Yaliyomo
- 1. Product Overview
- 1.1 Features and Core Advantages
- 1.2 Target Applications and Markets
- 2. Technical Parameter Deep-Dive
- 2.1 Viwango vya Juu Kabisa
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. Binning System Explanation
- 3.1 Kugawa Katika Makundi ya Ukubwa wa Mwanga
- 4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
- 4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Spectral Distribution
- 4.4 Utegemezi wa Joto
- 5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
- 5.1 Physical Dimensions and Polarity
- 5.2 Recommended PCB Land Pattern
- 6. Soldering and Assembly Guidelines
- 6.1 Profaili ya Uuzaji wa Reflow
- 6.2 Uuzaji wa Mkono
- 6.3 Usafishaji
- 7. Tahadhari za Uhifadhi na Ushughulikiaji
- 7.1 Uwezo Nyeti wa Unyevunyevu na Uhifadhi
- 7.2 Usanifu wa Sakiti ya Kuendesha
- 8. Taarifa za Ufungaji na Maagizo
- 8.1 Vipimo vya Tape na Reel
- 9. Vidokezo vya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia Katika Ubunifu
- 9.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi
- 9.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- 10. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti
- 11. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)
- 12. Mfano wa Uundaji wa Vitendo
- 13. Kanuni ya Uendeshaji
- 14. Mienendo ya Teknolojia
1. Product Overview
Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi kwa kifaa cha kutolea mwanga cha LED kinachowekwa kwenye uso (SMD). Kijenzi hiki kimeundwa kwa michakato ya usanikishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) na inafaa kwa matumizi ambapo nafasi ni kikwazo muhimu. LED hutumia nyenzo ya semikondukta ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kutoa mwanga mwekundu, ikitoa usawa wa utendaji na uaminifu kwa miundo ya kisasa ya elektroniki.
1.1 Features and Core Advantages
LED imeundwa ili kikidhi viwango muhimu vya tasnia na mahitaji ya utengenezaji, ikitoa faida maalum kwa wabunifu na wazalishaji.
- Kufuata Mahitaji ya Mazingira: Kifaa hiki kinakidhi maagizo ya Restriction of Hazardous Substances (RoHS).
- Uwezo wa Uzalishaji: Inasambazwa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa milimita 8 kwenye reeli za inchi 7, na kufanya iweze kutumika kikamilifu na vifaa vya usakinishaji vya kuchukua-na-kuweka vilivyobanikizwa na kasi.
- Uwezo wa Mchakato: Kifurushi hiki imeundwa kustahimili michakato ya kawaida ya kuunganishia kwa kutumia mionzi ya infrared (IR) inayotumika katika mstari wa usanikishaji wa teknolojia ya usakinishaji wa uso (SMT).
- Uthabiti: Sehemu hiyo hupimwa kwa utayarishaji wa awali ulioharakishwa kulingana na Kiwango cha 3 cha Unyeti wa Unyevu cha JEDEC, ikionyesha muundo thabiti wa kifurushi unaofaa kwa hali za kawaida za usimamizi na uhifadhi kabla ya kuunganishia.
- Kiolesura cha Umeme: Inaweza kuunganishwa moja kwa moja na I.C. (Integrated Circuit), ikiruhusu ujumuishaji rahisi katika saketi za udhibiti wa dijiti.
1.2 Target Applications and Markets
Kwa sababu ya ukubwa wake mdogo, uaminifu, na sifa za utendaji, LED hii inalengwa kwa anuwai pana ya vifaa vya elektroniki. Maeneo makuu ya matumizi ni pamoja na:
- Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali kwenye ruta, modem, na swichi za mtandao.
- Automatiska ya Ofisi: Viashiriki vya kiashiria kwenye printa, skana, na vifaa vya matumizi mengi.
- Consumer Electronics: Mwanga wa nyuma kwa paneli za mbele, viashiria vya hali ya umeme, na alama za kazi katika vifaa vya nyumbani na vifaa vya sauti/video.
- Industrial Equipment: Paneli za hali ya mashine, dalili za hitilafu, na maoni ya uendeshaji.
