Karatasi ya Data ya Taa ya Kijani ya LED ya T1-3/4 - Kipenyo cha 5mm - Voltage ya Mbele ya 4.0V - Uvujaji wa Nguvu wa 123mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina sifa za taa ya kijani ya LED yenye ufanisi wa juu na matumizi ya nguvu ya chini, iliyoundwa kwa ajili ya kusakinishwa kwa kupenya kwenye bodi. Kifaa hiki hutumia teknolojia ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) kutoa mwanga wa kijani wazi. Faida zake kuu ni pamoja na usawa na saketi zilizounganishwa kwa sababu ya mahitaji ya sasa ya chini na chaguzi mbalimbali za kusakinishwa kwenye bodi za saketi au paneli. Kipenyo cha kifurushi cha T-1 3/4 (takriban 5mm) kinaifanya kuwa sehemu ya kawaida inayofaa kwa matumizi mbalimbali ya kiashiria na taa katika vifaa vya umeme vya watumiaji, vifaa vya kipimo, na ishara za jumla.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimepangwa kufanya kazi ndani ya mipaka madhubuti ya mazingira na umeme ili kuhakikisha uaminifu na kuzuia uharibifu. Uvujaji wa juu wa nguvu ni 123 mW kwa joto la mazingira (T_A) la 25°C. Sasa ya mbele ya DC haipaswi kuzidi 30 mA. Kwa uendeshaji wa mipigo, sasa ya kilele ya mbele ya 100 mA inaruhusiwa chini ya hali maalum: mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1 ms. Safu ya joto la uendeshaji ni kutoka -25°C hadi +80°C, wakati safu ya joto la uhifadhi inaendelea kutoka -30°C hadi +100°C. Wakati wa kuuza, waya zinaweza kustahimili 260°C kwa upeo wa sekunde 5, mradi sehemu ya kuuza iko angalau 1.6mm (0.063 inchi) kutoka kwa mwili wa LED.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwa T_A=25°C. Ukali wa mwanga (I_V) una thamani ya kawaida ya milikandela 8000 (mcd) kwa sasa ya mbele (I_F) ya 20 mA, na kiwango cha chini cha 2500 mcd na cha juu cha 18800 mcd. Toleo la ±15% linatumika kwa thamani ya uhakika ya ukali wa mwanga. Pembe ya kuona (2θ_1/2), inayofafanuliwa kama pembe ya nje ya mhimili ambapo ukali hupungua hadi nusu ya thamani yake ya mhimili, ni digrii 20. Wimbi kuu la mwanga (λ_d) ni 525 nm, likiweka katika wigo wa kijani, na nusu-upana wa mstari wa wigo (Δλ) wa 35 nm. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni 4.0V na upeo wa 4.0V kwa I_F=20mA. Sasa ya nyuma (I_R) ni upeo wa 100 μA wakati voltage ya nyuma (V_R) ya 5V inatumika. Ni muhimu kukumbuka kuwa kifaa hiki hakikusudiwa kufanya kazi kwa nyuma; hali hii ya majaribio ni kwa ajili ya tabia tu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Pato la mwanga la LED zimeainishwa katika makundi ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi. Msimbo wa kikundi, uliowekwa alama kwenye kila mfuko wa kufunga, huainisha ukali wa chini na wa juu wa mwanga kwa 20mA. Makundi yanakuanzia T2 (2500-3390 mcd) hadi W2 (14110-18800 mcd). Kila kikomo cha kikundi kina toleo la ±15%. Mfumo huu huruhusu wabunifu kuchagua LED zenye kiwango cha mwangaza kinachohitajika kwa matumizi yao maalum, na kuhakikisha usawa wa kuonekana wakati LED nyingi zinatumiwa pamoja.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa data maalum ya picha inarejelewa kwenye hati hii (Mviringo wa Sifa za Umeme/Mwanga kwenye ukurasa wa 4), uchambuzi wa kawaida wa vipengele kama hivi ungejumuisha mviringo wa Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (I-V), ambao unaonyesha uhusiano wa kielelezo na husaidia katika kubuni saketi za kuzuia sasa. Mviringo wa Ukali wa Mwanga dhidi ya Sasa ya Mbele kwa kawaida unaonyesha uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu ya uendeshaji. Mviringo wa Ukali wa Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira ni muhimu kwa kuelewa kupungua kwa pato kwa joto la juu. Mviringo wa usambazaji wa wigo ungezunguka wimbi kuu la mwanga la 525 nm na nusu-upana maalum wa 35 nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

