Karatasi ya Data ya SMD LED ya Nguvu ya Kati ya Rangi Nyekundu 67-21S - Kifurushi cha PLCC-2 - 1.9-2.6V - 70mA - 182mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

67-21S ni LED ya nguvu ya kati ya kusakinishwa kwenye uso, iliyoundwa kwa matumizi ya mwanga wa jumla. Inatumia kifurushi cha PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), ikitoa umbo dogo linalofaa kwa michakato ya usakinishaji otomatiki. Rangi kuu inayotolewa ni nyekundu, inayopatikana kupitia chip ya AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) iliyofungwa kwenye resini wazi kama maji. Mchanganyiko huu hutoa pembe pana ya kuona ya digrii 120, na kufanya iweze kutumika kwa matumizi yanayohitaji usambazaji mpana wa mwanga.

Faida kuu za LED hii ni pamoja na ufanisi wake wa juu, ambao unamaanisha pato zuri la mwanga kwa kiwango chake cha matumizi ya nguvu, na kufuata viwango vya kimazingira kama vile kutokuwa na risasi (Pb-free) na kufuata RoHS. Kifurushi kimeundwa kwa kuaminika katika hali mbalimbali za uendeshaji.

2. Maelezo ya Kiufundi na Uchambuzi wa Kina

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji wa kifaa hufafanuliwa chini ya hali maalum (joto la sehemu ya kuuza kwenye 25°C). Mkondo wa mbele unaoendelea kwa kiwango cha juu (I_F) ni 70 mA. Kwa uendeshaji wa mfululizo wa mipigo, mkondo wa kilele wa mbele (I_FP) wa 140 mA unaruhusiwa chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mfumo wa 10 ms. Nguvu ya juu inayoweza kutolewa (P_d) ni 182 mW. Safu ya joto la uendeshaji (T_opr) ni kutoka -40°C hadi +85°C, wakati joto la uhifadhi (T_stg) linaenea kutoka -40°C hadi +100°C. Upinzani wa joto kutoka kwenye makutano hadi sehemu ya kuuza (R_{th J-S}) ni 50 °C/W, ambayo ni kigezo muhimu kwa muundo wa usimamizi wa joto. Joto la juu la makutano linaloruhusiwa (T_j) ni 115°C. Kuuza lazima kufuata maelekezo madhubuti: kuuza kwa kuyeyusha tena kwenye 260°C kwa upeo wa sekunde 10 au kuuza kwa mkono kwenye 350°C kwa upeo wa sekunde 3. Sehemu hii ni nyeti kwa kutokwa na umeme tuli (ESD), na inahitaji taratibu sahihi za usindikaji.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki

Kupimwa kwenye joto la sehemu ya kuuza la 25°C na mkondo wa mbele wa 60 mA, kifaa hiki kinaonyesha mwanga (Φ) unaotoka kiwango cha chini cha 9.0 lm hadi kiwango cha juu cha 13.0 lm, na uvumilivu wa kawaida wa ±11%. Voltage ya mbele (V_F) inatoka 1.9 V hadi 2.6 V kwenye mkondo huo huo wa majaribio, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1V. Pembe ya kuona (2θ_1/2) kwa kawaida ni digrii 120. Mkondo wa nyuma (I_R) umebainishwa kuwa upeo wa 50 µA wakati voltage ya nyuma (V_R) ya 5V inatumika. Vigezo hivi hufafanua utendakazi mkuu chini ya hali za kawaida za uendeshaji.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Bidhaa hii imegawanywa katika makundi ili kuhakikisha uthabiti katika vigezo muhimu. Hii inaruhusu wabunifu kuchagua LED zinazolingana na mahitaji maalum ya matumizi yao kwa mwangaza na sifa za umeme.

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Mwanga

Mwanga umegawanywa katika misimbo kadhaa ya makundi (B8, B9, L1, L2, L3) na thamani za chini na za juu zilizofafanuliwa zilizopimwa kwenye I_F=60mA. Kwa mfano, kundi B8 linashughulikia 9.0 hadi 9.5 lm, wakati kundi L3 linashughulikia 12.0 hadi 13.0 lm. Uvumilivu wa jumla unabaki ±11%.