- General Purpose: Programu yoyote inayohitaji kiashiria cha hali nyekundu cha kompakt, mkali na cha kuaminika au taa ya ishara.
2. Technical Parameter Deep-Dive
Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha umeme, macho na mafunzo ya joto ya LED. Kuelewa vigezo hivi ni muhimu kwa kubuni sakiti sahihi na kuhakikisha utendaji wa muda mrefu.
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango vya Juu Kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo ikiwazidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hali hizi sio hali za uendeshaji wa kawaida.
- Power Dissipation (Pd): 120 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutoleza kama joto bila kuharibika. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya kupashwa sana kwa makutano ya semiconductor.
- Peak Forward Current (IFP): 80 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa cha mbele kinachoruhusiwa kwa papo hapo, kwa kawaida kinabainishwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms) ili kuzuia joto la kupita kiasi.
- Sasa ya Mbele ya Endelevu (IF): 50 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha sasa ya DC ambacho kinaweza kutumiwa kwa mfululizo chini ya hali maalum za joto la mazingira.
- Voltage ya Nyuma (VR): 5 V. Kutumia voltage ya kinyume kubwa kuliko thamani hii inaweza kusababisha kuvunjika na kushindwa kwa mwisho wa makutano ya LED. Datasheet inabainisha wazi kifaa hakikusudiwa kwa operesheni ya kinyume.
- Operating & Storage Temperature Range: -40°C hadi +100°C. Hii inafafanua mipaka ya joto ya mazingira kwa operesheni inayofanya kazi na uhifadhi usiofanya kazi, kuhakikisha uadilifu wa nyenzo ya kifurushi na die.
2.2 Electro-Optical Characteristics
Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C, IF=20mA) na hufafanua utendaji wa kifaa.
- Ukubwa wa Mwangaza (IV): 450 - 1120 mcd (millicandela). Hii ni mwangaza unaoonwa wa LED unavyopimwa na sensor iliyochujwa ili kufanana na mwitikio wa mwanga wa jicho la binadamu. Safu mpana inasimamiwa kupitia mfumo wa kubainisha (angalia Sehemu ya 3).
- Viewing Angle (2θ1/2): 120 degrees (typical). This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its peak (on-axis) value. A 120° angle indicates a wide, diffuse emission pattern suitable for status indicators.
- Peak Emission Wavelength (λP): 631 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo pato la nguvu la wigo ni la juu zaidi. Ni sifa ya kimwili ya nyenzo ya AlInGaP.
- Urefu wa Wimbi Kuu (λd): 624 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaotambuliwa na jicho la binadamu unaolingana zaidi na rangi ya LED. Inatokana na viwianishi vya rangi vya CIE. Uvumilivu ni +/- 1nm.
- Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 15 nm (kawaida). Hii hupima usafi wa wigo, ikionyesha anuwai ya urefu wa mawimbi yanayotolewa. Upana-nusu mwembamba zaidi unaonyesha rangi ya monokromia (safi) zaidi.
- Voltage ya Mbele (VF): 1.8V (Chini) hadi 2.6V (Juu) kwa 20mA. Hii ni kushuka kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi. Usanifu wa sakiti lazima uzingatie mabadiliko haya ili kuhakikisha mkondo thabiti.
- Mkondo wa Kinyume (IR): 10 μA (Juu) kwa VR=5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati voltage ya nyuma inatumika, inayohusiana na madhumuni ya majaribio tu.
3. Binning System Explanation
Ili kudhibiti tofauti za asili katika utengenezaji wa semiconductor, LED zinasagwa katika makundi ya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya mwangaza.
3.1 Kugawa Katika Makundi ya Ukubwa wa Mwanga
The luminous intensity is categorized into distinct bins, each with a minimum and maximum value. The tolerance within each bin is +/-11%.
