SMD LED LTW-C171DC-KO Datasheet - Chipu Nyeupe ya InGaN, Lensi ya Manjano - 30mA, 108mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTW-C171DC-KO ni taa ya LED ya kifaa cha kushikilia uso (SMD) iliyoundwa kwa ajili ya usanikishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) kiotomatiki. Ni sehemu ya familia ya LED ndogo zinazolengwa kwa matumizi yenye nafasi ndogo katika anuwai pana ya vifaa vya elektroniki.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

LED hii inatoa faida kadhaa muhimu zinazomfanya ifae kwa utengenezaji wa kisasa wa elektroniki. Vipengele vyake vya msingi vinajumuisha kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari), kuhakikisha inakidhi viwango vya kimataifa vya mazingira. Kifaa hutumia chipu nyeupe ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) yenye mwangaza mkubwa, inayojulikana kwa ufanisi wake wa juu na sifa nzuri za kuonyesha rangi. Kifurushi kinatolewa kwenye mkanda wa mm 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, zikifuata viwango vya EIA (Muungano wa Viwanda vya Elektroniki), na kuwezesha utangamano na vifaa vya kiotomatiki vya kasi ya juu vya kuchukua-na-kuweka vinavyotumiwa kwa uzalishaji mkubwa. Zaidi ya hayo, kijenzi kimeundwa kufanana na michakato ya kuuza ya reflow ya infrared (IR), ambayo ni kiwango cha kusanikisha vipengele vya SMD kwenye PCB.

Matumizi yaliyolengwa kwa LED hii ni mbalimbali, yakiakisi utofauti wake. Inafaa vizuri kwa vifaa vya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, na aina mbalimbali za vifaa vya viwanda. Matumizi maalum yanajumuisha taa ya nyuma ya vibonyezo na kibodi, kutumika kama viashiria vya hali, kuunganishwa kwenye maonyesho madogo, na matumizi katika matumizi ya taa ya ishara au ya mfano ambapo mwanga wazi na mkali unahitajika.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina wa Lengo

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina wa sifa za umeme, za macho, na za joto zilizobainishwa kwa LED ya LTW-C171DC-KO.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Viwango hivi vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Utoaji wa juu wa nguvu ni miliwati 108 (mW). Mkondo wa mbele wa DC haupaswi kuzidi 30 mA chini ya uendeshaji endelevu. Kwa uendeshaji wa msukumo, mkondo wa mbele wa kilele wa 100 mA unaruhusiwa, lakini tu chini ya hali maalum: mzunguko wa wajibu wa 1/10 na upana wa msukumo wa milisekunde 0.1. Kuzidi mipaka hii ya mkondo kunaweza kusababisha uharibifu wa haraka wa muundo wa ndani wa LED na kupungua kwa kiasi kikubwa kwa maisha yake ya uendeshaji.

Kifaa kina anuwai ya joto la uendeshaji ya -20°C hadi +80°C. Hii inabainisha hali za joto la mazingira ambazo LED inahakikishiwa kufanya kazi ipasavyo. Anuwai ya joto la uhifadhi ni pana zaidi, kutoka -40°C hadi +85°C, ikionyesha hali za vipindi visivyo vya uendeshaji. Kipimo muhimu kwa usanikishaji ni hali ya kuuza ya infrared, ambayo imebainishwa kama kustahimili 260°C kwa upeo wa sekunde 10. Kigezo hiki ni muhimu kwa kuhakikisha LED inaishi mchakato wa kuuza wa reflow bila uharibifu.

2.2 Sifa za Umeme na za Macho

Sifa za kawaida za uendeshaji hupimwa kwa Ta=25°C na mkondo wa mbele (IF) wa 20 mA, ambayo ni hali ya kawaida ya majaribio. Ukali wa mwangaza (Iv) wa bidhaa hii una anuwai pana, kutoka chini kabisa ya milikandela 710.0 (mcd) hadi juu kabisa ya 1800.0 mcd. Thamani maalum kwa kitengo fulani inategemea cheo chake cha bin (angalia Sehemu ya 3). Pembe ya kuona (2θ1/2) ni digrii 130, ambayo ni pembe pana sana. Hii inamaanisha LED hutoa mwanga juu ya koni pana, na kuifanya ifae kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa eneo pana badala ya boriti iliyolengwa.

