Karatasi ya Data ya LED ya Rangi Mbili T-1 3/4 - Kipenyo 5.0mm - Voltage 2.0-2.6V - Nguvu 75-120mW - Nyekundu/Kijani

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya kijenzi cha LED ya rangi mbili, ya aina ya kupenya bodi, iliyowekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha T-1 3/4 (5mm) chenye lenzi iliyotawanyika. Kifaa hiki kinaunganisha chipi mbili tofauti za semikondukta ndani ya kifurushi kimoja: moja inayotoa mwanga wa wigo wa nyekundu kwa kutumia teknolojia ya AllnGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide), na nyingine inayotoa mwanga wa wigo wa kijani kwa kutumia teknolojia ya GaP (Gallium Phosphide). Ubunifu huu unaruhusu uzalishaji wa rangi mbili kutoka kwa kijenzi kimoja, jambo muhimu kwa vionyeshi vya hali, ishara za hali mbili, na maonyesho rahisi ya rangi nyingi. Lenzi nyeupe iliyotawanyika hutoa pembe pana ya kuona na mwanga laini, uliosambazwa sawasawa. Bidhaa hii imebuniwa kwa matumizi ya jumla ya vionyeshi katika vifaa vya umeme vya watumiaji, udhibiti wa viwanda, na vifaa vya kipimo.

1.1 Faida Kuu

• Chanzo cha Rangi Mbili:Unganisho wa chipi nyekundu na kijani katika kifurushi kimoja hupunguza nafasi kwenye bodi na kurahisisha usanikishaji ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti.
• Pato Lililolingana:Chipi huchaguliwa na kulinganishwa ili kutoa sifa sawa za mwanga, kuhakikisha muonekano thabiti katika matumizi.
• Uthabiti wa Hali Imara:LED hutoa maisha marefu ya uendeshaji, kwa kawaida yazidi saa 50,000, kutokana na kutokuwepo kwa filamenti au sehemu zinazosonga.
• Matumizi ya Nguvu ya Chini:Hufanya kazi kwa mikondo ya chini ya kawaida (mfano, 20mA), na hivyo kuwa na ufanisi wa nishati na kufaa kwa vifaa vinavyotumia betri.
• Uzingatiaji wa Mazingira:Bidhaa hii imetengenezwa kuwa isiyo na Plumbi na inafuata mwongozo wa RoHS (Kizuizi cha Vitu Hatari).

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwa kuzidi, kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa kwa utendakazi unaotegemewa.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):75 mW kwa chipi nyekundu, 120 mW kwa chipi kijani. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho chipi ya LED inaweza kutawanya kama joto kwenye joto la mazingira (T_A) la 25°C. Kuzidi hii kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na uharibifu wa kasi.
• Mkondo wa Mbele Unaendelea (I_F):30 mA kwa rangi zote mbili. Hii ndiyo mkondo wa juu wa DC unaweza kutumika kwa mfululizo.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele:90 mA kwa rangi zote mbili, inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Hii inaruhusu mwanga mkali wa kufanya kwa muda mfupi.
• Kipengele cha Kupunguza:0.4 mA/°C kwa rangi zote mbili. Kwa joto la mazingira lenye zaidi ya 50°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaendelea lazima upunguzwe kwa mstari kwa kipengele hiki ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kutumia voltage ya nyuma ya juu kuliko hii kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-55°C hadi +100°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa na kuendeshwa ndani ya safu hii yote.
• Joto la Kuuza Pini:260°C kwa sekunde 5, kipimo kilichochukuliwa 2.0mm kutoka kwenye mwili wa LED. Hii inabainisha dirisha la mchakato wa kuuza kwa mkono au wimbi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendakazi vilivyopimwa kwenye T_A=25°C na I_F=20mA, vinavyowakilisha hali za kawaida za uendeshaji.

