SMD LED ya Nguvu ya Kati ya Rangi Nyekundu ya Kina 67-21S - Mfumo wa PLCC-2 - 150mA - 405mW - Waraka wa Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya SMD LED ya Nguvu ya Kati iliyowekwa kwenye mfumo wa PLCC-2, inayotoa mwanga wa rangi nyekundu ya kina. Kifaa hiki kimetengenezwa kwa kutumia teknolojia ya chipi ya AlGaInP iliyofunikwa kwenye resini ya uwazi kabisa. Imeundwa kwa matumizi yanayohitaji ufanisi wa juu, pembe pana ya kuona, na umbo dogo ndani ya safu ya matumizi ya nguvu ya kati. Sehemu hii haina risasi na inatii maagizo ya RoHS.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na ufanisi wake wa juu wa mwanga, ambao unamaanisha utoaji wa mwanga wenye ufanisi kwa nguvu ya umeme inayotumiwa. Pembe pana ya kuona ya digrii 120 inahakikisha usambazaji sawa wa mwanga, na kufanya iwe sahihi kwa matumizi ambapo mwanga mpana ni muhimu. Mfumo wake mdogo wa PLCC-2 unaruhusu mpangilio wa PCB wenye msongamano mkubwa. Vipengele hivi pamoja hufanya iwe chaguo bora kwa taa za mapambo na burudani, taa za kilimo (mfano, nyongeza ya ukuaji wa mimea), na madhumuni ya mwanga wa jumla ambapo utoaji wa wigo wa rangi nyekundu ya kina unahitajika.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo vya Juu Kabisa

Vipimo hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji unapaswa kudumishwa ndani ya mipaka hii.

• Mkondo wa Mbele (I_F)): 150 mA (Endelea).
• Mkondo wa Kilele wa Mbele (I_FP)): 300 mA (Pampu, mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pampu 10ms).
• Utupaji wa Nguvu (P_d)): 405 mW. Hii ndiyo hasara ya juu kabisa ya nguvu inayoruhusiwa kwenye makutano.
• Joto la Uendeshaji (T_opr)): -40°C hadi +85°C.
• Joto la Hifadhi (T_stg)): -40°C hadi +100°C.
• Upinzani wa Joto (R_{th J-S})): 50 °C/W (Kutoka Makutano hadi Sehemu ya Kuuza). Kigezo hiki ni muhimu sana kwa muundo wa usimamizi wa joto.
• Joto la Makutano (T_j)): 115 °C (Upeo).
• Joto la Kuuza: Reflow: 260°C kwa sekunde 10 kiwango cha juu. Kuuza kwa mkono: 350°C kwa sekunde 3 kiwango cha juu. Kifaa hiki kina nyeti kwa utupaji wa umeme tuli (ESD).

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Imepimwa kwenye joto la sehemu ya kuuza (T_soldering) la 25°C. Thamani za kawaida zimetolewa kwa kumbukumbu; thamani za chini/za juu zinabainisha uenezi wa utendakazi uliohakikishwa.

• Nguvu ya Mionzi (Φ_e)): 80 mW (Chini), 180 mW (Juu) kwa I_F=150mA. Hii ndiyo jumla ya nguvu ya mwanga inayotolewa, inayopimwa kwenye miliwati. Ruhusa ni ±11%.
• Voltage ya Mbele (V_F)): 1.8V (Chini), 2.7V (Juu) kwa I_F=150mA. Thamani ya kawaida iko ndani ya safu hii. Ruhusa ni ±0.1V kutoka kwa thamani iliyowekwa kwenye kundi.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2)): digrii 120 (Kawaida) kwa I_F=150mA. Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwanga ni nusu ya thamani ya kilele.
• Mkondo wa Nyuma (I_R)): 50 µA (Juu) kwenye voltage ya nyuma (V_R) ya 5V.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

LED imegawanywa katika makundi kwa vigezo muhimu ili kuhakikisha uthabiti katika muundo wa matumizi. Misimbo maalum ya makundi ni sehemu ya nambari ya kuagiza bidhaa.

3.1 Makundi ya Nguvu ya Mionzi

Iliyowekwa kwenye kundi kwa I_F=150mA. Misimbo C1 hadi C5 inawakilisha safu zinazozidi za nguvu ya utoaji.

