LED ya SMD ya RGB yenye Lens Nyeupe Iliyotawanyika - Kifurushi cha 5630 - Vipimo 5.6x3.0x1.9mm - Voltage 1.8-3.8V - Nguvu 0.13W - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya kifaa cha LED cha kusanikishwa kwenye uso (SMD) katika umbo la kifurushi cha 5630, chenye lens nyeupe iliyotawanyika. Kifaa hiki kinajumuisha chipi tatu za kutoa mwanga ndani ya kifurushi kimoja: moja ya Nyekundu (AlInGaP), moja ya Kijani (InGaN), na moja ya Bluu (InGaN). Usanidi huu unaruhusu uundaji wa rangi mbalimbali kupitia udhibiti wa chipi moja-moja au pamoja. Lengo kuu la muundo ni kutoa suluhisho la taa ambalo ni kompakt, la kuaminika, na lenye ufanisi linalofaa kwa michakato ya usanikishaji ya kiotomatiki.

1.1 Faida za Msingi

• Muundo Mdogo:Umbo dogo linafaa kabisa kwa matumizi yanayokabiliwa na uhaba wa nafasi kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCB).
• Ustahimilivu wa Otomatiki:Kifurushi kimeundwa kustahimili vifaa vya kiotomatiki vya kuchukua-na-kuweka na michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR), ikirahisisha uzalishaji wa wingi.
• Matokeo ya Rangi Mbalimbali:Chipi zilizojumuishwa za RGB zinaruhusu wigo mpana wa rangi, na kufanya iwe inafaa kwa viashiria vya hali, taa za nyuma, na taa za mapambo.
• Uzingatiaji wa Mazingira:Bidhaa hii inakidhi maagizo ya RoHS (Kizuizi cha Vitu hatari).
• Ufungaji wa Kawaida:Husambazwa kwenye mkanda wa mm 12 ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, zikifuata viwango vya EIA kwa usimamizi na uhifadhi wenye ufanisi.

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii imeundwa kwa aina mbalimbali za vifaa vya elektroniki ambapo taa ya kiashiria ya kuaminika na kompakt inahitajika. Maeneo ya kawaida ya matumizi ni pamoja na:

• Elektroniki za Matumizi ya Kaya:Viashiria vya hali katika simu zisizo na waya, simu za mkononi, kompyuta za mkononi, na vifaa vya nyumbani.
• Vifaa vya Kitaaluma na Viwanda:Viashiria vya paneli ya mbele katika mifumo ya mtandao, vifaa vya otomatiki ya ofisi, na paneli za udhibiti wa viwanda.
• Maonyesho na Ishara:Matumizi ya taa za ishara na alama, na pia taa za nyuma za paneli ya mbele ambapo matokea ya mwanga yaliyotawanyika na sare yanahitajika.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengo

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):Nyekundu: 130 mW; Kijani/Bluu: 114 mW. Kigezo hiki kinaonyesha nguvu ya juu kabisa ambayo LED inaweza kutawanya kama joto. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya uharibifu wa joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):100 mA kwa rangi zote chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Hii ni muhimu kwa mwamko mfupi wenye nguvu lakini si kwa uendeshaji endelevu.
• Mkondo wa Mbele wa DC (I_F):Nyekundu: 50 mA; Kijani/Bluu: 30 mA. Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo endelevu wa mbele kinachopendekezwa kwa uendeshaji wa muda mrefu unaoaminika.
• Safu za Joto:Uendeshaji: -40°C hadi +85°C; Uhifadhi: -40°C hadi +100°C. Hizi zinafafanua mipaka ya kimazingira kwa utendakazi wa kifaa na uhifadhi usio wa uendeshaji.

2.2 Sifa za Umeme na Macho

Zimepimwa chini ya hali ya kawaida ya majaribio ya Ta=25°C na I_F=20mA, isipokuwa ikitajwa vinginevyo.

