1. Muhtasari wa Bidhaa
LTSA-E27CQEGBW ni moduli ya LED ya RGB yenye utendaji bora, inayowekwa kwenye uso, iliyoundwa kwa ajili ya usanikishaji wa otomatiki na matumizi yenye nafasi ndogo. Inaunganisha vipande vya LED vyekundu vya AlInGaP, vya kijani cha InGaN, na vya bluu vya InGaN ndani ya kifurushi kimoja, kidogo. Tofauti kuu ya bidhaa hii ni kujumuishwa kwa kichocheo cha 8-16 bit, cha mwendo thabiti cha njia 3 na IC ya udhibiti, ambayo inatoa vipengele vya hali ya juu kama vile udhibiti wa kupunguza mwanga wa PWM, fidia ya joto, na mawasiliano ya data ya mfululizo. Ujumuishaji huu unarahisisha muundo wa mfumo kwa kupunguza idadi ya vipengele vya nje na ukubwa wa PCB.
Moduli hiyo imewekwa ndani ya kifurushi cha lenzi iliyotawanyika, ambayo husaidia kuchanganya mwanga kutoka kwa vipande vya rangi binafsi ili kutoa pato la rangi sawa zaidi na pembe pana ya kutazama. Inasambazwa kwenye mkanda wa milimita 8 uliowekwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na kufanya iwe sawa kabisa na vifaa vya usanikishaji wa otomatiki wa kasi ya juu vya kuchukua na kuweka. Kifaa hiki kimeundwa kukidhi viwango vya usawa vya RoHS na kimewekwa awali kwa JEDEC Level 2 kwa ajili ya kuimarisha uaminifu.
1.1 Vipengele na Faida za Msingi
- Kiendeshaji Kilichojumuishwa cha IC: Inaondoa hitaji la viwango vya nje vya kudhibiti mkondo na saketi za kuendesha kwa kila njia ya rangi. IC iliyojumuishwa hutoa udhibiti sahihi wa mkondo hadi 60mA kwa kila njia.
- Udhibiti wa Hali ya Juu: Inasaidia urekebishaji wa mkondo wa 7-bit kwa kila njia na hadi PWM (Ubadilishaji wa Upana wa Pigo) wa 16-bit kwa kupunguza mwanga na kuchanganya rangi kwa urahisi na usahihi wa juu.
- Urejeshaji wa Joto: Ina na kipengele cha utambuzi cha ndani kinachopima joto la makutano ya LED. Data hii inatumiwa na algorithm ya ndani kurekebisha kiotomatiki mkondo wa kuendesha kwa chipi nyekundu ya LED, kudumisha ukubwa wa mwanga na nukta ya rangi kwa usawa katika anuwai pana ya joto la uendeshaji (-40°C hadi +110°C).
- Robust Communication: Inatumia kiolesura cha mawasiliano ya serial (Saa ya Ingizo/Pato, Data ya Ingizo/Pato) yenye ulinzi wa CRC (Cyclic Redundancy Check) kwa usambazaji thabiti wa data, hasa katika usanidi wa mnyororo au mazingira yenye kelele.
- Ulinzi wa Mfumo: Inajumuisha kazi ya timer ya watchdog kuzuia mwepesi wa LED unaoweza kusababishwa na matukio ya hot-plug au makosa ya mawasiliano.
- Hali za Nguvu ya Chini: Inasaidia hali ya kulinda kwa kupunguza matumizi ya nishati wakati wa kusubiri, ambayo ni muhimu kwa matumizi ya betri au yenye ufanisi wa nishati.
- Daraja la Magari: Imebuniwa kwa kurejelea miongozo ya AEC-Q102 kwa vihisi vya nusu-uwazi vya optoelektronsi na imegawanywa kwa uthabiti wa kutu (Daraja 1B), na kufanya inafaa kwa matumizi fulani ya vifaa vya magari.