- Bin U1: 450.0 mcd (Min) to 560.0 mcd (Max)
- Bin U2: 560.0 mcd (Min) to 680.0 mcd (Max)
- Bin V1: 680.0 mcd (Min) to 900.0 mcd (Max)
- Bin V2: 900.0 mcd (Min) hadi 1120.0 mcd (Max)
Wabunifu wanapaswa kubainisha msimbo wa bin unaohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha uthabiti wa mwangaza katika vitengo vingi katika usanikisho. Kwa matumizi ambapo mwangaza kamili sio muhimu sana, bin pana au bila bin maalum yanaweza kukubalika.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Ingawa curves maalum za picha zimetajwa kwenye karatasi ya data (mfano, Mchoro 1, Mchoro 5), athari zake ni muhimu sana kwa muundo.
4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)
Uhusiano kati ya mkondo wa mbele (IF) na voltage ya mbele (VF) sio ya mstari, sawa na diode ya kawaida. V maalumF anuwai (1.8V-2.6V) kwenye 20mA ndio sehemu muhimu ya muundo. Kuendesha LED kwa mkondo wa mara kwa mara, badala ya voltage ya mara kwa mara, ni muhimu ili kudumisha pato la nuru thabiti na kuzuia kukimbia kwa joto, kwani VF hupungua kadri halijoto inavyoongezeka.
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
Mwanga unaotolewa (IV) ni takriban sawia na mkondo wa mbele ndani ya safu ya uendeshaji. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya joto linaloongezeka. Kuendesha kwa au chini ya hali ya majaribio ya 20mA iliyopendekezwa kuhakikisha utendaji bora na umri mrefu.
4.3 Spectral Distribution
Mkunjo wa utoaji wa wigo unazingatia urefu wa wigo wa kilele cha 631 nm na upana wa nusu ya kawaida wa 15 nm. Hii inafafanua kivuli maalum cha nyekundu. Urefu wa wigo unaotawala (624 nm) ni kigezo muhimu cha kuendana kwa rangi katika matumizi ambapo LEDs nyingi lazima zionekane sawa.
4.4 Utegemezi wa Joto
Utendaji wa LED unategemea joto. Kwa kawaida, ukali wa mwanga hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Safu mpana ya joto la uendeshaji (-40°C hadi +100°C) inaonyesha kifaa kimekadiriwa kufanya kazi katika mazingira yaliyokithiri, ingawa utoaji utatofautiana. Usimamizi sahihi wa joto kwenye PCB ni muhimu kwa matumizi ya sasa kubwa au ya joto la mazingira ya juu ili kudumisha mwangaza na maisha ya huduma.
5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji
5.1 Physical Dimensions and Polarity
LED inakidhi na kiwango cha EIA cha kipimo cha kifurushi cha SMD. Michoro yenye vipimo kinafafanuliwa kwenye karatasi ya data, ikijumuisha urefu, upana, kimo, na nafasi ya pini. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.2 mm. Kifurushi kina lenzi wazi kama maji, ambayo haichanganyi mwanga, na kuiruhusu rangi ya asili nyekundu ya AlInGaP kuonekana. Ubaguzi wa umeme (anodi na katodi) unaonyeshwa kwa alama za kimwili kwenye mwili wa sehemu, ambazo lazima zizingatiwe wakati wa kuweka ili kuhakikisha utendakazi sahihi.
5.2 Recommended PCB Land Pattern
Muundo unaopendekezwa wa pedi ya mawasiliano ya bodi ya mzunguko wa kuchapishwa umetolewa kwa ajili ya kuuza kwa kuyeyusha tena kwa njia ya infrared au mvuke. Kufuata muundo huu wa ardhi ni muhimu kwa kufikia viunganishi vya kuuza vilivyoaminika, usawazishaji sahihi wa kibinafsi wakati wa kuyeyusha tena, na upotezaji mzuri wa joto kutoka kwenye makutano ya LED.
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Profaili ya Uuzaji wa Reflow
Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuunganisha kwa kutumia joto la IR isiyo na risasi (Pb-free). Profaili inayopendekezwa inategemea kiwango cha J-STD-020B. Vigezo muhimu ni pamoja na:
- Joto la Kabla ya Kupashia: 150°C hadi 200°C.
- Wakati wa Kukausha Kabla ya Matumizi: Kipeo cha sekunde 120.
- Kiwango cha Juu cha Joto la Mwili: Kiwango cha juu cha 260°C.
