SMD LED LTST-C950RKRKT-5A Mwongozo wa Ufundi - Nyekundu AlInGaP - 5mA - 180-710mcd - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya LED yenye mwangaza mkubwa, iliyoundwa kwa mchakato wa usanikishaji wa kiotomatiki. Kifaa hiki hutumia nyenzo ya kisasa ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga mwekundu, na kutoa ufanisi bora wa mwanga na usafi wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED. Imefungwa ndani ya lenzi ya kioo wazi kama maji, na kifurushi chake kinafuata kipimo cha kawaida cha EIA, na kufanya kiweze kutumika na vifaa vingi vya kiotomatiki vya kuchukua-na-kuweka na vya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared vinavyotumika katika utengenezaji wa kisasa wa elektroniki.

Faida kuu za LED hii ni pamoja na umbo lake dogo, uwezo wa kutumika katika maombi yenye nafasi ndogo, na kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari). Imeundwa kwa kuaminika katika mazingira magumu, na kiwango maalum cha joto cha uendeshaji. Soko kuu na matumizi yake yanajumuisha miundombinu ya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ofisini, vifaa vya nyumbani, paneli za udhibiti wa viwanda, na elektroniki za watumiaji. Matumizi maalum yanajumuisha taa za nyuma za kibodi, viashiria vya hali na nguvu, ujumuishaji katika maonyesho madogo, na taa za ishara au alama katika vifaa mbalimbali.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwa kuzidi, kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Thamani hizi zimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Upeo wa mkondo wa mbele unaoendelea (DC) ni 30 mA. Kwa uendeshaji wa mipigo, mkondo wa kilele wa mbele wa 80 mA unaruhusiwa chini ya hali maalum: mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1 ms. Upeo wa nguvu inayotumiwa ni 75 mW. Kifaa kinaweza kufanya kazi katika safu ya joto la mazingira ya -30°C hadi +85°C na kuhifadhiwa kati ya -40°C na +85°C. Kipimo muhimu kwa usanikishaji ni hali ya kuuza kwa infrared, ambayo imekadiriwa kwa joto la kilele la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 10, ambayo ni kawaida kwa michakato ya kuyeyusha isiyo na risasi.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Tabia za umeme na mwanga hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio kwa Ta=25°C na mkondo wa mbele (IF) wa 5 mA, isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Nguvu ya mwanga (Iv), kipimo muhimu cha mwangaza, ina safu pana ya kawaida kutoka 180.0 mcd (millicandela) hadi 710.0 mcd, ambayo imegawanywa zaidi katika makundi maalum. Pembe ya kuona, inayofafanuliwa kama 2θ1/2 ambapo nguvu ni nusu ya thamani ya mhimili, ni digrii 25, ikionyesha muundo wa boriti iliyolengwa. Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λP) kwa kawaida ni 639 nm, ukiangukia ndani ya wigo nyekundu. Urefu wa wimbi kuu (λd), ambao hufafanua rangi inayoonekana, kwa kawaida ni 631 nm. Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ) ni 20.0 nm, ukielezea usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa. Voltage ya mbele (VF) inatofautiana kutoka chini ya 1.6 V hadi juu ya 2.2 V kwa 5 mA. Mkondo wa nyuma (IR) umebainishwa kuwa upeo wa 10 µA wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5 V inatumika.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Nguvu ya Mwanga

