kisasa ya semikondukta ya InGaN kutoa mwanga wa kijani wenye mwangaza mkubwa. Ukubwa wake mdogo na ufungaji wa kawaida hufanya iwe bora kwa michakato ya usanikishaji otomatiki na miundo yenye nafasi ndogo.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na nguvu yake kubwa ya mwangaza, kufuata kanuni za mazingira, na ujenzi thabiti unaofaa kwa uzalishaji wa wingi. Imeundwa kukidhi mahitaji ya vifaa vya otomatiki vya kuchukua-na-kuweka na kustahimili mipango ya kawaida ya uuzaji wa infrared (IR) reflow, ambayo ni muhimu kwa usanikishaji bora wa PCB.

Soko lengwa linajumuisha aina mbalimbali za vifaa vya kielektroniki vya matumizi ya kawaida na viwanda. Maeneo muhimu ya matumizi ni pamoja na vifaa vya mawasiliano kama vile simu za mkononi na zisizo na waya, vifaa vya kompyuta vinavyobebeka kama vile kompyuta za mkononi, mifumo ya miundombinu ya mtandao, vifaa mbalimbali vya nyumbani, na matumizi ya alama au maonyesho ya ndani. Uaminifu na mwangaza wake pia hufanya iwe inafaa kwa dalili ya hali, taa za nyuma za kibodi, na kuunganishwa kwenye maonyesho madogo.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengo

Sehemu hii inaelezea kikomo kamili na sifa za uendeshaji za LED. Vigezo vyote vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo Vya Juu Kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kifaa kinaweza kuharibiwa kabisa. Uendeshaji endelevu karibu na mipaka hii haupendekezwi. Vipimo hivi ni kama ifuatavyo:

• Utumiaji wa Nguvu (Pd):76 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutoa kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):100 mA. Mkondo huu unaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1ms.
• Mkondo wa Mbele Endelevu (I_F):20 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji wa DC.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-20°C hadi +80°C. Kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-30°C hadi +100°C.
• Hali ya Uuzaji wa Infrared:Inastahimili joto la kilele la 260°C kwa sekunde 10, ambayo ni kawaida kwa michakato ya usanikishaji isiyo na risasi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwangaza

Jedwali lifuatalo linaorodhesha vigezo vya utendaji vya kawaida na vilivyohakikishiwa chini ya hali za kawaida za uendeshaji (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• Nguvu ya Mwangaza (I_V):Inaanzia kiwango cha chini cha 1120 mcd hadi kiwango cha juu cha 7100 mcd, na maadili ya kawaida yakiwa ndani ya safu hii pana. Nguvu hupimwa kwa kutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa jibu la jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 25. Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili wa kati. Inaonyesha muundo wa boriti uliolenga kiasi.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):530 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la wigo ni lenye nguvu zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):520 nm hadi 535 nm. Kigezo hiki, kinachotokana na mchoro wa rangi wa CIE, kinafafanua rangi inayoonekana ya mwanga na ni muhimu zaidi kwa uainishaji wa rangi kuliko urefu wa wimbi la kilele.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):35 nm. Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa bendi ya mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.8 V hadi 3.8 V kwa 20mA. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Kiwango cha juu cha 10 μA kwa Voltage ya Nyuma (V_R) ya 5V. Kifaa hakikusudiwa kufanya kazi kwa upendeleo wa nyuma; jaribio hili ni kwa uthibitishaji wa ubora tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kupanga Bin

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji wa wingi, LED zimepangwa katika makundi ya utendaji kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya saketi.

3.1 Cheo cha Voltage ya Mbele (V_F)

LED zimepangwa kulingana na kupungua kwa voltage ya mbele kwa 20mA. Msimbo wa bin (D7 hadi D11) unawakilisha safu zinazozidi za voltage kutoka 2.8V-3.0V hadi 3.6V-3.8V, na uvumilivu wa ±0.1V kwa kila bin. Hii ni muhimu kwa kubuni saketi ya kudhibiti mkondo na kuhakikisha mwangaza sawa katika safu sambamba.

3.2 Cheo cha Nguvu ya Mwangaza (I_V)

Hii ndiyo kupanga kwa mwangaza mkuu. Msimbo W, X, Y, na Z unawakilisha safu zinazozidi za nguvu ya chini/ya juu kutoka 1120-1800 mcd hadi 4500-7100 mcd, na uvumilivu wa ±15% kwa kila bin. Uchaguzi unategemea kiwango cha mwangaza kinachohitajika kwa matumizi.

3.3 Cheo cha Hue (Urefu wa Wimbi Kuu)

LED zimepangwa kwa rangi kwa kutumia urefu wa wimbi kuu. Msimbo AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm), na AR (530-535 nm) huruhusu uchaguzi wa mahitaji maalum ya rangi ya kijani, na uvumilivu mwembamba wa ±1 nm kwa kila bin. Hii inahakikisha uthabiti wa rangi katika matumizi ambapo LED nyingi hutumiwa kwa pamoja.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya michoro inarejelewa kwenye waraka wa kiufundi, uhusiano wa kawaida kati ya vigezo muhimu umeelezwa hapa chini.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

LED inaonyesha sifa isiyo ya mstari ya I-V kama ya diode. Voltage ya mbele (V_F) huongezeka kwa mkondo lakini hubaki ndani ya safu za bin zilizobainishwa kwa mkondo wa kuendesha wa kawaida wa 20mA. Kufanya kazi zaidi ya mkondo wa juu kabisa kutasababisha V_Fkuongezeka kwa kasi zaidi na kutoa joto la kupita kiasi.

4.2 Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele

Pato la mwanga (nguvu ya mwangaza) ni takriban sawia na mkondo wa mbele katika safu yake ya kawaida ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kutokana na athari za joto zilizozidi. Kuendesha LED kwa mkondo wake uliokadiriwa wa 20mA kunahakikisha utendaji bora na umri mrefu.

4.3 Sifa za Joto

Kama semikondukta zote, utendaji wa LED unategemea joto. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha hupungua kidogo joto la kiungo linapopanda. Zaidi ya hayo, nguvu ya mwangaza hupungua joto linapoinuka. Usimamizi sahihi wa joto katika matumizi ni muhimu ili kudumisha mwangaza thabiti na uaminifu wa kifaa katika safu maalum ya joto la uendeshaji.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Ufungaji na Utambulisho wa Polarity

Kifaa hiki kinafuata muundo wa kawaida wa ufungaji wa SMD wa tasnia. Vipimo muhimu ni pamoja na ukubwa wa mwili, umbali wa waya, na urefu wa jumla. Cathode kwa kawaida hutambuliwa na alama ya kuonekana kwenye ufungaji, kama vile mwanya, nukta, au rangi ya kijani kwenye eneo la lenzi linalofanana. Mwelekeo sahihi wa polarity wakati wa usanikishaji ni lazima kwa kazi sahihi.

5.2 Muundo Unaopendekezwa wa PCB Land

Muundo unaopendekezwa wa pad ya bodi ya saketi iliyochapishwa (PCB) umetolewa ili kuhakikisha uuzaji salama na uthabiti wa mitambo. Muundo huu unazingatia ukubwa wa sehemu na hurahisisha uundaji mzuri wa fillet ya solder wakati wa reflow. Kufuata pendekezo hili husaidia kuzuia "tombstoning" (sehemu kusimama kwa mwisho mmoja) na kuhakikisha mpangilio sahihi.

6. Mwongozo wa Uuzaji na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Uuzaji wa IR Reflow

Kifaa hiki kinaendana na michakato ya uuzaji wa infrared reflow isiyo na risasi. Profaili inayopendekezwa imetolewa, ambayo kwa ujumla inajumuisha:

• Joto la Awali:150-200°C kwa hadi sekunde 120 za juu kabisa ili kupokanzwa bodi hatua kwa hatua na kuamilisha flux.
• Joto la Kilele:260°C ya juu kabisa. Mwili wa sehemu haupaswi kuzidi joto hili.
• Muda Juu ya Liquidus (TAL):Muda ndani ya 5°C ya joto la kilele unapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 10 za juu kabisa.
• Idadi ya Mizunguko:Kifaa kinaweza kustahimili hadi mizunguko miwili ya reflow chini ya hali hizi.

Ni muhimu kukumbuka kuwa profaili bora inategemea muundo maalum wa PCB, mchanga wa solder, na tanuru inayotumiwa. Thamani zilizotolewa ni miongozo ambayo inapaswa kuthibitishwa kwa usanidi halisi wa uzalishaji.

6.2 Uuzaji wa Mkono

Ikiwa uuzaji wa mkono ni muhimu, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha solder halipaswi kuzidi 300°C, na muda wa kuwasiliana na waya ya LED unapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 3 za juu kabisa. Pasha joto kwenye pad ya PCB, sio moja kwa moja kwenye mwili wa LED, ili kuzuia uharibifu wa joto.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya solder kunahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumiwa. Wakala unaopendekezwa ni pamoja na pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl (IPA). LED inapaswa kuzamishwa kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Kemikali kali au zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy au nyenzo za ufungaji.

6.4 Hali ya Hifadhi na Ushughulikiaji

Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD):Kifaa hiki kinaathirika na ESD. Taratibu sahihi za ushughulikiaji lazima zifuatwe, ikiwa ni pamoja na matumizi ya mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini, mkeka wa kupinga umeme tuli, na ufungaji na vifaa salama vya ESD.

Unyeti wa Unyevu:Ufungaji una kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL). Kama ilivyoonyeshwa, ikiwa begi asili la kinga ya unyevu limefunguliwa, sehemu zinapaswa kufanyiwa IR reflow ndani ya wiki moja (MSL 3). Kwa hifadhi ya muda mrefu nje ya begi asili, lazima zihifadhiwe kwenye kabati kavu au chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha. Sehemu zilizohifadhiwa zaidi ya wiki moja zinaweza kuhitaji mchakato wa kuoka (k.m., 60°C kwa saa 20) ili kuondoa unyevu uliokamatiwa kabla ya uuzaji ili kuzuia uharibifu wa "popcorning" wakati wa reflow.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

Sehemu zinapatikana zimefungwa kwa usanikishaji otomatiki. Zimewekwa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa na ukanda wa kinga uliofungwa juu. Ukanda umewindwa kwenye reel ya kawaida ya kipenyo cha inchi 7 (178 mm).

Maelezo muhimu ya ufungaji ni pamoja na:

• Idadi kwa Reel:Vipande 2000.
• Kiwango cha Chini cha Agizo (MOQ):Kwa idadi iliyobaki, kiwango cha chini cha vipande 500 kimebainishwa.
• Ufunikaji wa Mfuko:Mifuko tupu ya sehemu kwenye ukanda imefungwa na ukanda wa kifuniko.
• Taa Zilizokosekana:Kiwango cha juu cha taa mbili mfululizo zilizokosekana kuruhusiwa kulingana na kiwango cha ufungaji.
• Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481, na kuhakikisha uendeshaji na vifaa vya kawaida vya otomatiki.

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

8.1 Saketi za Matumizi ya Kawaida

Njia ya kuendesha ya kawaida ni chanzo cha mkondo thabiti au kipingamizi rahisi cha kudhibiti mkondo kwa mfululizo na usambazaji wa voltage. Thamani ya kipingamizi (R_limit) inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Kwa kutumia V_Fya juu kutoka kwenye bin (k.m., 3.8V) katika hesabu hii kunahakikisha mkondo hauzidi 20mA hata kwa sehemu ya V_Fya chini. Kwa matumizi yanayohitaji mwangaza thabiti, IC maalum ya kiendeshi cha LED inapendekezwa, hasa wakati wa kufanya kazi kutoka kwa chanzo cha voltage kinachobadilika kama betri.

