SMD LED ya Nguvu ya Kati ya Manjano 67-21S - Mfumo wa PLCC-2 - 150mA - 2.8V - 590-600nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya kifaa cha kukanyagia uso (SMD) chenye nguvu ya kati cha diode inayotoa mwanga (LED) katika mfumo wa kifurushi cha PLCC-2. Kifaa hiki kina sifa ya kutokeza mwanga wa manjano, unaopatikana kupitia chip ya AlGaInP iliyofunikwa kwenye resini wazi kama maji. Imebuniwa kwa matumizi ya taa ya jumla yanayohitaji usawa wa utendaji, ufanisi, na umbo dogo.

Faida kuu za LED hii ni pamoja na ufanisi mkubwa wa mwanga, matumizi ya nguvu ya wastani inayofaa kwa matumizi ya nguvu ya kati, na pembe pana ya kuona ya digrii 120, ikihakikisha usambazaji sawa wa mwanga. Bidhaa hii inazingatia viwango vya kisasa vya mazingira na usalama, haina risasi (Pb-free), inafuata amri ya Kuzuia Vitu Hatari (RoHS), kanuni za EU REACH, na mahitaji ya kutokuwa na halojeni (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Ubunifu wake mdogo unaufanya kuwa sehemu bora kwa suluhisho za taa zenye nafasi ndogo.

1.1 Matumizi Lengwa

Maeneo ya msingi ya matumizi ya LED hii ni mbalimbali, yakitumia sifa zake za rangi na utendaji. Soko kuu linajumuisha Taa za Mapambo na Burudani, ambapo pato la manjano thabiti linahitajika kwa athari za urembo. Pia inafaa kwa matumizi ya Taa ya Kilimo, kwa uwezekano wa hatua maalum za ukuaji au taa ya ziada. Hatimaye, wasifu wake wa utendaji uliosawazishwa unaufanya uwezekane kwa matumizi ya Taa ya Jumla katika bidhaa mbalimbali za watumiaji na za kibiashara.

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa hufafanuliwa chini ya hali ambapo joto la sehemu ya kuuza (T_Kuuza) ni 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Mkondo wa Mbele (I_F):150 mA (Endelea).
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):300 mA, inaruhusiwa chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mipigo wa 10ms.
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):420 mW.
• Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD) Mfano wa Mwili wa Mwanadamu (HBM):2000 V. Sehemu hii ni nyeti kwa umeme tuli, na tahadhari sahihi za kushughulikia ESD ni lazima. Kipimo hiki ni kwa kumbukumbu.
• Joto la Uendeshaji (T_opr):-40°C hadi +85°C.
• Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +100°C.
• Upinzani wa Joto, Kiungo hadi Sehemu ya Kuuza (R_{th J-S}):50 °C/W. Kigezo hiki ni muhimu kwa muundo wa usimamizi wa joto.
• Joto la Juu Kabisa la Kiungo (T_j):115 °C.
• Joto la Kuuza:Kifaa kinaweza kustahimili kuuzwa kwa reflow kwa 260°C kwa sekunde 10 au kuuzwa kwa mkono kwa 350°C kwa sekunde 3.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Utendaji wa kawaida hupimwa kwa T_Kuuza= 25°C na I_F= 150 mA.

• Mkondo wa Mwanga (Φ):Anuwai kutoka chini ya 11 lm hadi juu ya 27 lm, na uvumilivu wa kawaida wa ±11%.
• Voltage ya Mbele (V_F):Anuwai kutoka 1.8 V hadi 2.8 V kwa mkondo maalum, na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1V.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 120, kawaida.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Upeo wa 50 µA wakati voltage ya nyuma (V_R) ya 5V inatumika.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa kwa Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya utendaji. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya matumizi kwa mwangaza na sifa za umeme.

3.1 Kugawa kwa Makundi kwa Mkondo wa Mwanga

LED zinagawanywa kulingana na pato lao la mwanga lililopimwa kwa I_F=150mA. Misimbo ya makundi (k.m., L2, L3, M3, N3) hufafanua anuwai ya chini na ya juu ya mkondo wa mwanga. Kwa mfano, kundi L2 linashughulikia 11-12 lm, wakati kundi N3 linashughulikia 24-27 lm. Uvumilivu ndani ya kila kundi ni ±11%.

3.2 Kugawa kwa Makundi kwa Voltage ya Mbele

Vifaa pia vinagawanywa kulingana na kushuka kwa voltage ya mbele kwa I_F=150mA. Misimbo ya makundi kutoka 25 hadi 34 inawakilisha anuwai za voltage katika hatua za 0.1V, kuanzia 1.8-1.9V (Kundi 25) hadi 2.7-2.8V (Kundi 34). Uvumilivu ni ±0.1V.