Ili kuhakikisha uthabiti katika mwangaza kwa matumizi ya uzalishaji, LED zimegawanywa katika makundi kulingana na nguvu yao ya mwanga iliyopimwa kwa 5 mA. Orodha ya msimbo wa makundi ni kama ifuatavyo: Msimbo wa Kundi \"S\" unashughulikia nguvu kutoka 180.0 mcd hadi 280.0 mcd. Msimbo wa Kundi \"T\" unashughulikia nguvu kutoka 280.0 mcd hadi 450.0 mcd. Msimbo wa Kundi \"U\" unashughulikia nguvu kutoka 450.0 mcd hadi 710.0 mcd. Toleo la +/- 15% linatumika kwenye mipaka ya kila kundi la nguvu ya mwanga. Uugawaji huu huruhusu wabunifu kuchagua LED zenye viwango vya chini vya mwangaza vilivyohakikishwa kwa mahitaji maalum ya matumizi yao, na kuhakikisha usawa wa kuonekana katika bidhaa zinazotumia LED nyingi.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya picha inarejelewa kwenye waraka (mfano, Kielelezo 1 kwa kipimo cha wigo, Kielelezo 5 kwa pembe ya kuona), miviringo ya kawaida ya utendaji wa kifaa cha aina hii kwa ujumla ingejumuisha uhusiano kadhaa muhimu. Mviringo wa Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (I-V) ungeonyesha uhusiano wa kielelezo unaoashiria diode, na voltage ikipanda kwa kasi baada ya kizingiti cha kuwasha. Mviringo wa Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele kwa kawaida ungeonyesha ongezeko la mwangaza karibu na mstari sawa na mkondo hadi mahali fulani, baada ya hapo ufanisi unaweza kupungua kwa sababu ya athari za joto. Mviringo wa Nguvu ya Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira ni muhimu sana, kwani pato la LED kwa ujumla hupungua kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka. Kwa LED nyekundu ya AlInGaP, kupungua kwa nguvu kwa joto kwa kawaida ni kidogo kuliko kwa teknolojia nyingine za LED lakini bado ni sababu muhimu ya kubuni. Mviringo wa Usambazaji wa Wigo ungeonyesha kilele kimoja kilichozingatia karibu 639 nm na nusu-upana uliobainishwa, na kuthibitisha usafi wa rangi.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Ubaguzi wa Miguu

LED imewekwa ndani ya kifurushi cha kawaida cha kifaa cha kukanyaga uso (SMD). Rangi ya lenzi ni wazi kama maji, na rangi ya chanzo cha mwanga ni nyekundu kutoka kwa chipu ya AlInGaP. Vipimo vyote muhimu vya kifurushi vinatolewa kwa milimita, na toleo la kawaida la ±0.1 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Waraka unajumuisha mchoro wa kina wa vipimo unaonyesha urefu, upana, kimo, umbali wa pini, na sifa nyingine muhimu za mitambo. Ubaguzi wa miguu unaonyeshwa na muundo wa mwili wa kifurushi, kwa kawaida kwa alama ya cathode (kama vile mwanya, nukta, au kona iliyopigwa) upande mmoja. Mwelekeo sahihi wakati wa kuweka kwenye bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) ni muhimu kwa uendeshaji sahihi.

5.2 Pad Iliyopendekezwa ya Kuambatanisha PCB

Muundo ulipendekezwa wa ardhi (ukubwa wa mguu) kwa PCB umetolewa ili kuhakikisha kuuza kwa kuaminika na utulivu wa mitambo. Muundo huu unabainisha ukubwa na umbo wa pedi za shaba za anode na cathode, pamoja na ufunguzi ulipendekezwa wa kifuniko cha solder. Kufuata ukubwa huu wa mguu ulipendekezwa husaidia kufikia umbo sahihi la fillet ya solder, kuzuia \"kujikunja\" (kifaa kusimama wima), na kuhakikisha muunganisho mzuri wa joto na umeme.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Kuuza kwa Kuyeyusha kwa IR