Voltage ya mbele (VF) kwa kawaida huanzia volti 2.80 hadi 3.40 kwa 20mA. Kuratibu za rangi, ambazo hufafanua nukta ya rangi ya mwanga mweupe katika nafasi ya rangi ya CIE 1931, zimetolewa kama x=0.2646 na y=0.2480 chini ya hali za kawaida. Ni muhimu kukumbuka kipima majaribio kilichobainishwa kwa vipimo hivi ni CAS140B, na uvumilivu wa ±0.01 unapaswa kutumiwa kwa kuratibu za rangi. Mkondo wa nyuma (IR) umebainishwa kama upeo wa microamperes 10 kwa voltage ya nyuma (VR) ya 5V. Waraka wa data unasisitiza wazi kwamba hali hii ya voltage ya nyuma ni kwa ajili ya majaribio ya infrared tu na kwamba kifaa hakijaundwa kwa uendeshaji wa nyuma katika mzunguko halisi.

2.3 Mambo ya Joto

Ingawa hayajaelezewa kwa kina katika sehemu tofauti ya sifa za joto, vigezo muhimu vya joto vimeingizwa katika viwango. Utoaji wa juu wa nguvu wa 108 mW ni kikomo cha moja kwa moja cha joto. Kuzidi hii kutasababisha joto la makutano kupanda kupita kiasi. Anuwai ya joto la uendeshaji ya -20°C hadi +80°C pia ni kizuizi cha joto kwa mazingira. Mpangilio sahihi wa PCB, ukiwemo eneo la kutosha la shaba la kupokanzwa, ni muhimu ili kudumisha joto la makutano la LED ndani ya mipaka salama, haswa wakati wa kufanya kazi kwa au karibu na mkondo wa juu wa mbele. Joto la juu la makutano huharakisha upungufu wa lumen na kunaweza kupunguza sana maisha ya LED.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa (Binning)

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zinasagwa katika mabini kulingana na vigezo muhimu. LTW-C171DC-KO hutumia mfumo wa tatu-dimensional wa kugawa kwa voltage ya mbele (VF), ukali wa mwangaza (Iv), na rangi (kuratibu za rangi).

3.1 Kugawa kwa Voltage ya Mbele (VF)

LED zimegawanywa katika mabini matatu ya voltage (D7, D8, D9) kwa mkondo wa majaribio wa 20mA. Bin D7 inashughulikia VF kutoka 2.8V hadi 3.0V, D8 kutoka 3.0V hadi 3.2V, na D9 kutoka 3.2V hadi 3.4V. Uvumilivu wa ±0.1 volts unatumika kwa kila bin. VF thabiti ndani ya kundi husaidia katika kubuni nyaya thabiti za kuendesha mkondo bila tofauti kubwa ya kushuka kwa voltage.

3.2 Kugawa kwa Ukali wa Mwangaza (Iv)

Pato la mwangaza limepangwa katika mabini manne: V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), W1 (1120-1400 mcd), na W2 (1400-1800 mcd). Uvumilivu wa ±15% umebainishwa kwa kila bin ya ukali. Uugawaji huu unawaruhusu wabunifu kuchagua LED zinazofaa kwa kiwango cha mwangaza kinachohitajika kwa matumizi yao, na kuhakikisha umoja katika safu nyingi za LED.

3.3 Kugawa kwa Rangi (Chromaticity)

Huu ndio uugawaji mgumu zaidi, ukifafanua nukta ya rangi ya mwanga mweupe kwenye mchoro wa CIE 1931. Mabini mengi yamefafanuliwa (C1, C2, C3, C4, C6, C7, C8, C9, C10), kila moja ikiwakilisha eneo dogo la pembe nne kwenye chati ya chromaticity na mipaka maalum ya kuratibu x na y. Uvumilivu wa ±0.01 unatumika kwa kila bin ya rangi. Udhibiti mkali huu ni muhimu kwa matumizi ambayo uthabiti wa rangi ni muhimu, kama vile katika taa ya nyuma au viashiria vya hali ambapo LED nyingi lazima zilingane.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea mikondo ya kawaida ya utendaji, ambayo ni uwakilishi wa picha wa jinsi vigezo muhimu vinavyobadilika chini ya hali tofauti. Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kikamilifu katika maandishi yaliyotolewa, mikondo ya kawaida kwa LED kama hizi kwa kawaida ingejumuisha:

Ukali wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele:Mkondo huu unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa mbele. Kwa ujumla ni laini kwa mikondo ya chini lakini inaweza kujaa au kupungua kwa mikondo ya juu kutokana na athari za joto na ufanisi. Kufanya kazi kwa 20mA inayopendekezwa inahakikisha usawa mzuri kati ya mwangaza na umri mrefu.

Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele:Hii ndio sifa ya I-V ya diode. Inaonyesha uhusiano wa kielelezo, ukionyesha voltage inayohitajika kufikia mkondo fulani. Mkondo hubadilika na joto.

Ukali wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira:Mkondo huu muhimu unaonyesha athari ya kuzima joto. Kadiri joto la mazingira (na hivyo makutano) linavyopanda, pato la mwangaza la LED kwa kawaida hupungua. Mwinuko wa mkondo huu ni kiashiria muhimu cha utendaji wa joto wa LED. Kuelewa hii husaidia katika kubuni kwa mazingira yenye joto la juu la uendeshaji.

Usambazaji wa Nguvu ya Spectral:Ingawa haijatajwa wazi, wigo wa LED nyeupe ungeonyesha kilele cha bluu kutoka kwa chipu ya InGaN na mionzi pana ya manjano kutoka kwa mipako ya fosforasi (ambayo katika kesi hii husababisha muonekano wa lensi ya manjano). Kuratibu kamili katika bin ya rangi hufafanua nukta kamili ya rangi ya wigo huu uliounganishwa.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Upekee

LED ina kifurushi cha kawaida cha SMD. Rangi ya lensi ni manjano, wakati rangi ya chanzo cha mwanga (chipu) ni nyeupe (InGaN). Vipimo vyote kwenye mchoro wa mitambo viko kwenye milimita, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Upekee kwa kawaida huonyeshwa na alama kwenye kifurushi au kwa kipengele kisicho sawa katika muundo wa pedi. Waraka wa data unajumuisha mchoro wa mpangilio ulipendekezwa wa pedi ya kushikilia PCB, ambayo ni muhimu kwa kuhakikisha kuuza sahihi, usimamizi wa joto, na upangaji wakati wa mchakato wa reflow.

5.2 Kifurushi cha Mkanda na Reeli

LED hutolewa kwenye mkanda wa kawaida wa viwanda wa kubeba uliochongwa ambao upana wake ni mm 8. Mkanda huu umewindwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (takriban 178mm). Kila reeli ina vipande 3000. Kwa idadi ndogo ya reeli kamili, kiwango cha chini cha kifurushi cha vipande 500 kimebainishwa kwa mabaki ya kundi. Kifurushi hufuata vipimo vya ANSI/EIA 481. Vidokezo muhimu vinajumuisha kwamba mifuko tupu ya vipengele imefungwa kwa mkanda wa kifuniko cha juu, na upeo wa taa mbili zinazokosekana mfululizo unaruhusiwa kulingana na kiwango. Kifurushi hiki kimeboreshwa kwa mashine za kiotomatiki za usanikishaji.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Reflow ya IR Iliyopendekezwa

Kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free), profaili maalum ya reflow inapendekezwa. Joto la kilele halipaswi kuzidi 260°C, na wakati kwa au juu ya joto hili la kilele unapaswa kuwa mdogo hadi upeo wa sekunde 10. Hatua ya kabla ya kupokanzwa pia inapendekezwa. Waraka wa data unasisitiza kwamba profaili bora inaweza kutofautiana kulingana na muundo maalum wa PCB, mchanga wa kuuza, tanuri, na vipengele vingine, kwa hivyo sifa maalum ya bodi inashauriwa.

6.2 Kuuza kwa Mikono

Ikiwa kuuza kwa mikono kwa chuma kunahitajika, joto linapaswa kudumishwa kwa upeo wa 300°C, na wakati wa kuuza haupaswi kuzidi sekunde 3. Hii inapaswa kufanywa mara moja tu ili kuepuka msongo wa joto.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, kemikali zilizobainishwa tu zinapaswa kutumika. Waraka wa data unapendekeza kuzamisha LED kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Matumizi ya kemikali zisizobainishwa yanaweza kuharibu kifurushi cha plastiki au lensi.

6.4 Uhifadhi na Ushughulikiaji

Utahadhari wa ESD:LED ni nyeti kwa utokaji umeme tuli (ESD). Inapendekezwa kutumia mkanda wa mkono au glavu za kupinga umeme tuli wakati wa kuzishughulikia. Vifaa vyote na vituo vya kazi lazima viwe na msingi sahihi.

Nyeti kwa Unyevu:LED zimefungwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu na vifaa vya kukausha. Wakati zimefungwa, zinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤90% unyevu wa jamaa (RH) na kutumika ndani ya mwaka mmoja. Mara tu mfuko wa asili unapofunguliwa, mazingira ya uhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na 60% RH. Vipengele vilivyotolewa kutoka kwenye kifurushi chao cha asili vinapaswa kupitia kuuza kwa reflow ya IR ndani ya saa 672 (siku 28, zinazolingana na Kiwango cha Nyeti cha Unyevu 2a). Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya mfuko wa asili, zinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa na kikaushi. Ikiwa zimehifadhiwa kwa zaidi ya saa 672, kukausha kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kunahitajika kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamuliwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kubuni

7.1 Nyaya za Kawaida za Matumizi

LED lazima iendeshwe na mzunguko wa kuzuia mkondo, sio chanzo cha voltage. Upinzani wa mfululizo rahisi ndio njia ya kawaida zaidi kwa matumizi ya mkondo wa chini. Thamani ya upinzani huhesabiwa kama R = (Vsupply - VF) / IF, ambapo VF ni voltage ya mbele ya bin maalum ya LED. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V na VF ya 3.0V (Bin D7) kwa 20mA, R = (5 - 3.0) / 0.02 = 100 Ohms. Kwa matumizi yanayohitaji mwangaza thabiti au uendeshaji katika anuwai pana ya joto, kiendeshi cha mkondo thabiti kinapendekezwa.

7.2 Mpangilio wa PCB na Usimamizi wa Joto

Fuata mpangilio ulipendekezwa wa pedi kutoka kwa waraka wa data ili kuhakikisha umbo sahihi la fillet ya kuuza. Ili kusaidia utoaji wa joto, unganisha pedi ya joto (ikiwa inatumika) au pedi za cathode/anode kwa eneo kubwa la shaba kwenye PCB. Shaba hii hufanya kazi kama kipokezi joto, na kusaidia kudumisha joto la makutano chini na kudumisha pato la mwanga na umri mrefu.

7.3 Ubunifu wa Macho

Pembe ya kuona ya digrii 130 hutoa mionzi pana sana. Kwa matumizi yanayohitaji mwanga ulioelekezwa zaidi, optiki ya sekondari kama vile lensi au mabomba ya mwanga yanaweza kutumika. Lensi ya manjano itachuja mwanga mweupe unaotolewa, na kusababisha rangi ya mwisho ya pato iwe nyeupe-manjano.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 30mA endelevu?

A: Ndio, 30mA ndio kiwango cha juu cha mkondo endelevu wa mbele wa DC. Hata hivyo, kwa maisha bora na uaminifu, uendeshaji kwa au chini ya 20mA ya kawaida kunapendekezwa isipokuwa mwangaza wa juu ni muhimu na usimamizi wa joto ni bora.

Q: Kuna tofauti gani kati ya mabini ya Iv V1, V2, W1, W2?

A: Hizi zinawakilisha viwango tofauti vya dhamana ya chini vya ukali wa mwangaza. W2 ndio bin yenye mwangaza zaidi (1400-1800 mcd), wakati V1 ndio dhaifu zaidi (710-900 mcd). Chagua bin kulingana na mahitaji ya mwangaza ya matumizi yako.

Q: Ninawezaje kufasiri msimbo wa bin ya rangi kama C2 au C7?

A: Kila msimbo unalingana na eneo maalum dogo kwenye chati ya rangi ya CIE. Mabini yaliyo karibu zaidi yanawakilisha vivuli sawa vya mweupe. Kwa rangi thabiti katika safu, bainisha na utumie LED kutoka kwa bin moja ya rangi.

Q: Waraka wa data unataja reflow ya 260°C. Je, hii ndio hatua halisi ya kuyeyuka ya solder?

A: Hapana, 260°C ndio joto la juu kabisa ambalo kifurushi cha LED kinaweza kustahimili kwa sekunde 10. Mchanga wa kuuza utakuwa na profaili yake mwenyewe ya kuyeyuka (kwa mfano, kuyeyuka karibu 217-220°C kwa solder ya kawaida isiyo na risasi). Profaili ya tanuri ya reflow lazima ilete solder kuyeyuka wakati inahakikisha joto la mwili wa LED halizidi kikomo chake cha 260°C.