• C1: 80 - 100 mW
• C2: 100 - 120 mW
• C3: 120 - 140 mW
• C4: 140 - 160 mW
• C5: 160 - 180 mW

3.2 Makundi ya Voltage ya Mbele

Iliyowekwa kwenye kundi kwa I_F=150mA. Misimbo 25 hadi 33 inawakilisha safu zinazozidi za voltage ya mbele.

• 25: 1.8 - 1.9 V
• 26: 1.9 - 2.0 V
• ... hadi33: 2.6 - 2.7 V

3.3 Makundi ya Urefu wa Wimbi wa Kilele

Iliyowekwa kwenye kundi kwa I_F=150mA. Inabainisha kilele cha wigo cha utoaji wa rangi nyekundu ya kina.

• DA2: 650 - 660 nm
• DA3: 660 - 670 nm
• DA4: 670 - 680 nm

Urefu wa wimbi unaotawala/wa kilele kipimo cha ruhusa ni ±1nm.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

4.1 Usambazaji wa Wigo

Mviringo wa wigo uliotolewa unaonyesha kilele nyembamba, kilichobainishwa vizuri katika eneo la rangi nyekundu ya kina (takriban 650-680nm kulingana na kundi), sifa ya semikondukta za AlGaInP. Kuna utoaji mdogo sana katika bendi nyingine za wigo, na kufanya iwe sahihi kwa matumizi yanayohitaji mwanga wa nyekundu safi.

4.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Joto la Makutano

Kielelezo 1 kinaonyesha kwamba voltage ya mbele (V_F) ina mgawo hasi wa joto. Kadiri joto la makutano (T_j) linavyoongezeka kutoka 25°C hadi 115°C, V_Fhupungua kwa mstari kwa takriban 0.25V. Hii ni jambo muhimu la kuzingatia kwa muundo wa kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara ili kuhakikisha uendeshaji thabiti juu ya joto.

4.3 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 2 kinaonyesha uhusiano wa chini ya mstari. Nguvu ya mionzi huongezeka kwa mkondo lakini huanza kujaa kwenye mikondo ya juu (zaidi ya ~100mA) kwa sababu ya athari za joto zilizozidi na kupungua kwa ufanisi. Kufanya kazi kwenye mkondo wa juu kabisa uliokadiriwa (150mA) kunaweza kutoa utoaji wa juu sawia ikilinganishwa na mkondo mdogo kidogo.

4.4 Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Joto la Makutano

Kielelezo 3 kinaonyesha athari ya kuzima kwa joto. Kadiri T_jinavyopanda, utoaji wa mwanga hupungua. Ukali kwenye 115°C ni takriban 70-80% ya thamani yake kwenye 25°C. Kupoza joto kwa ufanisi ni muhimu ili kudumisha utoaji wa mwanga.

4.5 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa IV)

Kielelezo 4 kinaonyesha sifa ya kawaida ya diode IV kwenye 25°C. Mviringo unaonyesha uhusiano wa kielelezo katika eneo la mkondo mdogo na tabia ya zaidi ya mstari, ya upinzani kwenye mkondo wa uendeshaji wa 150mA, ambapo upinzani wa nguvu unaweza kudhaniwa.

4.6 Mkondo wa Juu Kabisa wa Kuendesha dhidi ya Joto la Kuuza

Kielelezo 5 ni mviringo wa kupunguza kadiri. Inaonyesha kwamba mkondo wa juu kabisa wa mbele unaoruhusiwa unaendelea lazima upunguzwe ikiwa joto kwenye sehemu ya kuuza (T_S) linazidi takriban 70°C. Kwa mfano, kwa T_S=90°C, I ya juu kabisa_Fimepunguzwa hadi takriban 110mA. Grafu hii ni muhimu kwa uaminifu katika mazingira ya joto la juu la mazingira.

4.7 Muundo wa Mionzi

Kielelezo 6 (Mchoro wa Mionzi) kinathibitisha muundo wa utoaji wa karibu-Lambertian na pembe ya kuona ya 120°. Ukali ni karibu sawa katika eneo pana la kati, na kupungua hadi 50% kwenye digrii ±60 kutoka kwa mhimili wa mitambo.

5. Habari ya Mitambo na Mfumo

5.1 Vipimo vya Mfumo

Mfumo wa PLCC-2 una kiwango cha kawaida cha kukaa. Vipimo muhimu (kwenye mm, ruhusa ±0.1mm isipokuwa imebainishwa) ni pamoja na urefu wa jumla, upana, na urefu, pamoja na nafasi ya pedi na ukubwa. Cathode kwa kawaida hutambuliwa na alama kwenye mfumo au kona iliyopigwa. Mchoro halisi wa vipimo unapaswa kutajwa kwa muundo wa muundo wa ardhi ya PCB.