Kwa michakato ya usanikishaji isiyo na risasi, wasifu maalum wa kuuza kwa kuyeyusha unapendekezwa. Wasifu huu unajumuisha hatua ya joto la awali katika safu ya 150°C hadi 200°C, na muda wa juu wa joto la awali wa sekunde 120 ili kupokanzwa bodi na kifaa polepole na kuamilisha flux. Joto la juu la mwili halipaswi kuzidi 260°C. Muda juu ya joto la kioevu cha solder (kwa kawaida karibu 217°C kwa aloi za SAC) na hasa muda ndani ya 5°C ya joto la kilele unapaswa kudhibitiwa; waraka unabainisha upeo wa sekunde 10 kwenye joto la kilele. Kifaa hakipaswi kufanyiwa zaidi ya mizunguko miwili ya kuyeyusha chini ya hali hizi. Inasisitizwa kuwa wasifu bora unategemea ubunifu maalum wa PCB, mchanga wa solder, na tanuri, na unapaswa kubainishwa ipasavyo, kwa kutumia viwango vya JEDEC kama mwongozo.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono kwa chuma kunahitajika, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha kuuza halipaswi kuzidi 300°C, na muda wa kuwasiliana na terminali ya LED unapaswa kuwa mdogo hadi upeo wa sekunde 3 kwa kila kiunganishi. Kuuza kwa mkono kunapaswa kufanywa mara moja tu ili kuepuka uharibifu wa mkazo wa joto kwa die ya ndani na vifungo vya waya.

6.3 Kuhifadhi na Kushughulikia

LED ni vifaa vyenye usikivu wa unyevu (MSL 3). Wakati zinahifadhiwa kwenye mfuko wao wa asili uliofungwa na unyevu na dawa ya kukausha, zinapaswa kuwekwa kwa 30°C au chini na unyevu wa jamaa (RH) wa 90% au chini, na kutumika ndani ya mwaka mmoja. Mara tu ufungaji wa asili unapofunguliwa, mazingira ya kuhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Vipengee vilivyotolewa kutoka kwa ufungaji wao wa asili kwa nadhira vinapaswa kuuzwa kwa kuyeyusha kwa IR ndani ya wiki moja. Kwa kuhifadhi kwa muda mrefu nje ya mfuko wa asili, lazima vihifadhiwe kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukaushi au kwenye kikaushi cha nitrojeni. Ikiwa vimehifadhiwa visivyofungwa kwa zaidi ya wiki moja, kukausha kwa takriban 60°C kwa angalau masaa 20 kunahitajika kabla ya usanikishaji wa solder ili kuondoa unyevu uliokwama na kuzuia uharibifu wa \"popcorn\" wakati wa kuyeyusha.

6.4 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au isopropyl kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja kunakubalika. Matumizi ya visafishaji vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu lenzi ya epoksi na nyenzo za kifurushi.

6.5 Tahadhari za Kutokwa na Umeme tuli (ESD)

LED ni nyeti kwa kutokwa na umeme tuli na mikondo ya mawimbi, ambayo inaweza kudhoofisha au kuharibu kiunganishi cha semikondukta. Udhibiti sahihi wa ESD lazima utekelezwe wakati wa kushughulikia na usanikishaji. Hii inajumuisha matumizi ya mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini, glavu za kupinga umeme tuli, na kuhakikisha vifaa vyote na nyuso za kazi zimewekwa ardhini ipasavyo.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

LED hutolewa zikiwa zimefungwa kwa usanikishaji wa kiotomatiki. Zimewekwa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa na upana wa 12 mm. Ukanda huo umeviringishwa kwenye reel ya kawaida ya kipenyo cha inchi 7 (178 mm). Kila reel ina vipande 2000. Kwa idadi ndogo kuliko reel kamili, kiwango cha chini cha kifurushi cha vipande 500 kinapatikana kwa hisa iliyobaki. Ukanda una muhuri wa kifuniko cha juu kulinda vipengele. Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481. Upeo wa vipengele viwili mfululizo vilivyokosekana (mifuko tupu) huruhusiwa kwa kila reel.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Ubunifu wa Mzunguko wa Kuendesha

LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza thabiti na umri mrefu, lazima iendeshwe na mkondo uliodhibitiwa, sio voltage fasta. Njia rahisi na inayopendekezwa zaidi ya kuendesha ni kutumia kipingamizi cha kikomo cha mkondo kwa kila LED, kama inavyoonyeshwa kwenye \"Mzunguko A\" kwenye waraka. Usanidi huu, unaoendeshwa na chanzo cha voltage (Vcc), unahakikisha kuwa tofauti katika voltage ya mbele (VF) ya LED binafsi hazisababishi tofauti kubwa katika mkondo na, kwa hivyo, mwangaza wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba. Thamani ya kipingamizi (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo IF ndio mkondo wa mbele unaotaka (mfano, 5 mA kwa majaribio, hadi 30 mA upeo unaoendelea).