1.2 Matumizi Lengwa na Soko
LED hii imebuniwa kwa matumizi yanayohitaji suluhisho za taa za rangi nyingi zinazoweza kutegemewa, kompakt, na zenye akili. Soko lake kuu lengwa linajumuisha:
- Vifaa vya Umeme vya Watumiaji: Viashiria vya hali, taa za nyuma, na taa za mapambo katika vifaa kama vile simu janja, kompyuta kibao, kompyuta mkononi, vifaa vya michezo, na vifaa vya nyumbani.
- Vifaa vya Kitaalamu na Viwandani: Viashiria vya paneli, taa za hali ya mashine, na mrejesho wa kiolesura cha binadamu na mashine (HMI) katika mifumo ya mtandao, paneli za udhibiti, na vifaa vya majaribio.
- Taa za Ndani za Magari: Matumizi ya taa za ndani yasiyo muhimu sana kama vile taa za mazingira, taa za nyuma za dashibodi, na viashiria vya hali ya vifaa, vinavyofaidika kutokana na uthabiti wa joto na mawasiliano thabiti.
- Alama na Onyesho: Matumizi ya ubao wa alama za ndani zenye usuluhishi wa chini, maonyesho ya mahali pa uuzaji, na taa za usanifu wa mapambo ambapo uwezo wa kubadilisha rangi unahitajika.
2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi
Sehemu ifuatayo inatoa uchambuzi wa kina na usio na upendeleo wa vigezo muhimu vya umeme, vya nuru na vya joto vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data. Kuelewa vigezo hivi ni muhimu kwa usanifu sahihi wa saketi na utabiri wa utendaji.
2.1 Absolute Maximum Ratings
Viwango hivi vinaeleza mipaka ya mkazo ambayo ikiwa yazidi, kunaweza kutokea uharibifu wa kudumu kwenye kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.
- IC Supply Voltage (VDD): 5.5V kiwango cha juu zaidi. Kuzidi voltage hii kunaweza kuharibu mzunguko wa udhibiti wa ndani.
- Pato la Sasa la LED (Iout): 60mA kiwango cha juu zaidi kwa kila kituo. Hii ndiyo sasa ya kilele kabisa ambayo kiendeshi cha pato kinaweza kushughulikia; mikondo ya kawaida ya uendeshaji ni ya chini.
- Joto la Kiungo (Tj): Kikomo cha juu cha 125°C. Joto la makutano ya semikondukta ndani ya LED au IC halipaswi kuzidi kikomo hiki.
- Operating/Storage Temperature: -40°C hadi +110°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa na kufanya kazi ndani ya safu hii yote.
- Infrared Reflow Soldering: Inaweka kiwango cha juu cha joto cha 260°C kwa upeo wa sekunde 10, ambacho ni kiwango cha mchakato wa kuuza bila risasi (Pb-free).
2.2 Electrical and Optical Characteristics
Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali ya kawaida (Ta=25°C, VDD=5V, mpangilio wa 8-bit PWM kwenye thamani ya juu ya rangi) na hufafanua utendakazi unaotarajiwa.
- Voltage ya Usambazaji (VDD): Safu inayopendekezwa ya uendeshaji ni 3.3V hadi 5.5V, na thamani ya kawaida ni 5.0V.
- Forward Current (If): The typical drive currents for each color at maximum brightness are: Red: 30mA, Green: 46mA, Blue: 20mA. These values are set by the internal driver and can be adjusted via the 7-bit current control register.
- Luminous Intensity (Iv): Kawaida ya mwangaza wa mhimili kwa kila rangi ya msingi kwenye mkondo wa juu kabisa ni: Nyekundu: 950 mcd, Kijani: 2170 mcd, Bluu: 380 mcd. Thamani za chini kabisa na za juu kabisa zinaonyesha uenezi unaotarajiwa wa uzalishaji. Sehemu nyeupe iliyokalibriwa (inayochanganya rangi zote tatu) ina kiwango cha kawaida cha mwangaza cha 3500 mcd.
