Karatasi ya Data ya LED ya Manjano ya AlInGaP ya SMD - Vipimo vya Kifurushi - Voltage ya Mbele 1.7-2.5V - Ukali wa Mwanga 140-450mcd - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya Kifaa cha Kuchomeka kwenye Uso (SMD) cha Taa ya Kutoa Mwanga (LED) kinachotumia nyenzo ya semikondukta ya Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP) kutoa mwanga wa manjano. LED za SMD zimeundwa kwa michakato ya usakinishaji wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB) kiotomatiki, zikiwa na umbo dogo linalofaa kwa matumizi yenye nafasi ndogo. Kazi yao kuu ni kutumika kama viashiria vya hali, vyanzo vya mwanga vya ishara, au kwa mwanga wa nyuma wa jopo la mbele katika vifaa vingi vya elektroniki.

1.1 Vipengele

• Inatii maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari).
• Imefungwa kwenye mkanda wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 kwa usimamizi wa kiotomatiki.
• Uwiano wa kifurushi wa kawaida wa EIA kwa usawa wa muundo.
• Ingizo/tokeo linalolingana na viwango vya mantiki ya mzunguko uliojumuishwa (IC).
• Imeundwa kwa usawa na vifaa vya usakinishaji vya kuchukua-na-kuweka kiotomatiki.
• Inafaa kwa michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR) inayotumika kwa kawaida katika teknolojia ya kuchomeka kwenye uso (SMT).
• Imetayarishwa kabla kwa Kiwango cha Unyevu 3 cha JEDEC, kinachoonyesha maisha ya sakafu ya saa 168 kwa <30°C/60% RH baada ya mfuko uliofungwa kufunguliwa.

1.2 Matumizi

LED hii inafaa kwa mifumo mbalimbali ya elektroniki inayohitaji viashiria vya kuona vinavyoweza kutegemewa. Maeneo muhimu ya matumizi ni pamoja na miundombinu ya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi (printa, skana), vifaa vya nyumbani, na paneli za udhibiti wa viwanda. Matumizi yake maalum yanajumuisha uonyeshaji wa hali (nguvu imewashwa, kusubiri, shughuli), mwanga wa ishara, na mwanga wa nyuma kwa maonyesho ya jopo la mbele au maandishi.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Thamani hizi zinawakilisha mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi. Viwango vyote vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):75 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifurushi cha LED kinaweza kutawanya kama joto bila kuzidi mipaka yake ya joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):80 mA. Hii ndiyo mkondo wa mbele wa papo hapo wa juu, unaoruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms) ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Mkondo wa Mbele wa DC (I_F):30 mA. Hii ndiyo mkondo wa mbele unaoendelea wa juu unaopendekezwa kwa uendeshaji wa muda mrefu unaotegemewa.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-40°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya anuwai hii kamili ya joto.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya utendaji wa kawaida vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C, I_F=20mA isipokuwa imeainishwa).

• Ukali wa Mwanga (I_V):140 - 450 mcd (millicandela). Kiasi cha mwanga unaoonekana unaotolewa, uliopimwa ndani ya pembe maalum ya kutazama. Thamani halisi imegawanywa katika makundi (angalia Sehemu ya 3).
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2):Digrii 120 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwanga ni nusu ya thamani yake ya kilele (kwenye mhimili). Pembe ya 120° inaonyesha muundo wa utoaji mwanga mpana, unaosambaa unaofaa kwa kuonekana kwa upana.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_P):592 nm (kawaida). Urefu wa wimbi ambapo pato la nguvu la wigo ni la juu zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):586 - 596 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la binadamu unaofafanua rangi (manjano). Inatokana na viwianishi vya rangi vya CIE na pia imegawanywa katika makundi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):15 nm (kawaida). Upana wa wigo wa mwanga unaotolewa kwa nusu ya nguvu yake ya juu zaidi. Thamani ya 15nm ni sifa ya LED za AlInGaP, ikionyesha rangi safi kiasi.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.7 - 2.5 V. Kushuka kwa voltage kwenye LED inapotumika kwa 20mA. Anuwai hii inazingatia tofauti za kawaida za utengenezaji wa semikondukta.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (upeo) kwa V_R=5V. LED hazijaundwa kwa uendeshaji wa upendeleo wa nyuma; kigezo hiki ni kwa majaribio ya mkondo wa uvujaji tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Makundi ya Daraja

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED hupangwa (kugawanywa katika makundi) kulingana na vigezo muhimu. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazolingana na mahitaji maalum ya matumizi.

