1. Product Overview
LTW-110ZDS5 ni kifaa cha kuchomwa kwenye uso (SMD) cha diode inayotoa mwanga (LED) kilichoundwa kwa ajili ya mkusanyiko wa kisasa wa elektroniki wenye nafasi ndogo. Ni miongoni mwa familia ya vipengele vidogo vilivyoboreshwa kwa michakato ya kuchukua-na-kuweka kiotomatiki na ya kuuza kwa kuyeyusha. Muundo huu maalum hutumia chip ya semiconductor ya InGaN (Indium Gallium Nitride) kutoa mwanga mweupe, uliowekwa kwenye usanidi wa kifurushi kinachoangaliwa kwa upande. Mwelekeo huu una manufaa hasa kwa matumizi ambapo mwanga unahitaji kutolewa sambamba na uso wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB), kama vile kwenye paneli zilizowashwa kwa ukingo au viashiria vya hali vinavyoonekana kutoka upande wa kifaa.
Falsafa ya msingi ya muundo nyuma ya kijenzi hiki ni kutoa chanzo cha mwanga cha kuaminika na chenye mng'ao kinachojumuishwa kwa urahisi katika mtiririko wa utengenezaji wa kiwango kikubwa. Kifurushi chake kinatii viwango vya EIA (Electronic Industries Alliance), kuhakikisha utangamano na vifaa vya kiwango cha tasnia vya kushughulikia na kuweka. Kijenzi kinasambazwa kwenye mkanda wa kubeba wa milimita 8 ulioviringishwa kwenye makoleo yenye kipenyo cha inchi 7, ambao ni umbizo la kawaida la laini za mkusanyiko wa kiotomatiki, na hurahisisha upakiaji wenye ufanisi katika mashine za kuweka.
1.1 Vipengele na Faida za Msingi
- Kufuata Mahitaji ya Mazingira: Kifaa hiki kimetengenezwa kukidhi maagizo ya ROHS (Restriction of Hazardous Substances), na kuhakikisha hakina vifaa hatarishi maalum kama risasi, zebaki, na kadimiamu.
- Teknolojia ya Kisasa ya Semiconductor: Inatumia chipi ya InGaN yenye Mwangaza wa Juu Sana. Teknolojia ya InGaN inajulikana kwa ufanisi wake wa juu na uwezo wa kutoa mwanga mkali wa bluu na nyeupe, ambao kwa kawaida hubadilishwa kuwa nyeupe kwa kutumia mipako ya fosforasi.
- Uandali wa Uzalishaji: Ina mwisho uliowekewa bati, ambao unaboresha uwezo wa kuuziwa, hasa kwa aloi za kuuzia zisizo na risasi (Pb-free). Inaendana kabisa na mchakato wa kuuzia kwa kujirudia kwa mionzi ya infrared (IR), ambayo ndiyo njia kuu ya kukusanywa kwa SMD.
- Uendanaji wa Muundo: Kifaa hiki kinaendana na I.C. (Integrated Circuit), ikimaanisha kwamba mahitaji yake ya kuendesha (sasa, voltage) yanaweza kudhibitiwa kwa urahisi na matokeo ya kiwango cha mantiki ya kawaida au saketi rahisi za kuendesha ambazo hupatikana kwa kawaida pamoja na I.C. zingine kwenye bodi.
- Automation Friendly: The standardized EIA package and tape-and-reel packaging ensure reliable performance in high-speed automatic placement equipment, minimizing placement errors and increasing production throughput.
1.2 Target Market and Applications
LED hii imeundwa kwa vifaa mbalimbali vya elektroniki ambapo mwanga wa kuonyesha, wa nyuma, au wa ishara unahitajika katika umbo dogo. Maeneo yake makuu ya matumizi ni pamoja na:
- Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali kwenye ruta, modem, swichi, na vituo vya msingi.
- Office Automation and Computing: Keyboard backlighting in laptops, status lights on printers, scanners, and external storage devices.
- Consumer Electronics and Home Appliances: Viashiria vya nguvu, hali, au utendaji kwenye vifaa vya sauti/video, vifaa vya jikoni, na vifaa vya nyumba mahiri.
- Vifaa vya Viwanda: Viashiria vya paneli kwa mashine, mifumo ya udhibiti, na vifaa vya kipimo.