- Urefu wa Wimbi Kuu (λd): Inafafanua rangi inayoonekana ya kila LED. Thamani za kawaida ni: Nyekundu: 620 nm, Kijani: 525 nm, Bluu: 465 nm.
- Kuratibu za Rangi (x, y): For the calibrated white point, the target coordinates are x=0.3127, y=0.3290, which corresponds to the standard D65 white point, often used as a reference for display and lighting.
- Viewing Angle (2θ1/2): 120 degrees. This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its axial value. The diffused lens contributes to this wide viewing angle.
2.3 Tabia za Joto
Usimamizi wa joto ni muhimu kwa uimara na utulivu wa utendaji wa LED.
- Upinzani wa Joto, Kiungo-hadi-Kiungo cha Kuuza (Rth JS): Thamani mbili zimetolewa: Rth JSelec = 63 K/W na Rth JSreal = 73 K/W. Thamani ya "elec" kwa kawaida hupatikana kutoka kwa mbinu ya kipimo cha umeme, wakati thamani ya "real" inaweza kuwakilisha makadirio ya njia ya joto yenye uangalifu zaidi au ya vitendo. Thamani hizi zinaonyesha jinsi joto linavyosafiri kwa ufanisi kutoka kwa kiungo cha LED hadi viunga vya kuuza kwenye PCB. Thamani ya chini ni bora. Kwa mfano, ikiwa LED inatumia 0.2W, kupanda kwa halijoto ya kiungo juu ya kiunga cha kuuza kitakuwa takriban 0.2W * 73 K/W = 14.6°C.
3. Binning na Uthabiti wa Rangi
Karatasi ya data inarejelea mfumo wa safu ya bin kulingana na sehemu nyeupe ya D65 na uvumilivu wa duaradufu 3 za MacAdam (hatua 3). Hii ni njia ya kawaida katika tasnia ya taa kufafanua uthabiti wa rangi.
- Duaradufu za MacAdam: Duaradufu ya MacAdam kwenye mchoro wa kromatiki inawakilisha eneo ambalo ndani yake jicho la binadamu halitambui tofauti yoyote ya rangi chini ya hali za kawaida za kutazama. Duaradufu ya "hatua 3" inamaanisha mabadiliko ya rangi ni mara tatu ukubwa wa tofauti ndogo inayoweza kutambuliwa (duaradufu ya hatua 1).
- Maana: Vitengo vyote vya LTSA-E27CQEGBW kutoka kwenye kundi moja la uzalishaji (au kikapu maalum) zitatoa mwanga mweupe ambao viwianishi vyake vya rangi vitakuwa ndani ya duaradufu ya MacAdam yenye hatua 3 karibu na nukta ya D65 (x=0.3127, y=0.3290). Hii inahakikisha usawa mzuri wa rangi kati ya LED tofauti katika safu au mfumo, jambo muhimu kwa matumizi kama vile taa za nyuma au ishara za LED nyingi ambapo kutofautiana kwa rangi kunaweza kutambulika.
4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji
Mikunjo ya kawaida ya utendaji hutoa ufahamu wa jinsi kifaa kinavyofanya kazi chini ya hali mbalimbali.
4.1 Spectral Distribution
The Relative Intensity vs. Wavelength graph (Fig.1) shows the light output spectrum for each color chip (Red, Green, Blue). Key observations include the narrow, well-defined peaks characteristic of modern LED semiconductors. The red AlInGaP chip typically shows a peak around 620nm, the green InGaN around 525nm, and the blue InGaN around 465nm. The width of these peaks (Full Width at Half Maximum, or FWHM) influences color purity.
