LED ya SMD ya Manjano Lenzi Iliyotawanyika LTSN-B680VSST - Vipimo vya Kifurushi - Voltage ya Mbele 1.8-2.4V - Uzito wa Mwanga 710-1400mcd - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya Kifaa cha Kutoa Mwanga (LED) cha Kifaa cha Kufungia Uso (SMD). Kifaa hiki kina lenzi iliyotawanyika na hutumia nyenzo za semikondukta za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga wa manjano. LED za SMD zimeundwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB), zikiwa na umbo dogo linalofaa kwa matumizi yenye nafasi ndogo.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na uwezo wake wa kufanya kazi na vifaa vya otomatiki vya kuchukua na kuweka na michakato ya kuuza kwa kuyeyusha kwa mionzi ya infrared (IR), ambayo ni kawaida katika utengenezaji wa vifaa vya elektroniki kwa wingi. Imefungwa kwenye mkanda wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli yenye kipenyo cha inchi 7, ikirahisisha usimikaji na usanikishaji. Kifaa hiki kinatii viwango vinavyohusika vya tasnia na kimeundwa kwa matumizi katika anuwai ya vifaa vya elektroniki vya matumizi ya nyumbani na viwanda. Matumizi lengwa yanajumuisha vifaa vya mawasiliano, vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya nyumbani, mifumo ya udhibiti wa viwanda, na matumizi ya alama au maonyesho ya ndani ambapo taa ya kiashiria inayoweza kutegemewa inahitajika.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina wa Lengo

Utendaji wa LED hufafanuliwa chini ya hali maalum za majaribio, kwa kawaida kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuelewa vigezo hivi ni muhimu sana kwa muundo wa mzunguko na utabiri wa utendaji.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji nje ya mipaka hii haupendekezwi. Mipaka muhimu inajumuisha utumiaji wa nguvu wa juu zaidi wa 120 mW, mkondo wa mbele wa DC unaoendelea (IF) wa 50 mA, na mkondo wa mbele wa kilele wa 80 mA chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms). Voltage ya juu zaidi ya nyuma (VR) ni 5 V. Kifaa hiki kimewekwa viwango vya uendeshaji na uhifadhi ndani ya safu ya joto ya -40°C hadi +100°C.

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali za kawaida za uendeshaji. Uzito wa mwanga (Iv), kipimo cha mwangaza unaoonwa, huanzia kiwango cha chini cha 710 mcd hadi kiwango cha juu cha 1400 mcd inapotumika kwa mkondo wa mbele wa 20 mA. Pembe ya kuona (2θ1/2), inayofafanuliwa kama pembe kamili ambapo nguvu hupungua hadi nusu ya thamani yake ya mhimili, kwa kawaida ni digrii 120, ikionyesha muundo mpana wa kuona unaofaa kwa taa za kiashiria. Voltage ya mbele (VF) kwa 20 mA huanzia 1.8 V hadi 2.4 V, ambayo ni muhimu kwa kuhesabu thamani za upinzani wa mfululizo na muundo wa usambazaji wa nguvu. Wavelength kuu (λd), ambayo inafafanua rangi inayoonekana, imebainishwa kati ya 586.5 nm na 592.5 nm, na kuweka katika eneo la manjano la wigo. Mkondo wa nyuma (IR) kwa kawaida ni wa chini sana, na kiwango cha juu cha 10 µA kwa voltage kamili ya nyuma ya 5V.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawanya

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji wa wingi, LED zimepangwa katika makundi ya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya voltage, mwangaza, na rangi.

3.1 Cheo cha Voltage ya Mbele (Vf)

LED zimegawanywa kulingana na upungufu wa voltage ya mbele kwa 20 mA. Msimbo wa kikundi D2, D3, na D4 hulingana na safu za voltage ya 1.80-2.00V, 2.00-2.20V, na 2.20-2.40V, mtawalia, na uvumilivu wa ±0.1V kwa kila kikundi. Kuchagua LED kutoka kwa kikundi kimoja cha Vf husaidia kudumisha usawa wa mkondo wakati vifaa vingi vimeunganishwa sambamba.

3.2 Cheo cha Uzito wa Mwanga (Iv)

Mwangaza umepangwa katika makundi V1 (710-875 mcd), V2 (875-1120 mcd), na W1 (1120-1400 mcd) kwa 20 mA, na uvumilivu wa 11% kwa kila kikundi. Hii inaruhusu kufananisha viwango vya mwangaza kwenye safu ya LED.

3.3 Cheo cha Wavelength Kuu (Wd)

Rangi (wavelength) imegawanywa katika misimbo J (586.5-589.5 nm) na K (589.5-592.5 nm), na uvumilivu wa ±1 nm. Hii inahakikisha uthabiti wa rangi, ambayo ni muhimu sana kwa matumizi ambapo muonekano sare ni muhimu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya michoro inarejelewa kwenye waraka wa data, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi hutoa ufahamu wa thamani. Mkunjo wa mkondo wa mbele dhidi ya voltage ya mbele (I-V) unaonyesha uhusiano wa kielelezo, muhimu kwa kuamua sehemu ya uendeshaji. Mkunjo wa uzito wa mwanga dhidi ya mkondo wa mbele kwa kawaida unaonyesha uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu ya uendeshaji, lakini kujaa kunaweza kutokea kwa mikondo ya juu zaidi. Mkunjo wa usambazaji wa wigo unaonyesha wavelength ya kilele cha utoaji (λp) karibu 591 nm na upana wa nusu wa wigo (Δλ) wa takriban 15 nm, ikifafanua usafi wa rangi. Utendaji pia hutofautiana na joto; uzito wa mwanga kwa ujumla hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha SMD. Michoro ya kina ya vipimo imetolewa, ikibainisha urefu, upana, urefu, umbali wa waya, na jiometri ya lenzi. Vipimo hivi ni muhimu sana kwa muundo wa alama ya PCB. Waraka huu unajumuisha muundo ulipendekezwa wa muundo wa ardhi ya PCB (pad) kwa kuuza kwa kutegemewa, ikibainisha ukubwa wa pad na umbali ili kuhakikisha uundaji sahihi wa kiungo cha solder wakati wa kuyeyusha upya. Kifaa kina alama ya polarity, kwa kawaida kiashiria cha cathode kwenye kifurushi, ambacho lazima kilinganishwe kwa usahihi na alama ya PCB.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili Inayopendekezwa ya Kuyeyusha Upya kwa IR

Kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi, profaili inayotii J-STD-020B inapendekezwa. Vigezo muhimu vinajumuisha joto la kabla ya kupokanzwa la 150-200°C, joto la kilele la mwili lisilozidi 260°C, na wakati juu ya kioevu (TAL) uliotengenezwa kwa unga maalum wa solder. Jumla ya muda wa kabla ya kupokanzwa inapaswa kuwa na kiwango cha juu cha sekunde 120. Hali hizi ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha LED au lenzi ya epoksi.

6.2 Hali za Uhifadhi

LED ni nyeti kwa unyevu. Wakati zimehifadhiwa kwenye begi la asili lililofungwa la kuzuia unyevu na dawa ya kukausha, zinapaswa kuwekwa kwa ≤ 30°C na ≤ 70% RH, na kipindi cha matumizi ndani ya mwaka mmoja kinapendekezwa. Mara tu begi linapofunguliwa, mazingira ya uhifadhi yanapaswa kuwa ≤ 30°C na ≤ 60% RH. Vipengee vilivyo wazi kwa hali ya mazingira kwa zaidi ya masaa 168 vinapaswa kupikwa kwa takriban 60°C kwa angalau masaa 48 kabla ya kuuza ili kuondoa unyevu uliokamatiwa na kuzuia \"popcorning\" wakati wa kuyeyusha upya.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha baada ya kuuza ni muhimu, viwango maalum tu vinapaswa kutumika. Kuzamisha LED kwenye pombe ya ethyl au isopropyl kwenye joto la kawaida kwa chini ya dakika moja inakubalika. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu nyenzo za kifurushi au lenzi.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Ufungaji wa kawaida unajumuisha LED zilizowekwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa (pitch ya mm 8) na kufungwa kwa mkanda wa kifuniko. Mkanda huu umeviringishwa kwenye reeli ya kawaida yenye kipenyo cha inchi 7 (178 mm). Kila reeli kamili ina vipande 2000. Kwa idadi ndogo ya reeli kamili, idadi ya chini ya pakiti ya vipande 500 inaweza kupatikana. Ufungaji huu unatii vipimo vya ANSI/EIA-481.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

LED ni vifaa vinavyotumika na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza thabiti na sare, hasa wakati LED nyingi zinatumika, kila LED inapaswa kutumiwa na upinzani wa kuzuia mkondo katika mfululizo. Thamani ya upinzani (R) inahesabiwa kwa kutumia fomula: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele ya LED (tumia thamani ya juu zaidi kwa hesabu ya mkondo wa hali mbaya), na IF ni mkondo wa mbele unaotaka (kwa mfano, 20 mA). Kuendesha LED sambamba bila upinzani binafsi haipendekezwi kwa sababu ya tofauti katika VF, ambayo inaweza kusababisha kutofautiana kwa mkondo na mwangaza usio sawa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

Zingatia mazingira ya joto. Kufanya kazi kwa au karibu na kiwango cha juu cha mkondo kitazalisha joto zaidi, kikipunguza uwezekano wa pato la mwanga na maisha ya huduma. Eneo la shaba la PCB au njia za joto za kutosha zinaweza kuwa muhimu kwa kutokwa kwa joto katika matumizi ya mkondo wa juu au joto la juu la mazingira. Hakikisha mpangilio wa PCB unalingana na jiometri ya pad iliyopendekezwa kwa kuuza kwa kutegemewa. Zingatia pembe mpana ya kuona (120°) wakati wa kubuni viongozi vya mwanga au fremu.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za zamani za kupitia shimo, aina hii ya SMD inatoa akiba kubwa ya nafasi, ufaafu bora wa usanikishaji otomatiki, na mara nyingi uaminifu ulioboreshwa kwa sababu ya kutokuwepo kwa vifungo vya waya. Ndani ya kategoria ya LED ya manjano ya SMD, vigeuzi muhimu kwa sehemu hii ni pamoja na mchanganyiko maalum wa uzito wa juu wa mwanga (hadi 1400 mcd), pembe mpana ya kuona, na matumizi ya teknolojia ya AlInGaP, ambayo kwa kawaida inatoa ufanisi wa juu na uthabiti bora wa joto ikilinganishwa na nyenzo zingine za semikondukta za mwanga wa manjano. Muundo wa kina wa kugawanya hutoa wabunifu udhibiti sahihi wa uthabiti wa rangi na mwangaza.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara Kulingana na Vigezo vya Kiufundi

Q: Thamani gani ya upinzani ninapaswa kutumia kwa usambazaji wa 5V?

A: Kwa kutumia VF ya juu zaidi ya 2.4V na lengo la IF ya 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohms. Upinzani wa kawaida wa 130 au 150 Ohm ungefaa, ukikagua utumiaji halisi wa nguvu kwenye upinzani.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 50 mA kila wakati?

A: Ingawa kiwango cha juu kabisa ni 50 mA DC, kufanya kazi kwa kikomo hiki kunaweza kupunguza maisha ya huduma na kuongeza joto la kiungo, kikipunguza uwezekano wa pato la mwanga. Kwa uaminifu bora na utendaji, kuendesha kwa au chini ya mkondo wa kawaida wa majaribio wa 20 mA kunapendekezwa.

Q: Ninawezaje kuhakikisha mwangaza sare katika safu?

A: Tumia upinzani binafsi wa kuzuia mkondo kwa kila LED na, ikiwezekana, bainisha LED kutoka kwa makundi sawa ya uzito wa mwanga (Iv) na voltage ya mbele (Vf) wakati wa ununuzi.

Q: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya nje?

A: Waraka wa data unabainisha matumizi yanayojumuisha alama/maonyesho ya ndani. Kwa matumizi ya nje, mambo kama vile upinzani wa UV wa lenzi, mzunguko wa joto mpana, na ufungaji wa maji ni muhimu na hayajafunikwa wazi hapa. Imeundwa kimsingi kwa mazingira ya ndani/ya kirafiki.

11. Kesi ya Muundo wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kubuni jopo la kiashiria cha hali kwa ruta ya mtandao.Jopo linahitaji taa kumi za kiashiria za manjano kuonyesha shughuli ya kiungo na hali ya mfumo. Mbunifu anachagua LED hii kwa mwangaza wake, pembe mpana ya kuona, na uwezo wa kufanya kazi na usanikishaji otomatiki. Kila LED imeunganishwa kati ya pini ya GPIO ya microcontroller ya 3.3V na ardhi kupitia upinzani wa mfululizo wa 56 Ohm (iliyohesabiwa kwa ~20mA kwa VF ya kawaida ya 2.2V). Mpangilio wa PCB hutumia alama ya pad iliyopendekezwa. Mbunifu anabainisha msimbo wa kikundi D3 kwa Vf na V2 kwa Iv ili kuhakikisha mwangaza thabiti na kuchota mkondo kutoka kwa pini za microcontroller. LED zimewekwa nyuma ya jopo la acryliki lenye kutawanyika kidogo. Bodi iliyosanishwa hupitia kuyeyusha upya kwa IR kwa kutumia profaili maalum isiyo na risasi, na kusababisha viungo vya solder vinavyotegemewa na viashiria vinavyofanya kazi kikamilifu.

12. Utangulizi wa Kanuni

Utoaji wa mwanga katika LED hii unategemea mwanga wa umeme katika kiungo cha p-n cha semikondukta kilichotengenezwa kwa nyenzo za AlInGaP. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la 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 wavelength (rangi) ya mwanga unaotolewa, katika kesi hii, manjano. Lenzi iliyotawanyika ina chembe zinazotawanyika ambazo husaidia kusambaza mwanga, na kuunda pembe ya kuona mpana zaidi na sare ikilinganishwa na lenzi wazi.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo wa jumla katika LED za SMD unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi wa mwanga (pato zaidi la mwanga kwa watt ya pembejeo ya umeme), na kuwezesha maonyesho yenye mwangaza zaidi au matumizi ya nguvu ya chini. Ukubwa wa kifurushi unapungua kila wakati huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa optiki. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha uthabiti wa rangi na uvumilivu mkali wa kugawanya ili kukidhi mahitaji ya matumizi ya maonyesho ya hali ya juu. Zaidi ya hayo, uaminifu ulioboreshwa chini ya hali ya joto na unyevu wa juu ni eneo la maendeleo linaloendelea ili kupanua safu ya matumizi yanayofaa. Hamu ya uwezo wa kufanya kazi mpana zaidi na michakato ya kuuza isiyo na risasi, ya joto la juu bado ni kawaida.