- Muda Zaidi ya Kiwango cha Uyeyushaji: Inapendekezwa kuwa ndani ya mipaka ya kawaida ya JEDEC (kawaida sekunde 60-150).
- Mzunguko wa Juu zaidi wa Kuuza: Mara mbili.
Inasisitizwa kuwa wasifu bora unategemea muundo maalum wa PCB, mchanga wa kuuza, na tanuri. Wasifu unaotokana na JEDEC unapaswa kutumika kama lengo, na urekebishaji wa mwisho ukitegemea mapendekezo ya mtengenezaji wa mchanga wa kuuza na sifa za kiwango cha bodi.
6.2 Uuzaji wa Mkono
Ikiwa ushonjo wa mkono unahitajika, tahadhari kali lazima ichukuliwe:
- Joto la Chuma: Upeo wa 300°C.
- Muda wa Kuuza: Upeo wa sekunde 3 kwa kila pini.
- Idadi ya Nyakati: Mara moja tu. Kupokanzwa mara kwa mara kunaweza kuharibu kifurushi na muunganisho wa ndani wa die.
6.3 Usafishaji
Ikiwa usafishaji baada ya kuuza unahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumiwa. Karatasi ya data inapendekeza kuzamishwa kwa LED katika pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Visafishaji vikemikali visivyobainishwa au vikali vinaweza kuharibu lenzi ya plastiki na nyenzo za kifurushi.
7. Tahadhari za Uhifadhi na Ushughulikiaji
7.1 Uwezo Nyeti wa Unyevunyevu na Uhifadhi
Kifurushi cha LED kina usikivu wa unyevu. Mfiduo wa muda mrefu kwa unyevu wa mazingira unaweza kusababisha ufa wa popcorn wakati wa mchakato wa kuuza wa reflow wa joto la juu.
- Kifurushi Kilichotiwa Mühuri: Vifaa vinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu kwenye mfuko asilia wa kinga ya unyevu na dawa ya kukaushia ni mwaka mmoja.
- Pakua Iliyofunguliwa: Mara tu mfuko uliofungwa ukiwaziwa, mazingira ya uhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH.
- Maisha ya Sakafu: Vipengee vilivyotolewa kwenye mfuko wao wa asili vinapaswa kutiwa kwenye mchakato wa IR reflow soldering ndani ya masaa 168 (siku 7).
- Uhifadhi Uliopanuliwa: Kwa uhifadhi zaidi ya masaa 168, LEDs zinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa kwa makini chenye desiccant au kwenye chombo cha kukaushia chenye nitrojeni.
- Kupasha Joto: Vipengee vilivyofichuliwa zaidi ya maisha ya sakafu ya saa 168 vinahitaji kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau masaa 48 kabla ya kukusanywa ili kuondoa unyevunyevu uliokamatiwa.
7.2 Usanifu wa Sakiti ya Kuendesha
LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa na kuzuia mkondo kukamata, hasa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, kizuizi cha mkondo lazima kitumike mfululizo na kila LED. Datasheet inapendekeza sana usanidi huu (Circuit A) kuliko kuunganisha LED moja kwa moja sambamba bila vizuizi vya kibinafsi (Circuit B), ambayo inaweza kusababisha mwangaza usio sawa na kushindwa kwa uwezekano kutokana na usambazaji usio sawa wa mkondo unaosababishwa na VF Tofauti kati ya vitengo.
8. Taarifa za Ufungaji na Maagizo
8.1 Vipimo vya Tape na Reel
Sehemu hiyo inasambazwa kwa ajili ya usanikishaji wa kiotomatiki kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa, ulioviringishwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7 (178 mm).
- Pocket Pitch: 8 mm.
- Kiasi kwa kila Reel: Vipande 2000.
- Kiasi cha chini cha Agizo (MOQ): 500 vipande kwa idadi iliyobaki.
- Ukanda wa Kufunika: Mifuko ya vipengee tupu hufungwa kwa ukanda wa juu wa kufunika.
- Vipengele Vilivyokosekana: Kiasi cha juu cha taa mbili zinazokosekana mfululizo (mifuko tupu) huruhusiwa kulingana na maelezo ya ufungaji.
