Hati ya Data ya Taa ya LED ya T-1 5mm ya Kupenya Shimo - Nyekundu 639nm - 2.4V 30mA - 72mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina viwango vya taa ya kawaida ya LED ya kipenyo T-1 (5mm) ya kupenya shimo. Sehemu hii imebuniwa kwa ajili ya kuonyesha hali na mwanga katika anuwai pana ya matumizi ya elektroniki. Faida zake kuu ni pamoja na matumizi ya nguvu kidogo, ufanisi mkubwa wa mwanga, na muundo usio na risasi unaolingana na RoHS. Kifaa hiki kina lenzi nyekundu iliyotawanyika inayotumia teknolojia ya AlInGaP, ikitoa umbo maarufu linalofaa kwa ajili ya uundaji wa mfano na uzalishaji mkubwa.

Masoko yanayolengwa kwa LED hii ni mbalimbali, yakiwemo vifaa vya mawasiliano, vifaa vya kompyuta, elektroniki za watumiaji, vifaa vya nyumbani, na mifumo ya udhibiti wa viwanda. Uwezo wake wa kubadilika katika ubunifu unaungwa mkono na upatikanaji katika madaraja mbalimbali ya nguvu ya mwanga na pembe ya kuona ya kawaida, ikiruhusu wahandisi kuchagua kiwango sahihi cha mwangaza kulingana na mahitaji maalum ya matumizi yao.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Kifaa hiki hakipaswi kutumika kupita mipaka hii ili kuzuia uharibifu wa kudumu. Viwango muhimu ni pamoja na nguvu ya juu kabisa ya kutawanyika ya 72mW kwa joto la mazingira (TA) la 25°C. Mto wa moja kwa moja wa sasa umewekwa kikomo hadi 30mA, wakati mto wa juu zaidi wa sasa wa 90mA unaruhusiwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Anuwai ya joto la uendeshaji imebainishwa kutoka -30°C hadi +85°C. Kigezo muhimu ni kipengele cha kupunguza mto wa sasa, ambacho ni 0.57 mA/°C kwa mstari kutoka 50°C na juu. Hii inamaanisha kuwa sasa unaoruhusiwa unaendelea kupungua kadiri joto la mazingira linapanda juu ya 50°C ili kudhibiti joto la makutano na kuhakikisha uaminifu.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Kipimo kwa TA=25°C na sasa ya kawaida ya majaribio (IF) ya 20mA, utendaji wa msingi wa LED umebainishwa. Nguvu ya mwanga (Iv) ina thamani ya kawaida ya milikandela 180 (mcd), na kiwango cha chini cha 110 mcd na cha juu hadi 400 mcd kulingana na msimbo wa daraja. Pembe ya kuona (2θ1/2), ambapo nguvu ni nusu ya thamani ya mhimili, ni digrii 50, ikitoa boriti ya upana wa wastani. Urefu wa wimbi la kilele cha mionzi (λP) ni 639 nm, na urefu wa wimbi kuu (λd) ni kati ya 621 nm hadi 642 nm, ikibainisha rangi nyekundu inayoonekana. Voltage ya mbele (VF) kwa kawaida ni 2.4V na ya juu kabisa ya 2.4V kwa 20mA. Sasa ya nyuma (IR) imewekwa kikomo hadi 100 μA kwa voltage ya nyuma (VR) ya 5V, ingawa kifaa hiki hakijabuniwa kwa ajili ya uendeshaji wa upendeleo wa nyuma.

3. Uainishaji wa Mfumo wa Kugawa Daraja

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zimepangwa katika madaraja. Vipimo viwili vikuu vya kugawa daraja vinatumika:

3.1 Kugawa Daraja la Nguvu ya Mwanga

LED zimeainishwa kulingana na nguvu yao ya mwanga iliyopimwa kwa 20mA. Misimbo ya daraja ni kuanzia F (110-140 mcd) hadi K (310-400 mcd). Kipimo cha ±15% kinatumika kwa kila kikomo cha daraja.

3.2 Kugawa Daraja la Wimbi Kuu la Mwanga

Kwa ajili ya uthabiti wa rangi, LED zimegawanywa daraja kulingana na urefu wao wa wimbi kuu. Misimbo H29 hadi H33 inashughulikia anuwai kutoka 621.0 nm hadi 642.0 nm katika hatua za takriban 4nm. Kipimo cha kila kikomo cha daraja ni ±1 nm.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Wakati data maalum ya michoro inarejelewa katika hati ya data (Mchoro 1-6), mikunjo ya kawaida kwa aina hii ya kifaa inaonyesha uhusiano muhimu. Mviringo wa sasa ya mbele dhidi ya voltage ya mbele (I-V) unaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoashiria diode. Mviringo wa nguvu ya mwanga jamaa dhidi ya sasa ya mbele unaonyesha kuwa pato la mwanga linaongezeka kwa mstari na sasa ndani ya anuwai ya uendeshaji. Mviringo wa nguvu ya mwanga jamaa dhidi ya joto la mazingira kwa kawaida unaonyesha kupungua kwa pato kadiri joto linavyoongezeka, ikionyesha umuhimu wa usimamizi wa joto. Mviringo wa usambazaji wa wigo unazunguka urefu wa wimbi la kilele la 639 nm na upana wa nusu wa wigo wa takriban 20 nm.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Umbo

LED inalingana na kifurushi cha kawaida cha T-1 (5mm) chenye pini za radial. Vipimo muhimu ni pamoja na kipenyo cha lenzi, urefu wa jumla, na nafasi ya pini. Pini zinatokana na kifurushi kwa nafasi maalum, na kipimo cha ±0.25mm kinatumika kwa vipimo vingi. Utoaji wa juu kabisa wa gundi chini ya flange umebainishwa kama 1.0mm. Pini ya anodi (chanya) kwa kawaida hutambuliwa kama pini ndefu.

5.2 Uainishaji wa Ufungaji

LED zimefungwa kwa ajili ya usimamizi na usafirishaji mkubwa. Mtiririko wa kawaida wa ufungaji ni: vipande 1,000 kwa kila begi la ufungaji lisilo na umeme tuli; mifuko 10 (vipande 10,000) kwa kila sanduku la ndani; sanduku 8 za ndani (vipande 80,000) kwa kila sanduku kuu la nje. Ufungaji usio kamili unaruhusiwa tu kwa ajili ya ufungaji wa mwisho katika kundi la usafirishaji.

6. Miongozo ya Kulehemu na Usanikishaji

6.1 Uhifadhi na Usimamizi

LED zinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira yasiyozidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%. Ikiwa zimeondolewa kutoka kwa ufungaji asili, zinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu. Kwa uhifadhi wa muda mrefu, tumia chombo kilichofungwa kwa kikaushi. Shughulikia kwa tahadhari za ESD: tumia vifungo vya mkono vilivyowekwa ardhini, vituo vya kazi, na viongeza ioni ili kuzima umeme tuli kwenye lenzi ya plastiki.

6.2 Kukunja Pini

Kukunja pini lazima kufanywa kwenye mahali angalau 3mm kutoka kwa msingi wa lenzi ya LED, kwa joto la kawaida, na kabla ya mchakato wa kulehemu. Msingi wa fremu ya pini haipaswi kutumika kama kiunzi. Wakati wa kuingiza kwenye PCB, tumia nguvu ndogo ya kufunga.

6.3 Mchakato wa Kulehemu

Nafasi ya chini ya 3mm lazima ihifadhiwe kati ya sehemu ya kulehemu na msingi wa lenzi. Lenzi haipaswi kuzamishwa kwenye solder. Hali zinazopendekezwa ni:
Chuma cha Kulehemu:Kiwango cha juu cha 350°C kwa sekunde 3 kiwango cha juu, na ncha isiwe karibu zaidi ya 2mm kutoka kwa msingi wa lenzi.
Kulehemu kwa Wimbi:Joto kabla kwa kiwango cha juu cha 100°C kwa sekunde 60 kiwango cha juu, wimbi la solder kwa kiwango cha juu cha 260°C kwa sekunde 5 kiwango cha juu, na kiwango cha solder kisizidi 2mm kutoka kwa msingi wa lenzi.
Kulehemu kwa kujirudisha kwa Infrared (IR) haifai kwa kifurushi hiki cha kupenya shimo. Joto la kupita kiasi au muda unaweza kuharibu umbo la lenzi au kusababisha kushindwa.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

LED ni vifaa vinavyodhibitiwa na sasa. Kwa mwangaza thabiti, hasa wakati wa kuunganisha LED nyingi sambamba, niinapendekezwa sanakutumia kipingamizi cha kikomo cha sasa kwa kila LED (Saketi A). Kuendesha LED nyingi sambamba moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage (Saketi B) hakupendekezwi kwa sababu ya tofauti katika voltage ya mbele (VF) ya kila LED, ambayo itasababisha usambazaji usio sawa wa sasa na hivyo mwangaza usio sawa.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Zingatia kupungua kwa voltage ya mbele na sasa unayotaka ili kuhesabu thamani sahihi ya kipingamizi cha mfululizo kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF. Zingatia kupunguzwa kwa sasa ya mbele na joto la mazingira ikiwa mazingira ya uendeshaji ni ya joto. Hakikisha mpangilio wa PCB unaruhusu nafasi ya chini inayopendekezwa kati ya kiungo cha kulehemu na mwili wa LED. LED hii inafaa kwa ishara za ndani na nje, pamoja na vifaa vya kawaida vya elektroniki, lakini ubunifu lazima uzingatie ufungaji wa mazingira ikiwa itatumika nje.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani, LED hii nyekundu yenye msingi wa AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa wa mwanga na utendaji bora zaidi juu ya joto. Kifurushi cha kawaida cha T-1 kinahakikisha utangamano mpana na alama za PCB zilizopo na soketi. Upatikanaji wa madaraja mengi ya nguvu unaruhusu uboreshaji wa gharama—kuchagua daraja la chini kwa viashiria visivyo muhimu na daraja la juu kwa matumizi yanayohitaji kuonekana zaidi. Uzingatiaji wa RoHS ni tofauti muhimu kwa bidhaa zinazolenga masoko ya kimataifa yenye kanuni kali za mazingira.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii bila kipingamizi cha mfululizo?
A: Hapana. Kuendesha LED moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage kuna uwezekano mkubwa wa kuzidi kiwango chake cha juu cha sasa, na kusababisha kushindwa mara moja au haraka. Kipingamizi cha mfululizo ni lazima kwa ajili ya udhibiti wa sasa.

Q: Ni tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?
A: Urefu wa wimbi la kilele (λP) ni urefu wa wimbi ambapo nguvu ya mwanga inayotolewa ni ya juu kabisa (639 nm). Urefu wa wimbi kuu (λd) unatokana na kuratibu za rangi na unawakilisha urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monokromati ambao ungeonekana kuwa na rangi sawa kwa jicho la mwanadamu (621-642 nm). Urefu wa wimbi kuu unahusiana zaidi na mtazamo wa rangi.

Q: Je, naweza kutumia LED hii kwa ajili ya kuonyesha voltage ya nyuma?
A: Hapana. Kifaa hiki kina kiwango cha juu cha voltage ya nyuma cha 5V kwa ajili ya majaribio ya sasa ya uvujaji tu. Hakijabuniwa kwa ajili ya uendeshaji katika upendeleo wa nyuma. Kutumia voltage ya nyuma katika saketi inaweza kuiharibu.

Q: Je, ninafasirije msimbo wa daraja kwenye begi?
A: Lebo ya begi inajumuisha misimbo ya nguvu ya mwanga (mfano, G, H) na urefu wa wimbi kuu (mfano, H31). Linganisha hizi na jedwali la daraja katika sehemu ya 3 ili kujua viwango vya chini na vya juu vilivyohakikishwa kwa LED katika begi hilo.

10. Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Hali:Kubuni kiashiria cha nguvu kwa adapta ya 12V DC.
Hatua za Ubunifu:
1. Chagua sasa ya mbele unayolenga (IF). Kutumia thamani ya kawaida ya 20mA ni kawaida.
2. Tumia voltage ya kawaida ya mbele (VF) ya 2.4V kwa hesabu.
3. Hesabu kipingamizi cha mfululizo: R = (12V - 2.4V) / 0.020A = 480 Ohms. Thamani ya kawaida ya karibu ya E24 ni 470 Ohms.
4. Hesabu tena sasa halisi: I = (12V - 2.4V) / 470Ω ≈ 20.4 mA (salama).
5. Hesabu nguvu ya kipingamizi: P = I² * R = (0.0204)² * 470 ≈ 0.195W. Kipingamizi cha kawaida cha 1/4W (0.25W) kinatosha kwa ukingo.
6. Chagua daraja sahihi la nguvu ya mwanga. Kwa kiashiria rahisi cha nguvu, daraja la chini (mfano, F au G) mara nyingi linatosha na ni la gharama nafuu.
7. Hakikisha nafasi ya shimo la PCB inalingana na nafasi ya pini ya LED na kwamba pedi ya kulehemu inahifadhi nafasi inayohitajika ya 3mm kutoka kwa mwili wa LED.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Diode ya Kutoa Mwanga (LED) ni diode ya makutano ya p-n ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa makutano inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la n na mashimo kutoka kwa eneo la p huingizwa kwenye makutano. Wakati vibeba malipo hivi hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli, nishati hutolewa kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta zinazotumiwa—katika kesi hii, Aluminiamu Indiamu Galiamu Fosfidi (AlInGaP) kwa ajili ya utoaji wa mwanga nyekundu. Lenzi iliyotawanyika inafunga chipi ya semikondukta na inatumika kuilinda, kuunda umbo la boriti (pembe ya kuona), na kutawanya mwanga kwa muonekano wa usawa zaidi.

12. Mienendo ya Teknolojia

Wakati LED za kupenya shimo bado ni muhimu kwa ajili ya uundaji wa mfano, ukarabati, na matumizi fulani yanayohitaji miunganisho imara ya mitambo, mwelekeo wa tasnia umebadilika sana kuelekea LED za vifaa vya kusakinishwa kwenye uso (SMD) kwa ajili ya usanikishaji wa otomatiki wa kiasi kikubwa. Vifurushi vya SMD vinatoa alama ndogo, wasifu wa chini, na ufaao bora zaidi kwa kulehemu kwa kujirudisha. Hata hivyo, vipengele vya kupenya shimo kama LED hii ya T-1 vinaendelea kuwa muhimu katika mazingira ya elimu, miradi ya burudani, na matumizi ambapo usanikishaji wa mikono au uingizwaji unatarajiwa. Maendeleo katika nyenzo kama AlInGaP yameboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi na mwangaza wa LED nyekundu ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP, na kuruhusu uendeshaji wa sasa ya chini au pato la juu la mwanga. Maendeleo ya baadaye katika umbo hili yanaweza kulenga faida zaidi za ufanisi na upanuzi wa matoleo ya rangi ndani ya kifurushi kimoja cha mitambo.