3.2 Joto dhidi ya Utendaji
Mkunjo wa Kipeo cha Rangi ya Juu Zaidi dhidi ya Joto (Mchoro.2) huenda ukionyesha jinsi kiwango cha juu kinachoweza kufikiwa cha mzunguko wa kazi wa PWM au kipeo cha sasa cha uendeshaji thabiti kinavyoweza kubadilika kulingana na joto la mazingira. Grafu hii ni muhimu sana katika kubuni mifumo inayofanya kazi kwa uaminifu katika anuwai kamili ya joto, na kuhakikisha kuwa IC ya kiendeshi haingii katika uzima wa joto au kupunguza pato mapema.
4.3 Muundo wa Mionzi ya Anga
The Spatial Distribution plot (Fig.3) visually represents the 120-degree viewing angle. It shows how light intensity is distributed as a function of the angle from the central axis (0 degrees). The diffused lens creates a Lambertian or near-Lambertian pattern, where intensity is highest at the center and decreases smoothly towards the edges, providing uniform off-axis visibility.
5. Mechanical and Package Information
5.1 Package Dimensions and Tolerances
Kifaa kinakubaliana na kiwango cha SMD. Vipimo vyote muhimu vinatolewa kwa milimita. Uvumilivu wa jumla wa vipimo vya kifurushi ni ±0.2 mm isipokuwa ikiwa kipengele maalum kina alama tofauti. Wabunifu lazima watazamie mchoro wa kina wa mitambo ulio kwenye datasheet kwa usanidi sahihi wa pad, urefu wa sehemu, na vipimo vya lenzi ili kuhakikisha muundo sahihi wa muundo wa PCB na nafasi ya sehemu zilizozunguka.
5.2 Pin Configuration and Function
The 8-pin device has the following pinout and functions:
1. LED VDD: Power supply input for the LED anode common connection. Must be supplied alongside pin 7.
2. CKO: Clock Signal Output for cascading devices.
3. DAO: Serial Data Output for cascading.
4. VPP: Usambazaji wa voltage ya juu (9-10V) kwa programu ya kumbukumbu ya One-Time Programmable (OTP). Inashikiliwa kwenye 5V kwa usomaji/hali ya kusubiri.
5. CKI: Ingizo la Ishara ya Saa.
6. DAI: Ingizo la Data ya Mfululizo.
7. VDD: Voltage ya msingi ya usambazaji (3.3-5.5V) kwa IC ya ndani.
8. GND: Kumbukumbu ya Ardhi.
Critical Note: Both LED VDD (pin 1) and VDD (pin 7) must be powered simultaneously for correct operation.
6. Soldering and Assembly Guidelines
6.1 Profaili Inayopendekezwa ya Reflow
Karatasi ya data inatoa profaili inayopendekezwa ya kuuza kwa reflow ya infrared kwa michakato isiyo na risasi (Pb-free). Vigezo muhimu kwa kawaida hujumuisha:
- Joto-la-Kwanza: Mwinuko wa polepole wa kuamilisha flux na kupunguza mshtuko wa joto.
- Soak (Uimarishaji wa Joto): Uwanda wa kuhakikisha joto sawa kwenye PCB na sehemu.
- Reflow: Sehemu ya kilele cha joto, ambapo karatasi ya data inabainisha kiwango cha juu cha 260°C kwa hadi sekunde 10 (kipimo kwenye waya za sehemu). Hii ni muundo wa kawaida wa JEDEC kwa vifaa vyenye unyevunyevu.
- Kupoa: Kipindi cha kupoa kinachodhibitiwa ili kuimarisha viunganisho vya solder ipasavyo.
Ni lazima kufuata wasifu huu ili kuzuia uharibifu wa kifurushi cha LED, lenzi, au vifungo vya waya vya ndani kutokana na joto kupita kiasi au mkazo wa joto.
6.2 Pick-and-Place and Handling
Kifaa kinasambazwa kwenye mkanda wa mm 8 kwenye reeli za inchi 7, na kinaendana na vifaa vya kawaida vya usanikishaji SMT. Umbo nyembamba (0.65mm kwa kawaida) linahitaji usindikaji makini ili kuepuka mkazo wa mitambo. Nozeli za utupu zenye ukubwa na shinikizo linalofaa zinapaswa kutumiwa wakati wa pick-and-place ili kuzuia uharibifu wa lenzi au mwili. Zana zinazopendekezwa kwa mchakato huu zimebainishwa katika maelezo ya marekebisho ya datasheet.
7. Maelezo ya Kazi na Saketi ya Utumizi
7.1 Mchoro wa Kizuizi cha Ndani na Kanuni
Kiini cha moduli ni kichocheo cha mkondo-daima chenye njia tatu. Kila njia hudhibiti kwa kujitegemea mkondo unaopita kwenye LED yake husika (Nyekundu, Kijani kibichi, Bluu) hadi thamani iliyowekwa programu, bila kujali mabadiliko katika voltage ya mbele (Vf) ya vipande vya LED. Hii inahakikisha pato la rangi thabiti kwenye vitengo tofauti na baada ya muda. Kiwango cha mkondo kwa kila njia huwekwa kupitia rejista ya biti 7 (kuruhusu viwango 128 tofauti vya mkondo). Kupunguza mwanga na kuchanganya rangi hufikiwa kupitia kudhibiti wa PWM wa usahihi wa juu wa biti 16 kwa kila njia, ukitoa hatua za mwangaza zaidi ya 65,000 kwa mabadiliko laini sana.
7.2 Typical Application Circuit
Sakiti ya msingi ya matumizi inahitaji:
1. Usambazaji thabiti wa 3.3V hadi 5.5V unaounganishwa kwa VDD (pini 7) na LED VDD (pini 1).
2. Capacitor ya bypass ya 0.1µF iwekwe karibu iwezekanavyo kati ya pini ya VDD (7) na GND (pini 8) ili kuchuja kelele za masafa ya juu na kuhakikisha utendakazi thabiti wa IC.
3. Kwa mistari ya mawasiliano ya serial (CKI na DAI), inapendekezwa kuhifadhi nafasi kwa mitandao ndogo ya kichujio cha RC cha chini ya kilele (upinzani na capacitor kwenda kwenye ardhi) kwenye PCB. Vichujio hivi husaidia kusafisha uadilifu wa ishara katika mazingira yenye kelele za umeme au kwa urefu mrefu wa njia. Thamani halisi za vipengele zinapaswa kuamuliwa kulingana na masafa ya saa ya mfumo maalum na sifa za kelele.
4. Pini ya VPP (4) lazima iunganishwe na chanzo cha voltage. Kwa utendakazi wa kawaida (kusoma OTP, kusubiri), inaweza kuunganishwa na 5V. Ili kuweka programu kwenye kumbukumbu ya OTP (kwa ajili ya kuhifadhi mipangilio chaguomsingi kama usawazishaji wa rangi), voltage kati ya 9.0V na 10.0V lazima itumike kwenye pini hii wakati wa mlolongo wa kuweka programu.
7.3 Data Communication and Cascading
Kifaa hutumia itifaki ya serial ya wakati mmoja. Ili kudhibiti, microcontroller lazima itume fremu za data za biti 56. Kuna aina kuu mbili za fremu, zilizochaguliwa na uga wa Amri ya biti 3:
- Data ya PWM (CMD=001): Fremu hii ya biti 56 ina thamani za PWM za biti 16 kwa kila njia ya rangi tatu (jumla ya biti 48), pamoja na amri na biti za CRC. Data hii inadhibiti mwangaza wa papo hapo.
- Data ya Rejista ya Msingi (CMD=010): Fremu hii inapanga rejista za usanidi za kifaa, mipangilio kama vile mipaka ya sasa ya ulimwengu, usanidi wa PWM, na kuwezesha vipengele kama fidia ya joto au hali ya kulala.
Vifaa vingi vinaweza kuunganishwa kwa mnyororo kwa kuunganisha DAO na CKO ya kifaa cha kwanza kwenye DAI na CKI ya kifaa kinachofuata. Mtiririko mmoja wa data hutumwa kwa kifaa cha kwanza, na hupita kwenye mnyororo. Vifaa vyote kwenye mnyororo hushika data yao mpya kwa wakati mmoja wakati mstari wa saa (CKI) unashikiliwa juu kwa zaidi ya mikrosekunde 150 (ishara ya kufunga).
8. Mazingatio ya Ubunifu na Vidokezo vya Utumizi
8.1 Usimamizi wa Joto
Licha ya kiendeshi kilichojumuishwa, utoaji wa joto bado ni muhimu. Upinzani wa joto kutoka makutano hadi sehemu ya kuuza (Rth JS) umetolewa. Wabunifu lazima wahesabu utoaji wa nguvu unaotarajiwa (P_diss = Vf_Red * I_Red + Vf_Green * I_Green + Vf_Blue * I_Blue + (VDD * I_IC)) na kuhakikisha PCB inatoa njia ya kutosha ya joto (kwa kutumia vianya vya joto, mifuko ya shaba) ili kuweka halijoto ya makutano (Tj) chini kabisa ya kiwango cha juu cha 125°C, kwa uaminifu wa muda mrefu bora iwe chini ya 85°C. Kihisi cha joto kilichojengwa ndani na fidia kwa LED nyekundu husaidia kudumisha utendaji wa macho lakini haiondoi hitaji la muundo mzuri wa joto wa kimwili.
8.2 Utaratibu wa Usambazaji wa Nguvu na Utoaji wa Mzunguko
Mahitaji ya kuwasha VDD na LED VDD pamoja ni muhimu sana. Utaratibu wa kuwasha ambapo moja inawezeshwa kabla ya nyingine unaweza kuweka IC ya ndani au LED katika hali isiyojulikana, na kusababisha latch-up au uharibifu. Capacitor ya bypass ya 0.1µF kwenye VDD sio ya hiari; ni muhimu kuzuia kushuka kwa voltage wakati wa kubadilisha kwa kasi kwa PWM, ambayo inaweza kusababisha IC kuanzisha upya au kufanya kazi kwa njia isiyo ya kawaida.
8.3 Signal Integrity for Cascading
Wakati wa kuunganisha vifaa vingi, uharibifu wa ishara kwenye mistari ya saa na data unaweza kutokea. Vichujio vya RC vilivyopendekezwa kwenye pembejeo za CKI na DAI za kila kifaa husaidia kukandamiza milio na kelele. Kwa minyororo mirefu sana au kasi kubwa za saa, hatua za ziada kama vile kuendana kwa usawa wa impedance, nyufu fupi, au chipsi za buffer zinaweza kuwa muhimu ili kuhakikisha mawasiliano ya kuaminika hadi kwenye kifaa cha mwisho kwenye mnyororo.
9. Ulinganisho na Tofauti
Ikilinganishwa na LED ya kawaida ya RGB isiyo na kiendeshi, LTSA-E27CQEGBW inatoa faida kubwa:
- Simplified Design: No external current-setting resistors or transistor drivers are needed for each channel.
- Precision and Consistency: Kiendeshaji cha mkondo-mara kwa mara huhakikisha mkondo sawa katika kila LED, na kusababisha rangi na mwangaza thabiti zaidi kutoka kwa kila kitengo, bila kujali tofauti ndogo za Vf.
- Vipengele vya Hali ya Juu: Urekebishaji wa joto uliojumuishwa, PWM yenye usahihi wa juu, na udhibiti wa mfululizo ni vipengele vinavyopatikana kwa kawaida katika viendeshaji vya nje vya IC, na si kwenye kifurushi cha LED yenyewe.
- Kupunguzwa kwa Idadi ya Vipengele na Nafasi ya Bodi: Inaunganisha utendakazi wa kiendesha ndani ya mchoro wa LED, ikihifadhi nafasi ya thamani ya PCB.
