Karatasi ya Uchambuzi wa Kiufundi ya Taa Nyekundu ya LED ya T-1 3mm LTL42EKEKNN - Mwili wa 5mm - 2.4V - 75mW

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya taa nyekundu ya LED yenye ufanisi wa juu na matumizi ya nguvu ya chini, iliyowekwa kwenye kifurushi maarufu cha T-1 (3mm) chenye mashimo ya kupenyeza. Kifaa hiki hutumia nyenzo za semikondukta za AlInGaP (Alumini Indiamu Galiamu Fosfidi) kama chanzo cha mwanga, zilizofungwa ndani ya lenzi wazi kama maji. Imebuniwa kwa ajili ya kusakinishwa kwa njia mbalimbali kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCBs) au paneli, na inaendana na viwango vya kuendesha mzunguko uliojumuishwa (IC) kutokana na mahitaji yake ya chini ya sasa. Matumizi makuu ni pamoja na viashiria vya hali, mwanga wa nyuma, na mwangaza wa jumla katika vifaa vya kielektroniki vya watumiaji, vifaa vya ofisi, na vifaa vya mawasiliano ambapo kiashiria cha nyekundu chenye mwanga mkali na thabiti kinahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimekadiriwa kufanya kazi ndani ya mipaka madhubuti ya mazingira na umeme ili kuhakikisha uaminifu na kuzuia kushindwa kwa ghafla. Utoaji wa juu wa nguvu ni 75 mW kwenye joto la mazingira (T_A) la 25°C. Sasa ya mbele ya DC haipaswi kuzidi 30 mA kwa mfululizo. Kwa uendeshaji wa mipigo, sasa ya kilele ya mbele ya 90 mA inaruhusiwa chini ya hali maalum: mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa pigo wa 0.1 ms. Kifaa kinaweza kustahimili voltage ya nyuma hadi 5 V. Safu ya joto la uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -40°C hadi +100°C. Kwa ajili ya kuuza, waya zinaweza kukabiliwa na joto la 260°C kwa upeo wa sekunde 5, mradi sehemu ya kuuza iwe angalau 1.6mm (0.063\") kutoka kwa mwili wa LED. Kipengele muhimu cha kupunguza nguvu cha 0.4 mA/°C kinatumika kwa sasa ya mbele ya DC kwa joto la mazingira lenye zaidi ya 50°C, ikimaanisha kuwa sasa inayoruhusiwa ya mfululizo hupungua kwa mstari kadiri joto linavyopanda.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwenye T_A=25°C na sasa ya uendeshaji (I_F) ya 20 mA. Ukali wa mwanga (I_V) una thamani ya kawaida ya milikandela 880 (mcd), na kiwango cha chini cha 310 mcd, ikionyesha uwezekano wa kugawa daraja. Pembe ya kuona (2θ_1/2), iliyofafanuliwa kama pembe kamili ambapo ukali hupungua hadi nusu ya thamani yake ya mhimili, ni digrii 22, sifa ya LED ya kawaida ya T-1 yenye boriti nyembamba. Urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji (λ_P) ni 632 nm, wakati urefu wa wimbi kuu (λ_d), ambao huamua rangi inayoonekana, ni 624 nm. Nusu-upana wa mstari wa wigo (Δλ) ni 20 nm. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida hupima 2.4V, na upeo wa 2.4V kwa 20mA. Sasa ya nyuma (I_R) ni upeo wa 100 μA kwenye upendeleo wa nyuma wa 5V, na uwezo wa makutano (C) ni 40 pF iliyopimwa kwenye upendeleo sifuri na 1 MHz.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Bidhaa hii imegawanywa kulingana na vigezo viwili muhimu: ukali wa mwanga na urefu wa wimbi kuu. Uugawaji huu unahakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji na kuwaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazolingana na mahitaji maalum ya mwangaza au rangi.

3.1 Uugawaji wa Ukali wa Mwanga

Ukali wa mwanga umegawanywa katika madaraja yenye uvumilivu wa 15% kwa kila kikomo. Madaraja yanayorejelewa kwa bidhaa hii ni KL (310-520 mcd) na MN (520-880 mcd). Madaraja ya juu kama PQ (880-1500 mcd) na RS (1500-2500 mcd) yameorodheshwa kwa kumbukumbu, yakionyesha uwezo wa jukwaa la teknolojia, ingawa huenda yasipatikane kwa nambari hii maalum ya sehemu. Msimbo wa daraja umeandikwa kwenye kila mfuko wa ufungaji kwa ajili ya kufuatilia.

3.2 Uugawaji wa Urefu wa Wimbi Kuu

Urefu wa wimbi kuu, ambao huamua kivuli kamili cha nyekundu, umegawanywa katika hatua za takriban 4nm na uvumilivu wa ±1nm kwa kila daraja. Madaraja yaliyorodheshwa ni H27 (613.5-617.0 nm), H28 (617.0-621.0 nm), H29 (621.0-625.0 nm), H30 (625.0-629.0 nm), na H31 (629.0-633.0 nm). Thamani ya kawaida ya 624 nm iko ndani ya daraja la H29.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya maelezo inarejelea mikondo ya kawaida ya sifa ambayo ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida. Hizi kwa kawaida hujumuisha uhusiano kati ya sasa ya mbele (I_F) na voltage ya mbele (V_F), ambayo inaonyesha sifa ya kielelezo ya I-V ya diode. Mwingine muhimu wa mkunjo unaonyesha ukali wa mwanga wa jamaa dhidi ya joto la mazingira, ukionyesha mgawo hasi wa joto wa utoaji wa mwanga unaokawaida katika LED—utoaji hupungua kadiri joto linavyopanda. Mkunjo wa tatu wa kawaida unaonyesha ukali wa mwanga wa jamaa dhidi ya sasa ya mbele, ukionyesha jinsi utoaji wa mwanga unavyoongezeka na sasa lakini unaweza kujaa au kuharibika kwenye sasa kubwa sana. Mkunjo wa usambazaji wa wigo ungeonyesha ukali wa mwanga unaotolewa katika urefu tofauti wa mawimbi, ukizungushwa karibu na kilele cha 632 nm na nusu-upana uliobainishwa wa 20 nm.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

Kifaa hiki kinalingana na vipimo vya kawaida vya kifurushi cha duara cha LED cha T-1 (3mm). Vidokezo muhimu vya mitambo ni pamoja na: vipimo vyote viko kwenye milimita (na inchi kwenye mabano), na uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm (0.010\") isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Gundi chini ya flange inaweza kutokea hadi 1.0mm (0.04\") kwa upeo. Umbali wa waya hupimwa kwenye sehemu ambayo waya hutoka kwenye mwili wa kifurushi, ambayo ni muhimu kwa mpangilio wa PCB.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usakinishaji

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu ili kuzuia uharibifu. Waya lazima ziumbwe kwenye sehemu angalau 3mm kutoka kwa msingi wa lenzi ya LED, bila kutumia msingi wa fremu ya waya kama kiunzi. Kuumbwa lazima kufanyike kwenye joto la kawaida na kabla ya kuuza. Wakati wa usakinishaji wa PCB, nguvu ndogo ya kufunga inapaswa kutumika. Kwa ajili ya kuuza, nafasi ya chini ya 2mm lazima ihifadhiwe kutoka kwa msingi wa lenzi hadi kwenye sehemu ya kuuza. Lenzi haipaswi kamwe kuzamishwa kwenye solder. Hali zinazopendekezwa ni: kwa chuma cha kuuza, joto la juu la 300°C kwa si zaidi ya sekunde 3 (mara moja tu); kwa kuuza kwa mawimbi, joto la awali hadi upeo wa 100°C kwa hadi sekunde 60, ikifuatiwa na wimbi la solder kwenye upeo wa 260°C kwa hadi sekunde 10. Kurudisha kwa mionzi ya infrared (IR) imebainishwa wazi kuwa haifai kwa bidhaa hii ya aina ya kupenyeza. Joto la kupita kiasi au muda unaweza kuharibu umbo la lenzi au kusababisha kushindwa.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni kama ifuatavyo: LED zimefungwa kwenye mifuko yenye vipande 1000, 500, au 250. Mifuko kumi kati ya hii huwekwa ndani ya karatasi ya ndani, jumla ya vipande 10,000. Karatasi nane za ndani zimefungwa ndani ya karatasi ya nje ya usafirishaji, na kusababisha jumla ya vipande 80,000 kwa kila karatasi ya nje. Inabainika kuwa ndani ya kundi la usafirishaji, karatasi ya mwisho tu ndiyo inaweza kuwa na idadi isiyo kamili. Nambari maalum ya sehemu ni LTL42EKEKNN.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Ubunifu wa Mzunguko wa Kuendesha

LED ni vifaa vinavyotumia sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba, inapendekezwa sana kutumia kipingamizi cha kuzuia sasa mfululizo na kila LED binafsi (Mfano wa Mzunguko A). Kuendesha LED nyingi sambamba moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage cha pamoja na kipingamizi kimoja cha kushiriki (Mfano wa Mzunguko B) hakipendekezwi, kwani tofauti ndogo katika sifa ya voltage ya mbele (V_F) kati ya LED binafsi itasababisha tofauti kubwa katika sasa na, kwa hivyo, mwangaza.

8.2 Kinga dhidi ya Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD)

Kifaa hiki kinaathirika na uharibifu kutokana na utoaji wa umeme wa tuli. Hatua za kuzuia lazima zitekelezwe katika mazingira ya usimamizi: waendeshaji wanapaswa kutumia mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini au glavu za kuzuia umeme tuli; vifaa vyote, mashine, na nyuso za kazi lazima ziwekwe ardhini ipasavyo; rafu za kuhifadhia zinapaswa kuwa za kufanya umeme na kuwekwa ardhini. Pumzi ya ioni inapendekezwa ili kuzima malipo ya tuli ambayo yanaweza kukusanyika kwenye lenzi la plastiki kutokana na msuguano wakati wa usimamizi.

8.3 Uhifadhi na Usafishaji

Kwa ajili ya uhifadhi, mazingira hayapaswi kuzidi 30°C au unyevu wa jamaa wa 70%. LED zilizotolewa kwenye ufungaji wao wa asili zinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu. Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya kifurushi cha asili, zinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa kwa dawa ya kukausha au kwenye kikaushi cha nitrojeni. Ikiwa usafishaji unahitajika, tu vimumunyisho vya kimetili vya pombe kama vile pombe ya isopropili vinapaswa kutumika.

9. Tahadhari na Mipaka ya Matumizi

LED hii imekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki. Kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya—kama vile katika usafiri wa anga, usafiri, mifumo ya matibabu, au vifaa vya usalama—mashauriano maalum na idhini yanahitajika kabla ya matumizi. Hii inasisitiza uainishaji wa sehemu hii kwa matumizi ya kibiashara/kiwanda, sio daraja muhimu la magari au matibabu.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Uwekaji Nafasi

LED hii nyekundu ya msingi wa AlInGaP inatoa faida ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP (Galiamu Arsenidi Fosfidi), hasa kwa upande wa ufanisi wa juu wa mwanga na utendaji bora katika joto la juu. Pembe ya kuona ya digrii 22 ni ya kawaida kwa kifurushi cha T-1 kisicho na mtawanyiko, ikitoa boriti iliyoelekezwa inayofaa kwa viashiria vya paneli. Voltage ya mbele ya ~2.4V inaendana na usambazaji wa kawaida wa mantiki ya 3.3V na 5V, ikihitaji tu kipingamizi rahisi cha mfululizo kwa uendeshaji. Kadirio lake la utoaji wa nguvu la 75mW ni la kawaida kwa kifaa cha ukubwa huu.

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

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

Jw: Hapana. Lazima utumie kipingamizi cha mfululizo cha kuzuia sasa. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, V ya kawaida_Fya 2.4V, na I inayotakiwa_Fya 20mA, thamani ya kipingamizi itakuwa R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 130 au 150 Ohm kingefaa.

Sw: Kwa nini kuna ukali wa chini wa mwanga uliobainishwa?

Jw: Kutokana na tofauti za uzalishaji, ukali wa mwanga umegawanywa daraja. Thamani za chini (310 mcd) na za kawaida (880 mcd) zinaonyesha safu. Wabunifu wanapaswa kutumia thamani ya chini kwa mahesabu ya mwangaza katika hali mbaya zaidi ili kuhakikisha kiashiria kinaonekana vya kutosha chini ya hali zote.

Sw: Kipengele cha kupunguza nguvu cha 0.4 mA/°C kinamaanisha nini?

Jw: Kwa kila digrii Selsiasi joto la mazingira linapopanda zaidi ya 50°C, sasa ya juu inayoruhusiwa ya mfululizo ya DC ya mbele hupungua kwa 0.4 mA. Kwenye 75°C, kupunguza nguvu ni (75-50)*0.4 = 10 mA, kwa hivyo I ya juu inayoruhusiwa_Fitakuwa 30 mA - 10 mA = 20 mA.

12. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Hali: Kubuni paneli ya kiashiria cha hali yenye LED 10 za nyekundu zenye mwangaza sawa.Mfumo hutumia reli ya 5V. Kulingana na karatasi ya maelezo: 1) Chagua LED kutoka kwa daraja moja la ukali wa mwanga (k.m., MN) kwa uthabiti. 2) Hesabu kipingamizi cha mfululizo kwa kila LED: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Tumia kipingamizi cha 1/8W au 1/4W. 3) Kwenye mpangilio wa PCB, hakikisha mashimo ya waya za LED yamewekwa umbali kulingana na kipimo cha \"umbali wa waya... ambapo waya hutoka kwenye kifurushi\". 4) Weka pedi za kuuza angalau 2mm mbali na muundo wa mwili wa LED. 5) Wakati wa usakinishaji, agiza wafanyakazi wafanye LED kwa tahadhari za ESD, waunde waya (ikiwa inahitajika) kwa >3mm kutoka kwa mwili, na wafuate muundo uliobainishwa wa kuuza kwa mawimbi.

13. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Mwanga hutolewa kupitia mchakato unaoitwa utoaji wa mwanga kwa umeme. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa makutano ya diode (takriban 2.4V kwa nyenzo hii ya AlInGaP) inapotumiwa, elektroni kutoka kwa semikondukta ya aina-n na mashimo kutoka kwa semikondukta ya aina-p huingizwa kwenye makutano ya p-n. Wachukuzi hawa wa malipo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli, wakitolea nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa aloi ya semikondukta ya AlInGaP huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa—katika kesi hii, nyekundu kwa takriban 624-632 nm. Lenzi ya epoksi wazi kama maji huunda boriti ya utoaji wa mwanga.

14. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Wakati LED za kupenyeza kama kifurushi hiki cha T-1 bado zinatumika sana kwa utengenezaji wa mfano, usakinishaji wa mikono, na matumizi yanayohitaji usakinishaji thabiti wa mitambo, mwelekeo wa tasnia umebadilika sana kuelekea vifurushi vya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) (k.m., aina za 0603, 0805, 1206, na PLCC) kwa uzalishaji wa kiwango kikubwa wa kiotomatiki. Teknolojia ya AlInGaP inawakilisha suluhisho lililokomaa na lenye ufanisi kwa LED nyekundu, za machungwa na za manjano, ikitoa utendaji bora kuliko GaAsP ya zamani. Maendeleo ya sasa yanalenga kuongeza ufanisi (lumeni kwa watt), kuboresha utendaji wa joto la juu, na kuwezesha vifurushi vidogo zaidi vya SMD na utoaji wa juu wa mwanga. Kifaa hiki kiko ndani ya kategoria ya bidhaa imara na ya kuaminika.