Karatasi ya Data ya Taa ya LED Nyeupe ya T-1 3/4 - Kipenyo cha 5mm - 3.3V Kawaida - Nguvu ya 120mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inatoa maelezo kamili ya kiufundi ya taa ya LED nyeupe yenye ufanisi wa juu, inayopachikwa kwenye shimo. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi ya kawaida ya kiashiria na mwanga ambapo utendakazi unaotegemewa na urahisi wa kukusanywa vinahitajika. Kina kipenyo maarufu cha kifurushi cha T-1 3/4, na hivyo kufanya kiwe sawa na mpangilio wa kawaida wa PCB na ufungaji wa paneli.

Teknolojia ya msingi inategemea nyenzo ya semikondukta ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) iliyowekwa kwenye msingi wa safiri, ambayo inawezesha uzalishaji wa mwanga mweupe. Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS, ikimaanisha kuwa imetengenezwa bila kutumia risasi (Pb) na vitu vingine hatari vilivyozuiwa. Faida kuu zilizoelekezwa ni pamoja na matumizi ya nguvu ya chini, ufanisi wa juu wa mwanga, na usawa na saketi zilizounganishwa kwa sababu ya mahitaji yake ya chini ya sasa.

1.1 Matumizi Lengwa

LED hii imekusudiwa kutumika katika vifaa vya kawaida vya elektroniki. Maeneo ya kawaida ya matumizi ni pamoja na, lakini sio tu, viashiria vya hali katika vifaa vya otomatiki ya ofisi, mwanga wa nyuma kwa swichi na paneli, mwanga wa jumla katika elektroniki za watumiaji, na viashiria vya ishara katika vifaa vya mawasiliano. Inafaa kwa matumizi ambapo utegemevu wa kawaida unatosha.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Utendakazi wa LED unaelezwa chini ya hali maalum za mazingira (Ta=25°C). Kuelewa vigezo hivi ni muhimu kwa kubuni saketi sahihi na kufikia utendakazi unaotarajiwa katika matumizi ya mwisho.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa kwa uendeshaji unaotegemewa.

• Kupoteza Nguvu (Pd):120 mW kiwango cha juu. Hii ndiyo nguvu ya jumla ambayo kifurushi kinaweza kupoteza kwa usalama kama joto.
• Sasa ya Mbele ya Kilele (I_FP):100 mA kiwango cha juu. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1ms ili kuzuia kupata joto kupita kiasi.
• Sasa ya Mbele ya Endelezi (I_F):30 mA DC kiwango cha juu. Hii ndiyo sasa ya juu inayopendekezwa kwa uendeshaji endelevu.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (T_opr):-30°C hadi +80°C. Kifaa kinafanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +100°C.
• Joto la Kuuza Risasi:260°C kwa sekunde 5 kiwango cha juu, kipimo 1.6mm (0.063\") kutoka kwa mwili wa LED.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida na vya uhakika vya utendakazi vilivyopimwa kwa hali ya kawaida ya majaribio ya I_F= 20mA na T_a=25°C.

• Uzito wa Mwanga (I_v):2500 mcd (Chini), 5200 mcd (Kawaida), 9300 mcd (Juu). Uzito hupimwa kwenye mhimili wa mitambo kulingana na viwango vya CIE 127. Toleo la ±15% linatumika kwa uzito uliohakikishwa.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 50 (Kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo uzito wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya mhimili.
• Kuratibu za Rangi (x, y):x=0.29 (Kawaida), y=0.28 (Kawaida). Kuratibu hizi hufafanua sehemu nyeupe kwenye mchoro wa rangi wa CIE 1931.
• Voltage ya Mbele (V_F):2.7V (Chini), 3.3V (Kawaida), 3.7V (Juu) kwa I_F=20mA. Kigezo hiki ni muhimu kwa kuchagua kipingamizi sahihi cha kudhibiti sasa.
• Sasa ya Nyuma (I_R):50 µA kiwango cha juu kwa Voltage ya Nyuma (V_R) ya 5V. Kifaa hakijabuniwa kwa uendeshaji katika upendeleo wa nyuma.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

LED zinasafishwa (kugawanywa katika makundi) kulingana na vigezo muhimu vya mwanga ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Msimbo wa kikundi umeandikwa kwenye kila mfuko wa ufungaji.

3.1 Kugawa Makundi kwa Uzito wa Mwanga (I_v)

LED zimeainishwa katika viwango tofauti kulingana na uzito wao wa mwanga uliopimwa kwa 20mA. Viwango hivyo ni: T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd), V (4200-5500 mcd), W (5500-7200 mcd), na X (7200-9300 mcd).

3.2 Kugawa Makundi kwa Hue (Rangi)

LED pia hugawanywa katika makundi kulingana na kuratibu zao za rangi ili kudhibiti tofauti ya rangi ya mwanga mweupe. Karatasi ya data inatoa jedwali la maelezo ya hue na kuratibu za makundi B1, B2, C1, C2, D1, na D2. Ruhusa ya kipimo kwa kuratibu za rangi ni ±0.01.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

Karatasi ya data inajumuisha mikondo kadhaa ya kawaida ya sifa inayoonyesha jinsi LED inavyofanya kazi chini ya hali tofauti. Hizi ni muhimu kwa mazingatio ya juu ya muundo.

4.1 Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Mviringo huu unaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya voltage kwenye LED na sasa inayopita ndani yake. Unaonyesha voltage ya kuwasha na jinsi V_Finaongezeka kwa I_F.

4.2 Sasa ya Mbele dhidi ya Uzito wa Mwanga wa Jamaa

Grafu hii inaonyesha utegemezi wa pato la mwanga kwenye sasa ya kuendesha. Kwa ujumla, uzito wa mwanga huongezeka kwa sasa lakini unaweza kujaa au kupungua kwa sasa ya juu sana kwa sababu ya kupungua kwa ufanisi na kupata joto.

4.3 Joto la Mazingira dhidi ya Uzito wa Mwanga wa Jamaa

Mviringo huu ni muhimu kwa kuelewa utendakazi wa joto. Unaonyesha jinsi pato la mwanga linapungua kadiri joto la mazingira linavyopanda, sifa ya vyanzo vya mwanga vya semikondukta.

4.4 Muundo wa Mwelekeo

Mchoro wa mwelekeo (au muundo wa mionzi) unaonyesha kwa kuona usambazaji wa anga wa uzito wa mwanga karibu na LED, ukilinganisha na maelezo ya pembe ya kuona ya digrii 50.

4.5 Wigo na Rangi dhidi ya Sasa

Mviringo wa usambazaji wa wigo unaonyesha nguvu ya jamaa inayotolewa kwenye urefu tofauti wa wimbi, ikifafanua ubora wa rangi ya mwanga mweupe. Uhusiano kati ya sasa ya mbele na kuratibu za rangi unaonyesha mabadiliko yoyote ya rangi yanayoweza kutokea wakati wa kuendesha LED kwa sasa nyingine isipokuwa hali ya majaribio.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

Kifaa hutumia kifurushi cha kawaida cha risasi za radial na kipenyo cha lenzi cha T-1 3/4 (takriban 5mm).

• Vipimo:Vipimo vyote vya msingi vinatolewa kwa milimita na toleo la jumla la ±0.25mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo.
• Nafasi ya Risasi:Inapimwa mahali ambapo risasi zinatokana na mwili wa kifurushi, ambayo ni kigezo muhimu kwa muundo wa alama ya PCB.
• Utambulisho wa Ubaguzi:Kwa kawaida, risasi ndefu inaashiria anode (chanya), na sehemu ya gorofa kwenye ukingo wa lenzi pia inaweza kuashiria upande wa cathode. Alama maalum inapaswa kuthibitishwa kutoka kwa mchoro wa kifurushi.
• Uvutano wa Resini:Upeo wa 1.0mm wa resini unaweza kutokea chini ya ukingo.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanyika

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu ili kuzuia uharibifu na kuhakikisha utegemevu wa muda mrefu.

6.1 Kuunda Risasi

Kupinda risasi lazima kufanyike kwenye sehemu angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa lenzi ya LED. Msingi wa fremu ya risasi haipaswi kutumika kama fulkrum. Kuunda lazima kufanyike kwenye joto la kawaida, kabla ya mchakato wa kuuza.

6.2 Mchakato wa Kuuza

Nafasi ya chini ya 2mm lazima ihifadhiwe kati ya msingi wa lenzi na sehemu ya kuuza. Kuzamisha lenzi kwenye solder lazima kuepukwa. Mkazo wa nje haupaswi kutumika kwa risasi wakati LED iko moto.

• Kuuza kwa Mkono (Chuma):Joto la juu 350°C kwa sekunde 3 kiwango cha juu (mara moja tu).
• Kuuza kwa Wimbi:Joto la awali hadi kiwango cha juu cha 100°C kwa sekunde hadi 60. Joto la wimbi la solder halipaswi kuzidi 260°C kwa sekunde 5 kiwango cha juu.
• Kurudisha IR:Mchakato huu umebainishwa wazi kuwa haufai kwa taa hii ya LED ya aina ya shimo.

6.3 Hifadhi na Usafishaji

Kwa hifadhi, mazingira hayapaswi kuzidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%. LED zilizotolewa kutoka kwenye ufungaji wao wa asili zinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu. Kwa hifadhi ya muda mrefu, chombo kilichofungwa na kikaushi au mazingira ya nitrojeni inapendekezwa. Isopropili alkoholi au vimumunyisho vya kawaida vya alkoholi vinafaa kwa usafishaji ikiwa ni lazima.

7. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

Usanidi wa kawaida wa ufungaji ni kama ifuatavyo:

• Vipande 500 kwa kila mfuko wa ufungaji wa tuli.
• Mifuko 10 ya ufungaji kwa kila kikasha cha ndani (jumla vipande 5,000).
• Vikasha 8 vya ndani kwa kila kikasha kuu cha nje (jumla vipande 40,000).

Nambari ya sehemu LTW-2L3DV5S inafuata mkataba maalum wa usimbaji ambapo vipengele vinaweza kuashiria Aina ya Lenzi (Wazi kama Maji), Rangi (Nyeupe), kifurushi (T-1 3/4), na kikundi cha utendakazi (V5 inayohusiana na uzito/hue).

8. Mapendekezo ya Muundo wa Matumizi

8.1 Muundo wa Saketi ya Kuendesha

LED ni kifaa kinachoendeshwa na sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa na kuzuia kukamata sasa, hasa wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba, inapendekezwa sana kutumia kipingamizi maalum cha kudhibiti sasa katika mfululizo na kila LED. Kuendesha LED sambamba bila kipingamizi cha kibinafsi (kama inavyoonyeshwa kwenye saketi isiyopendekezwa) kunaweza kusababisha tofauti kubwa za mwangaza kwa sababu ya tofauti za asili katika voltage ya mbele (V_F) ya vifaa vya kibinafsi.

8.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa muundo wa shimo unasaidia katika kupoteza joto kupitia risasi, nguvu ya juu ya kupoteza ya 120mW na mgawo hasi wa joto wa pato la mwanga zinapaswa kuzingatiwa. Kufanya kazi kwenye joto la juu la mazingira au kwa sasa ya juu ya kuendesha itapunguza pato la mwanga na inaweza kuathiri utegemevu wa muda mrefu. Nafasi ya kutosha na uwezekano wa uingizaji hewa vinapaswa kuzingatiwa katika muundo wa matumizi.

8.3 Muundo wa Mwanga

Pembe ya kuona ya digrii 50 hutoa boriti pana ya kutosha. Kwa matumizi yanayohitaji kuzingatia au kusambaza, optiki ya sekondari (lenzi, viongozi vya mwanga) inaweza kutumika. Lenzi ya wazi kama maji inafaa kwa matumizi kama hayo.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Mazingatio

Ikilinganishwa na teknolojia ya zamani kama balbu za incandescent, LED hii inatoa ufanisi bora zaidi, maisha marefu zaidi, na uzalishaji wa chini wa joto. Ndani ya kikoa cha LED, kifaa hiki cha shimo kinatoa urahisi na uthabiti kwa makusanyiko ya mkono au yaliyouzwa kwa wimbi, kinyume na vifaa vya LED vya kifuniko cha uso (SMD) ambavyo vinahitaji kuuza kwa kurudisha na kutoa wasifu wa chini. Ukubwa wa T-1 3/4 ni kiwango cha ukweli, na kuhakikisha upatikanaji mpana wa soketi zinazofaa, vishikiliaji, na kata za paneli.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

10.1 Thamani gani ya kipingamizi ninapaswa kutumia?

Thamani ya kipingamizi (R) inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Tumia V_Fya kawaida (3.3V) kwa makadirio, lakini zingatia V_Fya juu (3.7V) ili kuhakikisha sasa haipungui chini ya uzito wa chini unaohitajika mwishoni mwa toleo la voltage ya usambazaji. Kwa usambazaji wa 5V na lengo la I_Fya 20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohms. Kipingamizi cha kawaida cha 82 au 100 Ohm kingefaa, na kiwango cha nguvu P = I²R.

10.2 Je, ninaweza kuiendesha moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller?

Haipendekezwi kuendesha LED moja kwa moja kutoka kwa pini ya GPIO ya microcontroller. Pini nyingi za GPIO zina uwezo mdogo wa kutoa/kukamata sasa (mara nyingi 20-25mA kiwango cha juu kabisa, na chini inayopendekezwa kwa uendeshaji endelevu). Kutumia pini kwenye kikomo chake kunaweza kusababisha mkazo kwa microcontroller. Ni bora kutumia GPIO kudhibiti transistor (BJT au MOSFET) ambayo kisha huendesha LED na kipingamizi chake cha kudhibiti sasa.

10.3 Kwa nini pato la mwanga linapungua kwa joto?

Hii ni sifa ya msingi ya LED za semikondukta. Kadiri joto linavyopanda, michakato ya kuunganisha tena isiyo ya mionzi ndani ya semikondukta inakuwa dhibiti zaidi, na hivyo kupunguza ufanisi wa ndani wa quantum (idadi ya fotoni zinazozalishwa kwa kila elektroni). Hii husababisha pato la chini la mwanga kwa sasa sawa ya kuendesha.

11. Uchunguzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Hali:Kubuni taa ya kiashiria inayoendeshwa na umeme wa nyumbani (120V AC) kwa kifaa kwa kutumia rectifier ya daraja na capacitor kwa ubadilishaji wa kimsingi wa DC, na kutoa takriban 150V DC.

Changamoto ya Muundo:Voltage ya juu na hitaji la kutengwa kwa umeme na kudhibiti sasa.

Suluhisho:Kipingamizi cha mfululizo ni lazima. Thamani yake ingekuwa juu sana: R ≈ (150V - 3.3V) / 0.020A ≈ 7335 Ohms (7.3 kΩ). Kupoteza nguvu kwenye kipingamizi kingekuwa P = I²R = (0.02)²* 7335 ≈ 2.93W, na kuhitaji kipingamizi kikubwa, cha nguvu ya juu ambacho hakifai. Suluhisho bora ni kutumia saketi ya kudondosha capacitive au IC maalum, yenye ufanisi ya kiendesha LED iliyobuniwa kwa ingizo la voltage ya juu, ambayo huboresha ufanisi na usalama. Kesi hii inaonyesha kwamba ingawa LED yenyewe ni rahisi, saketi ya kuendesha lazima ibuniwe kwa uangalifu kwa mazingira ya matumizi.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Teknolojia

LED hii nyeupe inategemea chip ya semikondukta ya InGaN ambayo hutoa mwanga katika eneo la bluu la wigo. Ili kuzalisha mwanga mweupe, mwanga wa bluu hubadilishwa kwa sehemu kuwa urefu mrefu wa wimbi (manjano, nyekundu) kwa kutumia mipako ya fosforasi (kwa kawaida YAG:Ce - Garneti ya Alumini ya Yttriamu iliyochanganywa na Ceriamu) iliyowekwa juu ya chip. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa chini wa manjano/nyekundu unatambuliwa na jicho la mwanadamu kama mweupe. Njia hii inajulikana kama mwanga mweupe uliobadilishwa na fosforasi. Mchanganyiko maalum wa fosforasi huamua Joto la Rangi Linalohusiana (CCT) na Fahirisi ya Kuonyesha Rangi (CRI) ya mwanga mweupe, ambazo zinahusiana na kuratibu za rangi zilizobainishwa kwenye karatasi ya data.

13. Mienendo ya Sekta na Muktadha

Sekta ya optoelektroniki imeona mwenendo endelevu wa ufanisi wa juu zaidi (lumeni zaidi kwa kila watt), uboreshaji wa kuonyesha rangi, na gharama ya chini. Ingawa teknolojia ya kifuniko cha uso (SMT) inatawala uzalishaji wa wingi kwa matumizi yenye nafasi ndogo kama maonyesho na moduli za taa, LED za shimo kama hii bado zinahusika kwa matumizi yanayohitaji uthabiti, kukusanyika kwa urahisi kwa mkono, matengenezo, au kutumika kwenye soketi. Pia kuna mwenendo wa kugawa makundi kwa rangi na mtiririko ili kuhakikisha uthabiti katika matumizi yanayotumia LED nyingi. Utekelezaji wa RoHS uliobainishwa sasa ni kiwango cha kimataifa, kinachoendeshwa na kanuni za mazingira. Maendeleo ya baadaye yanaweza kujumuisha chip za ufanisi wa juu zaidi na mifumo ya juu zaidi ya fosforasi kwa ubora bora wa mwanga, hata katika aina za kawaida za kifurushi.