• Uzito wa Mwanga (I_v):Kipimo muhimu cha mwangaza unaoonwa.
  • Nyekundu (AllnGaP):Kwa kawaida 180 mcd, kuanzia chini kabisa ya 110 mcd hadi juu kabisa ya 310 mcd.
  • Kijani (GaP):Kwa kawaida 50 mcd, kuanzia chini kabisa ya 30 mcd hadi juu kabisa ya 85 mcd.
  • Hakikisho linajumuisha uvumilivu wa ±15% kwenye thamani hizi.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Takriban digrii 30 kwa rangi zote mbili. Hii ndiyo pembe kamili ambayo uzito wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake kwenye mhimili. Lenzi iliyotawanyika huunda sifa hii ya upana wa kuona.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kushuka kwa voltage kwenye LED inapoendeshwa.
  • Nyekundu:Kwa kawaida 2.4V (safu 2.0V - 2.4V).
  • Kijani:Kwa kawaida 2.6V (safu 2.1V - 2.6V).
  • Tofauti katika V_Finasababishwa na tofauti katika nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za AllnGaP na GaP.
• Urefu wa Wimbi:
  • Urefu wa Wimbi wa Kilele cha Mionzi (λ_p):Urefu wa wimbi ambao pato la wigo ni lenye nguvu zaidi. Nyekundu: ~650 nm. Kijani: ~565 nm.
  • Urefu wa Wimbi Unaotawala (λ_d):Urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu unaobainisha rangi. Nyekundu: 634-644 nm. Kijani: 563-580 nm.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):Upana wa bendi ya mwanga unaotolewa. Nyekundu: ~20 nm. Kijani: ~30 nm. Nusu-upana nyembamba zaidi inaonyesha rangi safi zaidi katika wigo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):< 100 μA kwenye V_R=5V. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji wakati LED iko kwenye upendeleo wa nyuma.
• Uwezo (C):Imepimwa kwenye upendeleo sifuri. Nyekundu: ~80 pF. Kijani: ~35 pF. Kigezo hiki kinaweza kuwa muhimu katika matumizi ya kubadili mzunguko wa juu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Ili kudhibiti tofauti za asili katika mchakato wa utengenezaji wa semikondukta, LED hupangwa katika makundi ya utendakazi. Sehemu hii hutumia msimbo wa daraja wenye herufi mbili (X-X) unaowakilisha kundi la uzito wa mwanga kwa chipi nyekundu na chipi kijani, mtawalia.

3.1 Kugawa Daraja kwa Uzito wa Mwanga

Makundi ya Chipi Nyekundu (AllnGaP):

F: 110 - 140 mcd

G: 140 - 180 mcd

H: 180 - 240 mcd

J: 240 - 310 mcd

Makundi ya Chipi Kijani (GaP):

A: 30 - 38 mcd

B: 38 - 50 mcd

C: 50 - 65 mcd

D: 65 - 85 mcd

Mfano:Msimbo wa daraja "H-B" unaonyesha chipi nyekundu kutoka kwenye kundi la H (180-240 mcd) iliyounganishwa na chipi kijani kutoka kwenye kundi la B (38-50 mcd). Wabunifu wanaweza kubainisha makundi ili kuhakikisha uthabiti wa mwangaza kwenye vitengo vingi katika usanikishaji. Uvumilivu wa ±15% unatumika kwa kila kikomo cha kundi.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Ingawa grafu maalum zimetajwa kwenye karatasi ya data (Fig.1, Fig.6), athari zao za jumla zimechambuliwa hapa kulingana na fizikia ya kawaida ya LED.

4.1 Uzito wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa I-V)

Pato la mwanga (I_v) ni takriban sawia na mkondo wa mbele (I_F) katika safu kubwa. Kuendeshwa juu ya 20mA iliyopendekezwa kutaongeza mwangaza lakini pia kutengeneza joto zaidi, kwa uwezekano kupunguza maisha ya huduma na kubadilisha rangi. Kuendeshwa chini ya 20mA kutapunguza mwangaza. Uhusiano huo ni wa mstari tu ndani ya mipaka fulani; kwenye mikondo ya juu sana, ufanisi hupungua (ufanisi hupungua).

4.2 Utegemezi wa Joto

Utendakazi wa LED unahusiana na joto.