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa kifurushi ni kidogo, kusimamia joto ni muhimu kwa kudumisha utendaji na uaminifu. Nguvu ya mwanga hupungua kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka. Katika matumizi ambapo LED inaendeshwa kwa au karibu na mkondo wake wa juu, au katika joto la juu la mazingira, umakini unapaswa kulipwa kwa mpangilio wa PCB. Kutoa eneo la kutosha la shaba karibu na pedi za LED kunaweza kutumika kama kizuizi cha joto, na kusaidia kutawanya joto kutoka kwa kifaa. Inashauriwa pia kuepuka kuweka karibu na vipengele vingine vinavyozalisha joto.

8.3 Vikwazo vya Matumizi

Kifaa hiki kinakusudiwa kutumika katika vifaa vya kawaida vya elektroniki. Kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya (kama vile katika usafiri wa anga, usaidizi wa maisha ya matibabu, au mifumo muhimu ya usalama), mashauriano maalum na sifa zinahitajika, kwani vipengele vya kiwango cha kibiashara huenda visifai.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), chipu ya AlInGaP inayotumika katika kifaa hiki inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha mwangaza mkubwa zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha. Lenzi ya kioo wazi, tofauti na lenzi iliyotawanyika au yenye rangi, inaongeza pato la mwanga kwa kiwango cha juu na kutoa hatua ya rangi yenye nguvu na iliyokamilika. Kifurushi cha kiwango cha EIA kinahakikisha utangamano mpana na laini za kiwango cha tasnia za usanikishaji na maktaba za ukubwa wa mguu, na kupunguza utata wa kubuni na utengenezaji. Uwezo wa kifaa kutumika na kuuza kwa kuyeyusha kwa infrared na kiwango chake cha usikivu wa unyevu (MSL 3) ni kawaida kwa vipengele vya kisasa vya SMD, na kukifanya kifanane na michakato ya kiwango cha juu ya utengenezaji.

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

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?
A: Urefu wa wimbi la kilele (λP) ni urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu wa wigo uko kiwango cha juu (639 nm). Urefu wa wimbi kuu (λd) unatokana na mchoro wa rangi wa CIE na unawakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monokromati ambao ungefanana na rangi ya LED (631 nm). Urefu wa wimbi kuu unahusiana zaidi na rangi inayoonekana.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 20 mA kwa mfululizo?
A: Ndiyo. Upeo wa mkondo wa mbele unaoendelea ni 30 mA. Kuiendesha kwa 20 mA iko ndani ya vipimo. Kumbuka kuwa nguvu ya mwanga kwa kawaida huongezeka na mkondo, lakini thamani halisi kwa 20 mA itahitaji kukadiriwa kutoka kwa miviringo ya kawaida ya utendaji au kupimwa, kwani waraka unabainisha nguvu kwa 5 mA.

Q: Kwa nini kipingamizi cha mfululizo kinahitajika hata kama voltage ya usambazaji wangu inalingana na voltage ya mbele ya LED?
A: Voltage ya mbele (VF) ina safu (1.6V hadi 2.2V). Ikiwa voltage ya usambazaji imewekwa kwa, kwa mfano, 2.0V, LED yenye VF ya 1.6V itapata mkondo mkubwa zaidi kuliko ulivyokusudiwa, na kusababisha joto la kupita kiasi na kushindwa. Kipingamizi cha mfululizo hutoa mkondo thabiti, unaotabirika bila kujali tofauti asilia katika VF kutoka kwa LED moja hadi nyingine.