9. Kesi ya Kubuni na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Paneli ya Kiashiria cha Hali kwa Vifaa vya Viwanda

Mhandisi anabuni paneli ya udhibiti ambayo inahitaji viashiria 10 vya hali vya mweupe sawa. Paneli itakuwa katika mazingira yenye joto la mazingira hadi 50°C.

Hatua za Kubuni:

1. Uchaguzi wa Mwangaza:Chagua bin ya Iv (kwa mfano, W1: 1120-1400 mcd) ambayo hutoa kuonekana kutosha chini ya hali zinazotarajiwa za mwanga.

2. Uthabiti wa Rangi:Bainisha bin moja ya Rangi (kwa mfano, C7) kwa LED zote 10 ili kuhakikisha zote zinaonekana kwa vivuli sawa vya mweupe.

3. Ubunifu wa Mzunguko:Tumia reli ya 5V. Kwa kudhania bin ya VF ya D8 (3.0-3.2V), buni kwa hali mbaya zaidi (VF ya chini=3.0V) ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka. R = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100Ω. Upinzani wa 100Ω, 1/8W katika mfululizo na kila LED unafaa.

4. Usimamizi wa Joto:Kutokana na mazingira ya 50°C, hakikisha PCB ina mipasuko ya kutosha ya shaba iliyounganishwa na pedi za LED ili kutokomeza takriban 40mW ya joto kwa kila LED ( (5V-3.1V)*0.02A ).

5. Usanikishaji:Hakikisha nyumba ya utengenezaji inatumia profaili ya reflow iliyopendekezwa na kwamba LED zinakaushwa ikiwa wakati wa mfiduo wa unyevu unazidi saa 672.

10. Utangulizi wa Kanuni ya Kiufundi

LTW-C171DC-KO inategemea kanuni ya diode inayotoa mwanga ya semikondukta. Msingi ni chipu ya InGaN ambayo hutoa mwanga katika wigo wa bluu wakati mkondo wa umeme unapita kwenye makutano yake ya P-N (electroluminescence). Mwanga huu wa bluu kisha hubadilishwa kwa sehemu kuwa urefu wa mawimbi mrefu (manjano, nyekundu) na mipako ya fosforasi iliyowekwa juu ya chipu. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa manjano/nyekundu uliobadilishwa na fosforasi husababisha mtazamo wa mwanga mweupe. Muundo maalum na unene wa safu ya fosforasi huamua kuratibu kamili za rangi (rangi). Lensi yenye rangi ya manjano hubadilisha zaidi rangi ya mwisho ya pato. Pembe pana ya kuona ni matokeo ya jiometri ya kifurushi na muundo wa lensi, ambao hutawanya mwanga kutoka kwa chipu juu ya pembe imara pana.

11. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya teknolojia ya InGaN kwa LED nyeupe yanawakilisha njia iliyokomaa na iliyoboreshwa sana. Mienendo inayoendelea katika tasnia inajumuisha:

Ufanisi Ulioongezeka (lm/W):Uboreshaji endelevu katika ubunifu wa chipu, ufanisi wa fosforasi, na usanifu wa kifurushi husababisha ufanisi mkubwa wa mwangaza, na kuwaruhusu pato la mwanga zaidi kwa nguvu sawa ya pembejeo ya umeme.

Uboreshaji wa Kuonyesha Rangi na Uthabiti:Maendeleo katika teknolojia ya fosforasi na michakato mikali ya kugawa husababisha LED zenye ubora bora wa rangi (CRI ya juu - Kielelezo cha Kuonyesha Rangi) na rangi thabiti zaidi kutoka kundi hadi kundi.

Ufinyu:Msukumo wa vifaa vidogo unaendelea, na kusababisha kifurushi cha SMD LED kilicho kompakt zaidi kwa matumizi yenye nafasi ndogo sana.

Uaminifu Ulioimarishwa na Maisha:Uboreshaji katika nyenzo (kwa mfano, plastiki thabiti zaidi, fosforasi bora) na miundo ya usimamizi wa joto inapanua maisha ya uendeshaji ya LED, na kuifanya ifae kwa matumizi magumu zaidi.