- Maonyesho Maalum: Taa za Nyuma za Vibonye, Maonyesho Madogo, na Kutoa Mwangaza kwa Alama au Icons kwenye Paneli za Kudhibiti.
2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina wa Kitu Lengwa
Utendaji wa LTW-110ZDS5 umebainishwa na seti kamili ya vigezo vya umeme, vya macho, na vya joto. Kuelewa vipimo hivi ni muhimu kwa muundo sahihi wa saketi na kuhakikisha uimara wa muda mrefu.
2.1 Viwango Vya Juu Kabisa
Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwapitwa, kifaa kinaweza kuharibika kudumu. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa katika matumizi ya kawaida.
- Power Dissipation (Pd): 70 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu za umeme ambazo kifaa kinaweza kutawanya kama joto bila kuharibika. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto la kupita kiasi la makutano, kupungua kwa mwanga unaotolewa, na kupunguza maisha ya kifaa.
- Forward Current (DC): 20 mA. Hii ndiyo mkondo wa moja kwa moja unaoendelea kwa kiwango cha juu unaopendekezwa kwa uendeshaji wa kuaminika. Hali ya kawaida ya uendeshaji iliyobainishwa kwenye karatasi ya data ni 5mA.
- Kilele cha Mkondo wa Mbele: 100 mA, lakini tu chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa wajibu 1/10, upana wa msukumo 0.1ms). Hii inaruhusu vipindi vifupi vya mwangaza wa juu zaidi, kama vile katika viashiria vinavyowaka na kuzima, bila kupashwa joto kupita kiasi.
- Safu ya Joto ya Uendeshaji: -20°C to +80°C. The device is guaranteed to function within this ambient temperature range.
- Storage Temperature Range: -40°C to +85°C. The device can be stored without operation within this wider range.
- Infrared Soldering Condition: Inaweza kukimya halijoto ya kilele cha 260°C kwa sekunde 10. Hii ni kigezo muhimu cha michakato ya usanikishaji isiyo na Pb, ikifafanua wasifu wa joto ambacho kijenzi kinaweza kuvumilia wakati wa kufunga tena.
2.2 Electrical and Optical Characteristics (at Ta=25°C)
Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio.
- Luminous Intensity (Iv): Inaanzia 28.0 mcd (millicandela) Kiwango cha Chini hadi 112.0 mcd Kiwango cha Juu kwenye mkondo wa majaribio (IF) wa 5mA. Thamani halisi kwa kitengo maalum huangukia katika kiwango cha bin (N, P, Q). Ukubwa huo unapimwa kwa kichujio kinachofanana na mwitikio wa jicho la binadamu kwa mwanga (mwinuko wa CIE).
- Pembe ya Kuona (2θ1/2): Digrii 130. Hii ndiyo pembe kamili ambayo kiwango cha mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele (kipimwa kwa digrii 0, perpendicular moja kwa moja kwa chip). Pembe pana ya kuona kama hii ni sifa ya LED za mtazamo wa upande na hutoa mwanga mpana na sawasawa.
- Kuratibu za Rangi (x, y): Thamani za kawaida ni x=0.304, y=0.301 kwenye 5mA. Viwianishi hivi kwenye chati ya rangi ya CIE 1931 hueleza rangi inayoonekana ya mwanga mweupe. Vitengo maalum vinagawanywa katika makundi ya rangi (S1-S6). Uvumilivu wa ±0.01 unatumika kwa viwianishi hivi.
- Voltage ya Mbele (VF): Kati ya 2.70V na 3.15V kwenye 5mA. Hii ni upungufu wa voltage kwenye LED inapopitisha mkondo maalum. Vitengo vinagawanywa katika makundi (L7, L8, L9) kulingana na kigezo hiki. VF ya chini kwa ujumla inaonyesha ufanisi wa juu wa umeme.
- Mkondo wa Nyuma (IR): 0.6 to 1.2 μA at a reverse voltage (VR) of 10mA. Critical Note: The datasheet explicitly states this test condition is for IR (Infrared) testing only and that the device is Haijabuniwa kwa uendeshaji wa nyumaKutumia bias ya nyuma katika mzunguko kunaweza kuharibu LED.