3.3 Kugawa kwa Makundi kwa Wavelength Kuu

Hii inafafanua rangi inayoonekana ya mwanga wa manjano. Makundi mawili yameainishwa: Y53 (590-595 nm) na Y54 (595-600 nm). Uvumilivu wa kipimo kwa wavelength kuu/ya kilele ni ±1 nm.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data hutoa grafu kadhaa zinazoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Usambazaji wa Wigo

Grafu inaonyesha nguvu ya mwanga inayohusiana katika wavelengths kutoka takriban 520 nm hadi 680 nm. Mkunjo huu unafikia kilele katika eneo la manjano (karibu 590-600 nm), ikithibitisha makundi ya wavelength kuu, na utokeaji mdogo katika sehemu zingine za wigo unaoonekana.

4.2 Sifa za Joto na Umeme

• Voltage ya Mbele dhidi ya Joto la Kiungo (Mchoro 1):Inaonyesha jinsi V_Fhupungua kwa mstari na kuongezeka kwa joto la kiungo (T_j), sifa ya kawaida ya LED. Hii ni muhimu kwa muundo wa kuendesha mkondo thabiti.
• Nguvu ya Radiometriki Inayohusiana dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mchoro 2):Inaonyesha uhusiano wa chini ya mstari kati ya pato la mwanga na mkondo wa kuendesha. Ufanisi kwa kawaida hupungua kwa mikondo ya juu sana.
• Mkondo wa Mwanga Unaohusiana dhidi ya Joto la Kiungo (Mchoro 3):Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadri T_jinavyoongezeka, ikisisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto ili kudumisha mwangaza.
• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mchoro 4):Mkunjo wa kawaida wa I-V kwa diode, unaonyesha uhusiano wa kielelezo.
• Mkondo wa Juu wa Kuendesha Mbele dhidi ya Joto la Kuuza (Mchoro 5):Mkunjo wa kupunguza thamani unaoonyesha kuwa mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaendelea lazima upunguzwe kadri joto la mazingira/sehemu ya kuuza linavyoongezeka ili kuzuia kuzidi T_j(max).
• Mchoro wa Mionzi (Mchoro 6):Picha ya polar inayoonyesha usambazaji wa anga wa nguvu ya mwanga, ikithibitisha pembe pana ya kuona ya digrii 120 na muundo wa karibu-Lambertian.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha PLCC-2 (Kibeba Chip chenye Mabomba ya Plastiki) cha kukanyagia uso. Mchoro wa vipimo unabainisha urefu, upana, kimo, nafasi ya mabomba, na vipengele vingine muhimu vya mitambo. Isipokuwa imeainishwa vinginevyo, uvumilivu wa vipimo ni ±0.15 mm. Kifurushi kimeundwa kwa ushirikiano na michakato ya kuchukua-na-kuweka otomatiki na kuuza reflow.

6. Mwongozo wa Kuuza na Kuunganisha

6.1 Vigezo vya Kuuza

Kifaa kimekadiriwa kwa michakato ya kawaida ya kuuza: Kuuza reflow kwa joto la kilele la 260°C kwa muda wa sekunde 10, au kuuza kwa mkono kwa 350°C kwa sekunde 3. Kuzingatia wasifu huu ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa kifurushi au kuharibika kwa nyenzo za ndani.

6.2 Tahadhari za Hifadhi na Kushughulikia

• Unyeti wa ESD:Bidhaa hii ni nyeti kwa utoaji wa umeme tuli. Taratibu sahihi za kushughulikia salama za ESD lazima zifuatwe wakati wote wa kuunganisha na kupima.
• Unyeti wa Unyevu:Vipengele vimefungwa kwenye nyenzo zinazopinga unyevu (mifuko ya alumini ya kinga ya unyevu na dawa ya kukausha). Mfuko haupaswi kufunguliwa hadi bidhaa ziwe tayari kutumika katika mazingira ya uzalishaji. Ikiwa imefichuliwa, kuoka kunaweza kuhitajika kulingana na viwango vya tasnia (ingawa hali maalum haijaelezewa hapa).
• Kinga ya Mkondo:Kipingamizi cha nje cha kuzuia mkondo au kiendesha cha mkondo thabiti ni lazima. LED zinaonyesha ongezeko kali la mkondo na ongezeko dogo la voltage zaidi ya voltage yao ya mbele, ambayo inaweza kusababisha kukimbia kwa joto na kushindwa ikiwa haitasimamiwa vizuri.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

7.1 Vipimo vya Reel na Ukanda

LED hutolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa ulioviringishwa kwenye reeli kwa ajili ya kuunganisha otomatiki. Vipimo muhimu vinajumuisha vipimo vya reeli, upana wa ukanda, nafasi ya mfuko, na mwelekeo wa maendeleo. Reeli ya kawaida ina vipande 4000. Michoro ya kina kwa reeli, ukanda wa kubeba, na vipimo vya ukanda wa kifuniko hutolewa, na uvumilivu kwa kawaida ni ±0.1 mm.