- Kawaida: Ufungaji unalingana na vipimo vya ANSI/EIA-481.
9. Vidokezo vya Utumizi na Mambo ya Kuzingatia Katika Ubunifu
9.1 Mazingira ya Kawaida ya Utumizi
LED hii imekusudiwa kutumika katika vifaa vya kawaida vya elektroniki, ikiwa ni pamoja na otomatiki ya ofisi, mawasiliano, vifaa vya nyumbani, na udhibiti wa jumla wa viwanda. Inafaa kwa kuonyesha hali, taa ya nyuma ya alama kwenye paneli za mbele, na ishara za mwanga za madhumuni ya jumla.
9.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu
- Udhibiti wa Sasa: Tumia daima kizuizi cha mfululizo au kichocheo cha mkondo thabiti maalum kuweka mkondo wa mbele. Usiunganishe moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage.
- Usimamizi wa Joto: Ingawa kifurushi ni kidogo, hakikisha eneo la shaba la kutosha kwenye pedi za PCB kutumika kama kizuizi cha joto, haswa wakati wa kufanya kazi karibu na mkondo wa juu endelevu (50mA).
- Ulinzi wa ESD: Ingawa haijaonyeshwa wazi kuwa nyeti, kushughulikia LED kwa tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli) huchukuliwa kuwa mazoea mazuri.
- Usanifu wa Kioo: Lenzi ya uwazi kama maji hutoa mwanga uliolengwa na pembe ya kuona ya 120°. Kwa mwangaza mpana zaidi au uliosambaa zaidi, lenzi za nje au viongozi vya mwanga vinaweza kuwa muhimu.
10. Ulinganishi wa Kiufundi na Tofauti
Ingawa kulinganishwa moja kwa moja na nambari nyingine za sehemu hakutolewa kwenye karatasi hii ya data ya kujitegemea, vipengele muhimu vinavyotofautisha kipengele hiki vinaweza kudhaniwa:
- Material (AlInGaP): Inatoa ufanisi wa juu na utulivu mzuri wa rangi kwa taa nyekundu za LED ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP.
- Pembe ya Kuona Pana (120°): Inatoa mwonekano mpana, na kuifanya bora kwa viashiria vya hali vilivyowekwa kwenye paneli.
- JEDEC Level 3 Preconditioning: Inaonyesha kiwango kizuri cha kustahimili unyevu kinachofaa kwa matumizi mengi ya kibiashara bila kuhitaji uhifadhi ulio kavu sana, na hurahisisha mambo ya usafirishaji.
- Standardized Packaging: Uzingo wa viwango vya kifurushi cha EIA na vipimo vya reel ya ANSI/EIA-481 unahakikisha ujumuishaji bila mshiko katika mstari wa usanikishaji wa kiotomatiki.
11. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)
Q: Je, naweza kuendesha LED hii bila kizuizi cha sasa?
A: Hapana. LED lazima iendeshwe kwa mkondo unaodhibitiwa. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kutasababisha mkondo mwingi kupita, na kunaweza kuharibu kifaa mara moja. Daima tumia resistor ya mfululizo au mzunguko wa mkondo thabiti.
Q: "Bin Code" inamaanisha nini wakati wa kuagiza?
A: Msimbo wa bin (k.m., V1, U2) unabainisha kiwango cha chini kilichohakikishiwa na cha juu zaidi cha nguvu ya mwanga ya LED katika kundi hilo. Kubainisha bin kunahakikisha uthabiti wa mwangaza katika LED zote katika bidhaa yako. Ikiwa uthabiti wa rangi ni muhimu, unaweza pwa kuhitaji kubainisha bins za wavelength.
Q: Ninaweza kuhifadhi LED hizi kwa muda gani baada ya kufungua mfuko?
A: Kwa uaminifu wa kuuza, unapaswa kuzitumia ndani ya saa 168 (siku 7) ikiwa zimehifadhiwa katika mazingira ≤30°C/60% RH. Ikiwa zimehifadhiwa kwa muda mrefu, lazima zipikwe kwa 60°C kwa saa 48 kabla ya matumizi.