• Voltage ya Mbele (V_F):Hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Hii ina mgawo mdogo hasi wa joto.
• Uzito wa Mwanga (I_v):Hupungua kadiri joto la makutano linavyoongezeka. Joto la juu la mazingira au mkondo wa kuendesha kupita kiasi unaosababisha joto la kibinafsi utapunguza pato la mwanga. Kipengele cha kupunguza (0.4 mA/°C juu ya 50°C) kinatumika kudhibiti athari hii ya joto.
• Urefu wa Wimbi:Urefu wa wimbi wa kilele na unaotawala kwa kawaida hubadilika kidogo (kwa kawaida kuelekea urefu wa wimbi mrefu) kadiri joto linavyoongezeka.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya usambazaji wa wigo iliyotajwa (Fig.1) ingeonyesha nguvu ya jamaa ya mionzi dhidi ya urefu wa wimbi kwa kila chipi. Chipi nyekundu ya AllnGaP kwa kawaida huonyesha kilele kinyembamba zaidi, chenye ulinganifu zaidi kilichozingatia karibu 650 nm. Chipi kijani ya GaP ina kilele pana zaidi karibu 565 nm. Urefu wa wimbi unaotawala huhesabiwa kutoka kwenye wigo huu kwa kutumia viwango vya CIE vya kupima rangi ili kufafanua rangi inayoonekana.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungashaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki hutumia kifurushi cha kawaida cha T-1 3/4 chenye pini za radial na lenzi nyeupe iliyotawanyika ya epoksi. Vidokezo muhimu vya vipimo vinajumuisha:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita (inchi zimetolewa kwenye mabano).
• Uvumilivu wa kawaida wa ±0.25mm (±0.010") unatumika isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo.
• Hariri chini ya flange inaweza kutokea hadi 1.0mm kiwango cha juu.
• Nafasi ya pini hupimwa kwenye sehemu ambapo pini hutoka kwenye mwili wa kifurushi, jambo muhimu kwa muundo wa alama za PCB.

5.2 Utambulisho wa Upekee wa Pini na Uundaji wa Pini

Kwa kawaida, pini ndefu inaashiria anodi (upande chanya). Kwa LED ya rangi mbili iliyo na anodi mbili na katodi ya kawaida (au kinyume chake, kulingana na mzunguko wa ndani), mchoro wa ndani wa karatasi ya data utabainisha mpangilio wa pini. Wakati wa kuunda pini, kupinda lazima kufanywe angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa lenzi ili kuepuka mkazo kwenye muhuri. Uundaji lazima ufanywe kwenye joto la kawaida na kabla ya mchakato wa kuuza.

5.3 Sehemu ya Msalaba na Nyenzo

Kijenzi kimeundwa kutoka:

1. Fremu ya Pini:Aloi ya chuma iliyopakwa shaba na fedha, iliyokamilishwa kwa kuchovya solder ili kuboresha uwezo wa kuuza.
2. Unganisho wa Die:Unganisho wa Die: Ute uliojaa fedha wa epoksi huambatisha chipi za semikondukta kwenye fremu ya pini.
3. Chipi za LED:Dai tofauti za AllnGaP (Nyekundu) na GaP (Kijani).
4. Waya wa Kuunganisha:Waya wa dhahabu huunganisha sehemu ya juu ya chipi kwenye nguzo zinazolingana za fremu ya pini.
5. Ufungashaji:Hariri ya epoksi iliyo na kigandanishi huunda lenzi iliyotawanyika na hutoa ulinzi wa mazingira.
6. Uzito wa Bidhaa:Takriban gramu 0.36.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Vigezo vya Mchakato wa Kuuza

Kuuza kwa Mkono (Chuma):

• Joto: 350°C - 400°C kiwango cha juu.
• Muda: Sekunde 3.0 kiwango cha juu kwa kila pini.
• Umbali: Weka angalau 2.0mm nafasi kutoka kwenye msingi wa lenzi hadi kwenye sehemu ya kuuza.

Kuuza kwa Wimbi:

• Joto la Kabla ya Kupokanzwa: < 100°C kiwango cha juu.
• Muda wa Kabla ya Kupokanzwa: < Sekunde 60 kiwango cha juu.
• Joto la Wimbi la Solder: < 260°C kiwango cha juu.
• Muda wa Mguso: < Sekunde 5 kiwango cha juu.

Onyo Muhimu:Joto au muda kupita kiasi kunaweza kuyeyusha lenzi ya epoksi, kusababisha kutenganishwa kwa ndani, au kuharibu makutano ya semikondukta. Kamwe usiingize lenzi kwenye solder.