2.3 Sifa za Mafuta
Ingawa haijawekwa wazi kama takwimu ya upinzani wa joto (RθJA), utendaji wa mafuta unadokezwa kupitia kiwango cha utupaji wa nguvu (70mW) na anuwai ya halijoto ya uendeshaji. Halijoto ya juu ya makutano ni kipengele muhimu katika uimara wa LED. Kuendesha LED kwenye mikondo chini ya kiwango cha juu, kuhakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB kwa ajili ya kupoeza joto (kama inavyoonyeshwa kwenye mpangilio ulipendekezwa wa pedi), na kudumisha halijoto ya mazingira ndani ya vipimo vyote ni muhimu kwa usimamizi wa utendaji wa mafuta.
3. Mfumo wa Ufafanuzi wa Nafasi ya Bin
Ili kuzingatia tofauti za asili katika utengenezaji wa semiconductor, LED zimepangwa katika maben ya utendaji. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua vipengele vilivyo na sifa zilizodhibitiwa kwa uangalifu kwa ajili ya matumizi yao.
3.1 Cheo cha Voltage ya Mbele (VF)
LED zinasagwa kulingana na kushuka kwa voltage ya mbele kwenye 5mA.
- Bin L7: VF = 2.70V to 2.85V
- Bin L8: VF = 2.85V to 3.00V
- Bin L9: VF = 3.00V to 3.15V
Tolerance on each bin is ±0.1V. Selecting LEDs from the same VF bin ensures consistent brightness when driven by a constant voltage source or simplifies current-limiting resistor calculation for series strings.
3.2 Luminous Intensity (Iv) Rank
LEDs are sorted based on their light output intensity at 5mA.
- Bin N: Iv = 28.0 mcd to 45.0 mcd
- Bin P: Iv = 45.0 mcd to 71.0 mcd
- Bin Q: Iv = 71.0 mcd to 112.0 mcd
Tolerance on each bin is ±15%. This binning is crucial for applications requiring uniform brightness across multiple LEDs, such as in backlighting arrays or multi-indicator panels.
3.3 Hue (Chromaticity) Rank
This is the most complex binning, defining the color point of the white light on the CIE 1931 diagram. Six bins (S1 through S6) are defined, each representing a small quadrilateral area on the (x,y) coordinate plane. For example, Bin S3 covers coordinates approximately from (0.294, 0.254) to (0.314, 0.315). A tolerance of ±0.01 is applied. This binning is essential for applications where color consistency is critical, preventing noticeable differences in white tint (e.g., cool white vs. warm white) between adjacent LEDs.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Karatasi ya data inajumuisha mikunjo ya kawaida ya sifa ambayo hutoa ufahamu wa thamani zaidi ya pointi za data zilizoorodheshwa kwenye jedwali.
4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current
Mkunjo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa kuendesha. Kwa kawaida haufuati mstari ulionyooka. Ingawa pato linaongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo, ufanisi (lumeni kwa wati) mara nyingi hufikia kilele katika mkondo ulio chini ya upeo halisi. Kufanya kazi katika hali ya kawaida ya 5mA kwa kifaa hiki kunaweza kuwa usawa mzuri wa mwangaza na ufanisi.
4.2 Forward Voltage vs. Forward Current
Curve hii inaonyesha sifa za I-V za diode. Voltage ya mbele huongezeka kwa sasa lakini si kwa mstari sawa. Kuelewa curve hii ni muhimu kwa kubuni saketi za kuendesha, hasa wakati wa kutumia vifaa vya usambazaji wa voltage ya kawaida, kwani mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya sasa na, kwa hivyo, mwangaza.
4.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature
This curve is critical for understanding thermal effects. As the ambient temperature rises, the luminous intensity of an LED generally decreases. The slope of this curve indicates the thermal sensitivity of the device. Designers must derate the expected light output if the LED will operate in a high-temperature environment.
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Dimensions
The datasheet provides a detailed mechanical drawing of the LED. Key dimensions include the overall length, width, and height, the size and position of the semiconductor chip cavity, and the location and size of the solderable terminals. All dimensions are in millimeters with a standard tolerance of ±0.1mm unless otherwise noted. The side-view design means the primary light-emitting surface is on the longer side of the package.