Q: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya magari au matibabu?
A. The datasheet inasema kuwa imekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki. Kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee au ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha usalama (usafiri wa anga, magari, matibabu, usaidizi wa maisha), ushauri na mtengenezaji unahitajika ili kutathmini ufaafu na uwezekano wa kufuzu kipengele kwa matumizi hayo maalum.
Je, naweza kutumia uuzaji wa wimbi kwa LED hii ya SMD?
Datasheet inatoa miongozo tu kwa uuzaji wa IR reflow na uuzaji wa mkono. Vifaa vya SMD vya aina hii kwa ujumla havipendekezwi kwa uuzaji wa wimbi kwa sababu ya mshtuko wa joto na uwezekano wa uchafuzi. Uuzaji wa reflow ndio mchakato wa usanikishaji unaokusudiwa na kupendekezwa.
12. Mfano wa Uundaji wa Vitendo
Hali: Kubuni kionyeshi cha umeme "WASHI" kwa kifaa kinachotumia umeme wa 5V DC. Lengo ni kufikia mwonekano mzuri kwa mkondo wa mbele wa takriban 15mA (chini ya sehemu ya majaribio ya 20mA kwa maisha marefu zaidi).
Hesabu:
Chukua voltage ya kawaida ya mbele (VF) ya 2.2V.
Kupungua kwa voltage kinachohitajika kupitia resistor ya mfululizo (RS) ni: Vsupply - VF = 5V - 2.2V = 2.8V.
Kwa kutumia Sheria ya Ohm: RS = V / I = 2.8V / 0.015A = 186.67 Ω.
Thamani ya kawaida ya kipingamizi iliyo karibu zaidi ni 180 Ω au 200 Ω.
Uchaguzi: Chagua kipingamizi cha 180 Ω. Kuhesabu tena mkondo: I = (5V - 2.2V) / 180Ω ≈ 15.6mA. Hii ni salama na ndani ya mipaka.
Nguvu katika Kipingamizi: P = I²R = (0.0156)² * 180 ≈ 0.044W. Resistor ya kawaida ya 1/8W (0.125W) au 1/10W inatosha.
Muundo wa PCB: Weka resistor ya 180Ω mfululizo na anode ya LED. Fuata muundo wa ardhi ulipendekezwa kutoka kwenye datasheet kwa vibao vya LED, ukihakikisha eneo la shaba la kutosha la kutokwa joto. Jumuisha alama ya polarity (k.m., "+" kwa anode) kwenye silkscreen ya PCB.
13. Kanuni ya Uendeshaji
Diodi zinazotoa mwanga ni vifaa vya semiconductor vinavyobadilisha nishati ya umeme moja kwa moja kuwa mwanga kupitia mchakato unaoitwa electroluminescence. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p katika eneo lenye shughuli. Katika LED ya AlInGaP, tukio hili la kuchanganyika tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (chembe za mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa, katika kesi hii nyekundu kwa takriban 624-631 nm, huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor ya Aluminium Indium Gallium Phosphide inayotumika katika ujenzi wa chip. Kifurushi cha epoksi kilicho wazi kama maji hufunga na kulinda kipande cha semiconductor, huunda lenzi ili kuunda pato la mwanga, na ina fremu ya risasi ya chuma ambayo hutoa miunganisho ya umeme na usaidizi wa mitambo.
14. Mienendo ya Teknolojia
Uundaji wa SMD LEDs kama hii ni sehemu ya mienendo mikubwa katika optoelectronics na utengenezaji wa elektroniki. Mienendo muhimu inayoathiri vipengele kama hiyo ni pamoja na:
- Miniaturization: Mahitaji endelevu ya saizi ndogo za vifurushi ili kuwezesha mpangilio mnene wa PCB na bidhaa za mwisho zenye ukubwa mdogo zaidi.
- Ufanisi Ulioongezeka: Utafiti endelevu wa sayansi ya nyenzo unalenga kuboresha ufanisi wa mwanga (lumeni kwa wati) wa taa za LED zenye rangi, na hivyo kupunguza matumizi ya nishati kwa pato fulani la mwanga.