• Ukubwa wa Mwanga (I_v):Kipimo muhimu cha matokea ya mwanga yanayoonwa. Thamani za Chini/Kawaida/Juu: Nyekundu: 560/-/1120 mcd; Kijani: 1400/-/2800 mcd; Bluu: 280/-/560 mcd. Chipi ya kijani inaonyesha matokea ya kawaida ya juu zaidi.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Kwa kawaida digrii 120. Pembe hii pana, inayowezeshwa na lens iliyotawanyika, hutoa mwangaza mpana na sare badala ya boriti nyembamba, ikifaa kwa matumizi ya kiashiria.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha umeme. Safu: Nyekundu: 1.8V hadi 2.6V; Kijani/Bluu: 2.8V hadi 3.8V. V_Fya chini ya chipi nyekundu ni sifa ya teknolojia ya AlInGaP ikilinganishwa na InGaN (kijani/bluu). Waundaji lazima wazingatie tofauti hizi katika muundo wa mzunguko wa kiendeshi.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P) & Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d): λ_Pni kilele cha wigo: Nyekundu ~630nm, Kijani ~518nm, Bluu ~468nm. λ_dni urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, na makundi maalum kwa kijani (520-530nm) na bluu (465-475nm).
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Kiwango cha juu cha 10 μA kwa V_R=5V. Kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma; kigezo hiki ni kwa madhumuni ya majaribio tu. Ulinzi wa mzunguko (k.m., kipingamizi kwenye mfululizo au diode) unapendekezwa ikiwa voltage ya nyuma inawezekana.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa kwenye Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinasagwa na kuwekwa kwenye makundi ya utendaji. Kifaa hiki hutumia mfumo wa kugawa kwenye makundi wa pande mbili kulingana na ukubwa wa mwanga na urefu wa wimbi kuu.

3.1 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Ukubwa wa Mwanga

Chipi ya kila rangi hugawanywa kwenye makundi tofauti kulingana na matokea yake ya mwanga kwa 20mA.

• Nyekundu:Makundi U2 (560-710 mcd), V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd).
• Kijani:Makundi W2 (1400-1800 mcd), X1 (1800-2240 mcd), X2 (2240-2800 mcd).
• Bluu:Makundi T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd).
• Toleo ndani ya kila kikundi cha ukubwa ni +/-11%.

3.2 Kugawa kwenye Makundi kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu

Inatumika kwa chipi za Kijani na Bluu kudhibiti rangi.

• Kijani:Makundi AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm).
• Bluu:Makundi AC (465-470 nm), AD (470-475 nm).
• Toleo ndani ya kila kikundi cha urefu wa wimbi ni +/-1 nm.

3.3 Msimbo wa Kikundi Uliyounganishwa (Msimbo wa Kwenye Lebo)

Msimbo mmoja wa herufi na nambari (k.m., A1, B4, D2) uliochapishwa kwenye lebo ya reeli ya bidhaa unachanganya makundi ya ukubwa wa mwanga kwa rangi zote tatu na makundi ya urefu wa wimbi kwa kijani/bluu. Jedwali hili la kurejelea kurasa huruhusu waundaji kubainisha na kununua LED zenye sifa za macho zilizodhibitiwa kwa uangalifu, na kuhakikisha uthabiti wa kuonekana katika bidhaa zao za mwisho. Kwa mfano, msimbo 'A1' unabainisha Nyekundu katika kikundi U2, Kijani katika kikundi W2, na Bluu katika kikundi T1.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinafuata kiwango cha kifurushi cha 5630. Vipimo muhimu (kwa milimita, toleo ±0.2mm isipokuwa ikitajwa) vinajumuisha urefu wa mwili wa takriban 5.6mm, upana wa 3.0mm, na urefu wa 1.9mm. Mchoro wa kina wa vipimo unabainisha maeneo ya pedi, umbo la lens, na alama za upande.

4.2 Mgawo wa Pini na Upande

Usanidi wa pedi 6 huruhusu ufikiaji huru kwa kila chipi: Pini 1 & 6: Bluu; Pini 2 & 5: Kijani; Pini 3 & 4: Nyekundu. Kathodi ya kila chipi kwa kawaida huonyeshwa kwenye mchoro wa kiwango cha chini. Upande sahihi lazima uzingatiwe wakati wa kupanga PCB na usanikishaji.

