SMD LED ya Nguvu ya Kati 67-21S - Mfuko wa PLCC-2 - Mwanga Mwekundu wa Mbali 720-750nm - 60mA 135mW - Waraka wa Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina sifa za LED ya nguvu ya kati ya kifaa cha kukanyagiwa kwenye uso (SMD) katika mfuko wa PLCC-2. Kifaa hutumia chip ya AIGaInP kutoa mwanga katika wigo wa Mwekundu wa Mbali, na kukifanya kikifae kwa matumizi maalum ya taa zaidi ya mwanga wa kawaida. Ukubwa wake mdogo, pembe pana ya kuona, na kufuata viwango vya mazingira (bila risasi, RoHS) ni sifa muhimu.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ni pamoja na ufanisi wa juu kwa darasa lake la nguvu na pembe pana ya kuona ya digrii 120, na kuhakikisha usambazaji wa mwanga mpana na sawasawa. Mfuko mdogo wa PLCC-2 unarahisisha ujumuishaji wa muundo katika vifaa mbalimbali vya taa. Soko lengwa ni maalum sana, likilenga matumizi ambapo wigo maalum wa mwanga unahitajika, kama vile taa za mapambo kuunda athari za mazingira, taa za burudani kwa jukwaa na studio, na kwa kasi zaidi, taa za kilimo ambapo urefu wa mawimbi ya Mwekundu wa Mbali unajulikana kuathiri fiziolojia ya mmea, ukuaji wa mwanga, na majibu ya maua.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Kamili vya Upeo

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya uendeshaji ambayo ikiwa zikizidi, kuharibika kudumu kunaweza kutokea. Kifaa kimepewa kiwango cha mkondo endelevu wa mbele (I_F) wa 60 mA, na mkondo wa mbele wa kilele (I_FP) wa 120 mA unaoruhusiwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mfumo wa mipigo 10ms). Utoaji wa nguvu wa juu zaidi (P_d) ni 135 mW. Anuwai ya joto la uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, na anuwai pana kidogo ya joto la kuhifadhi ya -40°C hadi +100°C. Upinzani wa joto kutoka kwa makutano hadi sehemu ya kuuzia (R_{th J-S}) umebainishwa kuwa 50 °C/W, ambayo ni muhimu kwa muundo wa usimamizi wa joto. Joto la juu zaidi linaloruhusiwa la makutano (T_j) ni 115°C. Miongozo ya kuuzia imetolewa: kuuzia kwa kurudisha kioevu kwa 260°C kwa sekunde 10 au kuuzia kwa mkono kwa 350°C kwa sekunde 3. Kumbukumbu muhimu inasisitiza usikivu wa kifaa kwa utokaji umeme tuli (ESD), na kuhitaji taratibu sahihi za usindikaji.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (joto la sehemu ya kuuzia = 25°C, I_F= 60mA). Kipimo muhimu cha utendaji ni Nguvu ya Radiometriki (Iv), ambayo inaanzia kiwango cha chini cha 15 mW hadi kiwango cha juu cha 50 mW, na thamani ya kawaida inayoeleweka ndani ya anuwai hii na uvumilivu wa ±11%. Voltage ya mbele (V_F) inaanzia 1.5V hadi 2.2V na uvumilivu wa ±0.1V. Pembe ya kuona (2θ_1/2) kwa kawaida ni digrii 120. Mkondo wa nyuma (I_R) umebainishwa kuwa na upeo wa 1.5 µA kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V.

3. Maelezo ya Mfumo wa Uainishaji

Ili kuhakikisha uthabiti na kuruhusu uteuzi sahihi, LED zimepangwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu.

3.1 Makundi ya Nguvu ya Radiometriki

Pato la radiometriki limepangwa katika makundi yaliyowekwa alama A3 hadi B2. Kikundi A3 kinashughulikia 15-20 mW, A4 kinashughulikia 20-25 mW, A5 kinashughulikia 25-30 mW, B1 kinashughulikia 30-40 mW, na B2 kinashughulikia 40-50 mW, zote zikipimwa kwa I_F=60mA.

3.2 Makundi ya Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele imepangwa katika hatua za 0.1V. Misimbo ya makundi 22 hadi 28 inalingana na anuwai za voltage kutoka 1.5-1.6V hadi 2.1-2.2V, mtawalia (kwa I_F=60mA).

3.3 Makundi ya Urefu wa Mawimbi wa Kilele

Huu ni kikundi muhimu kwa matumizi ya wigo. Utoaji wa Mwekundu wa Mbali umepangwa kwa urefu wa mawimbi wa kilele: FA3 (720-730 nm), FA4 (730-740 nm), na FA5 (740-750 nm). Uvumilivu wa kipimo kwa urefu wa mawimbi mkuu/kilele ni ±1nm.

4. Uchambuzi wa Safu za Utendaji

Waraka wa sifa hutoa grafu kadhaa zinazoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali.

4.1 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya wigo inaonyesha nguvu ya mwanga inayohusiana kwenye urefu wa mawimbi kutoka takriban 645nm hadi 795nm, na kilele kinachojitokeza katika eneo la Mwekundu wa Mbali (720-750nm), na kuthibitisha sifa za utoaji wa chip ya AIGaInP.

4.2 Sifa za Joto na Umeme

Kielelezo 1: Mabadiliko ya Voltage ya Mbele dhidi ya Joto la Makutanoinaonyesha kuwa V_Fhupungua kwa mstari kadiri joto la makutano (T_j) linavyoongezeka kutoka 25°C hadi 115°C, tabia ya kawaida kwa makutano ya semikondukta.

Kielelezo 2: Nguvu ya Radiometriki Inayohusiana dhidi ya Mkondo wa Mbeleinaonyesha uhusiano wa chini ya mstari kati ya mkondo wa kuendesha na pato la mwanga, na kuonyesha kupungua kwa ufanisi kwenye mikondo ya juu.

Kielelezo 3: Nguvu ya Mwanga Inayohusiana dhidi ya Joto la Makutanohupanga pato la mwanga lililowekwa kiwango dhidi ya T_j, na kuonyesha kupungua kwa ufanisi kadiri joto linavyopanda, na kusisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto.

Kielelezo 4: Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Safu ya I-V)inaonyesha sifa ya msingi ya diode kwa 25°C.

Kielelezo 5: Mkondo wa Juu zaidi wa Kuendesha wa Mbele dhidi ya Joto la Kuuziani safu ya kupunguza kiwango, na kuonyesha kuwa mkondo wa juu zaidi wa uendeshaji salama lazima upunguzwe kadiri joto la mazingira/sehemu ya kuuzia linavyoongezeka, kulingana na R_{th j-s}iliyotolewa ya 50°C/W.

Kielelezo 6: Mchoro wa Mionzini ramani ya polar inayoonyesha usambazaji wa nguvu wa anga, na kuthibitisha muundo mpana wa utoaji unaofanana na Lambertian.

5. Taarifa ya Mitambo na Mfuko

5.1 Vipimo vya Mfuko

Mchoro wa kina wenye vipimo wa mfuko wa PLCC-2 umetolewa. Vipimo muhimu vinajumuisha urefu na upana wa jumla, ukubwa na eneo la shimo la chip ya LED, na maeneo ya pedi za anode/cathode. Mchoro hubainisha uvumilivu wa kawaida wa ±0.1 mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Mfuko hutumia resini wazi kama maji.

6. Miongozo ya Kuuzia na Usanikishaji

Viwango kamili vya upeo vinabainisha hali za kuuzia: 260°C kwa sekunde 10 kwa kurudisha kioevu au 350°C kwa sekunde 3 kwa kuuzia kwa mkono. Sehemu ya \"Utahadhari wa Matumizi\" inashauri sana kutumia vipinga vya kuzuia mkondo mfululizo na LED, kwani sifa ya kielelezo ya I-V ya diode inamaanisha kuwa mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mafuriko makubwa ya mkondo yanayoweza kuharibu. Kwa ajili ya kuhifadhi, ni muhimu sana kutofungua mfuko wa kuzuia unyevu hadi vipengele vitakapokuwa tayari kutumika kwenye mstari wa uzalishaji ili kuzuia unyevu, ambao unaweza kusababisha \"popcorning\" wakati wa kuuzia kwa kurudisha kioevu.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ufungaji

LED hutolewa kwenye mkanda na reel zinazostahimili unyevu. Vipimo vya mkanda wa kubeba vimebainishwa, na vinashikilia vipande 4000 kwa kila reel. Michoro ya kina ya reel na mkanda wa kubeba imejumuishwa, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1mm. Mchakato wa kufunga unajumuisha kuweka reel kwenye mfuko wa alumini wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha na lebo ya maelezo.

7.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reel inajumuisha sehemu za: Nambari ya Bidhaa ya Mteja (CPN), Nambari ya Bidhaa (P/N), Idadi ya Ufungaji (QTY), Cheo cha Nguvu ya Mwanga (CAT), Cheo cha Urefu wa Mawimbi Mkuu (HUE), Cheo cha Voltage ya Mbele (REF), na Nambari ya Kundi (LOT No).

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Taa za Mapambo na Burudani:Zinatumika kuunda taa za mazingira nyekundu za kina, viambatisho vya usanifu, au athari maalum katika usanidi wa jukwaa na studio.
• Taa za Kilimo:Huu ni matumizi muhimu. Mwanga wa Mwekundu wa Mbali (700-750nm) huingiliana na kipokezi mwanga cha mmea cha phytochrome, na kuathiri kuota mbegu, kuepuka kivuli, na maua. Mara nyingi hutumiwa pamoja na LED nyekundu na buluu katika mifumo ya taa ya bustani ili kuboresha ukuaji na maendeleo ya mmea.
• Matumizi ya Jumla:Ingawa inaitwa \"jumla\", hii labda inarejelea taa za kiashirio au taa za hali ambapo rangi maalum nyekundu inahitajika, ingawa wigo wa Mwekundu wa Mbali haukawa wa kawaida kwa viashiria vya kawaida.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

Wabunifu lazima watumie kuendesha kwa mkondo wa mara kwa mara sahihi au kutumia kipinga mfululizo ili kuzuia mkondo kupita kiasi. Usimamizi wa joto ni muhimu sana; upinzani wa joto wa 50 °C/W unahitaji njia bora ya joto kutoka kwa pedi za kuuzia hadi kwenye kizuizi cha joto au mchanga wa shaba wa PCB ili kudumisha joto la chini la makutano na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu na pato la mwanga thabiti. Pembe pana ya kuona lazima izingatiwe kwa muundo wa macho ili kufikia muundo unaotaka wa boriti.

9. Uaminifu na Upimaji

Mpana wa kina wa majaribio ya uaminifu umeelezewa, ukifanywa kwa kiwango cha kujiamini cha 90% na Asilimia ya Kasoro ya Uvumilivu wa Kundi (LTPD) ya 10%. Majaribio yanajumuisha: Upinzani wa Joto la Kuuzia, Mzunguko wa Joto (-40°C hadi +100°C), Maisha ya Joto/Unyevu wa Juu (85°C/85% RH), Maisha ya Joto la Chini (-40°C), Maisha ya Joto la Juu (60°C na 85°C), Mzunguko wa Washa/ZIMA wa Mipigo, Mshtuko wa Joto, na Mzunguko wa Joto wa Nguvu. Kila jaribio lina hali maalum, muda (hadi saa 3000), ukubwa wa sampuli (vipande 8), na vigezo vya kukubali (kasoro 0 inaruhusiwa, kasoro 1 inakataa kundi).

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za nguvu ya kati katika mfuko huo huo wa PLCC-2 (ambazo mara nyingi hutumiwa kwa mwanga mweupe), tofauti kuu ya kifaa hiki ni nyenzo yake maalum ya semikondukta ya AIGaInP inayotoa katika wigo wa Mwekundu wa Mbali. Ingawa LED za kawaida zinaweza kutumia InGaN kwa buluu/kijani au AlGaInP kwa nyekundu/kahawia ya kawaida, lengo hili maalum la urefu wa mawimbi (720-750nm) linakidhi matumizi ya kibaolojia na ya urembo. Vigezo vyake vya utendaji (ufanisi, voltage) vimeboreshwa kwa eneo hili la wigo.

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

S: Kwa nini kipinga cha kuzuia mkondo ni lazima?

J: Voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto na uvumilivu wa uzalishaji. Bila kipinga, ongezeko dogo la voltage ya usambazaji au kupungua kwa V_Fkutokana na joto kunaweza kusababisha mkondo kuongezeka kwa kasi, na kuzidi kiwango kamili cha upeo na kuharibu kifaa.