- Uthabiti Ulioimarishwa: Maboresho katika nyenzo za kifurushi (epoxy, silicone) na mbinu za kuunganisha die husababisha maisha marefu ya uendeshaji na utendaji bora chini ya hali ya joto la juu na unyevu mwingi.
- Sanifu: Kupitishwa kwa viwango vya tasnia kama vile ukubwa wa nyayo, saizi za reeli, na vipimo vya utendaji (kama vile ukadiriaji wa JEDEC MSL) hurahisisha mnyororo wa usambazaji na kurahisisha muundo kwa wahandisi.
- Ujumuishaji: Ingawa hiki ni kipengele tofauti, kuna mwelekeo wa kujumuisha vifaa vya elektroniki vya udhibiti (kama virekebishaji vya sasa au madereva) moja kwa moja ndani ya vifurushi vya LED, na hivyo kuunda moduli "zenye akili" za LED.
Istilahi za Uainishaji wa LED
Ufafanuzi Kamili wa Istilahi za Kiufundi za LED
Utendaji wa Kifotoelektriki
| Istilahi | Kitengo/Uwakilishaji | Maelezo Rahisi | Kwa nini ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens per watt) | Mwangaza unaotolewa kwa kila wati ya umeme, thamani kubwa inamaanisha matumizi bora ya nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Flux Mwangaza | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, unaoitwa kwa kawaida "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga ni mkali wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Joto/baridi ya mwanga, thamani za chini ni manjano/joto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Hauna kitengo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Inaathiri usahihi wa rangi, hutumiwa katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama vile maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu ya MacAdam, mfano, "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zina maana rangi inayolingana zaidi. | Inahakikisha rangi sawa katika kundi moja la LED. |
| Wavelengthu Kuu | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Inabainua ukoo wa rangi nyekundu, manjano, kijani kwa LED zenye rangi moja. |
| Spectral Distribution | Mstari wa wavelength dhidi ya ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa kwenye wavelengths. | Huathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Istilahi | Ishara | Maelezo Rahisi | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuanzisha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Mwendo wa Mbele | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu zaidi | Ifp | Peak current tolerable for short periods, used for dimming or flashing. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Voltage ya Kinyume | Vr | Upeo wa voltage ya kinyume LED inaweza kustahimili, kupita huo kunaweza kusababisha kuvunjika. | Sakiti lazima kuzuia muunganisho wa kinyume au mwinuko wa voltage. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho wa joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani mkubwa wa joto unahitaji upunguzaji wa joto wenye nguvu zaidi. |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Uwezo wa kustahimili utokaji umeme tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika sana. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LED nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Istilahi | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Joto la Kiungo | Tj (°C) | Halisi ya joto la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa mara mbili; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (masaa) | Muda unaohitajika mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelezaji wa Lumen | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobakizwa baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza katika matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ au duaradufu ya MacAdam | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Inaathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Thermal Aging | Uharibifu wa nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Istilahi | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifuniko inayolinda chip, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: usambazaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Mbele, Flip Chip | Mpangilio wa Elektrodi za Chip. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Inafunika chip ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/nyekundu, na kuchanganya kuwa nyeupe. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Determines viewing angle and light distribution curve. |
Quality Control & Binning
| Istilahi | Yaliyomo katika Mabakuli | Maelezo Rahisi | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Kikomo cha Mwanga | Msimbo mfano, 2G, 2H | Imegawanywa kulingana na mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Kifani k.m., 6W, 6X | Imegawanywa kulingana na safu ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Bin ya Rangi | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K, n.k. | Imegawanywa kulingana na CCT, kila moja ina anuwai ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji tofauti ya CCT ya eneo. |
Testing & Certification
| Istilahi | Standard/Test | Maelezo Rahisi | Significance |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Uchunguzi wa udumishaji wa lumen | Taa ya muda mrefu kwenye joto la kawaida, kurekodi kuharibika kwa mwangaza. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (na TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha makadirio ya maisha | Inakadadisi maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli za vipimo vya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa mtihani unaotambulika na tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu vyenye madhara (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji kazi wa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |