Karatasi ya Data ya Taa ya LED Nyeupe ya T-1 3/4 - Kipenyo cha 5mm - Voltage ya Mbele ya 3.6V - Uvujaji wa Nguvu wa 120mW - Karatasi ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina sifa za diode inayotoa mwanga mweupe (LED) yenye mwangaza mkubwa, iliyoundwa kwa ajili ya kusakinishwa kwenye mashimo ya bodi za mzunguko (PCBs) au paneli. Kifaa hiki hutumia teknolojia ya InGaN (Indiamu Galiamu Nitraidi) kutoa mwanga mweupe na imefungwa kwenye kifurushi cha kawaida cha T-1 3/4 (kipenyo cha 5mm) chenye lenzi wazi kama maji. Imeundwa kwa ajili ya matumizi ya nguvu ya chini na ufanisi wa juu, na inafaa kwa matumizi mbalimbali ya viashiria na taa ambapo utendaji wa kuaminika unahitajika.

Faida kuu za LED hii ni pamoja na kufuata maagizo ya RoHS (Vizuizi vya Vitu hatari), ikimaanisha kuwa haina risasi. Ubunifu wake unaendana na saketi zilizounganishwa kwa sababu ya mahitaji ya chini ya sasa. Uwezo wake wa kusakinishwa kwa njia mbalimbali huruhusu ujumuishaji mbadala katika makusanyiko mbalimbali ya elektroniki.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki hakipaswi kutumika zaidi ya mipaka hii, kwani kufanya hivyo kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Uvujaji wa Nguvu (Pd):120 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo LED inaweza kutoa kama joto.
• Sasa ya Juu ya Mbele (I_FP):100 mA. Hii ndiyo sasa ya juu kabisa ya mipigo inayoruhusiwa, iliyobainishwa chini ya mzunguko wa kazi wa 1/10 na upana wa mipigo wa 0.1ms. Ni kubwa zaidi kuliko kiwango cha DC ili kukidhi mipigo mifupi ya nguvu ya juu.
• Sasa ya DC ya Mbele (I_F):30 mA. Hii ndiyo sasa ya juu kabisa ya mbele inayopendekezwa kwa ajili ya uendeshaji wa muda mrefu wa kuaminika.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (T_opr):-25°C hadi +80°C. LED imeundwa kufanya kazi ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Safu ya Joto la Uhifadhi (T_stg):-30°C hadi +100°C.
• Joto la Kuuza Waya:260°C kwa sekunde 5, kipimo cha 1.6mm (0.063") kutoka kwa mwili wa LED. Hii inafafanua wasifu wa joto ambao waya wanaweza kustahimili wakati wa kuuza kwa mkono au mawimbi.

2.2 Sifa za Umeme na Kuangazia

Vigezo hivi hupimwa kwa joto la mazingira (T_a) la 25°C na hufafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Nguvu ya Mwanga (I_v):10000 - 16000 mcd (millicandela) kwa sasa ya mbele (I_F) ya 20mA. Hii ni kipimo cha nguvu ya mwanga inayotolewa katika mwelekeo maalum. Thamani halisi inategemea uvumilivu wa ±15% na imegawanywa katika daraja (tazama Sehemu ya 3). Upimaji hufuata mkunjo wa jibu la jicho la CIE.
• Pembe ya Kutazama (2θ_1/2):Digrii 15 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya juu ya mhimili. Pembe nyembamba ya kutazama kama hii inaonyesha boriti iliyolengwa zaidi, kama taa ya mwanga.
• Kuratibu za Rangi (x, y):Takriban 0.30, 0.30 kwa I_F= 20mA. Kuratibu hizi hufafanua nukta ya rangi ya mwanga mweupe kwenye mchoro wa rangi wa CIE 1931. Daraja maalum zimefafanuliwa kwa udhibiti mkali wa rangi (tazama Sehemu ya 3).
• Voltage ya Mbele (V_F):3.3V (chini) / 3.6V (juu) kwa I_F= 20mA. Hii ndiyo punguzo la voltage kwenye LED inapofanya kazi. Pia imegawanywa katika daraja kwa uthabiti.
• Sasa ya Nyuma (I_R):100 µA (juu) kwa Voltage ya Nyuma (V_R) ya 5V.Kumbuka Muhimu:Kigezo hiki ni kwa ajili ya majaribio tu. LED haijaundwa kwa ajili ya uendeshaji wa upendeleo wa nyuma, na kutumia voltage ya nyuma katika saketi halisi kunaweza kuharibu kifaa.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zimegawanywa katika daraja za utendaji. Hii huruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya mwangaza, voltage, na rangi.

3.1 Daraja za Nguvu ya Mwanga (I_v)

Kulingana na thamani za chini na za juu za nguvu ya mwanga kwa I_F=20mA:

• Y1:10000 - 13000 mcd
• Z1:13000 - 17000 mcd
• Z2:17000 - 22000 mcd

Posho ya upimaji ya 15% inatumika.

3.2 Daraja za Voltage ya Mbele (V_F)

Kulingana na voltage ya mbele kwa I_F=20mA:

• 3H:2.75V - 3.00V
• 4H:3.00V - 3.25V
• 5H:3.25V - 3.50V
• 6H:3.50V - 3.60V

Posho ya upimaji ya 15% inatumika.

3.3 Daraja za Rangi (Chromaticity)

Imefafanuliwa na pembe nne za kuratibu (x,y) kwenye mchoro wa CIE 1931, kama vile:

• Daraja 40:Kuratibu zinazounda pembe nne karibu na nukta maalum ya mweupe.
• Daraja 50, 60, 70:Daraja zinazofuata zilizo na kuratibu tofauti za rangi, zikiruhusu uteuzi kutoka kwa mwanga mweupe wenye joto la rangi tofauti (ufasiri maalum unahitaji mchoro).

Posho ya upimaji wa kuratibu za rangi ya ±0.01 inatumika.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Ingawa grafu maalum zimetajwa kwenye karatasi ya data, mikunjo ya kawaida kwa LED kama hizi ingejumuisha:

• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Sasa ya Mbele (I_vdhidi ya I_F):Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa sasa, kwa kawaida kwa njia isiyo ya mstari, ikisisitiza umuhimu wa udhibiti wa sasa kuliko udhibiti wa voltage.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele (V_Fdhidi ya I_F):Inaonyesha sifa ya kielelezo ya I-V ya diode. Voltage huongezeka kwa kasi mara tu kizingiti cha kuwasha kimepita.
• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira (I_vdhidi ya T_a):Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka, jambo muhimu la kuzingatia katika usimamizi wa joto katika matumizi ya nguvu ya juu au joto la juu la mazingira.

Mikunjo hii ni muhimu kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida (sasa tofauti au joto) na kwa ajili ya ubunifu sahihi wa saketi.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Ufungaji

LED hutumia kifurushi cha kawaida cha T-1 3/4 (5mm) cha duara chenye mashimo. Vidokezo muhimu vya vipimo vinajumuisha:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita (inchi zimetolewa kwenye mabano).
• Uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm (±0.010") unatumika isipokuwa imebainishwa vinginevyo.
• Utoaji wa juu kabisa wa resini chini ya flange ni 1.0mm (0.04").
• Umbali wa waya hupimwa kwenye sehemu ambayo waya hutoka kwenye mwili wa kifurushi.

5.2 Utambuzi wa Ubaguzi wa Umeme na Uundaji wa Waya

Kwa kawaida, waya mrefu zaidi unamaanisha anode (chanya), na waya mfupi zaidi au doa laini kwenye ukingo wa kifurushi unamaanisha cathode (hasi). Karatasi ya data inasisitiza kanuni muhimu za usimamizi:

• Uundaji wa waya lazima ufanyikekablaya kuuza na kwa joto la kawaida la chumba.
• Mikunjo inapaswa kufanywa angalau 3mm kutoka kwa msingi wa lenzi ya LED. Kutumia mwili wa kifurushi kama fulkrumu ni marufuku.
• Waya wanapaswa kukatwa kwa joto la kawaida.

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanyika

6.1 Vigezo vya Kuuza

Kuuza kwa Mkono (Chuma):

• Joto: 300°C kiwango cha juu.
• Muda: Sekunde 3 kiwango cha juu kwa kila waya (mara moja tu).

Kuuza kwa Mawimbi:

• Joto la Kujipasha Moto: 100°C kiwango cha juu.
• Muda wa Kujipasha Moto: Sekunde 60 kiwango cha juu.
• Joto la Wimbi la Kuuza: 260°C kiwango cha juu.
• Muda wa Mguso: Sekunde 5 kiwango cha juu.

Kanuni Muhimu:Dumisha nafasi ya chini ya 2mm kati ya msingi wa lenzi ya LED na sehemu ya kuuza. Lenzi haipaswi kamwe kuzamishwa kwenye solder.

6.2 Uhifadhi na Usafishaji

• Uhifadhi:Hali zinazopendekezwa za uhifadhi ni ≤30°C na ≤70% unyevu wa jamaa. LED zilizotolewa kwenye mifuko yao ya asili ya kuzuia unyevu zinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu. Kwa uhifadhi wa muda mrefu, tumia chombo kilichofungwa chenye dawa ya kukausha au angahewa ya nitrojeni.
• Usafishaji:Tumia vilainishi vya kimetili vya pombe kama vile isopropili pombe ikiwa usafishaji unahitajika.

6.3 Tahadhari za Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)

LED ni nyeti kwa umeme tuli. Tahadhari za usimamizi zinajumuisha kutumia mikanda ya mkono, glavu za kuzuia umeme tuli, na kuhakikisha vifaa vyote vimewekwa ardhini ipasavyo.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

Mfuatano wa kawaida wa ufungaji ni kama ifuatavyo:

• Kitengo cha Msingi:Vipande 500 au 250 kwa kila mfuko wa kuzuia unyevu wa kuzuia umeme tuli.
• Kartoni ya Ndani:Ina mifuko 10, jumla ya vipande 5,000.
• Kartoni ya Nje:Ina kartoni 8 za ndani, jumla ya vipande 40,000.

Nambari maalum ya sehemu (k.m., LTW-2S3D7) inatambulisha bidhaa. Msimbo wa daraja la nguvu ya mwanga umeandikwa kwenye kila mfuko wa ufungaji.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii inafaa kwa taa za viashiria vya jumla, maonyesho ya hali, taa ya nyuma kwa paneli ndogo, na taa za mapambo katika elektroniki za watumiaji, vifaa, paneli za udhibiti wa viwanda, na matumizi ya ndani ya magari (ambapo sifa za mazingira zinakidhiwa). Imekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu wa Saketi

Njia ya Kuendesha:LED ni vifaa vinavyodhibitiwa na sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, hasa wakati wa kuunganisha LED nyingi sambamba, niinapendekezwa sanakutumia kipingamizi cha kikomo cha sasa kwa kila LED (Muundo wa Saketi A). Kuendesha LED nyingi sambamba moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha voltage (Muundo wa Saketi B) hakupendekezwi kwa sababu ya tofauti katika voltage ya mbele (V_F) kati ya LED binafsi, ambayo inaweza kusababisha tofauti kubwa katika sasa na, kwa hivyo, mwangaza.

Thamani ya kipingamizi cha mfululizo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_chanzo- V_F) / I_F, ambapo V_Fna I_Fni sehemu za uendeshaji zinazohitajika kwa LED.

8.3 Usimamizi wa Joto

Ingawa hiki ni kifaa cha nguvu ya chini, kufuata kiwango cha juu cha uvujaji wa nguvu na viwango vya joto la uendeshaji ni muhimu kwa muda mrefu. Katika matumizi yenye joto la juu la mazingira au nafasi zilizofungwa, hakikisha mtiririko wa hewa wa kutosha au fikiria kupunguza sasa ya uendeshaji.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia ya zamani kama vile balbu za incandescent, LED hii inatoa ufanisi bora zaidi, maisha marefu zaidi, na uzalishaji wa chini wa joto. Ndani ya soko la LED, tofauti zake kuu ni mchanganyiko wake maalum wa nguvu ya juu ya mwanga (10,000+ mcd) kutoka kwa kifurushi cha kawaida cha 5mm, pembe nyembamba ya kutazama ya digrii 15 kwa mwanga ulioelekezwa, na muundo uliobainishwa vizuri wa kugawa daraja kwa uthabiti wa mwangaza na rangi. Kufuata RoHS ni hitaji la kawaida lakini bado ni kipengele muhimu kwa utengenezaji wa kisasa wa elektroniki.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa chanzo cha 5V bila kipingamizi?
A:No.Hii kwa uwezekano ingeharibu LED. Voltage ya mbele ni karibu 3.6V. Kutumia 5V kungesababisha sasa nyingi kupita, ikizidi kiwango cha juu cha DC. Daima tumia kipingamizi cha kikomo cha sasa cha mfululizo.

Q: Kuna tofauti gani kati ya Sasa ya Juu ya Mbele (100mA) na Sasa ya DC ya Mbele (30mA)?
A: LED inaweza kushughulikia mipigo mifupi ya sasa ya juu (100mA) lakini tu kwa mzunguko wa chini wa kazi. Kwa uendeshaji endelevu, sasa haipaswi kuzidi 30mA. Kuzidi kiwango cha DC husababisha joto la kupita kiasi na uharibifu wa haraka.

Q: Kwa nini pembe ya kutazama ni nyembamba sana (15°)?
A: Lenzi wazi kama maji na kioakisi cha die ndani yake vimeundwa kusawazisha mwanga kuwa boriti iliyolengwa. Hii ni bora kwa matumizi ambapo mwanga unahitajika kuonekana kutoka kwa mwelekeo maalum, kama viashiria vya paneli vinavyotazamwa moja kwa moja.

Q: Ninawezaje kufasiri Daraja za Rangi (40, 50, n.k.)?
A: Daraja hizi zinawakilisha maeneo tofauti kwenye mchoro wa rangi wa CIE. Nambari za chini (k.m., Daraja 40) kwa kawaida zinahusiana na mwanga mweupe wenye joto tofauti la rangi (CCT). Kwa kufananisha rangi kwa usahihi, tazama mchoro maalum wa rangi na safu za kuratibu zilizotolewa kwenye karatasi kamili ya data.

11. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Mazingira:Kubuni paneli ya kiashiria cha hali na LED 10 nyeupe zinazofanana. Chanzo cha nguvu kinachopatikana ni 12V DC. Lengo ni kufikia mwangaza mkubwa na sawa.

Hatua za Ubunifu:

1. Muundo wa Saketi:Ili kuhakikisha usawa, unganisha LED 10 kwa mfululizo, kila moja ikiwa na kipingamizi chake (au tumia kipingamizi kimoja cha wattage ya juu kwa mnyororo mzima ikiwa V_Fdaraja ziko nyembamba). Muunganisho sambamba una hatari zaidi kwa sababu ya V_F variation.
2. Sehemu ya Uendeshaji:Chagua sasa ya mbele (I_F). Sehemu salama na yenye mwangaza ni 20mA, ambayo ni hali ya majaribio na ndani ya kiwango cha juu cha 30mA.
3. Hesabu ya Voltage:Chukulia V_Fya hali mbaya zaidi kutoka Daraja 6H: 3.6V. Kwa LED 10 kwa mfululizo, jumla ya V_F= 36V. Hii inazidi chanzo cha 12V, kwa hivyo muunganisho wa mfululizo wa LED 10 zote hauwezekani. Badala yake, tumia matawi mawili sambamba ya LED 5 kila moja kwa mfululizo.
4. Hesabu ya Kipingamizi kwa Tawi Moja (LED 5):
   Jumla ya V_F(LED 5) = 5 * 3.6V = 18V. Hii tayari iko juu ya 12V, kwa hivyo njia hii pia inashindwa. Tathmini upya: Kwa chanzo cha 12V, unaweza kuwa na LED chache tu kwa mfululizo. Kwa LED 3 kwa mfululizo: V_F= 10.8V. Kipingamizi R = (12V - 10.8V) / 0.020A = 60 Ohms. Nguvu kwenye kipingamizi P = I²R = (0.02^2)*60 = 0.024W, kwa hivyo kipingamizi cha kawaida cha 1/4W ni sawa. Ungehitaji minyororo 4 kama hii (3+3+3+1) kutengeneza LED 10, na kipingamizi kinachofaa kwa kila mnyororo.
5. Utekelezaji:Ubunifu huu hutoa mwangaza sawa kwa kila mnyororo na kulinda kila LED na kikomo chake cha sasa.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED hii nyeupe inategemea teknolojia ya semikondukta ya InGaN. Tofauti na LED nyeupe za jadi zinazotumia die ya bluu na fosforasi ya manjano, karatasi ya data inabainisha "InGaN Nyeupe," ambayo kwa kawaida inaonyesha kanuni sawa: chip ya semikondukta hutoa mwanga wa bluu. Mwanga huu wa bluu kisha huamsha safu ya rangi ya manjano (au manjano na nyekundu) ya fosforasi ndani ya kifurushi. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu kutoka kwa chip na mwanga wa manjano/nyekundu kutoka kwa fosforasi huchanganyika kutoa mwanga unaoonekana kuwa mweupe kwa jicho la mwanadamu. Mchanganyiko maalum wa fosforasi huamua joto la rangi (CCT) na faharasa ya kuonyesha rangi (CRI) ya mwanga mweupe. Lenzi wazi kama maji huruhusu mwanga mzima uliochanganywa kupita na utawanyiko mdogo, ikichangia pembe nyembamba ya kutazama.

13. Mienendo ya Teknolojia

Maendeleo ya teknolojia ya LED nyeupe yanaendeshwa na uboreshaji endelevu wa ufanisi (lumeni kwa watt), ubora wa rangi (uthabiti wa CRI na CCT), na kupunguza gharama. Ingawa vifaa vya LED vya kusakinishwa kwenye uso (SMD) vinatawala miundo mipya kwa sababu ya ukubwa mdogo na ufaao bora wa kukusanyika kiotomatiki, LED za mashimo kama kifurushi hiki cha T-1 3/4 bado zinatumika kwa ajili ya mifano ya kwanza, miradi ya burudani, kazi ya ukarabati, na matumizi yanayohitaji usakinishaji wa mitambo imara au mwangaza wa juu wa nukta moja kutoka kwa kifurushi tofauti. Mienendo katika sayansi ya nyenzo inalenga kuendeleza fosforasi zenye ufanisi zaidi na thabiti, pamoja na kuchunguza miundo mipya ya semikondukta ili kuboresha utoaji wa mwanga na utendaji wa joto. Msukumo wa msingi unaelekea kwenye suluhisho za taa zinazoendelea na zenye ufanisi wa nishati katika sekta zote.