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Mwelekeo sahihi unahitajika kwa uendeshaji sahihi. Mchoro wa mfumo wa waraka unaonyesha wazi pedi za anode na cathode. Muunganisho usio sahihi wa ubaguzi wakati wa kuuza utazuia LED kung'aa na kunaweza kuifanya ipate upendeleo wa nyuma.

6. Mwongozo wa Kuuza na Kukusanya

6.1 Profaili ya Kuuza Reflow

Hali ya juu kabisa ya kustahimili ni 260°C kwa sekunde 10. Profaili ya kawaida ya kuuza reflow isiyo na risasi na joto la kilele chini ya 260°C na wakati juu ya kioevu (TAL) uliodhibitiwa inapendekezwa. Tofauti za wingi wa joto kwenye PCB zinapaswa kuzingatiwa ili kuhakikisha LED zote zinapata mfiduo sawa wa joto.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 350°C, na wakati wa kuwasiliana na terminal ya LED unapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 3 au chini kwa kila pedi. Tumia mbinu ya chini ya wingi wa joto.

6.3 Hali ya Hifadhi

Vifaa vimewekwa kwenye mifuko ya kizuizi ya kukinga unyevu na dawa ya kukausha. Mara tu mfuko uliofungwa ukiwa wazi, vipengele vina nyeti kwa kunyonya unyevu (kadirio la MSL). Vinapaswa kutumiwa ndani ya maisha maalum ya sakafu au kupikwa kulingana na viwango vya IPC/JEDEC kabla ya reflow ikiwa imezidi. Hifadhi ya muda mrefu inapaswa kuwa katika mazingira kavu kwenye joto kati ya -40°C na 100°C.

7. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Reel na Tepe

LED hutolewa kwenye tepe za kubeba zilizochongwa zilizopindwa kwenye reeli. Vipimo vya kawaida vya reel na upana wa tepe hutolewa. Idadi ya kawaida kwa kila reel ni pamoja na vipande 250, 500, 1000, 2000, 3000, na 4000, na kurahisisha kukusanyika kwa moja kwa moja kwa kuchukua na kuweka.

7.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reel ina habari muhimu: Nambari ya Bidhaa (P/N), ambayo inaweka misimbo maalum ya uteuzi wa makundi ya Nguvu ya Mionzi (CAT), Urefu wa Wimbi (HUE), na Voltage ya Mbele (REF); Idadi ya Ufungaji (QTY); na Nambari ya Kundi (LOT No) kwa ufuatiliaji.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Taa za Mapambo na Burudani: Taa ya mkazo ya usanifu, taa ya jukwaa, na ishara ambapo rangi nyekundu ya kina inahitajika.
• Taa ya Kilimo: Taa ya nyongeza katika ukulima wa bustani, hasa kwa majibu ya photomorphogenic katika mimea (mfano, kuathiri maua, urefu wa shina) ambayo ni nyeti kwa mwanga nyekundu na nyekundu ya mbali.
• Matumizi ya Jumla: Taa za kiashirio, taa ya nyuma, na matumizi yoyote yanayohitaji chanzo cha mwanga nyekundu cha kuaminika, chenye ufanisi.

8.2 Mambo ya Kuzingatia ya Muundo

• Usimamizi wa Joto: Kwa R_{th J-S}ya 50°C/W, PCB lazima ifanye kazi kama kizuizi cha joto chenye ufanisi. Tumia eneo la shaba la kutosha chini na karibu na pedi ya joto, na zingatia via za joto kwa tabaka za ndani au PCB ya msingi wa chuma kwa matumizi ya nguvu ya juu au joto la juu la mazingira.
• Kuendesha Mkondo:** Daima tumia kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara, sio chanzo cha voltage ya mara kwa mara. Kiendeshi kinapaswa kuundwa ili kukidhi safu ya V_Fya kundi na mgawo wake hasi wa joto. Zingatia uwezo wa kupunguza mwanga ikiwa inahitajika.
• Muundo wa Mwanga: Pembe pana ya kuona inaweza kuhitaji optiki ya sekondari (lenzi, vikumbushio) ikiwa umbo la boriti au kuzingatia linahitajika. Resini ya uwazi kabisa inaruhusu uchimbaji mzuri wa mwanga.