Ubaya ni kuongezeka kwa utata katika programu ya udhibiti (kusimamia itifaki ya serial) na gharama ya juu kidogo ya kipengele ikilinganishwa na LED ya msingi.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)
Q1: Je, naweza kuendesha LED hii kwa kutumia pini rahisi ya GPIO ya microcontroller na kipingamizi?
A: Hapana. Anodi za LED zimeunganishwa ndani kwenye vituo vya kuzamisha mkondo vya IC ya kiendeshi. Lazima utoe nguvu kwa pini ya LED VDD na udhibiti kifaa kupitia kiolesura chake cha serial (CKI, DAI). Kuunganisha moja kwa moja kwa GPIO haitafanya kazi na inaweza kuharibu kifaa.
Q2: Madhumuni ya kumbukumbu ya OTP ni nini?
A: Kumbukumbu ya Programu ya Wakati Mmoja inakuruhusu kuhifadhi mipangilio chaguo-msingi ya usanidi (kama mwangaza wa awali, marekebisho ya usawa wa rangi, au kuwezesha kazi) kwa kudumu ndani ya moduli ya LED. Wakati nguvu inatumika, IC inaweza kusoma mipangilio hii kutoka kwa OTP na kujisanidi moja kwa moja, na hivyo kupunguza msimbo wa uanzishaji unaohitajika katika mtawala kuu wa microcontroller.
Q3: Ninawezaje kuhesabu jumla ya matumizi ya nguvu?
A: Unahitaji kuzingatia nguvu ya LED na nguvu ya IC. Kwa LED: P_led = (Avg_Current_Red * Vf_Red) + (Avg_Current_Green * Vf_Green) + (Avg_Current_Blue * Vf_Blue). Vf inaweza kadiriwa kutoka kwa mkunjo wa IV au thamani za kawaida za teknolojia ya chip (~2.0V kwa Red AlInGaP, ~3.2V kwa Green/Blue InGaN). Kwa IC: P_ic ≈ VDD * I_q (mkondo wa utulivu, kutoka kwa maelezo ya matumizi). Mikondo ya wastani inategemea mizunguko ya wajibu ya PWM yako.
Q4: Je, inahitajika kituo cha kupoeza joto?
A: Kwa matumizi mengi ya mzunguko wa kazi wa chini hadi wa kati katika halijoto ya kawaida, njia ya mafuta kupitia pedi za kuuza za PCB inatosha. Hata hivyo, kwa matumizi yanayowasha LED zote tatu kwa mwangaza kamili kuendelea, au katika halijoto ya juu ya mazingira, usanifu wa makini wa mafuta wa PCB (vias za mafuta, eneo la shaba) ni muhimu. Kichocheo tofauti cha chuma cha joto kwa kawaida hakikiambatishwa moja kwa moja kwenye kifurushi hiki cha SMD.
Istilahi za Uainishaji wa LED
Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED
Utendaji wa Kielektroniki ya Mwanga
| Istilahi | Unit/Representation | Simple Explanation | Why Important |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwangaza | lm/W (lumens kwa kila watt) | Mwangaza unaotolewa kwa kila wati ya umeme, thamani kubwa inamaanisha matumizi bora ya nishati. | Huamua moja kwa moja daraja la ufanisi wa nishati na gharama ya umeme. |
| Luminous Flux | lm (lumens) | Jumla ya mwanga unaotolewa na chanzo, kwa kawaida huitwa "mwangaza". | Inabainisha kama mwanga una mwangaza wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uoto/ubaridi wa mwanga, thamani za chini za manjano/za joto, za juu nyeupe/za baridi. | Inaamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Bila kipimo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za kitu kwa usahihi, Ra≥80 ni nzuri. | Huathiri ukweli wa rangi, hutumika katika maeneo yenye mahitaji makubwa kama maduka makubwa, makumbusho. |
| SDCM | Hatua za duaradufu ya MacAdam, mfano, "hatua 5" | Kipimo cha uthabiti wa rangi, hatua ndogo zina maana rangi inayolingana zaidi. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LEDs. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Inabainua rangi ya taa za LED zenye rangi moja ya nyekundu, manjano na kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa Urefu wa Wimbi dhidi ya Ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa wa mwanga kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Vigezo vya Umeme
| Istilahi | Ishara | Simple Explanation | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanza". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED zilizounganishwa mfululizo. |