6.2 Uhifadhi na Ushughulikiaji

• Hali ya Uhifadhi:Haipaswi kuzidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%.
• Maisha ya Rafu:Mara tu ikiondolewa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu, vijenzi vinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu.
• Uhifadhi wa Muda Mrefu:Kwa muda mrefu nje ya ufungashaji wa asili, hifadhi kwenye chombo kilichofungwa chenye kikaushio au katika angahewa ya nitrojeni.
• Usafishaji:Tumia tu vimumunyisho vya aina ya pombe kama vile pombe ya isopropili (IPA). Epuka usafishaji mkali au wa sauti ya juu ambao unaweza kusababisha mkazo kwenye kifurushi.

7. Taarifa ya Ufungashaji na Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ufungashaji

Vijenzi vimefungwa kwenye mifuko isiyo na umeme ili kuzuia uharibifu wa kutokwa na umeme.

• Kitengo cha Msingi:Vipande 500 au vipande 250 kwa kila mfuko wa ufungashaji.
• Kartoni ya Ndani:Ina mifuko 16 ya ufungashaji, jumla ya vipande 8,000.
• Kartoni ya Nje (Sanduku la Usafirishaji):Ina kartoni 8 za ndani, jumla ya vipande 64,000.
• Katika kundi lolote la usafirishaji, mfuko wa mwisho tu ndio unaweza kuwa na idadi isiyo kamili.

7.2 Ufafanuzi wa Nambari ya Sehemu

Nambari ya sehemu LTL30EKDFGJ inafuata mfumo wa msimbo wa ndani. Ingawa mantiki kamili haijatolewa hapa, kwa kawaida huweka sifa kama aina ya kifurushi (T-1 3/4), rangi (Rangi Mbili), mtindo wa lenzi (Iliyotawanyika), na misimbo maalum ya daraja la uzito (mfano, "J" kwa Nyekundu, inayoeleweka kutokana na muktadha). Kiambishi "FGJ" kwa uwezekano kinahusiana na kugawa daraja la utendakazi.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya rangi mbili ni bora kwa matumizi yanayohitaji uonyeshaji wa hali mbili kutoka kwa sehemu moja:

• Vionyeshi vya Hali:Umeme Washa (Kijani) / Hali ya Kusubiri (Nyekundu) au Kawaida (Kijani) / Hitilafu (Nyekundu).
• Maonyo ya Hali Mbili:Onyo (Mwanga Wenye Kumeta Nyekundu) / Wazi (Kijani).
• Maonyesho Rahisi:Taa za jopo la msingi, mwanga wa nyuma kwa swichi au maandishi ambapo rangi mbili zinahitajika.
• Vifaa vya Umeme vya Watumiaji:Hali ya kuchaji, vionyeshi vya muunganisho kwenye ruta, modem, au vifaa vya sauti.
• Udhibiti wa Viwanda:Vionyeshi vya hali ya mashine, ishara za kwenda/si kwenda.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo wa Mzunguko

Kuendesha kwa Mkondo ni Muhimu:LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Voltage ya mbele (V_F) ina uvumilivu na hubadilika kulingana na joto. Kuunganisha LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage au kwa sambamba bila kizuizi cha mkondo cha kibinafsi hakipendekezwi, kwani tofauti ndogo katika V_Fitasababisha kutolingana kwa mkubwa katika kugawanya mkondo na mwangaza.

Mzunguko Unaopendekezwa (Mfano A):Tumia kizuizi cha mkondo cha mfululizo kwa kila chipi ya LED (au kila njia ya rangi ya LED ya rangi mbili). Thamani ya kizuizi huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_chanzo- V_F) / I_F. Kwa mfano, kwa chanzo cha 5V, LED ya Kijani (V_F~2.6V) kwenye 20mA: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Hii inahakikisha mwangaza thabiti na uliolingana.