9. Uaminifu na Upimaji

Waraka unaelezea mpana wa upimaji wa uaminifu uliofanywa kwa kiwango cha 90% cha ujasiri na 10% ya Asilimia ya Kasoro ya Ruhusa ya Kundi (LTPD). Majaribio ni pamoja na:

• Upinzani wa Kuuza Reflow
• Mshtuko wa Joto (-10°C hadi +100°C)
• Mzunguko wa Joto (-40°C hadi +100°C)
• Hifadhi ya Joto la Juu/Unyevu (85°C/85% RH)
• Hifadhi ya Joto la Juu/Chini na Majaribio ya Maisha ya Uendeshaji chini ya hali mbalimbali za mkondo na joto.

Majarbio haya yanathibitisha nguvu ya LED chini ya mkazo wa kawaida wa utengenezaji na uendeshaji, na kuhakikisha utendakazi wa muda mrefu.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Kama LED ya Nguvu ya Kati ya Rangi Nyekundu ya Kina katika mfumo wa PLCC-2, tofauti zake kuu ziko katika usawa wake wa utendakazi na ukubwa. Ikilinganishwa na LED za nguvu ya chini, inatoa flux ya mionzi ya juu zaidi. Ikilinganishwa na LED za nguvu ya juu, kwa kawaida ina upinzani wa chini wa joto kwa bodi na inaweza kuendeshwa kwenye mikondo ya chini, na kurahisisha muundo wa kiendeshi. Matumizi ya teknolojia ya AlGaInP hutoa ufanisi wa juu katika wigo nyekundu ikilinganishwa na teknolojia nyingine kama nyekundu zilizobadilishwa na fosforasi. Mchanganyiko maalum wa mkondo wa kuendesha wa 150mA, utupaji wa nguvu wa 405mW, na pembe ya 120° katika umbo hili dogo linalenga nafasi maalum katika soko la taa.

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

11.1 Niendeshe mkondo gani?

Kwa utoaji kamili uliobainishwa, tumia mkondo wa mara kwa mara wa 150mA. Hata hivyo, kwa kuboresha umri wa muda mrefu au mzigo wa chini wa joto, kuendesha kwenye mkondo wa chini (mfano, 100-120mA) kunawezekana, na utoaji unarejelewa kwa Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Mviringo wa Mkondo (Kielelezo 2). Kamwe usizidi 150mA endelevu.

11.2 Ninafasirije misimbo ya makundi kwenye nambari ya sehemu?

Nambari ya sehemu (mfano, NDR3C-P5080C1C51827Z15/2T) inaweka misimbo maalum ya makundi. Lazima urejelee misimbo ya herufi na nambari na jedwali za makundi katika sehemu 3.1, 3.2, na 3.3 ili kubainisha thamani za chini na za juu zilizohakikishwa za Nguvu ya Mionzi, Voltage ya Mbele, na Urefu wa Wimbi wa Kilele kwa kipengele hicho maalum kinachoweza kuagizwa.

11.3 Kwa nini utoaji wa mwanga hupungua LED inapokuwa moto?

Hii ni kwa sababu ya sifa ya asili ya nyenzo za semikondukta inayojulikana kama kuzima kwa joto au kupungua kwa ufanisi, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 3. Kadiri joto linavyopanda, mchanganyiko usio wa mionzi huongezeka, na kupunguza ufanisi wa quantum wa ndani. Kupoza joto kwa usahihi kunapunguza kupanda kwa joto la makutano, na kudumisha utoaji wa juu wa mwanga.

11.4 Ninaweza kuunganisha LED nyingi kwa mfululizo au sambamba?

Muunganisho wa mfululizo kwa kawaida hupendekezwa wakati wa kutumia kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara, kwa sababu mkondo huo hupita kwenye LED zote. Hata hivyo, ruhusa za voltage ya mbele (makundi) huongezeka, na kuhitaji kiendeshi chenye voltage ya kutosha ya kukubali. Muunganisho sambamba haupendekezwi bila vipinga vya kikomo vya mkondo binafsi au njia maalum kwa sababu ya V_Fkutolingana, ambayo inaweza kusababisha kukamata mkondo na mwangaza usio sawa au kushindwa.

12. Uchambuzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Hali: Kuanzisha baa ya taa ya kilimo kwa mwanga wa nyekundu wa nyongeza katika chaa cha mimea na joto la mazingira hadi 40°C.