8.2 Ubunifu wa Usimamizi wa Joto

Ingawa utumiaji wa nguvu ni wa chini kiasi (76mW ya juu), kupokanzwa kwa joto kwa ufanisi ni muhimu kwa kudumisha utendaji na umri wa huduma, hasa katika joto la juu la mazingira au nafasi zilizofungwa. Pad za shaba za PCB hufanya kazi kama kichungi cha joto kikuu. Kuongeza eneo la shaba linalounganishwa na pad za cathode na anode, kutumia via za joto kuunganisha kwa tabaka za shaba za ndani au za chini, na kuhakikisha mtiririko wa hewa wa kutosha kutasaidia kudhibiti joto la kiungo.

8.3 Mazingatio ya Ubunifu wa Mwangaza

Pembe ya kuona ya digrii 25 hutoa boriti iliyolenga. Kwa mwanga mpana zaidi, optiki ya sekondari kama vile diffusers au viongozi vya mwanga inaweza kuhitajika. Uchaguzi wa bin kwa nguvu ya mwangaza na urefu wa wimbi kuu unapaswa kufanywa kulingana na mahitaji ya mwangaza na uthabiti wa rangi ya matumizi ya mwisho. Kuchanganya bin ndani ya bidhaa moja haipendekezwi ikiwa uthabiti wa kuonekana ni muhimu.

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

Q: Can I drive this LED with a 5V supply and a resistor?

A: Ndio. Kwa mfano, kwa kutumia V_Fya kawaida ya 3.2V kwa 20mA: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 91 Ohm kingefaa. Daima thibitisha mkondo kwa kutumia V_Fhalisi ya bin yako maalum.

Q: Ni tofauti gani kati ya Urefu wa Wimbi la Kilele na Urefu wa Wimbi Kuu?

A: Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P) ndio kilele halisi cha mkunjo wa pato la wigo. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa inayowakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga safi wa monochromatic ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa na LED kwa jicho la mwanadamu. λ_dni muhimu zaidi kwa mechi ya rangi.

Q: Ninawezaje kufasiri msimbo wa bin ya nguvu ya mwangaza (k.m., "Y")?

A: Msimbo wa bin unafafanua safu iliyohakikishiwa. Sehemu ya bin "Y" itakuwa na nguvu ya mwangaza kati ya 2800 mcd na 4500 mcd inapopimwa chini ya hali za kawaida (20mA, Ta=25°C).

Q: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya nje?

A: Waraka wa kiufundi unabainisha safu ya joto la uendeshaji ya -20°C hadi +80°C na matumizi ya kawaida ya ndani. Kwa matumizi ya nje, fikiria uwezekano wa kukabiliwa na unyevu, mnururisho wa UV, na joto nje ya safu iliyobainishwa, ambayo inaweza kuhitaji hatua za ziada za kinga au daraja tofauti la bidhaa.

10. Utangulizi wa Teknolojia na Mienendo

10.1 Teknolojia ya Semikondukta ya InGaN

LED hii inategemea nyenzo ya semikondukta ya Indium Gallium Nitride (InGaN). InGaN huruhusu uzalishaji wa ufanisi wa mwanga katika maeneo ya wigo ya bluu, kijani, na nyeupe (wakati inachanganywa na fosforasi). Ufanisi na mwangaza wa LED za InGaN zimeboreshwa kwa kiasi kikubwa kuliko teknolojia za awali kama vile Gallium Phosphide (GaP), na kuzifanya kuwa kiwango cha LED za kijani na bluu zenye utendaji bora.

10.2 Mienendo ya Tasnia

Mwelekeo wa jumla katika teknolojia ya SMD LED unaendelea kuelekea ufanisi mkubwa wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa watt ya pembejeo ya umeme), uboreshaji wa uonyeshaji wa rangi, na ukubwa mdogo wa ufungaji unaowezesha miundo yenye msongamano mkubwa. Pia kuna mwelekeo mkubwa wa kuimarisha uaminifu na umri wa huduma chini ya mkazo mbalimbali wa mazingira. Uendeshaji na michakato ya reflow ya joto la juu isiyo na risasi, kama inavyoonekana kwenye kifaa hiki, sasa ni mahitaji ya msingi yanayosukumwa na kanuni za kimataifa za mazingira (k.m., RoHS).