4.3 Pedi ya Kuambatanisha PCB Iliyopendekezwa

Muundo ulipendekezwa wa ardhi (kiwango cha chini) umetolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha solder, utulivu wa mitambo, na mtawanyiko wa joto wakati wa kuuza kwa kuyeyusha tena. Kufuata muundo huu ni muhimu sana kwa mavuno ya usanikishaji na uaminifu wa muda mrefu.

4.4 Ufungaji wa Mkanda na Reeli

LED zinasambazwa kwenye mkanda wa kubeba uliochorwa (upana wa mm 12) uliofungwa kwa mkanda wa kifuniko. Mkanda huo umeviringishwa kwenye reeli ya kawaida yenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Kila reeli ina vipande 1000. Ufungaji unafuata vipimo vya EIA-481-1-B, na kuhakikisha ustahimilivu na vifaa vya usanikishaji vya kiotomatiki.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Profaili ya Kuuza kwa Kuyeyusha Tena kwa IR

Profaili iliyopendekezwa ya kuyeyusha tena kwa michakato ya solder isiyo na risasi (Pb-free) imetolewa, ikifuata J-STD-020B. Profaili hii inaelezea kwa kina vigezo muhimu: joto la awali, kuchovya, joto la kilele la kuyeyusha tena (ambalo halipaswi kuzidi kiwango cha juu cha joto cha LED), na viwango vya kupoa. Kufuata profaili hii ni muhimu ili kuzuia mshtuko wa joto na uharibifu kwa kifurushi cha LED au lens ya epoksi.

5.2 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya usanikishaji kunahitajika, vimumunyisho vilivyobainishwa tu vinapaswa kutumika. Waraka wa data unapendekeza kuzamishwa kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Matumizi ya kemikali zisizobainishwa au zenye nguvu yanaweza kuharibu nyenzo za lens au alama za kifurushi.

5.3 Hali za Uhifadhi

Kifurushi Kilichofungwa:LED zilizo kwenye begi yao ya asili ya kuzuia unyevu na dawa ya kukausha zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Hewa (RH). Maisha yanayopendekezwa ya rafu chini ya hali hizi ni mwaka mmoja.
Kifurushi Kilichofunguliwa:Mara tu begi la kizuizi cha unyevu likifunguliwa, vipengele vinapaswa kutumika haraka. Ikiwa uhifadhi unahitajika, hali hazipaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Kufichuliwa kwa unyevu wa juu zaidi kunaweza kusababisha unyevu kuingizwa, ambao unaweza kusababisha \"popcorning\" (kupasuka kwa kifurushi) wakati wa kuuza kwa kuyeyusha tena.

6. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

6.1 Muundo wa Mzunguko wa Kiendeshi

Kutokana na tofauti za voltage za mbele (V_F) za chipi nyekundu, kijani, na bluu, muunganisho rahisi sambamba kwenye chanzo kimoja cha voltage haupendekezwi, kwani ingesababisha usambazaji usio sawa wa mkondo na mwangaza. Njia inayopendekezwa ni kuendesha kila njia ya rangi kwa kujitegemea na kipingamizi cha kudhibiti mkondo au, kwa udhibiti bora wa uthabiti na kudim, kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara au mzunguko wa PWM (Ubadilishaji wa Upana wa Pigo).

6.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini kiasi, muundo sahihi wa joto kwenye PCB bado ni muhimu kwa muda mrefu. Kuhakikisha eneo la kutosha la shaba linalounganishwa na pedi za joto (ikiwa zipo) au pedi za kusanikishwa kwa kifaa husaidia kutawanya joto, na kudumisha viwango vya chini vya joto la makutano na kuhifadhi matokeo ya mwanga na maisha ya huduma.

6.3 Ujumuishaji wa Macho

Lens nyeupe iliyotawanyika hutoa muundo wa utoaji wa Lambertian (pembe pana ya kuona). Kwa matumizi yanayohitaji mwanga ulioelekezwa zaidi, optiki za sekondari (kama vile viongozi vya mwanga au lensi za nje) zinaweza kuwa muhimu. Hali ya kutawanyika husaidia kupunguza viwango vya joto na kutoa muonekano sare inapotazamwa moja kwa moja.