Usimamizi wa Joto:Ingawa mtawanyiko wa nguvu ni wa chini, hakikisha uingizaji hewa wa kutosha ikiwa itatumika kwenye joto la juu la mazingira au nafasi zilizofungwa. Zingatia miongozo ya kupunguza mkondo hapo juu ya 50°C.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na kutumia LED mbili tofauti za rangi moja, suluhisho hili la rangi mbili lililounganishwa linatoa faida wazi:

• Ufanisi wa Nafasi:Alama moja ya kijenzi dhidi ya mbili.
• Urahisi wa Usanikishaji:Uwekaji mmoja na operesheni moja ya kuuza dhidi ya mbili, kupunguza gharama na hitilafu zinazowezekana.
• Mpangilio wa Mwanga:Inahakikisha vyanzo vya nyekundu na kijani viko pamoja, na kutoa sehemu ya kuona thabiti.

Ikilinganishwa na LED ya rangi tatu (RGB), kifaa hiki ni rahisi zaidi, mara nyingi kina pato la juu la mwanga kwa kila rangi kutokana na chipi maalum, na inahitaji mistari michache ya udhibiti (anodi 2 dhidi ya 3 kwa RGB ya katodi ya kawaida), na hivyo kufaa kwa matumizi ambapo hali mbili tofauti tu zinahitajika bila ugumu wa kuchanganya rangi.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q1: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller?

A: Inategemea uwezo wa pini ya kutoa/kupokea mkondo. Pini nyingi za MCU zinaweza kutoa/kupokea hadi 20-25mA, ambayo inalingana na mkondo wa kawaida wa LED. Hata hivyo, LAZIMA ujumuishe kizuizi cha mfululizo ili kudhibiti mkondo. Kamwe usiunganishe LED moja kwa moja kati ya pini ya MCU na nguvu au ardhi.

Q2: Kwa nini voltage ya kawaida ya mbele ni tofauti kwa Nyekundu na Kijani?

A: Voltage ya mbele imedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semikondukta. Gallium Phosphide (GaP, Kijani) ina pengo la bendi kubwa kuliko Aluminum Indium Gallium Phosphide (AllnGaP, Nyekundu), na hivyo inahitaji voltage ya juu kidogo ili "kuwasha" na kupitisha mkondo.

Q3: Msimbo wa daraja unamaanisha nini, na je, nahitaji kuubainisha?

A: Msimbo wa daraja (mfano, H-B) unaonyesha safu iliyohakikishwa ya uzito wa mwanga kwa chipi nyekundu na kijani. Kwa matumizi ambapo mwangaza sawa kwenye vitengo vingi ni muhimu (mfano, jopo la vionyeshi vinavyofanana), kubainisha daraja kali ni muhimu. Kwa vionyeshi vya pekee visivyo muhimu, safu pana ya daraja inakubalika.

Q4: Ninawezaje kutambua anodi na katodi kwa kila rangi?

A: Mpangilio maalum wa pini (anodi ya kawaida au katodi ya kawaida) umebainishwa na mchoro wa mzunguko wa ndani, ambao unapaswa kutazamwa kutoka kwenye karatasi kamili ya data. Kwa kawaida, kwa LED ya rangi mbili yenye pini 3, pini ya kati ndiyo terminal ya kawaida, na pini mbili za nje ni za rangi za kibinafsi.

11. Mifano ya Vitendo ya Muundo na Matumizi

11.1 Kionyeshi cha Nguvu cha Hali Mbili

Mazingira:Kifaa kinahitaji kionyeshi kimoja kuonyesha "Nguvu ya Mains Ipo" (Kijani) na "Kuchaji Betri" (Nyekundu).

Utekelezaji:Tumia LED ya rangi mbili. Unganisha anodi ya Kijani kupitia kizuizi kwenye mstari uliosimamiwa wa 5V ambao unaendeshwa wakati nguvu ya mains iko washa. Unganisha anodi ya Nyekundu kupitia kizuizi kwenye ishara ya udhibiti kutoka kwenye mzunguko wa kuchaji inayokuwa ya juu wakati wa kuchaji. Tumia katodi ya kawaida iliyounganishwa kwenye ardhi. Transistor rahisi au lugha ya mantiki inaweza kuendesha anodi ikiwa ishara za udhibiti ni dhaifu.

11.2 Mfumo Rahisi wa Onyo la Hali Mbili

Mazingira:Moduli ya sensor inahitaji onyo la kuona: Kijani thabiti kwa "Kawaida"