S: Ninawezaje kufasiri misimbo ya makundi katika nambari ya sehemu?

J: Nambari ya sehemu labda inaweka misimbo maalum ya makundi ya Nguvu ya Radiometriki (k.m., A3, B2), Voltage ya Mbele (k.m., 22, 28), na Urefu wa Mawimbi wa Kilele (k.m., FA4) ambayo kundi maalum lililoagizwa linakidhi, na kuhakikisha unapokea LED zenye sifa zilizopangwa kwa makundi madogo.

S: Je, naweza kuendesha LED hii kwa mkondo wake wa kilele (120mA) endelevu?

J: Hapana. Kipimo cha mkondo wa mbele wa kilele ni kwa uendeshaji wa mipigo tu (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mfumo wa mipigo 10ms). Uendeshaji endelevu haupaswi kuzidi kipimo cha mkondo wa mbele cha 60mA, kwa kuzingatia kupunguzwa kwa kiwango kinachohitajika na Kielelezo 5 kwenye joto la juu.

12. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Mazingira: Kubuni moduli ya ziada ya taa kwa rafu ya kilimo cha wima inayokua maua yanayohisi kipindi cha mwanga.

Lengo la muundo ni kutoa mfumo mfupi wa mwanga wa Mwekundu wa Mbali mwishoni mwa kipindi cha kila siku cha mwanga ili kukuza maua. Safu ya LED hizi zingewekwa kwenye Bodi ya Msingi ya Chuma (MCPCB) kwa ajili ya utoaji bora wa joto. Kiendesha cha LED cha mkondo wa mara kwa mara kilichowekwa kwa 60mA kwa kila mfuatano kingetumika. Pembe pana ya kuona ya digrii 120 inahakikisha kupenya kwa mwanga kwenye kivuli bila macho ya pili changamano. Kikundi maalum cha urefu wa mawimbi (k.m., FA4 kwa 730-740nm) kingechaguliwa kulingana na majibu ya phytochrome ya aina ya mmea lengwa. Moduli ingepangwa kuwasha kwa dakika 15 baada ya taa kuu nyeupe kuzima.

13. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii ni photodiode ya semikondukta inayoendeshwa kwa upendeleo wa mbele. Wakati voltage inayozidi voltage yake ya mbele (1.5-2.2V) inapotumiwa, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kazi kutoka kwa tabaka za semikondukta za aina-n na aina-p, mtawalia. Ndani ya eneo la kazi lililofanywa kwa AIGaInP (Alumini Galiamu Indiamu Fosfidi), vibeba malipo hivi hujumuika tena. Sehemu kubwa ya tukio hili la kujumuika tena hutolewa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga) kupitia mchakato unaoitwa electroluminescence. Nishati maalum ya pengo la bendi ya aloi ya AIGaInP huamua urefu wa mawimbi wa fotoni zinazotolewa, ambayo katika kesi hii iko katika sehemu ya Mwekundu wa Mbali ya wigo (720-750 nm).

14. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya LED zenye bendi nyembamba, zenye urefu maalum wa mawimbi kama kifaa hiki cha Mwekundu wa Mbali ni mwenendo unaokua katika nyanja zisizo za taa za jumla. Katika kilimo cha bustani, utafiti unaongoza kuelekea \"mapishi ya mwanga\" kwa kutumia mchanganyiko sahihi wa urefu wa mawimbi ya buluu, nyekundu, mwekundu wa mbali, na wakati mwingine kijani au UV ili kuboresha sifa tofauti za mmea (kiwango cha ukuaji, umbo, maudhui ya virutubisho, maua). Hii inaongeza mahitaji ya LED zenye ufanisi, zinazoweza kutegemewa katika bendi hizi maalum za wigo. Zaidi ya hayo, maendeleo katika epitaksi ya semikondukta yanaruhusu uainishaji mkali zaidi wa urefu wa mawimbi na ufanisi wa juu zaidi kwenye urefu huu mrefu wa mawimbi, ambao kihistoria umekuwa changamoto zaidi. Ujumuishaji wa LED kama hizi na vihisi vya akili na udhibiti kwa mifumo ya taa inayobadilika inawakilisha mwelekeo muhimu wa maendeleo.