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

Sw: Je, naweza kuendesha rangi zote tatu (RGB) sambamba kutoka kwa usambazaji mmoja wa 3.3V?
J: Si kwa ufanisi. Voltage ya mbele ya chipi za bluu na kijani (kiwango cha chini 2.8V) iko karibu na 3.3V, na kuacha kushuka kwa voltage kidogo sana kwa kipingamizi cha kudhibiti mkondo, na kufanya udhibiti wa mkondo usio sahihi na nyeti kwa tofauti za usambazaji. Chipi nyekundu (V_F~2.2V) ingepokea mkondo mwingi usio sawa. Udhibiti huru wa mkondo kwa kila njia unapendekezwa kwa nguvu.

Sw: Kuna tofauti gani kati ya Urefu wa Wimbi la Kilele na Urefu wa Wimbi Kuu?
J: Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_P) ndio hatua ya juu kabisa halisi katika usambazaji wa nguvu ya wigo wa LED. Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d) ni thamani iliyohesabiwa inayowakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga safi wa rangi moja ambao ungeonekana kuwa na rangi (hue) sawa na LED kwa mwangalizi wa kawaida wa mwanadamu. λ_dinahusika zaidi kwa ubainishaji wa rangi.

Sw: Mkondo wa juu wa DC ni 30mA kwa kijani/bluu, lakini mkondo wa juu wa pigo ni 100mA. Je, naweza kutumia PWM kwa 100mA?
J: Ndiyo, lakini kwa vikwazo vikali. Kipimo cha 100mA kinatumika tu chini ya hali maalum sana: upana wa pigo wa 0.1ms na mzunguko wa kazi wa 10% (yaani, LED inawaka kwa 0.1ms, kisha kuzimwa kwa 0.9ms). Mkondo wa wastani haupaswi kuzidi kipimo cha DC. Kwa mfano, pigo la 100mA kwa mzunguko wa kazi wa 10% husababisha mkondo wa wastani wa 10mA, ambao ni salama. Kuzidi vipimo vya upana wa pigo au mzunguko wa kazi kunaweza kusababisha joto kupita kiasi.

Sw: Ninawezaje kufasiri Msimbo wa Kikundi kwenye lebo ya reeli?
J> Msimbo wa herufi na nambari (k.m., C5, D1) ni marejeleo ya kurasa kwenye majedwali katika sehemu 4.1 na 4.2 za waraka wa data. Unatafuta msimbo huu kupata safu maalum ya ukubwa wa mwanga kwa Nyekundu, Kijani, na Bluu, na pia safu ya urefu wa wimbi kuu kwa Kijani na Bluu. Hii inahakikisha unajua sifa kamili za utendaji za LED zilizo kwenye reeli hiyo.

8. Kesi ya Muundo na Matumizi ya Vitendo

Hali: Kuunda Kiashiria cha Hali cha Rangi Nyingi kwa Ruta ya Mtandao.
Kifaa kinahitaji LED kuonyesha nguvu (kijani thabiti), shughuli za mtandao (kijani kinayowaka na kuzima), na hali za makosa (nyekundu au bluu). LED moja ya RGB kama LTST-G563EGBW inaweza kutimiza majukumu haya yote, na kuokoa nafasi kwenye PCB ikilinganishwa na kutumia LED tatu tofauti.

Utekelezaji:
1. Pini za GPIO za kontrolla kuu zimeunganishwa na transistor tatu tofauti za kiendeshi (au IC maalum ya kiendeshi cha LED), kila moja ikidhibiti njia moja ya rangi ya LED ya RGB.
2. Kwa \"Nguvu Imewashwa,\" njia ya kijani inaendeshwa kwa 10-15mA (chini sana ya kiwango chake cha juu cha 30mA) kwa kiashiria cha wazi na cha kung'aa.
3. Kwa \"Shughuli za Mtandao,\" njia hiyo hiyo ya kijani inabadilishwa kupitia PWM kwa mzunguko wa juu ili kuunda athari ya kuwaka na kuzima, na mkondo wa wastani bado ukiwa ndani ya mipaka.
4. Kwa hali ya \"Hitilafu,\" njia nyekundu inaweza kuangazwa. \"Hitilafu Muhimu\" maalum zaidi inaweza kutumia njia ya bluu au mchanganyiko (k.m., nyekundu+bluu = magenta).
5. Pembe pana ya kuona ya digrii 120 ya lens iliyotawanyika inahakikisha hali inaonekana kutoka pembe mbalimbali karibu na ruta.
6. Kwa kubainisha msimbo mkali wa kugawa kwenye makundi (k.m., kuhitaji Kijani katika kikundi X1 na kikundi maalum cha urefu wa wimbi), muundaji anahakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika vitengo vyote vya ruta vilivyotengenezwa.