3.1 Daraja la Ukali wa Mwanga (I_V)

LED hupangwa katika makundi kulingana na ukali wao wa mwanga uliopimwa kwa 20mA. Uvumilivu ndani ya kila kundi ni +/-11%.

• R2:140.0 - 180.0 mcd
• S1:180.0 - 224.0 mcd
• S2:224.0 - 280.0 mcd
• T1:280.0 - 355.0 mcd
• T2:355.0 - 450.0 mcd

3.2 Daraja la Urefu wa Wimbi Kuu (WD)

LED pia hugawanywa katika makundi kulingana na urefu wao wa wimbi kuu ili kudhibiti tone la rangi. Uvumilivu kwa kila kundi ni +/- 1 nm.

• H:586.0 - 588.5 nm
• J:588.5 - 591.0 nm
• K:591.0 - 593.5 nm
• L:593.5 - 596.0 nm

Nambari kamili ya sehemu kwa kawaida hujumuisha misimbo hii ya makundi ili kubainisha mwangaza na rangi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya michoro inarejelewa kwenye karatasi ya data, tafsiri zifuatazo zinatokana na tabia ya kawaida ya LED na vigezo vilivyotolewa.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Voltage ya mbele (V_F) ina mgawo chanya wa joto na huongezeka kwa logarithmically na mkondo. Anuwai maalum ya V_Fya 1.7V hadi 2.5V kwa 20mA ni ya kawaida kwa LED za manjano za AlInGaP. Kuendesha LED kwa mkondo wa mara kwa mara, badala ya voltage ya mara kwa mara, ni muhimu kwa pato la mwanga thabiti.

4.2 Ukali wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele

Pato la mwanga (I_V) ni takriban sawia na mkondo wa mbele (I_F) ndani ya anuwai ya uendeshaji iliyopendekezwa. Hata hivyo, ufanisi unaweza kupungua kwa mikondo ya juu sana kwa sababu ya joto lililoongezeka. Mkondo wa juu kabisa wa DC ni 30mA.

4.3 Tabia za Joto

Ukali wa mwanga wa LED za AlInGaP kwa ujumla hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka. Kwa utendaji unaotegemewa katika anuwai ya uendeshaji ya -40°C hadi +100°C, usimamizi wa joto kwenye PCB (eneo la kutosha la shaba la kutuliza joto) linapaswa kuzingatiwa, hasa wakati wa uendeshaji karibu na mkondo wa juu kabisa au katika joto la juu la mazingira.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Pato la wigo linalozingatia urefu wa wimbi la kilele la 592nm (manjano) na nusu-upana wa kawaida wa 15nm. Kugawanya kwa makundi kwa urefu wa wimbi kuu kunahakikisha rangi inayoonekana inabaki ndani ya uvumilivu mkali.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED huja kwenye kifurushi cha kawaida cha SMD. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na: vipimo vyote viko kwenye milimita, na uvumilivu wa jumla ni ±0.2 mm isipokuwa imeainishwa vinginevyo. Rangi ya leni ni wazi, na rangi ya chanzo ni manjano (AlInGaP).

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi wa Umeme na Muundo wa Pad

Kijenzi kina vituo vya anode na cathode. Mpangilio wa pad ya kiambatisho cha PCB unaopendekezwa kwa kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared au awamu ya mvuke umetolewa ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha solder na uthabiti wa mitambo. Mwelekeo sahihi wa ubaguzi wa umeme wakati wa usakinishaji ni muhimu kwa uendeshaji wa kifaa.

5.3 Ufungaji wa Mkanda na Reeli

LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa wenye upana wa mm 8, uliofungwa kwa mkanda wa kifuniko. Mkanda umeviringishwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 (178mm). Idadi ya kawaida ya reeli ni vipande 5000. Ufungaji unafuata vipimo vya ANSI/EIA-481. Idadi ya chini ya agizo ya vipande 500 inapatikana kwa mabaki.

6. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

6.1 Profaili ya Kuyeyusha kwa IR Iliyopendekezwa

Kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi, profaili inapaswa kutii J-STD-020B. Vigezo muhimu vinajumuisha eneo la kupasha joto kabla (150-200°C, upeo sekunde 120), joto la kilele lisilozidi 260°C, na wakati juu ya kioevu (TAL) unaofaa kwa mchanga wa solder. Jumla ya wakati kwenye joto la kilele linapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 10 upeo, na kuyeyusha kunapaswa kufanywa mara mbili upeo.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika, tumia chuma cha kuuza chenye joto lisilozidi 300°C. Wakati wa mgusano unapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 3 upeo, na unapaswa kufanywa mara moja tu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na kipande cha semikondukta.

6.3 Hali ya Uhifadhi

Mfuko Uliofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu kwenye mfuko wa kizuizi cha unyevu uliofungwa na dawa ya kukausha ni mwaka mmoja.
Baada ya Kufungua Mfuko:Vijenzi vina Kiwango cha Unyevu (MSL) cha 3. Lazima vifanyiwe kuuza kwa kuyeyusha kwa IR ndani ya saa 168 (siku 7) baada ya kufichuliwa kwa mazingira ya ≤30°C/60% RH. Kwa uhifadhi wa muda mrefu baada ya kufungua, hifadhi kwenye chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au kwenye kikaushi kilichosafishwa kwa nitrojeni. Vijenzi vilivyofichuliwa zaidi ya saa 168 vinahitaji kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 48 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia \"popcorning\" wakati wa kuyeyusha.

6.4 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza kunahitajika, tumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa. Zamisha LED kwenye pombe ya ethili au pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa chini ya dakika moja. Usitumie kusafisha kwa mawimbi ya sauti au vimiminiko vya kemikali visivyobainishwa, kwani vinaweza kuharibu leni la epoksi au kifurushi.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza thabiti, hasa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, tumia daima kipingamkondo mfululizo na kila LED au kila mnyororo sambamba. Thamani ya kipingamkondo (R) inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F, ambapo V_Fni voltage ya mbele ya LED kwa mkondo unaotaka I_F(mfano, 20mA). Kutumia V_Fya juu kutoka kwenye karatasi ya data (2.5V) katika hesabu itahakikisha mkondo hauzidi lengo hata kwa tofauti kutoka kwa sehemu hadi sehemu.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Hakikisha mpangilio wa PCB unatoa rahisisho la kutosha la joto, hasa wakati wa uendeshaji kwa mikondo ya juu au katika joto la juu la mazingira, ili kudumisha ufanisi na umri wa LED.
• Kinga ya ESD:Ingawa haijaainishwa wazi kuwa nyeti, usimamizi na tahadhari za kawaida za ESD unapendekezwa kwa vifaa vyote vya semikondukta.
• Ubunifu wa Mwanga:Pembe mpana ya kutazama ya 120° hufanya LED hii ifae kwa matumizi yanayohitaji kuonekana kwa upana. Kwa mihimili iliyolengwa, optiki za sekondari (leni) zingehitajika.

7.3 Matumizi Yanayokusudiwa na Vikwazo

LED hii imeundwa kwa matumizi katika vifaa vya kawaida vya elektroniki. Haijakadiriwa kwa matumizi ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha moja kwa moja maisha au afya, kama vile katika usafiri wa anga, udhibiti wa usafiri, mifumo ya kusaidia maisha ya matibabu, au vifaa muhimu vya usalama. Kwa matumizi kama hayo, wasiliana na mtengenezaji kwa vijenzi vilivyo na sifa zinazofaa za kutegemewa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

LED hii ya Manjano ya AlInGaP inatoa usawa wa sifa za utendaji. Ikilinganishwa na teknolojia ya zamani ya LED za manjano (mfano, kulingana na GaAsP), AlInGaP hutoa ufanisi wa juu wa mwanga, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha, na usafi bora wa rangi (upana mdogo wa wigo). Pembe mpana ya kutazama ya 120° ni tofauti muhimu kutoka kwa LED za leni \"wazi kama maji\" ambazo zina mhimili mwembamba zaidi, na kufanya sehemu hii ifae kwa matumizi ambapo kiashiria kinahitajika kuonekana kutoka kwa anuwai mpana ya pembe bila vichanganyaji vya ziada. Kadirio la MSL 3 na usawa na profaili za kawaida za kuyeyusha zisizo na risasi hufanya iwe chaguo thabiti kwa laini za kisasa za usakinishaji wa SMT zenye kiasi kikubwa.

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

9.1 Kipingamkondo gani ninapaswa kutumia na usambazaji wa 5V?

Kutumia V_Fya juu ya 2.5V na lengo la I_Fla 20mA: R = (5V - 2.5V) / 0.02A = Ohms 125. Thamani ya kawaida ya karibu ya Ohms 120 au Ohms 130 ingefaa. Kadirio la nguvu la kipingamkondo linapaswa kuwa angalau P = I²R = (0.02)²* 120 = 0.048W, kwa hivyo kipingamkondo cha kawaida cha 1/8W (0.125W) au 1/10W kinatosha.

9.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa 30mA kila wakati?

Ndio, 30mA ndiyo mkondo wa mbele wa DC wa juu unaopendekezwa. Hata hivyo, uendeshaji kwenye kiwango cha juu kabisa kunaweza kupunguza kutegemewa kwa muda mrefu na kuongeza joto la kiungo, ambalo linaweza kupunguza pato la mwanga. Kwa maisha bora na uthabiti, kuendesha kwa 20mA au chini kunashauriwa ikiwa ukali wa mwanga unakidhi hitaji la matumizi.

9.3 \"Msimbo wa Kundi\" unamaanisha nini wakati wa kuagiza?

Msimbo wa kundi hubainisha kiwango cha chini na cha juu kinachohakikishiwa cha ukali wa mwanga (mfano, T1: 280-355 mcd) na urefu wa wimbi kuu (mfano, K: 591.0-593.5 nm). Kubainisha misimbo ya makundi kunahakikisha unapokea LED zenye mwangaza na rangi thabiti kutoka agizo hadi agizo, ambayo ni muhimu kwa paneli za viashiria nyingi au bidhaa ambapo usawa wa kuona ni muhimu.

9.4 Ninaweza kuwaacha LED hizi kwenye benchi kwa muda gani baada ya kufungua mfuko?

Kwa kuuza kuegemea, una saa 168 (siku 7) kwa hali ya sakafu ya kiwanda (≤30°C/60% RH) baada ya kufungua mfuko uliofungwa kwa unyevu. Ikiwa wakati huu umepitishwa, LED lazima ziokwe kwa 60°C kwa saa 48 kabla ya kujaribu kuuza kwa kuyeyusha ili kuzuia uharibifu wa ndani wa kifurushi kutokana na uvukizi wa haraka wa unyevu.

10. Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali kwa ruta ya mtandao.Jopo linahitaji LED 10 za manjano kuonyesha shughuli ya kiungo na hali ya mfumo. Ili kuhakikisha muonekano sawa, mbunifu anachagua LED kutoka kwa kundi moja la ukali (mfano, S2: 224-280 mcd) na kundi la urefu wa wimbi (mfano, J: 588.5-591.0 nm). Kila LED inaendeshwa na pini ya GPIO ya kontrolla ndogo kupitia kipingamkondo cha ohms 120 hadi reli ya 3.3V, na kusababisha mkondo wa mbele wa takriban ((3.3V - 2.1V kawaida)/120Ω) ≈ 10mA, ambayo hutoa mwangaza wa kutosha huku ukihifadhi nguvu. Pembe mpana ya kutazama ya 120° inahakikisha viashiria vinaonekana kutoka popote mbele ya kifaa. Mpangilio wa PCB unajumuisha uwiano wa pad ya solder iliyopendekezwa na umeundwa kwa usakinishaji kwa kutumia profaili ya kawaida ya kuyeyusha isiyo na risasi yenye joto la kilele la 250°C.

11. Utangulizi wa Kanuni

LED hii inategemea teknolojia ya semikondukta ya Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP). Wakati voltage ya mbele inatumiwa kwenye kiungo cha p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Nishati iliyotolewa wakati wa ujumuishaji huu hutolewa kama fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo kwa upande huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, manjano (~592 nm). Leni wazi la epoksi hufunga kipande cha semikondukta, hutoa kinga ya mitambo, na huunda muundo wa pato la mwanga ili kufikia pembe maalum ya kutazama ya 120°.

12. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo wa jumla katika LED za kiashiria za SMD unaendelea kuelekea ufanisi wa juu wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha ingizo la umeme), na kuwezesha matumizi ya nguvu ya chini kwa mwangaza sawa. Ukubwa wa vifurushi pia unapungua zaidi, na kuwezesha safu za viashiria zenye msongamano mkubwa. Kuna msisitizo unaoongezeka kwenye uvumilivu mkali zaidi wa kugawa katika makundi kwa rangi na ukali ili kukidhi mahitaji ya elektroniki za watumiaji ambapo uthabiti wa kuona ni muhimu zaidi. Zaidi ya hayo, usawa na kanuni zinazokazana za kimazingira (zaidi ya RoHS, kama vile REACH) na uwezo wa kustahimili profaili za juu za joto za kuuza zisizo na risasi bado ni viendeshi muhimu vya maendeleo. Teknolojia hii imekomaa, na maboresho madogo yanayolenga mavuno ya utengenezaji, kupunguza gharama, na kutegemewa chini ya hali ngumu.