| Forward Current | If | Current value for normal LED operation. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Mkondo wa Pigo wa Juu zaidi | Ifp | Upeo wa sasa unaoweza kustahimili kwa muda mfupi, hutumika kwa kuzimisha au kuwasha mara kwa mara. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Voltage ya Kinyume | Vr | Voltage ya juu ya kinyume ambayo LED inaweza kustahimili, kupita hiyo kunaweza kusababisha kuvunjika. | Mzunguko lazima uzuie muunganisho wa kinyume au mipigo ya voltage. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani wa joto wa juu unahitaji utoaji joto wenye nguvu zaidi. |
| Kinga dhidi ya Umeme wa Tuli | V (HBM), mfano, 1000V | Uwezo wa kustahimili utokaji umeme wa tuli, thamani kubwa zaidi inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Istilahi | Kipimo Muhimu | Simple Explanation | Athari |
|---|---|---|---|
| Kiungo cha Joto | Tj (°C) | Joto halisi la uendeshaji ndani ya chip ya LED. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa mara mbili; joto kubwa sana husababisha kupungua kwa mwanga, mabadiliko ya rangi. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya mwanzo. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelezaji wa Lumen | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobaki baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza kwa matumizi ya muda mrefu. |
| Color Shift | Δu′v′ au Duaradufu ya MacAdam | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Inaathiri usawa wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Thermal Aging | Uharibifu wa nyenzo | Uharibifu kutokana na joto la juu la muda mrefu. | Inaweza kusababisha kupungua kwa mwangaza, mabadiliko ya rangi, au kushindwa kwa mzunguko wazi. |
Packaging & Materials
| Istilahi | Aina za Kawaida | Simple Explanation | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifuniko inalinda chip, inatoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: upungaji bora wa joto, ufanisi wa juu, kwa nguvu kubwa. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Inashughulikia chipu ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/nyekundu, na kuchanganya kuwa nyeupe. | Fosfori tofauti huathiri ufanisi, CCT, na CRI. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | Optical structure on surface controlling light distribution. | Inabainisha pembe ya kuona na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Istilahi | Binning Content | Simple Explanation | Purpose |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Msimbo mfano, 2G, 2H | Imegawanywa kwa mwangaza, kila kikundi kina thamani za chini/za juu za lumen. | Inahakikisha mwangaza sawa katika kundi moja. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Imejengwa kulingana na safu ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Imeunganishwa kwa kuratibu za rangi, kuhakikisha safu nyembamba. | Inahakikisha uthabiti wa rangi, inazuia rangi isiyo sawa ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K n.k. | Imegawanywa kwa CCT, kila moja ina safu ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Istilahi | Kawaida/Upimaji | Simple Explanation | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Uchunguzi wa ulinzi wa lumen | Mwanga wa muda mrefu kwa joto la kawaida, kurekodi kuzorota kwa mwangaza. | Inatumika kukadiria maisha ya LED (kwa TM-21). |
| TM-21 | Kigezo cha Kukadiria Maisha | Inakadiria maisha chini ya hali halisi kulingana na data ya LM-80. | Inatoa utabiri wa kisayansi wa maisha. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | Inashughuli za vipimo vya mwanga, umeme na joto. | Msingi wa majaribio unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa kimazingira | Inahakikisha hakuna vitu hatari (risasi, zebaki). | Mahitaji ya ufikiaji wa soko kimataifa. |
| ENERGY STAR / DLC | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati | Uthibitisho wa ufanisi wa nishati na utendaji kwa taa. | Inatumika katika ununuzi wa serikali, programu za ruzuku, inaboresha ushindani. |