9. Utangulizi wa Teknolojia

LED hii hutumia teknolojia mbili kuu za nyenzo za semikondukta:
Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP):Inatumika kwa chipi inayotoa mwanga mwekundu. Mfumo huu wa nyenzo una ufanisi katika kutoa mwanga katika sehemu ya nyekundu hadi ya manjano ya wigo na kwa kawaida huonyesha voltage ya mbele ya chini kuliko LED zenye msingi wa InGaN.
Indium Gallium Nitride (InGaN):Inatumika kwa chipi zinazotoa mwanga wa kijani na bluu. Kwa kubadilisha uwiano wa indiamu/gali katika muundo wa fuwele, pengo la bendi—na hivyo urefu wa wimbi linalotolewa—linaweza kubadilishwa. Kufikia mwanga wa kijani wenye ufanisi wa juu na InGaN kihistoria kumekuwa changamoto zaidi kuliko bluu, jambo linaloonyeshwa katika vigezo tofauti vya utendaji (k.m., voltage ya mbele, ufanisi) kati ya chipi za kijani na bluu, licha ya kutumia nyenzo ya msingi ile ile.

Lens nyeupe iliyotawanyika kwa kawaida hutengenezwa kwa epoksi au hariri ya silikoni iliyochanganywa na chembe zinazotawanyika. Nyenzo hii ya kutawanyisha hupanga upya mwelekeo wa mwanga unaotolewa na chipi ndogo, na kuubadilisha kutoka boriti nyembamba na yenye mwelekeo kuwa muundo mpana wa utoaji wa Lambertian, na kufanya uso mzima wa lens uonekane mkang'aa kwa usawa.

10. Mienendo ya Maendeleo

Uwanja wa LED za SMD unaendelea kubadilika kufuatia njia kadhaa muhimu zinazohusiana na vipengele kama hivi:
Kuongezeka kwa Ufanisi (Lumeni kwa Watt):Uboreshaji endelevu katika ukuaji wa epitaxial, muundo wa chipi, na mbinu za kutoa mwanga zinaongeza kwa kasi matokea ya mwanga kwa mkondo maalum wa pembejeo, na kuruhusu viashiria vya kung'aa zaidi au matumizi ya nguvu ya chini.
Uthabiti wa Rangi na Kugawa kwenye Makundi:Maendeleo katika udhibiti wa mchakato wa uzalishaji yanapunguza tofauti ya asili katika sifa za LED. Hii huruhusu vipimo vikali vya kugawa kwenye makundi au hata ofa za \"bila makundi\", na kurahisisha usimamizi wa hesabu kwa wazalishaji na kuhakikisha uthabiti bora wa rangi katika bidhaa za mwisho.
Kufanywa Vidogo na Ujumuishaji:Hamasa ya vifaa vidogo vya elektroniki inasukuma kwa LED katika vifurushi vidogo zaidi. Zaidi ya hayo, ujumuishaji unaongezeka, na vifurushi ngumu zaidi vya chipi nyingi (k.m., RGBW, LED zinazoweza kushughulikiwa na viendeshi vilivyojumuishwa) zikikawa za kawaida ili kurahisisha muundo wa mzunguko.
Nyenzo za Uaminifu wa Juu:Maendeleo ya nyenzo za lens zenye nguvu zaidi (kama vile silikoni za joto la juu) na miundo ya vifurushi huboresha ukinzani wa mzunguko wa joto, unyevu, na mazingira magumu, na kupanua nafasi zinazowezekana za matumizi.