LED ina kifurushi cha duara cha kawaida cha T-1 3/4 na lenzi ya wazi kama maji. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na: vipimo vyote viko kwenye milimita (inchi), na toleo la jumla la ±0.25mm (.010") isipokuwa imeelezwa vinginevyo. Utoaji wa juu wa gundi chini ya flange ni 1.0mm (.04"). Umbali wa waya hupimwa kwenye sehemu ambapo waya zinatokana na mwili wa kifurushi. Usimamizi sahihi wa mitambo ni muhimu; waya lazima ziumbwe kwenye sehemu angalau 3mm kutoka kwa msingi wa lenzi ya LED kabla ya kuuza na kwa joto la kawaida ili kuepuka msongo wa ndani.

6. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

Usimamizi sahihi ni muhimu kwa muda mrefu wa LED. Wakati wa kuuza, nafasi ya chini ya 2mm lazima ihifadhiwe kati ya msingi wa lenzi na sehemu ya kuuza. Kuzamisha lenzi kwenye solder lazima kuepukwa. Usibadilishe nafasi ya LED baada ya kuuza. Epuka kutumia msongo kwa fremu ya waya, haswa wakati moto. Kwa kuuza kwa mkono, tumia chuma cha kuuza kwa joto la juu la 300°C kwa si zaidi ya sekunde 3 (mara moja tu). Kwa kuuza kwa wimbi, joto kabla ya kuuza hadi upeo wa 100°C kwa hadi sekunde 60, na wimbi la solder likiwa kwenye upeo wa 260°C kwa hadi sekunde 5. Urejesheji wa Infrared (IR) haufai kwa bidhaa hii ya LED ya kupenya kwenye bodi. Joto la kupita kiasi au muda linaweza kuharibu umbo la lenzi au kusababisha kushindwa kwa ghafla.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Usanidi wa kawaida wa ufungaji ni kama ifuatavyo: vipande 500 au 250 kwa kila mfuko wa kufunga usio na umeme tuli. Mifuko kumi ya kufunga huwekwa kwenye kikasha cha ndani, jumla ya vipande 5000. Vikasha nane vya ndani hufungwa kwenye kikasha cha nje cha usafirishaji, na kusababisha vipande 40,000 kwa kila kikasha cha nje. Inabainika kuwa katika kila kundi la usafirishaji, kifurushi cha mwisho pekee kinaweza kuwa si kifurushi kamili.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii imekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya umeme vinavyojumuisha vifaa vya otomatiki ya ofisi, vifaa vya mawasiliano, na vifaa vya nyumbani. Ufanisi wake wa juu na matumizi ya nguvu ya chini huiweka kuwa bora kwa viashiria vya hali, taa ya nyuma, na taa ya paneli ambapo ishara ya kijani wazi inahitajika.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

LED ni vifaa vinavyofanya kazi kwa sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuunganisha LED nyingi sambamba, inashauriwa sana kutumia kizuizi cha sasa cha kibinafsi kwa mfululizo na kila LED (Mfano wa Saketi A). Kutumia kizuizi kimoja cha sasa kwa LED nyingi sambamba (Mfano wa Saketi B) hakushauriwi, kwani tofauti ndogo katika sifa za voltage ya mbele (V_F) kati ya LED binafsi zitasababisha tofauti kubwa katika ushiriki wa sasa na, kwa hivyo, mwangaza unaoonekana.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia ya zamani kama vile LED za kijani za GaP (Galiamu Fosfidi), kifaa hiki cha msingi wa InGaN kinatoa ukali wa mwanga wa juu zaidi (maelfu ya mcd dhidi ya mamia ya mcd) na rangi ya kijani iliyosafishwa na safi zaidi (wimbi kuu la mwanga la 525 nm). Pembe ya kuona ya digrii 20 hutoa boriti iliyolengwa zaidi ikilinganishwa na LED za pembe pana, na kuifanya ifae kwa matumizi yanayohitaji mwanga ulioelekezwa. Mahitaji ya sasa ya chini (20mA kwa uendeshaji wa kawaida) huhifadhi usawa na matokeo ya kawaida ya mantiki kutoka kwa vichakataji na saketi za kuendesha.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa 5V?