7.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya ufungaji inajumuisha misimbo kadhaa: 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 mkondo), HUE (Cheo cha Wavelength Kuu), REF (Cheo cha Voltage ya Mbele), na LOT No (Nambari ya Kundi kwa ufuatiliaji).

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kubuni

8.1 Mambo ya Kubuni

• Usimamizi wa Joto:Kwa upinzani wa joto (R_{th J-S}) wa 50 °C/W, kupoa kwa joto kwa ufanisi kutoka kwa pedi za kuuza ni muhimu sana, hasa wakati wa kufanya kazi kwa au karibu na mkondo wa juu wa 150 mA. Mkunjo wa kupunguza thamani (Mchoro 5) lazima utafutwe kwa matumizi ya joto la juu la mazingira.
• Mzunguko wa Kuendesha:Daima tumia chanzo cha mkondo thabiti au chanzo cha voltage na kipingamizi cha mfululizi ili kuweka mkondo. Voltage ya mbele ina anuwai (1.8-2.8V) na mgawo hasi wa joto, na hivyo kufanya miundo inayoendeshwa na voltage kuwa isiyo thabiti.
• Ubunifu wa Mwanga:Pembe pana ya kuona ya digrii 120 ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana bila optiki ya sekondari. Kwa mihimili iliyolengwa, optiki ya msingi inayofaa (lenzi) lazima ichaguliwe.

8.2 Kugawa kwa Makundi kwa Uthabiti wa Matumizi

Kwa matumizi ambapo usawa wa rangi au mwangaza ni muhimu (k.m., safu nyingi za LED katika taa za mapambo), kubainisha makundi madogo kwa mkondo wa mwanga (Φ), voltage ya mbele (V_F), na wavelength kuu ni muhimu. Kutumia LED kutoka kwa kundi moja la uzalishaji kunaweza kuongeza zaidi uthabiti.

9. Kutegemewa na Udhibiti wa Ubora

Seti kamili ya majaribio ya kutegemewa hufanywa ili kuhakikisha umri mrefu wa bidhaa na uthabiti chini ya mkazo mbalimbali wa mazingira. Majaribio hufanywa kwa kiwango cha ujasiri wa 90% na Asilimia ya Kasoro ya Uvumilivu wa Kundi (LTPD) ya 10%. Ukubwa wa sampuli kwa kila jaribio ni vipande 22, na kigezo cha Kukubali/Kukataa cha 0/1.

9.1 Vipengee vya Jaribio la Kutegemewa

Mpango wa majaribio unajumuisha: Uvumilivu wa Kuuza Reflow, Mshtuko wa Joto, Mzunguko wa Joto, Hifadhi ya Joto/Unyevu wa Juu, Uendeshaji wa Joto/Unyevu wa Juu, Hifadhi ya Joto la Chini, Hifadhi ya Joto la Juu, na majaribio mengi ya Maisha ya Uendeshaji wa Joto la Juu/Chini chini ya hali tofauti za mkondo na joto (k.m., 150mA kwa 25°C, 55°C, na 90mA kwa 85°C). Majaribio haya yanalinganisha hali halisi za uendeshaji na kuzeeka kwa kasi.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Uwekaji

Kama LED ya nguvu ya kati katika kifurushi cha PLCC-2, kifaa hiki kinachukua nafasi maalum. Ikilinganishwa na LED za nguvu ya chini (k.m., vifurushi vya 0603, 0805), inatoa pato la mwanga la juu zaidi, na hivyo kufaa kwa mwanga wa msingi badala ya viashiria tu. Ikilinganishwa na LED za nguvu ya juu (k.m., vifurushi vya 1W, 3W kwenye PCB zenye kiini cha chuma), inafanya kazi kwa mikondo ya chini na ina mahitaji rahisi ya usimamizi wa joto, mara nyingi hutoa joto kupitia njia za PCB pekee. Vipengele vyake vya kutofautisha ni mchanganyiko wa ufanisi mzuri, kifurushi kidogo na cha kawaida, pembe pana ya kuona, na kufuata kanuni kali za mazingira.