Q: Ninawezaje kuchagua kundi sahihi kwa matumizi yangu?
A: Chagua kundi kulingana na mwangaza wa chini unaohitajika kwa muundo wako chini ya hali maalum za kuendesha. Ikiwa usawa ni muhimu (mfano, katika safu ya taa za hali), kubainisha kundi moja, lenye mipaka madogo (kama T au U) na kuagiza vitengo vyote kutoka kwa kundi hilo kutahakikisha muonekano thabiti. Kwa matumizi yasiyo muhimu sana, kundi pana au mchanganyiko wa makundi yanaweza kukubalika kwa ajili ya kuokoa gharama.

11. Kesi ya Kubuni na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Paneli ya Kiashiria cha Hali kwa Ruta ya Mtandao
Mbunifu anaanzisha paneli yenye LED nne nyekundu za hali zinazoonyesha shughuli za \"Nguvu,\" \"Mtandao,\" \"Wi-Fi,\" na \"Ethernet\". LED zinahitajika kuonekana wazi katika mazingira ya ofisi yenye mwanga mzuri. Mfumo wa usambazaji wa nguvu ni 3.3V. Mbunifu anachagua LED hii kwa mwangaza wake mkubwa na kifurushi cha kawaida. Ili kufikia kiashiria cha mwangaza, anaamua kuendesha kila LED kwa 10 mA. Kwa kutumia VF ya kawaida ya 1.9V, anahesabu kipingamizi cha mfululizo: R = (3.3V - 1.9V) / 0.01A = 140 Ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 150 Ohm kinachaguliwa. Ili kuhakikisha LED zote nne zina mwangaza sawa, mbunifu anabainisha Kundi \"T\" (280-450 mcd) katika orodha ya vifaa. Mpangilio wa PCB unajumuisha muundo ulipendekezwa wa ardhi na kiasi kidogo cha kumwaga shaba karibu na pedi kwa ajili ya kupunguza joto kidogo. Nyumba ya usanikishaji hutumia wasifu uliotolewa wa kuyeyusha kwa IR, na bidhaa ya mwisho inaonyesha viashiria vya hali thabiti, vya mwangaza, na vya kuaminika.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi zinazotoa Mwanga (LED) ni vifaa vya semikondukta vinavyotoa mwanga wakati mkondo wa umeme unapita ndani yao. LED hii maalum hutumia semikondukta ya mchanganyiko ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa eneo lake linalofanya kazi. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa nyenzo za aina-n na mashimo kutoka kwa nyenzo za aina-p huingizwa kwenye eneo linalofanya kazi. Wakati vibeba maliki haya vinaungana tena, hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Nishati maalum ya pengo la bendi ya nyenzo ya AlInGaP huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa, ambayo katika kesi hii iko katika sehemu nyekundu ya wigo unaoonekana (takriban 631-639 nm). Lenzi ya epoksi wazi kama maji hufunga chipu, kuitunza kutokana na mazingira, na kuunda boriti ya pato la mwanga.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo wa jumla katika teknolojia ya SMD LED unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), ambayo inaruhusu ama kuongezeka kwa mwangaza kwa nguvu sawa au kupunguzwa kwa matumizi ya nguvu kwa pato sawa la mwanga. Pia kuna harakati kuelekea kupunguzwa kwa ukubwa, na kifurushi kikipungua hata kidogo huku kikidumisha au kuboresha utendaji wa macho. Kuaminika kwa juu zaidi na maisha marefu ya uendeshaji ni malengo ya kila wakati, yanayopatikana kupitia uboreshaji wa ubunifu wa chipu, nyenzo za kifurushi, na usimamizi wa joto. Zaidi ya hayo, kugawa katika makundi madogo zaidi na uthabiti bora wa rangi ni muhimu zaidi kwa matumizi yanayohitaji ubora wa juu wa kuona, kama vile taa za nyuma za maonyesho na taa za magari. Ujumuishaji wa elektroniki za udhibiti, kama vile viendeshi vya mkondo thabiti, ndani ya kifurushi cha LED yenyewe ni mwenendo mwingine unaokua, na kurahisisha ubunifu wa mzunguko kwa mtumiaji wa mwisho.