A: Hapana. Kwa voltage ya kawaida ya mbele ya 4.0V, kuiunganisha moja kwa moja kwa 5V kutasababisha sasa ya kupita kiasi kupita, na kwa uwezekano wa kuharibu LED. Lazima utumie kizuizi cha sasa cha mfululizo. Thamani ya kizuizi inaweza kuhesabiwa kama R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V na sasa lengwa ya 20mA: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 Ohms. Kizuizi cha kawaida cha 51 Ohm kitakuwa kifaa.

Q: Kwa nini maelezo ya sasa ya nyuma ni muhimu ikiwa LED haifanyi kazi kwa nyuma?

A: I_Rmaelezo yanaonyesha ubora wa makutano ya semikondukta. Sasa ya nyuma ya juu inaweza kuwa ishara ya uharibifu au kasoro ya utengenezaji. Zaidi ya hayo, katika miundo ya saketi ambapo mabadiliko ya voltage ya nyuma yanaweza kutokea (kwa mfano, kutoka kwa mizigo ya kuvutia), kuelewa kigezo hiki husaidia katika kubuni saketi za ulinzi kama vile diode sambamba ili kukandamiza voltage ya nyuma.

Q: Maelezo ya lenzi ya \"Wazi kama Maji\" yanamaanisha nini?

A: \"Wazi kama Maji\" inarejelea lenzi isiyo na mtawanyiko, ya uwazi. Haina chembe za kutawanya. Hii husababisha pato la juu zaidi la mwanga kutoka kwa kifurushi lakini hutoa muundo wa boriti uliolengwa zaidi (kama inavyoonekana katika pembe ya kuona ya digrii 20) ikilinganishwa na lenzi iliyotawanyika au ya maziwa ambayo hutawanya mwanga kwa usawa zaidi kwa pembe pana.

11. Matukio ya Matumizi ya Vitendo

Kesi 1: Paneli ya Hali ya LED Nyingi:Paneli ya udhibiti inahitaji viashiria kumi vya hali ya kijani. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, kila LED inaendeshwa na pini tofauti ya pato la kichakataji kupitia kizuizi cha mfululizo cha ohm 51 (kwa usambazaji wa 5V wa MCU). Pembe nyembamba ya kuona ya digrii 20 huhakikisha mwanga unaonekana wazi kutoka mbele ya paneli bila mwangaza wa ziada wa upande.

Kesi 2: Kiashiria cha Betri ya Chini:Katika kifaa kinachobebeka, LED hii, inayoendeshwa na saketi ya kulinganisha, hutoa mwanga wa kijani mkali unaovutia umakini ili kuonyesha hali ya kawaida ya betri. Ufanisi wake wa juu hupunguza matumizi ya nguvu ya betri yenyewe.

12. Kanuni ya Uendeshaji

Mwanga hutolewa kupitia mchakato unaoitwa umeme-mwanga ndani ya nyenzo ya semikondukta ya InGaN. Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha kuwasha inatumiwa kwenye anodi na katodi, elektroni huingizwa kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p hadi kwenye eneo la shughuli. Wakati elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo hili la shughuli, nishati hutolewa kwa namna ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya Indiamu Galiamu Nitraidi huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, kijani kwenye 525 nm.

13. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya nyenzo za InGaN kwa LED za kijani yanawakilisha maendeleo makubwa zaidi ya teknolojia za zamani, na kutoa ufanisi wa juu na mwangaza. Mwenendo wa tasnia unaendelea kuelekea kuongeza ufanisi wa mwanga (lumeni kwa kila watt) na kuboresha uthabiti wa rangi (kugawa kwa usawa zaidi). Kwa vipengele vya kupenya kwenye bodi, kuna mabadiliko ya jumla ya soko kuelekea vifurushi vya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kwa usakinishaji wa otomatiki, lakini LED za kupenya kwenye bodi bado ni muhimu kwa ajili ya utengenezaji wa mifano, matumizi ya elimu, ukarabati, na matumizi yanayohitaji nguvu za mitambo za juu au uvujaji wa joto kupitia waya. Maendeleo katika ufungaji pia yanalenga kuboresha usimamizi wa joto ili kudumisha pato la mwanga na muda mrefu wa maisha kwa sasa za juu za uendeshaji na joto la juu la mazingira.