3.2 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele imegawanywa katika makundi kwa kutumia misimbo kutoka 26 hadi 32, kila moja ikiwakilisha safu ya 0.1V kuanzia 1.9-2.0V (msimbo 26) hadi 2.5-2.6V (msimbo 32). Uvumilivu ni ±0.1V.

3.3 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Wavelength Kuu

Wavelength kuu, ambayo hufafanua rangi inayoonekana ya mwanga mwekundu, imegawanywa katika misimbo miwili: R51 (620-625 nm) na R52 (625-630 nm). Uvumilivu wa kipimo ni ±1 nm.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

Karatasi ya data hutoa grafu kadhaa za sifa zinazoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Usambazaji wa Wigo

Grafu inaonyesha nguvu ya mwanga inayohusiana dhidi ya wavelength, kwa kawaida inafikia kilele ndani ya wigo nyekundu (takriban 620-640 nm kwa kifaa hiki), na kuthibitisha makundi ya wavelength kuu.

4.2 Voltage ya Mbele Dhidi ya Joto la Makutano

Kielelezo 1 kinaonyesha mabadiliko ya voltage ya mbele yanayohusiana na joto la makutano. Voltage ya mbele kwa kawaida hupungua kadri joto la makutano linavyoongezeka, ambayo ni sifa ya kawaida ya diode za semiconductor.

4.3 Nguvu ya Radiometric Inayohusiana Dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 2 kinaonyesha jinsi pato la mwanga (nguvu ya radiometric inayohusiana) linavyoongezeka na mkondo wa mbele. Uhusiano kwa ujumla ni wa mstari kwenye mikondo ya chini lakini unaweza kuonyesha athari za kujaa kwenye mikondo ya juu.

4.4 Mwanga Unaohusiana Dhidi ya Joto la Makutano

Kielelezo 3 kinaonyesha utegemezi wa pato la mwanga kwenye joto la makutano. Mwanga kwa kawaida hupungua kadri joto la makutano linavyoongezeka, na kuangazia umuhimu wa usimamizi bora wa joto ili kudumisha mwangaza thabiti.

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

Kielelezo 4 ni mviringo wa sifa za msingi za mkondo-voltage (IV) kwenye joto la mazingira la 25°C. Inaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoonekana kwa diode.

4.6 Mkondo wa Juu wa Kuendesha Dhidi ya Joto la Kuuza

Kielelezo 5 hutoa mviringo wa kupunguza nguvu, unaoonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele kama kazi ya joto la sehemu ya kuuza, kwa kuzingatia upinzani wa joto (R_{th j-s}= 50 °C/W). Hii ni muhimu kwa kuamua mikondo salama ya uendeshaji kwenye joto la juu la mazingira.

4.7 Muundo wa Mionzi

Kielelezo 6 ni mchoro wa polar unaoonyesha usambazaji wa anga wa nguvu ya mwanga (muundo wa mionzi). Muundo mpana, unaofanana na Lambertian, unathibitisha pembe ya kuona ya digrii 120.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Mchoro wa kina wa vipimo wa kifurushi cha PLCC-2 umetolewa. Vipimo muhimu vinajumuisha urefu, upana, na urefu wa jumla, pamoja na nafasi na ukubwa wa waya (pad). Mchoro unajumuisha mtazamo wa juu unaoonyesha alama ya cathode. Isipokuwa imebainishwa vinginevyo, uvumilivu wa vipimo ni ±0.15 mm.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usakinishaji

Karatasi ya data inabainisha njia mbili za kuuza. Kwa kuuza kwa kuyeyusha tena, joto la kilele la juu halipaswi kuzidi 260°C, na wakati juu ya 260°C unapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 10. Kwa kuuza kwa mkono, joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 350°C, na wakati wa mgusano unapaswa kuwa na kikomo cha sekunde 3 kwa kila waya. Mipaka hii ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa kifurushi cha plastiki na viunganisho vya waya vya ndani. Kifaa hiki ni nyeti kwa unyevu; kwa hivyo, ikiwa ufungaji umefunguliwa, kuoka kunaweza kuhitajika kabla ya kuuza ikiwa wakati wa mfiduo umezidi kiwango kilichobainishwa (hakijaelezewa kwa kina katika sehemu hii).

7. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Ufungaji Unaostahimili Unyevu

LED hutolewa kwenye ufungaji unaostahimili unyevu. Kwa kawaida hupakiwa kwenye mkanda wa kubeba, ambao kisha hupindwa kwenye reeli. Usanidi wa kawaida ni vipande 4000 kwa kila reeli. Ufungaji hujumuisha dawa ya kukausha na hufungwa ndani ya mfuko wa alumini unaokinga unyevu na lebo zinazofaa.

7.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya reeli ina sehemu kadhaa muhimu: CPN (Nambari ya Bidhaa ya Mteja), P/N (Nambari ya Bidhaa), QTY (Idadi ya Ufungaji), CAT (Cheo cha Nguvu ya Mwanga, inayolingana na kundi la mwanga), HUE (Cheo cha Wavelength Kuu), REF (Cheo cha Voltage ya Mbele), na LOT No (Nambari ya Kundi kwa ajili ya kufuatilia).

7.3 Vipimo vya Reeli na Mkanda

Michoro ya kina inabainisha vipimo vya reeli (kipenyo, upana, ukubwa wa kitovu) na mkanda wa kubeba (vipimo vya mfuko, umbali, upana wa mkanda). Uvumilivu kwa kawaida ni ±0.1 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

8. Mapendekezo ya Matumizi

Karatasi ya data inaorodhesha maeneo makuu ya matumizi: Taa za Mapambo na Burudani, Taa za Kilimo, na Matumizi ya Jumla. Pembe pana ya kuona na ufanisi mzuri hufanya iweze kutumika kwa taa za mazingira, ishara, taa za bustani kwa hatua maalum za ukuaji wa mimea, na vifaa vya mapambo ambapo mwanga wa alama nyekundu unahitajika. Wakati wa kubuni mzunguko wa kiendeshi, kundi la voltage ya mbele na viwango vya juu vya mkondo lazima vizingatiwe. Kipingamizi cha nje cha kikomo cha mkondo au kiendeshi cha mkondo thabiti ni lazima ili kuzuia uharibifu wa kupita mkondo, kama ilivyoelezwa katika tahadhari.

9. Kupima Kuaminika

Mpana wa kina wa kupima kuaminika umeelezewa, ukionyesha uthabiti wa bidhaa. Majaribio hufanywa kwa kiwango cha kujiamini cha 90% na LTPD (Asilimia ya Kasoro ya Uvumilivu wa Kundi) ya 10%. Vipengele vya majaribio vinajumuisha: Kuuza kwa Kuyeyusha Tena (260°C/10s), Mshtuko wa Joto (-10°C hadi +100°C), Mzunguko wa Joto (-40°C hadi +100°C), Uhifadhi wa Joto la Juu/Unyevu (85°C/85% RH), Uendeshaji wa Joto la Juu/Unyevu (85°C/85% RH, 35mA), Uhifadhi wa Joto la Chini/Joto la Juu, na majaribio mbalimbali ya Maisha ya Uendeshaji wa Joto la Chini/Joto la Juu chini ya hali tofauti za mkondo na joto. Ukubwa wa sampuli kwa kila jaribio ni vipande 22 na kigezo cha kukubali/kukataa cha 0/1.

10. Tahadhari za Matumizi

Tahadhari muhimu zaidi ni kinga dhidi ya kupita mkondo. LED lazima iendeshwe na kipingamizi cha mfululizo au mzunguko sahihi wa mkondo thabiti. Kuzidi viwango vya juu kabisa vya mkondo, voltage, nguvu, au joto kwa uwezekano mkubwa kutasababisha uharibifu wa kudumu. Taratibu sahihi za usindikaji wa ESD lazima zifuatwe wakati wa usakinishaji. Thamani ya upinzani wa joto lazima itumike kuhesabu joto la makutano chini ya hali zinazotarajiwa za uendeshaji ili kuhakikisha linabaki chini ya 115°C.

11. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Kama LED ya nguvu ya kati katika kifurushi cha PLCC-2, kifaa hiki kiko kati ya LED za chini za nguvu za kiashiria na LED za juu za nguvu za mwanga. Tofauti zake kuu ni usawa wake wa pato zuri la mwanga (hadi 13 lm) na matumizi ya nguvu ya wastani (kiwango cha juu cha 182 mW) na ukubwa wa kawaida wa PLCC-2 ambao hurahisisha muundo wa PCB na upatikanaji. Mfumo wa kina wa kugawa katika makundi hutoa utabiri kwa uzalishaji mkubwa.

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

Swali: Niendeshe kwa mkondo gani?

Jibu: Kifaa hiki kina sifa kwenye 60mA. Unaweza kukiendesha hadi kwenye mkondo wa juu unaoendelea wa 70mA, lakini lazima uhakikishe joto la makutano halizidi 115°C kwa kuzingatia joto la mazingira, muundo wa joto, na kutumia mviringo wa kupunguza nguvu (Kielelezo 5).

Swali: Ninawezaje kutambua cathode?

Jibu: Kifurushi kina alama ya kuona (kwa kawaida mwanya au nukta ya kijani) kwenye upande wa juu karibu na waya ya cathode. Rejelea mchoro wa vipimo vya kifurushi.

Swali: Naweza kuitumia kwa uendeshaji wa mfululizo wa mipigo?

Jibu: Ndiyo, lakini mkondo wa kilele haupaswi kuzidi 140mA chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mfumo wa 10ms. Mkondo wa wastani bado unapaswa kuzingatia kiwango cha kuendelea.

Swali: Kwa nini mwanga unatolewa kama safu?

Jibu: Kwa sababu ya tofauti za uzalishaji, LED hugawanywa katika makundi. Unachagua kundi (kwa mfano, L2 kwa 11-12 lm) ili kuhakikisha kiwango cha chini cha utendakazi kwa muundo wako.

13. Utafiti wa Kesi ya Muundo na Matumizi

Fikiria kubuni mkanda wa LED wa mapambo kwa mwanga wa mazingira mwekundu. Mbunifu anachagua LED ya 67-21S katika kundi L2 (11-12 lm) na kundi la voltage 28 (2.1-2.2V) kwa uthabiti. Mkanda unaendeshwa kwenye 12V DC. Ili kuendesha kila LED kwenye 60mA, thamani ya kipingamizi cha mfululizo inahesabiwa: R = (V_supply- V_F) / I_F. Kwa kutumia V_Fya juu ya 2.2V kwa usalama, R = (12V - 2.2V) / 0.060A ≈ 163 ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 160-ohm kingechaguliwa. Jozi nyingi kama hizo za LED+kipingamizi zimeunganishwa sambamba kwenye reli ya 12V. Mpangilio wa PCB unahakikisha eneo la kutosha la shaba kwa utoaji wa joto kutoka kwenye pad za kuuza za LED, kwa kuzingatia upinzani wa joto kwa mazingira.

14. Kanuni ya Uendeshaji

LED hii inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwanga katika makutano ya p-n ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha diode (takriban 1.9-2.6V kwa nyenzo hii ya AlGaInP) inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye makutano. Uunganisho wao hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya semiconductor ya AlGaInP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo hufafanua wavelength (rangi) ya mwanga unaotolewa, katika kesi hii, nyekundu. Ufungaji wa resini wazi kama maji hulinda chip na husaidia katika utoaji wa mwanga.

15. Mienendo ya Sekta

Sehemu ya LED ya nguvu ya kati inaendelea kubadilika kuelekea ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), uthabiti bora wa rangi, na gharama ya chini. Kuna mwelekeo wa kugawa katika makundi ya kisasa zaidi na uvumilivu mkali zaidi ili kukidhi mahitaji ya matumizi yanayohitaji muonekano sawa, kama vile kuta za video na taa za mstari. Teknolojia ya ufungaji pia inaendelea kutoa utendakazi bora wa joto kutoka kwa ukubwa huo huo wa kifurushi, na kuruhusu mikondo ya juu ya kuendesha au maisha marefu zaidi. Harakati kuelekea ukubwa wa kawaida wa kifurushi kama PLCC-2 hurahisisha matumizi tena ya muundo na kubadilika kwa mnyororo wa usambazaji.