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

11.1 Mkondo wa kawaida wa uendeshaji ni nini?

Sifa za umeme na mwanga zimeainishwa kwa 150 mA, ambayo pia ni mkondo wa juu wa mbele unaoendelea. Hii ndio hatua ya jaribio la kawaida na inayopendekezwa ya uendeshaji kwa kufikia mkondo wa mwanga uliokadiriwa.

11.2 Kwa nini kiendesha cha mkondo thabiti ni muhimu?

Voltage ya mbele (V_F) ina usambazaji wa uzalishaji (1.8-2.8V) na hupungua kwa joto. Kuendesha kwa voltage thabiti kungesababisha tofauti kubwa katika mkondo na hivyo pato la mwanga, na kwa uwezekano kuzidi kipimo cha juu kabisa na kusababisha kushindwa. Chanzo cha mkondo thabiti kinahakikisha mwangaza thabiti na kulinda LED.

11.3 Ninawezaje kufasiri misimbo ya makundi katika agizo?

Nambari kamili ya sehemu inajumuisha misimbo ya mkondo wa mwanga (k.m., L8), voltage ya mbele (k.m., 28), na wavelength kuu (k.m., Y54). Hii inabainisha kifaa chenye mkondo wa mwanga kati ya 17-18 lm, V_Fkati ya 2.1-2.2V, na wavelength kati ya 595-600 nm. Wabunifu wanapaswa kuchagua makundi yanayolingana na muundo wao wa mzunguko (kwa voltage) na mahitaji ya matumizi (kwa mwangaza na rangi).

11.4 Hali za hifadhi kabla ya matumizi ni zipi?

Vipengele vina unyeti wa unyevu. Lazima vihifadhiwe katika mifuko yao ya asili, isiyofunguliwa ya kinga ya unyevu. Mara tu ikifunguliwa, zinapaswa kutumika ndani ya muda maalum au kuokwa kulingana na viwango vinavyohusika vya tasnia (k.m., viwango vya IPC/JEDEC) ili kuondoa unyevu uliokamatiwa kabla ya kuuza reflow, ili kuzuia "popcorning" au kutenganishwa.

12. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kubuni taa ya kamba ya LED ya manjano ya mapambo.Mbunifu anahitaji LED 50 kwa kila kamba. Ili kuhakikisha muonekano sawa, wanabainisha kundi dogo la mkondo wa mwanga (k.m., L7: 16-17 lm) na kundi moja la wavelength kuu (Y54). Wanabuni mzunguko wa kiendesha unaotoa 150 mA thabiti. Kwa kuzingatia upinzani wa joto wa 50 °C/W, wanahakikisha PCB ina eneo la kutosha la shaba chini ya pedi za LED ili kutumika kama kipenyo cha joto, hasa ikiwa taa zitatumika katika vifaa vilivyofungwa. Wanakokotoa kushuka kwa jumla kwa voltage kwa kamba ya mfululizi kulingana na kundi la juu la V_F(k.m., Kundi 34: 2.8V) ili kupima usambazaji wa nguvu ipasavyo. Pembe pana ya kuona ya digrii 120 ni kamili kwa kuunda athari ya mwanga iliyosambazwa, isiyo na sehemu zenye joto kali.

13. Kanuni ya Uendeshaji

Mwanga hutolewa kupitia utokeaji wa mwanga wa umeme. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa diode inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la kazi la chip ya semikondukta (iliyoundwa na AlGaInP). Vibeba malipo hivi hujumuika tena, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Muundo maalum wa aloi ya AlGaInP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo kwa upande huamua wavelength (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, manjano (590-600 nm). Ufungaji wa resini wazi kama maji unalinda chip, hutoa uthabiti wa mitambo, na huunda muundo wa pato la mwanga.

14. Mienendo na Muktadha wa Tasnia

LED za nguvu ya kati katika vifurushi kama PLCC-2 zimekuwa msingi wa matumizi ya taa ya jumla kwa sababu ya usawa bora wa gharama, ufanisi (lumen kwa watt), na kutegemewa. Mwelekeo katika sehemu hii unaelekea kwenye ufanisi wa juu zaidi, na kuruhusu matumizi ya chini ya nishati au pato la juu la mwanga kutoka kwa umbo sawa. Pia kuna juhudi endelevu ya kuboresha usawa wa rangi (kugawa kwa makundi madogo zaidi) na viwango vya juu zaidi vya joto la uendeshaji. Zaidi ya hayo, kufuata kanuni zinazobadilika za mazingira (RoHS, REACH, bila halojeni) sasa ni mahitaji ya kawaida, sio kitu cha kutofautisha. Teknolojia hii imekomaa, na lengo likiwa juu ya uboreshaji wa uzalishaji na ujumuishaji katika mifumo ya taa yenye akili na iliyounganishwa.