Hatua za Muundo:

1. Uchaguzi: Chagua LED hii ya rangi nyekundu ya kina kwa wigo wake uliolengwa (mfano, kundi DA3: 660-670nm, muhimu kwa uanzishaji wa phytochrome).
2. Uchambuzi wa Joto: Lengo la joto la juu kabisa la makutano (T_j) la 85°C kwa umri mzuri wa muda mrefu. Kwa kuzingatia T_ambient=40°C, R_{th J-S}=50°C/W, na P_d≈ V_F*I_F(mfano, 2.2V * 0.15A = 0.33W). Kupanda kwa joto kutoka sehemu ya kuuza hadi makutano: ΔT = P_d* R_{th J-S}= 0.33W * 50°C/W = 16.5°C. Kwa hivyo, joto la sehemu ya kuuza (T_S) lazima lishike chini ya T_j- ΔT = 85°C - 16.5°C = 68.5°C.
3. Muundo wa PCB: Unda PCB na pedi kubwa, endelevu ya shaba iliyounganishwa na pedi ya joto ya LED. Tumia via nyingi za joto kwa ndege za ardhi za ndani au tabaka maalum ya joto ili kudumisha T_Schini ya 68.5°C wakati T_ambient=40°C. Rejelea Kielelezo 5 ili kuhakikisha mkondo wa kuendesha unakubalika kwa T_S.
4. iliyokokotolewa.Muundo wa Kiendeshi_F: Chagua kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara kinachoweza kutoa 150mA kwa kila mfuatano. Kwa LED 10 kwa mfululizo, voltage ya utoaji ya kiendeshi lazima ifunike jumla ya V ya juu kabisa
5. katika kundi lililochaguliwa (mfano, 10 * 2.3V = 23V) pamoja na nafasi ya ziada.Mpangilio wa Mwanga

: Panga LED kwa nafasi inayofaa kwenye baa ili kufikia usawa unaotaka wa ukali wa mwanga kwenye dari ya mimea, kwa kuzingatia pembe ya kuona ya 120°.

13. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii ni diode ya makutano ya p-n ya semikondukta kulingana na nyenzo ya Aluminium Gallium Indium Phosphide (AlGaInP). Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha kuwasha diode inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Vichukuzi hivi vya malipo huchanganyika tena kwa mionzi, na kutolewa nishati kwa namna ya fotoni. Nishati maalum ya pengo la bendi ya alloy ya AlGaInP inabainisha urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa, ambayo katika kesi hii iko katika wigo wa rangi nyekundu ya kina (650-680 nm). Resini ya epoksi ya uwazi kabisa inalinda chipi ya semikondukta, hutoa uthabiti wa mitambo, na huunda muundo wa utoaji wa mwanga.

14. Mienendo ya Teknolojia

• LED za nguvu ya kati kama hii zinawakilisha mwelekeo muhimu katika taa ya hali imara, na kujaza pengo kati ya LED za nguvu ya chini za kiashirio na LED za nguvu ya juu za mwanga. Mienendo muhimu ya tasnia inayoathiri sehemu hii ni pamoja na:Ufanisi Ulioongezeka
• : Utafiti wa nyenzo na ufungaji unaoendelea unalenga kutoa nguvu ya juu zaidi ya mionzi (mW) kwa kila kitengo cha pembejeo ya umeme (mA), na kupunguza matumizi ya nishati kwa utoaji sawa wa mwanga.Usimamizi Bora wa Joto
• : Maendeleo katika muundo wa mfumo (mfano, pedi za joto zilizoboreshwa) na nyenzo za PCB (mfano, vituo vya chuma vilivyotengwa, bodi zilizofunikwa kwa joto) huruhusu utupaji bora wa joto, na kuwezesha mikondo ya juu ya kuendesha au uaminifu ulioboreshwa kwenye mikondo ya kawaida.Vilele Vikali vya Wigo na Urefu Mpya wa Wimbi
• : Katika kilimo cha bustani, kuna mahitaji ya LED zenye vilele maalum sana, vikali vya utoaji vinavyolingana na vipokezi vya mwanga vya mimea (mfano, 660nm, 730nm). Maendeleo yanaendelea kwa kuboresha ufanisi katika urefu huu wa wimbi uliolengwa.Kupunguzwa kwa Ukubwa na Ushirikisho