1. Product Overview
Waraka huu unaelezea vipimo vya taa ya LED ya T-1 3/4 (takriban 5mm) ya kupenya-shimo. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi ya kuonyesha hali na kuashiria katika vifaa mbalimbali vya elektroniki. Kinatumia chipu ya semiconductor ya AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga katika wigo wa manjano-kijani, hasa ukifikia kilele cha 572nm. LED imefungwa ndani ya lenzi ya kijani iliyotawanyika ambayo husaidia kupanua pembe ya kuona na kupunguza ukali wa mwanga. Aina hii ya kifurushi ni umbo la kawaida katika tasnia, na huruhusu usakinishaji mbalimbali kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCBs) au paneli kwa kutumia mbinu za kawaida za kuuzaa.
Faida kuu za LED hii ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances), ikionyesha kuwa haina risasi. Inatoa usawa wa nguvu ya mwangaza ya juu na matumizi ya nguvu ya chini, na kumfanya ifae kwa vifaa vinavyotumia betri na vile vinavyotumia umeme wa kawaida. Muundo wake unaendana na viwango vya kuendesha vya mzunguko wa jumuishi (IC), na kurahisisha mahitaji ya kiingilio katika mifumo ya dijiti.
Soko lengwa la sehemu hii ni pana, likijumuisha vifaa vya mawasiliano, vifaa vya kompyuta, vifaa vya umeme vya watumiaji, vifaa vya nyumbani, na mifumo ya udhibiti wa viwanda. Kazi yake kuu ni kutoa maoni ya kuona wazi na ya kuaminika kuhusu hali ya mfumo, kiashiria cha nguvu, au hali ya uendeshaji.
2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi
2.1 Viwango vya Juu Kabisa
Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwa kwa utumiaji wa kawaida.
- Power Dissipation (Pd): 75 mW maximum. This is the total electrical power that can be safely converted into heat and light by the LED package at an ambient temperature (TA) of 25°C.
- DC Forward Current (IF): 30 mA maximum continuous current.
- Peak Forward Current: 60 mA kiwango cha juu, lakini tu chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa wajibu ≤ 1/10, upana wa msukumo ≤ 10ms). Hii inaruhusu kusukumwa kwa muda mfupi ili kufikia mwangaza wa papo hapo wa juu zaidi, kama vile katika matumizi ya stroboskopu au kuwaka na kuzima.
- Derating: Upeo wa juu unaoruhusiwa wa mkondo wa moja kwa moja lazima upunguzwe kwa mstari kutoka kwa ukadiriaji wake wa 30mA kwenye 25°C kwa 0.57 mA kwa kila digrii Celsius joto la mazingira linapoinuka zaidi ya 50°C. Hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto katika mazingira yenye joto la juu.
- Safu ya Joto la Uendeshaji: -40°C hadi +85°C. Kifaa kimekadiriwa kufanya kazi ndani ya safu hii pana ya joto.
- Safu ya Joto la Uhifadhi: -40°C hadi +100°C.
- Joto la Kuuza Risasi: 260°C kwa upeo wa sekunde 5, kipimo kinachochukuliwa kwenye sehemu ya 2.0mm (0.079") kutoka kwenye mwili wa LED. Hii inafafanua dirisha la mchakato wa kuuza kwa mkono au mawimbi.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These are the typical performance parameters measured at TA=25°C and IF=20mA, which is the standard test condition.
- Luminous Intensity (Iv): 85 hadi 400 mcd (millicandela), na thamani ya kawaida ya 180 mcd. Masafa haya mapana yanadhibitiwa kupitia mfumo wa binning (angalia Sehemu ya 4). Upimaji hutumia sensor iliyochujwa ili kufanana na mkunjo wa majibu ya photopic (jicho la binadamu) (CIE). Uvumilivu wa kupima wa ±15% unatumika kwa mipaka ya bin.
- Viewing Angle (2θ1/2): Digrii 40 (ya kawaida). Hii ndio pembe kamili ambayo kiwango cha mwangaza hushuka hadi nusu ya thamani yake iliyopimwa kwenye mhimili wa kati. Lensi ya kijani iliyotawanyika inachangia kwenye pembe hii ya wastani ya kuona.
- Peak Emission Wavelength (λP): 575 nm (typical). Hii ndiyo urefu wa wimbi katika sehemu ya juu kabisa ya mkunjo wa utoaji wa wigo wa LED.
- Dominant Wavelength (λd): 566 hadi 578 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi moja linaloonwa na jicho la binadamu linalofafanua rangi, lililotokana na mchoro wa rangi wa CIE. Lengo ni 572nm.
- Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 11 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa; thamani ndogo inaonyesha chanzo chenye rangi moja zaidi.
- Voltage ya Mbele (VF): 2.1 hadi 2.4 V (kawaida 2.4V) kwa IF=20mA. Hii ni kushuka kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi.
- Reverse Current (IR): 100 μA kiwango cha juu wakati voltage ya reverse (VR) ya 5V inatumika. Critical Note: This test condition is for characterization only. The LED is a diode and is not designed for operation under reverse bias; applying reverse voltage can damage it.
3. Binning System Specification
Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zimepangwa katika makundi ya utendaji. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya ukali na rangi.
3.1 Uwekaji wa Makundi ya Ukali wa Mwanga
Makundi yamefafanuliwa na msimbo (EF0, GH0, JK0) wenye thamani za chini na za juu za ukali kwenye IF=20mA. Uvumilivu wa ±15% unatumika kwa kila kikomo cha kikundi.
- EF0: 85 - 140 mcd
- GH0: 140 - 240 mcd
- JK0: 240 - 400 mcd
Kodi ya uainishaji ya Iv imewekwa alama kwenye kila mfuko wa kufunga kwa ajili ya ufuatiliaji.
3.2 Dominant Wavelength Binning
Vipimo vya urefu wa mawimbi vinafafanuliwa na misimbo H06 hadi H11, kila kimoja kinashughulikia safu ya 2nm. Toleransi ya ±1nm inatumika kwa kila kikomo cha kipimo.
- H06: 566.0 - 568.0 nm
- H07: 568.0 - 570.0 nm
- H08: 570.0 - 572.0 nm
- H09: 572.0 - 574.0 nm
- H10: 574.0 - 576.0 nm
- H11: 576.0 - 578.0 nm
4. Performance Curve Analysis
Ingawa mikunjo maalum ya michoro inatajwa kwenye karatasi ya data (mfano, Fig.1 kwa kilele cha wigo, Fig.6 kwa pembe ya kutazama), data iliyotolewa inaruhusu uchambuzi wa uhusiano muhimu.
Sasa dhidi ya Ukali wa Mwangaza (Uhusiano wa I-Iv): Kwa LED za AlInGaP, ukubwa wa mwanga kwa ujumla unalingana na mkondo wa mbele ndani ya safu ya uendeshaji. Kuendesha LED kwa mkondo wa juu unaoendelea (30mA) kungezaa ukubwa wa juu zaidi kuliko hali ya majaribio ya 20mA, lakini athari za joto na kupungua kwa ufanisi lazima zizingatiwe. Kipimo cha mkondo wa mapigo (60mA) huruhusu mwangaza wa kilele wa juu zaidi katika matumizi ya mzunguko wa wajibu.
Utegemezi wa Joto: Uainishaji wa kupunguza (0.57 mA/°C juu ya 50°C) ni kiashiria cha moja kwa moja cha mipaka ya joto. Kadiri halijoto ya makutano inavyoongezeka, mkondo wa juu unaoruhusiwa hupungua ili kuzuia joto kupita kiasi. Zaidi ya hayo, voltage ya mbele (VF) ya LED kwa kawaida ina mgawo hasi wa joto, ikimaanisha hupungua kidogo kadiri halijoto inavyopanda. Pato la mwangaza pia kwa ujumla hupungua kadiri halijoto ya makutano inavyoongezeka.
Sifa za Wigo: Urefu wa wimbi kuu (λd) wa 572nm unaweka LED hii katika eneo la manjano-kijani, ambalo liko karibu na kilele cha unyeti wa mkunjo wa kuona kwa mwanga wa binadamu. Hii inafanya iwe na ufanisi mkubwa kwa mujibu wa mwangaza unaohisiwa kwa kila kitengo cha nguvu ya mnururisho. Upana wa nusu ya wigo wa 11nm unaonyesha bendi nyembamba ya utoaji, sifa ya teknolojia ya AlInGaP, na kusababisha rangi iliyojaa.
5. Mechanical & Packaging Information
5.1 Vipimo vya Muundo
Kifaa kinakubaliana na muundo wa kawaida wa T-1 3/4 radial leaded package. Vidokezo muhimu vya vipimo vinajumuisha:
- Vipimo vyote viko katika milimita, na uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo.
- Upeo wa juu wa mfinyano wa resini chini ya flange ni 1.0mm.
- Lead spacing inapimwa kwenye mahali ambapo waya hutoka kwenye mwili wa kifurushi, ambacho ni muhimu kwa muundo wa PCB.
- LED lead frame inajumuisha kipengele cha kukata, kwa uwezekano kwa utulivu wa mitambo wakati wa usanikishaji au kama sehemu ya mchakato wa utengenezaji.
5.2 Utambulisho wa Ubaguzi wa Miguu
Kwa LEDs za radial through-hole, cathode (kiambato hasi) kwa kawaida hutambuliwa kwa doa bapa kwenye ukingo wa lenzi, kiambato kifupi, au mfereji kwenye flange. Datasheet inaashiria desturi ya kiwango cha tasnia; kiambato kirefu kwa kawaida ni anode (+). Wabunifu lazima kuthibitisha ubaguzi wa miguu wakati wa usanikishaji ili kuzuia muunganisho wa nyuma.
5.3 Uainishaji wa Vifurushi
LED zinapatikana kwenye mifuko ya kuzuia umeme. Chaguo nyingi za ufungaji zinapatikana kwa kila mfuko: vipande 1000, 500, 200, au 100. Mifuko hii kisha huwekwa kwenye makasha ya kadibodi:
- Kasha la Ndani: Ina mifuko 15 ya kufungia. Ikiwa unatumia mifuko ya vipande 1000, hii jumla ni vipande 15,000.
- Sanduku la Nje: Ina mifuko 8 ya ndani, na kusababisha jumla ya vipande 120,000 kwa usafirishaji kamili kwa kutumia mifuko ya vipande 1000. Mfuko wa mwisho katika kundi la usafirishaji unaweza usiwe kamili.
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 Uhifadhi
Kwa uhifadhi wa muda mrefu, hali ya hewa haipaswi kuzidi 30°C au unyevu wa jamaa wa 70%. LED zilizotolewa kwenye mifuko yao asili iliyotiwa muhuri na kuzuia unyevu zinapaswa kutumiwa ndani ya miezi mitatu. Kwa uhifadhi uliopanuliwa nje ya ufungashaji asili, zinapaswa kuwekwa kwenye chombo kilichotiwa muhuri chenye kikaushi au kwenye kikaushi kilichosafishwa kwa nitrojeni ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" wakati wa uuzaji.
6.2 Kusafisha
Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, vimumunyisho vya aina ya pombe kama vile isopropyl alcohol (IPA) ndivyo vinavyopaswa kutumiwa. Kemikali kali au zenye nguvu zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy.
6.3 Lead Forming
If leads need to be bent for mounting, this must be done before Uchomaji na kwenye joto la kawaida. Upinde unapaswa kufanywa angalau 3mm mbali na msingi wa lenzi ya LED. Msingi wa LED haupaswi kutumika kama kiinua wakati wa kupinda, kwani hii inaweza kusababisha mkazo kwenye vifungo vya waya ndani au muhuri wa epoxy. Wakati wa kuingiza PCB, tumia nguvu ndogo ya kufunga ili kuepuka mkazo wa mitambo.
6.4 Mchakato wa Uchomaji
Nafasi ya chini ya 2mm lazima ihifadhiwe kati ya sehemu ya kuchomelea na msingi wa lenzi ya LED. Lenzi kamwe haipaswi kuzamishwa kwenye solder.
- Chuma cha kuchomelea Joto la juu kabisa 350°C, wakati wa juu kabisa sekunde 3 kwa kila pini (kuchomelea mara moja tu).
- Kuchomelea kwa mawimbi Pasha joto hadi kiwango cha juu cha 100°C kwa muda wa sekunde 60. Joto la wimbi la solder kiwango cha juu 260°C, na muda wa juu wa kuzamishwa ni sekunde 5. LED inapaswa kuwekwa ili wimbi la solder lisifikie ndani ya mm 2 kutoka msingi wa lenzi.
- Onyo Muhimu: Joto la kupita kiasi au muda unaweza kuyeyusha au kupotosha lenzi ya epoxy, kuharibu nyenzo za ndani, na kusababisha kushindwa kwa janga. Solder ya kuyeyusha kwa njia ya Infrared (IR) imeelezwa wazi kuwa haifai kwa aina hii ya kifurushi cha through-hole.
7. Application & Design Recommendations
7.1 Drive Circuit Design
An LED is a current-driven device. Its brightness is controlled by current, not voltage. To ensure uniform brightness when driving multiple LEDs, especially in parallel, it is strongly recommended Kutumia kizuizi cha sasa cha kibinafsi kwenye mfululizo na kila LED (Mfano wa Sakiti A).
Kutumia kizuizi kimoja kwa LED nyingi sambamba (Mfano wa Sakiti B) hakupendekezwi. Tofauti ndogo katika sifa ya voltage ya mbele (VF) kutoka LED moja hadi nyingine zitasababisha tofauti kubwa katika mkondo unaopita kila tawi, na kusababisha mwangaza usio sawa. Kizuizi cha mfululizo hutumika kudumisha mkondo na kulipa fidia kwa tofauti katika voltage ya usambazaji na VF ya LED.
Thamani ya kizuizi (R) inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, VF ni voltage ya mbele ya LED (tumia thamani ya juu kutoka kwenye karatasi ya data kwa muundo uliokamilishwa), na IF ni mkondo unaotakikana wa mbele (mfano, 20mA).
7.2 Ulinzi dhidi ya Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)
LED inaweza kuharibika kwa urahisi kutokana na utoaji umeme wa tuli. Tahadhari lazima zichukuliwe wakati wa kushughulikia na kukusanywa:
- Wafanyakazi wanapaswa kuvaa vifungo vya mkono vilivyowekwa ardhini au glavu za kuzuia umeme tuli.
- Vifaa vyote, dawati za kazi, na rafu za uhifadhi lazima ziwekwe ardhini ipasavyo.
- Ionizer inaweza kutumika kutokomeza malipo ya umeme tuli ambayo yanaweza kujilimbikizia kwenye lenzi ya plastiki kwa sababu ya msuguano.
- Tekeleza mpango wa udhibiti wa ESD pamoja na mafunzo na uthibitisho kwa wafanyikazi wanaofanya kazi katika eneo la usanikishaji.
7.3 Typical Application Scenarios
LED hii inafaa kwa matumizi ya alama za ndani na nje (ambapo mwangaza na rangi yake ni bora) na vifaa vya kielektroniki kwa ujumla. Matumizi maalum ni pamoja na:
- Viashiria vya Nguvu/Hali: Taa za kuwasha/kuzima, kusubiri, au hali ya uendeshaji kwenye vifaa vya nyumbani, kompyuta, na vifaa vya mtandao.
- Panel Indicators: Backlighting for switches, buttons, or legends on control panels.
- Consumer Electronics: Viwango vya mwanga kwenye vifaa vya sauti/ video, vichaji, na vitu vya kuchezea.
- Udhibiti wa Viwanda: Uonyeshaji wa hali kwenye mashine, sensorer, na vifaa vya kupimia.
8. Technical Comparison & Considerations
Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile GaP (Gallium Phosphide) zenye taa za kijani, hii AlInGaP yenye taa ya kijani-manjano inatoa ufanisi mkubwa wa mwanga na nguvu, na kusababisha mwanga mkubwa zaidi kwa mkondo sawa wa umeme. Urefu wa wimbi wa 572nm hutoa mwonekano bora kwani unalingana karibu na upeo wa usikivu wa jicho la mwanadamu katika maono ya mchana.
Wakati wa kuchagua taa ya LED kwa matumizi, wabunifu lazima wazingatie usawa kati ya pembe ya kuona na nguvu ya mhimili. Pembe ya kuona ya digrii 40 ya LED hii inatoa usawa mzuri, ikitoa koni ya kuona pana kwa kiasi huku ikidumisha mwangaza mzuri kwenye mhimili. Kwa matumizi yanayohitaji pembe ya kuona pana sana, sura tofauti ya lenzi (k.m., kifurushi cha juu-gorofa au cha kuona kando) ingekuwa sahihi zaidi.
Ufungaji wa kupitia-shimo unatoa faida katika utengenezaji wa mifano, usanikishaji wa mikono, na matumizi yanayohitaji nguvu ya mitambo ya juu ya kiungo cha solder. Hata hivyo, kwa usanikishaji wa otomatiki wa kiasi kikubwa, vifurushi vya kifaa cha kusakinisha kwenye uso (SMD) kwa ujumla hupendelewa kwa sababu ya kasi ya juu ya kuweka na kupunguza nafasi ya bodi.
9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)
Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pato la mantiki ya dijiti ya 5V?
La. Voltage ya mbele ya kawaida ni 2.4V. Kuiunganisha moja kwa moja kwa 5V ingesababisha mkondo mwingi kupita, na kuharibu LED. Lazima utumie kipingamkondo cha mfululizo. Kwa usambazaji wa 5V na lengo la 20mA, kipingamkondo cha takriban (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohms kingekuwa mahali pa kuanzia (tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi, mfano, 120 au 150 Ohms).
Uainishaji wa "kupunguza uwezo" unamaanisha nini kwa muundo wangu?
Ikiwa matumizi yako yanafanya kazi katika halijoto ya mazingira ya juu ya 50°C, lazima upunguze mkondo wa juu unaoendelea. Kwa mfano, kwa halijoto ya mazingira ya 70°C (20°C juu ya kiwango cha kumbukumbu cha 50°C), lazima upunguze mkondo kwa 20°C * 0.57 mA/°C = 11.4 mA. Kwa hivyo, mkondo wa juu wa salama unaoendelea kwa 70°C utakuwa 30 mA - 11.4 mA = 18.6 mA.
Kwa nini kuna kiwango tofauti cha sasa cha "kilele"?
LED inaweza kushughulikia sasa kubwa zaidi katika mipigo mifupi kwa sababu joto linalozalishwa halina muda wa kuinua halijoto ya makutano hadi kiwango cha kuharibu. Hii ni muhimu kwa kuunda mwanga mkali sana au kwa mipango ya kuzidisha ambapo LED nyingi huendeshwa kwa mpangilio.
Ninafasiri vipi msimbo wa kugawa kwenye makundi wakati wa kuagiza?
A: Utabainisha kikundi cha mwangaza unachotaka (k.m., GH0 kwa 140-240 mcd) na kikundi cha urefu wa wimbi kuu (k.m., H08 kwa 570-572nm) ili kuhakikisha LED unazopokea zina mwangaza na rangi thabiti. Ikiwa matumizi yako hayahitaji usahihi mkubwa wa rangi, kikundi cha urefu wa wimbi chenye anuwai pana kinaweza kukubalika na kuwa na gharama nafuu zaidi.
10. Mfano wa Utafiti wa Kuingiza Katika Muundo
Hali: Kubuni paneli ya kiashiria cha hali kwa kudhibiti kiwambo cha viwanda kinachofanya kazi katika mazingira hadi 60°C. Paneli ina taa tatu za LED: Nguvu (inawaka daima), Hitilafu (inakunjakunja), na Inayofanya kazi (inapiga mshipa wakati wa mawasiliano). Mfumo hutumia microcontroller ya 3.3V kwa udhibiti.
Hatua za Ubunifu:
- Uchaguzi wa Sasa: Kutokana na hali ya joto ya mazingira ya 60°C, tumia kupunguza kiwango. Joto linalozidi 50°C ni 10°C. Kupunguzwa kwa sasa = 10°C * 0.57 mA/°C = 5.7 mA. Upeo wa sasa unaoendelea = 30 mA - 5.7 mA = 24.3 mA. Lengo la muundo la 15mA limechaguliwa kwa kuaminika na uimara, likitoa mwangaza mzuri huku likibaki vizuri ndani ya mipaka.
- Hesabu ya Upinzani: Kwa kutumia Vcc = 3.3V, VF(max) = 2.4V, IF = 15mA. R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ohms. Upinzani wa kawaida wa ohm 62 umechaguliwa.
- Njia ya Kuendesha: Kila LED imeunganishwa kati ya pini ya GPIO ya microcontroller (iliyosanidiwa kama pato) na ardhi, na upinzani wake wa mfululizo wa ohm 62. LED ya \"Hitilafu\" inawaka na kuzimwa kwa programu. LED ya \"Inayofanya Kazi\" inapigwa kwa mzunguko wa juu zaidi kwa athari ya kuona tofauti, ikibaki ndani ya kikomo cha mzunguko wa wajibu wa 1/10 ikiwa inatumia misukumo ya zaidi ya 30mA.
- Kugawa katika Makundi: Kwa muonekano thabiti, taja kikundi cha nguvu GH0 na kikundi cha urefu wa mawimbi H08 au H09 ili kuhakikisha taa zote tatu za LED zinalingana kwa karibu katika mwangaza na rangi.
- Mpangilio: Mashimo ya PCB yamewekwa kulingana na kipimo cha nafasi ya waya. Eneo la kuzuia la angalau radius ya 2mm karibu na mwili wa LED linadumishwa ili kuzuia kuingia kwa solder wakati wa kuuza mawimbi.
11. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia
LED hii inategemea nyenzo za semiconductor za AlInGaP zilizokua kwenye kioo cha msingi. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye makutano ya p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo linalofanya kazi ambapo hujumuika tena. Mchakato huu wa kujumuika tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi la mwanga (rangi) huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semiconductor, ambayo hupangwa kwa kurekebisha uwiano wa Alumini, Indiamu, Galiamu, na Fosforasi wakati wa ukuaji wa fuwele. Mwanga wa manjano-kijani wa 572nm unapatikana kwa muundo maalum wa AlInGaP. Lensi ya epoksi ya kijani iliyotawanyika inatumika kwa madhumuni mengi: inafunga na kulinda chipu nyeti ya semiconductor na vifungo vya waya, hufanya kama kipengele cha kinzani kuunda boriti ya mwanga (kutengeneza pembe ya kuona ya digrii 40), na ina chembe za kutawanyisha ili kutawanya mwanga, na kufanya uso unaotoa mwanga uonekane sawa zaidi na usio na mwanga mkali.
12. Industry Trends & Context
Ingawa LED za kupitia-shimo kama hizi za kifurushi cha T-1 3/4 bado ni muhimu kwa masoko ya ukarabati, wapenzi, na viwanda fulani, mwelekeo mkuu katika utengenezaji wa vifaa vya elektroniki unaelekea kwenye teknolojia ya kusakinisha kwenye uso (SMT). LED za SMD zinatoa faida kubwa katika kasi ya usakinishaji wa otomatiki, kuokoa nafasi kwenye bodi, na umbo la chini. Hata hivyo, vipengele vya kupitia-shimo vinathaminiwa kwa nguvu zao za kiufundi, urahisi wa kuuza na kurekebisha kwa mikono, na muunganisho bora wa joto kwenye PCB kupitia waya zake. Kwa upande wa teknolojia ya nyenzo, AlInGaP bado ni kiwango cha LED zenye ufanisi wa juu za rangi nyekundu, machungwa, manjano-kahawia, na kijani-manjano. Kwa rangi za kijani halisi na bluu, InGaN (Indium Gallium Nitride) ndio teknolojia inayotumika sana. Lengo la maendeleo linaendelea kuwa kuongeza ufanisi wa mwanga (lumeni kwa wati), kuboresha uthabiti na udhibiti wa rangi kwa joto na maisha ya taa, na kuimarisha uaminifu chini ya hali ngumu za mazingira.
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 ufanisi mkubwa wa 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 kiwango cha mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri masafa na usawa wa mwanga. |
| CCT (Joto la Rangi) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uzito/baridi ya mwanga, thamani za chini ni manjano/joto, za juu nyeupe/baridi. | Huamua mazingira ya taa na matukio yanayofaa. |
| CRI / Ra | Bila kipimo, 0–100 | Uwezo wa kuonyesha rangi za vitu 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 zinaashiria rangi thabiti zaidi. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LED. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua rangi ya taa za monochrome nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Spectral | Mkunjo wa Wavelength dhidi ya ukubwa | Inaonyesha usambazaji wa ukubwa wa mwanga kwenye urefu mbalimbali wa mawimbi. | Huathiri 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, voltages hujumlishwa kwa LEDs 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 kuzorotesha au kuwaka mara kwa mara. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Voltage ya Kinyume | Vr | Voltage ya juu zaidi ya kinyume ambayo LED inaweza kustahimili, kupita hiyo kunaweza kusababisha kuvunjika. | Mzunguko lazima uzuie muunganisho wa kinyume au mipigo ya voltage. |
| Upinzani wa Joto | 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 kukinga umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Istilahi | Kipimo Muhimu | Simple Explanation | Athari |
|---|---|---|---|
| Kiwango cha Joto cha Kiunganishi | Tj (°C) | Joto halisi la uendeshaji ndani ya chipi ya LED. | Kupunguzwa kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa mara mbili; joto la juu 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 katika 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 chipu, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Ceramic: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chipu | Mbele, Chip ya Kugeuza | Mpangilio wa Elektrodi za Chip. | Flip chip: upungufu bora wa joto, ufanisi wa juu, kwa nguvu kubwa. |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | Inashughulikia chipu ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa manjano/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 kutazama na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Istilahi | Binning Content | Simple Explanation | Purpose |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Msimbo k.m., 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 | Grouped by forward voltage range. | Facilitates driver matching, improves system efficiency. |
| 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 udumishaji wa lumen | Mwanga wa muda mrefu kwa joto la kudumu, kurekodi kupungua 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 vipimo unaokubalika katika tasnia. |
| RoHS / REACH | Uthibitisho wa mazingira | Inahakikisha hakuna vitu vyenye madhara (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. |