5.2 Recommended PCB Attachment Pad and Polarity
Mapendekezo ya muundo wa ardhi (footprint) inatolewa kwa ajili ya muundo wa PCB. Hii inaonyesha ukubwa na umbo bora zaidi la pedi za shaba ili kuhakikisha uundaji mzuri wa mshono wa solder wakati wa reflow. Mchoro unaonyesha wazi viunganisho vya anode na cathode, ambavyo ni muhimu kwa mwelekeo sahihi wakati wa kuweka na kuhakikisha kuwa LED inawaka wakati nguvu inatumika. Cathode kwa kawaida hutambuliwa na alama kwenye kifurushi cha LED yenyewe, kama vile mkato, nukta, au alama ya kijani kibichi.
6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji
6.1 IR Reflow Soldering Profile (Pb-Free Process)
A suggested reflow profile is provided for lead-free soldering:
- Pre-heat: 150-200°C.
- Wakati wa Kukausha Kabla ya Matumizi: Kima cha juu cha sekunde 120.
- Joto la Kilele: Kiwango cha juu cha 260°C.
- Muda Ulioko Juu ya Kiwango cha Uyeyushaji (kwenye kilele): Kipeo cha sekunde 10, na mchakato huu wa kuyeyusha tena haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.
Datasheet inabainisha kwa usahihi kwamba wasifu bora unategemea usanikishaji maalum wa PCB (unene wa bodi, idadi ya vipengele, mchanga wa solder). Wasifu unapaswa kubainishwa kwa mstari maalum wa uzalishaji lakini uwe ndani ya mipaka hii ya kiwango cha kipengele.
6.2 Ushonaji kwa Mkono (Ikiwa Inahitajika)
Kwa ajili ya ukarabati au utengenezaji wa mfano:
- Joto la Chuma cha Kuuza: Upeo wa 300°C.
- Muda wa Kuuzaa Upeo wa sekunde 3 kwa kiungo.
- Hii ifanyike mara moja tu ili kupunguza mkazo wa joto.
6.3 Usafishaji
Ikiwa usafishaji baada ya kuuza umetajwa, viunyevu vilivyobainishwa pekee vinapaswa kutumiwa ili kuepuka kuharibu kifurushi cha plastiki. Karatasi ya data inapendekeza kuzamishwa kwenye pombe ya ethyl au pombe ya isopropyl kwenye joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Maji ya kemikali ambayo hayajabainishwa lazima yepukwe.
7. Tahadhari za Uhifadhi na Ushughulikiaji
7.1 Uwezo wa Kutokwa na Umeme Tuli (ESD)
LED inaweza kuharibiwa na umeme tuli na mafuriko ya umeme. Inapendekezwa kutumia kamba ya mkono au glavu za kuzuia umeme tuli wakati wa kushughulikia. Vifaa vyote, ikiwa ni pamoja na vituo vya kazi na vyuma vya kuuza, lazima viwe na msingi wa kutosha.
7.2 Upele wa Unyevunyevu na Uhifadhi
Kijenzi kina Kiwango cha Upele wa Unyevunyevu (MSL) cha 3.
- Kifurushi Kilichotiwa Mhuri: Inaweza kuhifadhiwa kwenye ≤30°C na ≤90% RH. Maisha ya rafu kwenye mfuko asilia wa kuzuia unyevu ulio na kikaushi ni mwaka mmoja.
- Mfuko Uliofunguliwa: Mazingira hayapaswi kuzidi 30°C / 60% RH. Vipengee vilivyotolewa kwenye ufungashaji asilia vinapaswa kuuzwa upya kwa kutiwa sindano ndani ya wiki moja.
- Kuhifadhi Kwa Muda Mrefu (Nje ya Mfuko): Lazima ihifadhiwe kwenye chombo kilichofungwa kwa mabano chenye kikaushi au kwenye kikaushi cha nitrojeni.
- Upikaji wa Ziada: Ikiwa imefichuliwa kwa zaidi ya wiki moja, vipengele lazima vipikwe kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuzalishwa ili kuondoa unyevunyevu uliokithiri na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.
8. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza
8.1 Vipimo vya Ukanda na Reel
Kifaa kinatolewa kwenye ukanda wa kubebeshaji wenye upana wa 8mm uliochongwa. Vipimo muhimu vya ukanda ni pamoja na nafasi ya mfuko (pitch), ukubwa wa mfuko, na nafasi za kufunga ukanda wa kifuniko. Ukanda huo umeviringishwa kwenye reeli za kawaida zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm).
8.2 Maelezo ya Ufungaji wa Reeli
- Idadi kwa Reeli: 3000 vipande.
- Kiasi cha Chini cha Kufunga: Vipande 500 kwa mabaki ya kiasi.
- Ukanda wa Kufunika: Mifuko tupu imefungwa kwa mkanda wa kifuniko cha juu.
- Vipengele Vilivyokosekana: Kiasi cha juu cha taa mbili mfululizo zinazokosekana kinaruhusiwa kwenye reel, kulingana na desturi ya kawaida.
- Standard Compliance: Packaging follows ANSI/EIA-481 specifications.
9. Application Notes and Design Considerations
9.1 Typical Application Circuits
LED inahitaji utaratibu wa kuzuia mkondo. Njia rahisi zaidi ni kupitia kizuizi cha mfululizo. Thamani yake huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vsupply - VF_LED) / IF. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, VF ya 3.0V (kawaida), na IF inayotakikana ya 5mA: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohms. Kizuizi cha kawaida cha 390 Ohm au 430 Ohm kingefaa. Kwa matumizi yanayohitaji mwangaza thabiti wakati voltage ya usambazaji au joto linabadilika, mzunguko wa kiendeshi cha mkondo thabiti unapendekezwa.
9.2 Design for Reliability and Longevity
- Current Derating: Operating the LED at or below the typical 5mA current, rather than the absolute maximum 20mA, will significantly extend its operational life and improve long-term luminous maintenance.
- Thermal Management: Tumia mpangilio wa pedi ya PCB ulipendekezwa, ambao unajumuisha miunganisho ya upunguzaji joto. Kwa matumizi ya nguvu kubwa au ya hali ya joto ya mazingira ya juu, fikiria kuongeza eneo la ziada la shaba au vias za joto chini ya alama ya LED ili kuondoa joto kutoka kwenye makutano.
- Ulinzi dhidi ya Voltage ya Kinyume: Kwa kuwa kifaa hakikusudiwa kwa upendeleo wa kinyume, hakikisha muundo wa saketi unazuia hali hii. Katika saketi za AC au za bipolar, diode ya ulinzi sambamba inaweza kuwa muhimu.
10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti
Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED kama GaP (Gallium Phosphide) au vifaa vya kawaida vya GaN, chip ya InGaN katika LTW-110ZDS5 inatoa ufanisi bora wa mwanga, ikimaanisha pato la mwanga zaidi kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme inayotumiwa. Ufungaji wa mtazamo wa upande unaitofautisha na LED za mtazamo wa juu, kutatua changamoto maalum za muundo wa macho ambapo utoaji wa mwanga wa upande unahitajika. Uwezo wake wa kufanya kazi na mipango ya juu ya joto ya reflow isiyo na risasi inaufanya kuwa sehemu ya kisasa inayofaa kwa kanuni za sasa za mazingira na viwango vya utengenezaji, tofauti na vipengele vya zamani ambavyo vinaweza kuwa vinafaa tu kwa solder yenye risasi au uuzaji wa wimbi.
11. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)
Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 3.3V?
A: Inawezekana, lakini kwa tahadhari. VF ya kawaida ni 3.0V, ikiacha 0.3V tu kwa resistor ya kuzuia mkondo. Kwa 5mA, hii inahitaji resistor ya Ohm 60. Nafasi ya chini ya voltage inamaanisha mwangaza unaweza kuwa usiendani kwa sababu ya tofauti ndogo katika VF au voltage ya usambazaji. Kichocheo maalum cha LED au voltage ya juu ya usambazaji ni ya kuaminika zaidi.
Q: "ZDS5" katika nambari ya sehemu inamaanisha nini?
A: Ingawa mfumo kamili wa kutaja majina haujaelezewa hapa, katika mifumo mingi ya wazalishaji, viambishi kama hivyo huonyesha sifa maalum kama rangi (Nyeupe), mtindo wa ufungaji (Mtazamo wa upande), kugawa kwa makundi (kiwango cha mwanga/rangi), na ufinyeaji wa mwisho. Rejelea mwongozo wa bidhaa wa mzalishaji kwa ufafanuzi halisi.
