LED Nyekundu ya Kipenyo 3.1mm Yenye Nguvu ya Mwanga 180-400mcd - Voltage 2.4V - Nguvu 75mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya LED nyekundu yenye ufanisi wa juu na matumizi ya nguvu ya chini, iliyowekwa kwenye kifurushi cha kipenyo cha 3.1mm. Kifaa kinatumia chip ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kama chanzo cha mwanga, kilichofunikwa ndani ya lenzi ya uwazi. Imebuniwa kwa ajili ya kusakinishwa kwa njia mbalimbali kwenye bodi za mzunguko wa kuchapishwa (PCB) au paneli na ina sifa ya kuwa sawa na mizunguko iliyojumuishwa kwa sababu ya mahitaji ya sasa ya chini. Malengo ya matumizi makuu ni pamoja na taa za kiashiria za jumla katika vifaa mbalimbali vya elektroniki ambapo ishara inayoonekana na ya kuaminika inahitajika.

1.1 Faida Kuu

• Nguvu ya Juu ya Mwanga:Hutoa pato la kawaida la milikandela 400 (mcd) kwa sasa ya mbele ya 20mA, ikihakikisha kuonekana kwa juu.
• Ufanisi wa Nishati:Ina sifa ya upotezaji wa nguvu wa chini na hufanya kazi kwa ufanisi kwa mikondo ya kusukuma ya kawaida.
• Ndogo na Yenye Uwezo Mwingi:Kifurushi cha 3.1mm kinaruhusu ujumuishaji mbadala katika miundo yenye nafasi ndogo.
• Uwiano wa Kisukuma:Inafaa kwa kusukumwa moja kwa moja kutoka kwa mizunguko ya mantiki ya sasa ya chini, ikirahisisha muundo wa mfumo.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Upotezaji wa Nguvu (P_D):75 mW kiwango cha juu. Hii ndiyo jumla ya nguvu ambayo kifurushi cha LED kinaweza kushughulikia, ikikokotolewa kama Voltage ya Mbele (V_F) × Sasa ya Mbele (I_F).
• Sasa ya Mbele:Sasa ya mbele ya DC (I_F) ya 30 mA haipaswi kuzidi. Sasa ya juu zaidi ya mbele ya 90 mA inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa mipigo 0.1ms).
• Kupunguzwa kwa Joto:Sasa ya juu inayoruhusiwa ya DC ya mbele lazima ipunguzwe kwa mstari kwa 0.4 mA kwa kila digrii Celsius joto la mazingira (T_A) linapoinuka zaidi ya 50°C.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Safu za Joto:Kifaa kinaweza kufanya kazi kutoka -40°C hadi +100°C na kuhifadhiwa kutoka -55°C hadi +100°C.
• Joto la Kuuzia:Miongozo inaweza kustahimili 260°C kwa sekunde 5 wakati inapopimwa 1.6mm kutoka kwa mwili wa LED.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vinapimwa kwa joto la mazingira (T_A) la 25°C na vinafafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Nguvu ya Mwanga (I_V):Inaanzia kiwango cha chini cha 180 mcd hadi kiwango cha kawaida cha 400 mcd kwa I_F= 20mA. Upimaji hufuata mkunjo wa majibu ya jicho la CIE photopic.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 45. Hii ndiyo pembe kamili ambayo nguvu ya mwanga hushuka hadi nusu ya thamani yake ya juu ya axial.
• Urefu wa Wimbi:Urefu wa wimbi la kilele cha mionzi (λ_P) kwa kawaida ni 632 nm. Urefu wa wimbi linalotawala (λ_d), ambalo linafafanua rangi inayoonekana, kwa kawaida ni 624 nm. Upana wa wigo (Δλ) ni 20 nm.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kwa kawaida 2.4V, na kiwango cha juu cha 2.4V kwa I_F= 20mA.
• Sasa ya Nyuma (I_R):Kiwango cha juu cha 100 µA wakati voltage ya nyuma (V_R) ya 5V inatumika.
• Uwezo (C):Kwa kawaida 40 pF inayopimwa kwa upendeleo sifuri na mzunguko wa 1MHz.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

LED zimepangwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu vya mwanga ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Nambari ya sehemu LTL1CHJETNN ina msimbo wa makundi.

3.1 Kugawa kwa Nguvu ya Mwanga

Vipimo viko kwenye mcd vilivyopimwa kwa 20mA. Uvumilivu kwa kila kikomo cha kikundi ni ±15%.

• Kikundi HJ:180 mcd (Chini) hadi 310 mcd (Juu). Nambari ya sehemu inaonyesha LED hii iko kutoka kwenye kikundi cha HJ.
• Kikundi KL: 310 mcd hadi 520 mcd.
• Kikundi MN: 520 mcd hadi 880 mcd.

3.2 Kugawa kwa Urefu wa Wimbi Linalotawala

Vipimo viko kwenye nm vilivyopimwa kwa 20mA. Uvumilivu kwa kila kikomo cha kikundi ni ±1nm. Nambari ya sehemu haijabainisha kikundi cha urefu wa wimbi, kwa hivyo kifaa kinatumia thamani ya kawaida ya 624 nm.

• Kikundi H27: 613.5 nm hadi 617.0 nm
• Kikundi H28: 617.0 nm hadi 621.0 nm
• Kikundi H29: 621.0 nm hadi 625.0 nm
• Kikundi H30: 625.0 nm hadi 629.0 nm
• Kikundi H31: 629.0 nm hadi 633.0 nm

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa ambayo ingeonyesha kwa picha uhusiano kati ya vigezo muhimu. Hizi ni muhimu kwa muundo.

• Mkunjo wa I-V (Sasa dhidi ya Voltage):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage ya mbele na sasa. V_Fya kawaida ya 2.4V kwa 20mA ni sehemu kwenye mkunjo huu.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Sasa ya Mbele:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa sasa, kwa kawaida kwa uhusiano wa karibu na mstari ndani ya safu ya uendeshaji.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la makutano linavyoongezeka, ikisisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto.
• Usambazaji wa Wigo:Mpango wa nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, unaonyesha kilele kwa ~632 nm na upana wa nusu wa 20 nm, ukithibitisha rangi nyekundu safi.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED imewekwa kwenye kifurushi cha silinda chenye kipenyo cha 3.1mm. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita (inchi zimetolewa kwenye mabano).
• Uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm (±0.010\") unatumika isipokuwa imebainishwa vinginevyo.
• Utoaji wa juu wa gundi chini ya flange ni 1.0mm (0.04\").
• Nafasi ya miongozo inapimwa kwenye mahali ambapo miongozo inatoka kwenye mwili wa kifurushi.

5.2 Utambuzi wa Ubaguzi

Kwa LED za kupenya shimo, mwongozo mrefu kwa kawaida unaashiria anode (chanya). Cathode (hasi) mara nyingi huonyeshwa na makali ya gorofa kwenye lenzi ya LED au mwongozo mfupi. Mchoro wa waraka wa data unapaswa kukaguliwa kwa alama maalum ya ubaguzi wa sehemu hii.

6. Mwongozo wa Kuuzia na Usakinishaji

6.1 Uundaji wa Miongozo

• Kupinda lazima kutokea angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa lenzi ya LED.
• Msingi wa fremu ya miongozo haupaswi kutumika kama fulcrum.
• Uundaji lazima ufanyike kwa joto la kawaida nakablaya mchakato wa kuuzia.
• Nguvu ya chini ya kufunga inapaswa kutumika wakati wa usakinishaji wa PCB ili kuepuka mkazo wa mitambo.

6.2 Mchakato wa Kuuzia

• Weka nafasi ya chini ya 2mm kutoka kwenye msingi wa lenzi hadi kwenye sehemu ya kuuzia.
• Epuka kuzamisha lenzi kwenye solder.
• Usiweke mkazo kwenye miongozo wakati LED iko moto kutokana na kuuzia.
• Hali Zilizopendekezwa za Kuuzia:
  • Chuma cha Kuuzia:Joto la juu 300°C, muda wa juu sekunde 3 (mara moja tu).
  • Kuuzia kwa Wimbi:Joto la awali hadi kiwango cha juu cha 100°C kwa sekunde 60 za juu; wimbi la kuuzia kwa kiwango cha juu cha 260°C kwa sekunde 10 za juu.
• Onyo:Joto la kupita kiasi au muda linaweza kuharibu umbo la lenzi au kusababisha kushindwa kwa mshtuko.

6.3 Kuhifadhi na Kushughulikia

• Hifadhi:Mazingira yanayopendekezwa yasiyozidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%.
• Maisha ya Rafu:LED zilizotolewa kwenye ufungaji asilia zinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu. Kwa hifadhi ya muda mrefu, tumia chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au mazingira ya nitrojeni.
• Usafishaji:Tumia vimumunyisho vya kwa msingi wa pombe kama vile pombe ya isopropili ikiwa ni lazima.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ufungaji

LED zimefungwa kwenye mifuko ya kuzuia umeme ili kuzuia uharibifu wa ESD.

• Mfuko wa Kufunga: 1000, 500, au vipande 250 kwa kila mfuko.
• Kartoni ya Ndani: Mifuko 10 ya kufunga, jumla ya vipande 10,000.
• Kartoni ya Nje: Kartoni 8 za ndani, jumla ya vipande 80,000 kwa kila kundi cha usafirishaji. Kifurushi cha mwisho kwenye kundi kinaweza kusiwe kamili.

8. Mapendekezo ya Muundo wa Matumizi

8.1 Muundo wa Mzunguko wa Kisukuma

LED ni vifaa vinavyotumia sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa, hasa wakati wa kuunganisha LED nyingi sambamba, kipingamanishi cha kikomo cha sasa lazima kitumike mfululizo na kila LED.

• Mzunguko Ulipendekezwa (Mfano A):Kila LED ina kipingamanishi chake cha mfululizo. Hii inalipa tofauti katika voltage ya mbele (V_F) kati ya LED binafsi, ikihakikisha kila moja inapokea sasa sawa na hivyo hutoa mwangaza sawa.
• Mzunguko Usiopendekezwa (Mfano B):Kuunganisha LED nyingi sambamba na kipingamanishi kimoja cha kushiriki hakipendekezwi. Tofauti ndogo katika V_Fzinaweza kusababisha usawa mkubwa wa sasa, na kusababisha mwangaza usio sawa.

Thamani ya kipingamanishi cha mfululizo (R_S) inakokotolewa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R_S= (V_Supply- V_F) / I_F. Kwa kutumia V_Fya kawaida ya 2.4V na I_Finayotakikana ya 20mA na usambazaji wa 5V: R_S= (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω. Kipingamanishi cha kawaida cha 130Ω au 150Ω kingefaa.

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

LED ni nyeti kwa utoaji wa umeme wa tuli. Hatua za kuzuia ni lazima:

• Wafanyikazi lazima wavae mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini au glavu za kuzuia umeme wa tuli.
• Vifaa vyote, meza za kazi, na rafu za kuhifadhi lazima ziwekwe ardhini ipasavyo.
• Tumia ionizer ili kuzuia chaji ya tuli ambayo inaweza kujilimbikiza kwenye lenzi ya plastiki.
• Tekeleza orodha ya ukaguzi kwa uthibitisho wa ESD kwa wafanyikazi na alama zinazofaa katika maeneo ya kazi.

8.3 Upeo wa Matumizi na Tahadhari

LED hii imekusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki (ofisi, mawasiliano, nyumbani). Kwa matumizi ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya (usafiri wa anga, matibabu, mifumo ya usalama), mashauriano maalum na idhini yanahitajika kabla ya matumizi. Hii inasisitiza ufaafu wa sehemu hii kwa kiashiria cha jumla lakini sio kwa majukumu muhimu ya usalama bila sifa za ziada.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), kifaa hiki cha AlInGaP kinatoa ufanisi wa juu zaidi wa mwanga, na kusababisha pato lenye mwangaza zaidi kwa sasa sawa. Kifurushi cha 3.1mm ni kiwango cha kawaida cha tasnia, kikihakikisha uwiano mpana na mpangilio uliopo wa PCB na kata za paneli. Mfumo wa kina wa kugawa hutoa wabunifu vigezo vya utendaji vinavyoweza kutabirika, ambavyo ni faida ikilinganishwa na sehemu zisizogawanywa au zilizobainishwa kwa urahisi. Seti kamili ya tahadhari za matumizi (ESD, kuuzia, njia ya kusukuma) iliyomo kwenye waraka huu wa data ni alama ya sehemu iliyorekodiwa vizuri inayolenga kuhakikisha uaminifu katika uwanja.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

10.1 Kipingamanishi gani ninapaswa kutumia na usambazaji wa 5V?

Kwa sasa ya kawaida ya mbele ya 20mA na voltage ya mbele ya 2.4V, tumia kipingamanishi cha 130Ω. Daima kokotoa kulingana na voltage yako maalum ya usambazaji na sasa unayotaka.

10.2 Je, naweza kusukuma LED nyingi na kipingamanishi kimoja?

Haipendekezwi. Daima tumia kipingamanishi tofauti cha kikomo cha sasa kwa kila LED wakati wa kuunganisha sambamba ili kuhakikisha mwangaza sawa.

10.3 Kwa nini pembe ya kuona ni muhimu?

Pembe ya kuona ya digrii 45 inaonyesha boriti iliyolengwa kiasi. Kwa mwanga wa pembe pana, lenzi iliyotawanyika au LED yenye pembe ya kuona pana (k.m., 120°) ingefaa zaidi. LED hii ni bora kwa kiashiria cha mwelekeo.

10.4 Joto linaathirije utendaji?

Nguvu ya mwanga hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Kwa mwangaza thabiti, fikiria usimamizi wa joto ikiwa LED inafanya kazi katika joto la juu la mazingira au kwa mikondo ya juu. Kipengele cha kupunguzwa cha 0.4 mA/°C zaidi ya 50°C lazima kitumike.

11. Uchunguzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Hali:Kubuni paneli ya kiashiria cha hali na LED nyekundu kumi zinazofanana zinaonyesha \"Mfumo Unafanya Kazi.\"

Hatua za Muundo:

1. Usambazaji wa Nguvu:Reli ya 5V DC iliyodhibitiwa inapatikana.
2. Uchaguzi wa Sasa:Chagua I_F= 20mA kwa mwangaza mzuri ndani ya kiwango cha juu cha 30mA.
3. Topolojia ya Mzunguko:Unganisha LED zote kumi sambamba kwenye reli ya 5V.
4. Kikomo cha Sasa:Weka kipingamanishi kimoja cha 130Ω mfululizo na anode ya kila LED binafsi.
5. Kokoto la Nguvu:Nguvu kwa kila LED: P = V_F× I_F≈ 2.4V × 0.02A = 48mW, chini kabisa ya kiwango cha juu cha 75mW. Jumla ya sasa kutoka kwa usambazaji: 10 × 20mA = 200mA.
6. Mpangilio:Hakikisha radius ya kupinda ya miongozo ya 3mm na nafasi ya kuuzia ya 2mm wakati wa kubuni PCB. Toa ndege ya ardhini ya kawaida na imara.
7. Usakinishaji:Fuata wasifu maalum wa kuuzia kwa wimbi ili kuzuia uharibifu wa joto.

Njia hii inahakikisha mwangaza sawa kwenye viashiria vyote na uendeshaji wa muda mrefu unaoaminika.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wake wa makutano (takriban 2.4V kwa kifaa hiki cha AlInGaP) inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena ndani ya eneo lenye shughuli la chip ya semikondukta. Mchakato huu wa kujumuishwa tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa nyenzo za semikondukta (AlInGaP) huamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa, ambao katika kesi hii uko katika wigo nyekundu (~624 nm urefu wa wimbi linalotawala). Lenzi ya uwazi ya epoxy hutumika kulinda die ya semikondukta, kuunda boriti ya pato la mwanga (pembe ya kuona ya 45°), na kuboresha uchimbaji wa mwanga kutoka kwa chip.

13. Mienendo ya Teknolojia

Matumizi ya nyenzo za AlInGaP yanawakilisha maendeleo ya teknolojia za zamani za LED, na kutoa ufanisi wa juu na utulivu bora wa joto. Mwelekeo wa tasnia unaendelea kuelekea nyenzo na vifurushi vya ufanisi wa juu zaidi. Wakati sehemu za kupenya shimo kama LED hii ya 3.1mm zinaendelea kuwa muhimu kwa utengenezaji wa mfano, ukarabati, na matumizi fulani yanayohitaji usakinishaji imara wa mitambo, soko pana limebadilika sana kuelekea vifurushi vya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) (k.m., 0603, 0805, 3528). LED za SMD zinatoa faida katika usakinishaji wa otomatiki, kuokoa nafasi ya bodi, na usimamizi wa joto. Hata hivyo, LED za kupenya shimo zinaendelea kuwa muhimu katika mazingira ya elimu, miradi ya burudani, na matumizi ambapo kuuzia kwa mikono au nguvu ya juu ya kiunga cha mitambo inapendelewa.