Q: Ninawezaje kuhakikisha uthabiti wa rangi katika muundo wangu wa taa nyingi za LED?
A: Agiza vipengee kutoka kwenye kikundi kimoja cha Hue (S1-S6) na kikundi kimoja cha Luminous Intensity (N, P, Q). Fanya kazi na msambazaji wako kubainisha msimbo huu wa makundi kwa agizo lako ili kuhakikisha utendaji unaolingana.
Je, LED hii inafaa kwa taa za ndani za magari?
A: Safu ya halijoto ya uendeshaji (-20°C hadi +80°C) inaweza kufunika matumizi fulani ya ndani, lakini aina za magari kwa kawaida zinahitaji safu pana zaidi (k.m., -40°C hadi +105°C au 125°C) na usajili mkali zaidi wa kuaminika (AEC-Q102). Hati hii ya data haidai kufuata hivyo, kwa hivyo imekusudiwa kwa "vifaa vya kawaida vya elektroniki" kama ilivyofafanuliwa katika sehemu ya tahadhari.
12. Mfano wa Matumizi ya Kivitendo
Hali: Kutengeneza kibao cha kiashiria cha hali kwa swichi ya mtandao.
Kibao kina LED 10 zinazofanana za hali za kiungo/shughuli. Mahitaji: rangi nyeupe sawa, mwangaza thabiti, na utendaji wa kuaminika masaa 24/siku 7.
Hatua za Ubunifu:
1. Ubunifu wa Saketi: Tumia reli thabiti ya 5V. Hesabu kipingamizi cha mfululizo kwa mkondo wa kuendesha wa takriban 5mA kwa kila LED. Kwa kudhania VF bin L8 (2.85-3.00V), tumia VF ya juu kabisa kwa hesabu ya mwangaza katika hali mbaya zaidi: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohms. 2. Uchaguzi wa Vifaa: Bainisha kwa mtoaji huduma: Nambari ya Sehemu LTW-110ZDS5, na vipande vyote 10 kutoka kwa Hue Bin moja (mfano, S3) na Luminous Intensity Bin moja (mfano, P). Hii inahakikisha muonekano thabiti. 3. Mpangilio wa PCB: Tekeleza kipimo cha kisababishi cha bati kilipendekezwa kwenye karatasi ya data. Unganisha vibao vya cathode kwenye ndege ya ardhini ya kawaida kwa ajili ya upitishaji mzuri wa joto. 4. Mkusanyiko: Fuata miongozo ya wasifu wa reflow isiyo na risasi, ukihakikisha halijoto ya kilele haizidi 260°C. 5. Matokeo: Paneli unaonekana kitaalamu wenye viashiria kumi vinavyofanana, vyeupe vyangavu ambavyo vitadumisha utendaji wao kwa muda mrefu kutokana na kuendesha kwa umeme uliokithiri na muundo unaofaa wa joto.
Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji
LED ni diode ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi bandgap yake inatumika, elektroni kutoka kwa semikondukta ya aina-n huchanganyika tena na mashimo kutoka kwa semikondukta ya aina-p katika eneo lenye shughuli (chip ya InGaN). Uchanganyiko huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Wavelength maalum (rangi) ya mwanga imedhamiriwa na nishati ya bandgap ya nyenzo ya semikondukta. InGaN ina bandgap inayozalisha mwanga katika wigo wa bluu/ultravioleti. Ili kuunda mwanga mweupe, chip ya LED hupakwa rangi kwa nyenzo za fosforasi. Mwanga wa bluu/UV kutoka kwa chip huwasha fosforasi, ambayo kisha hutoa tena mwanga katika wigo mpana zaidi, ikichanganya kutoa mtazamo wa mwanga mweupe. Kifurushi cha mtazamo wa upande kinajumuisha lenzi ya plastiki iliyotengenezwa ambayo huunda pato la mwanga, na kuunda pembe ya kuona mpana ya digrii 130.
14. Technology Trends and Context
The LTW-110ZDS5 represents a mature and widely adopted technology. Current trends in SMD LEDs focus on several key areas: Increased Efficiency: Uendelevu wa ubunifu wa chipi na fosforasi ili kufikia lumens zaidi kwa kila wati (lm/W), kupunguza matumizi ya nishati kwa mwanga sawa. Ubora wa Rangi Uliboreshwa: Kuboresha Kielelezo cha Kuonyesha Rangi (CRI) cha taa nyeupe za LED, kuzifanya zifae kwa matumizi ambapo utambuzi sahihi wa rangi ni muhimu, kama vile taa za maduka au upigaji picha. Kupunguzwa kwa Ukubwa: Uundaji wa saizi ndogo zaidi za kifurushi (mfano, 0402, 0201 metric) kwa vifaa vya ukubwa mdogo sana kama vile vya kuvae na sensorer ndogo. Integrated Solutions: Ukuaji wa LED zenye madereva, vidhibiti, au chipi rangi nyingi (RGB) zilizojengwa ndani ya kifurushi kimoja, kurahisisha muundo wa saketi kwa taa zenye akili na athari za rangi zinazobadilika. Ingawa sehemu hii ni muhimu kwa kazi za kawaida za kiashiria na taa za nyuma, mienendo hii inachochea uvumbuzi katika sehemu maalum zaidi za soko.
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| Muda | Kipimo/Uwakilishi | Maelezo Rahisi | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwangaza | lm/W (lumens kwa watt) | Pato la mwanga kwa kila watt ya umeme, thamani kubwa inamaanisha ufanisi zaidi wa nishati. | Huamua moja kwa moja kiwango cha ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Flux ya Mwangaza | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Huamua ikiwa mwanga una mwangaza wa kutosha. |
| Pembe ya Kuangalia | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri masafa na usawa wa mwangaza. |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), k.m., 2700K/6500K | Uwanga/baridi wa mwanga, thamani za chini za manjano/ya joto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Hakuna kitengo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama vile maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu za MacAdam, k.m., "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zinaashiria rangi thabiti zaidi. | Inahakikisha rangi sawa katika kundi moja la LED. |
| Urefu wa Wimbi Kuu | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua rangi ya LEDs za monochrome nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa urefu wa mawimbi dhidi ya ukali | Inaonyesha usambazaji wa ukali kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Muda | Ishara | Maelezo Rahisi | Mazingatio ya Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | Voltage ya kichocheo lazima iwe ≥Vf, voltages hujumlishwa kwa taa za mfululizo za LED. |
| Forward Current | If | Thamani ya sasa ya uendeshaji wa kawaida wa LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mwendo wa juu wa Pampu | Ifp | Mwendo wa kilele unaoweza kustahimili kwa muda mfupi, hutumika kwa kupunguza mwanga au kuwaka mara kwa mara. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho wa joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji utoaji wa joto wenye nguvu zaidi. |
| ESD Immunity | V (HBM), k.m., 1000V | Uwezo wa kustahimili umeme wa tuli, thamani kubwa inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LED nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Muda | Kipimo Muhimu | Maelezo Rahisi | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Halisi ya joto la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha mara mbili; joto la juu sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumen | L70 / L80 (masaa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya awali. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Lumen Maintenance | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza kwa matumizi ya muda mrefu. |
| Mabadiliko ya Rangi | Δu′v′ or MacAdam ellipse | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uzevusho wa Joto | 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
| Muda | Aina za Kawaida | Maelezo Rahisi | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifurushi inayolinda chipi, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Covers blue chip, converts some to yellow/red, mixes to white. | Fosforasi 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
| Muda | Yaliyomo katika Uwekaji Makundi | Maelezo Rahisi | Madhumuni |
|---|---|---|---|
| Mfumo wa Mwanga | Code mfano, 2G, 2H | Imevavanywa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani ya chini/ya juu ya lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inaepuka rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Imeunganishwa kwa CCT, kila kimoja kina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda | Kigezo/Jaribio | Maelezo Rahisi | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | Long-term lighting at constant temperature, recording brightness decay. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha makadirio ya maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli na mbinu za upimaji wa mwanga, umeme na joto. | Msingi wa upimaji unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu hatari (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati. | Uthibitisho wa ufanisi na utendaji wa nishati kwa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |