Yaliyomo
- 1. Mchanganuo wa Bidhaa
- 1.1 Faida Kuu
- 2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi
- 2.1 Viwango Vya Juu Kabisa
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- 3. Mfumo wa Binning Ufafanuzi
- 3.1 Binning ya Nguvu ya Mwanga
- 3.2 Dominant Wavelength Binning
- 4. Performance Curve Analysis
- 4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)
- 4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
- 4.3 Temperature Dependence
- 5. Mechanical & Packaging Information
- 5.1 Vipimo vya Kifaa
- 5.2 Polarity Identification
- 5.3 Suggested Soldering Pad Layout
- 6. Soldering & Assembly Guidelines
- 6.1 Profaili ya Uuzaji wa IR Reflow
- 6.2 Uuzaji wa Mkono
- 6.3 Cleaning
- 6.4 Storage & Handling
- 7. Packaging & Ordering Information
- 7.1 Tape and Reel Specifications
- 8. Application Recommendations
- 8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi
- 8.2 Circuit Design Considerations
- 9. Technical Comparison & Differentiation
- 10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQs)
- 10.1 Kuna tofauti gani kati ya Peak Wavelength na Dominant Wavelength?
- 10.2 Je, naweza kuendesha LED hii bila kizuizi cha sasa ikiwa usambazaji wangu wa umeme ni haswa 2.0V?
- 10.3 Kwa nini kuna mfumo wa kugawa katika makundi, na ni kikundi gani ninachopaswa kuchagua?
- 10.4 Datasheet inataja matumizi ya nguwa ya 75mW. Ninawezaje kuhesabu hii?
- 11. Practical Design & Usage Examples
- 11.1 Mfano 1: Saketi Rahisi ya Kiashiria cha 5V
- 11.2 Mfano 2: Kuendesha LED Nyingi Kutoka kwa Ugavi wa 12V
- 12. Utangulizi wa Teknolojia
- 12.1 Kanuni ya Semiconductor ya AlInGaP
- 13. Mienendo ya Sekta
- 13.1 Mabadiliko ya LED za Kiashirio
1. Mchanganuo wa Bidhaa
Waraka huu unaainisha vipimo vya diode inayotoa mwanga (LED) yenye utendaji bora na ya kukandamizwa kwenye uso (SMD). Bidhaa hii ni LED ya chipi inayowekwa juu, inayotumia nyenzo ya nusu-gaasi yenye mwangaza mkali sana ya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP), ikitoa mwanga wa kijani. Imebuniwa kwa michakato ya kisasa ya usanikishaji wa elektroniki, ikiwa na uwezo wa kuendana na vifaa vya kuweka kiotomatiki na uuzaji wa IR reflow. Kifaa hiki kinatii maagizo ya RoHS (Restriction of Hazardous Substances), na kwa hivyo kimeainishwa kuwa bidhaa ya kijani. Inasambazwa kwenye mkanda wa kiwango cha tasnia wa milimita 8 uliowindwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 kwa usanikishaji bora wa wingi.
1.1 Faida Kuu
- Mwangaza Mkubwa: Inatumia teknolojia ya kisasa ya AlInGaP kwa nguvu ya mwanga bora.
- Tayari kwa Uzalishaji wa Kisasa: Inaendana kabisa na mifumo ya kiotomatiki ya kuchukua-na-kuweka na mipango ya kuuza IR isiyo na risasi.
- Ufungaji Ulio sanifishwa: Inalingana na viwango vya EIA (Electronic Industries Alliance) kwa ufungaji wa mkanda na reel, kuhakikisha utangamano mpana.
- Kufuata Mahitaji ya Mazingira: Inakidhi mahitaji ya RoHS, na kuifanya ifae kwa masoko ya kimataifa yenye kanuni kali za kimazingira.
- Ubunifu wa Usanifu: Lenzi yenye uwazi kama maji hutoa mwonekano usio na upendeleo unaoweza kuchanganyika na miundo mbalimbali ya bidhaa.
2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi
Vigezo vyote vimeainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C isipokuwa ikitajwa vinginevyo. Kuelewa vigezo hivi ni muhimu sana kwa muundo thabiti wa saketi na kufikia utendakazi unaotarajiwa.
2.1 Viwango Vya Juu Kabisa
Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa kwa uendeshaji thabiti.
- Mtawanyiko wa Nguvu (Pd): 75 mW. Jumla ya nguvu ya juu zaidi ambayo kifaa kinaweza kutawanya kama joto.
- Kilele cha Sasa cha Mbele (IFP): 80 mA. Upeo wa ruhusa wa mkondo chini ya hali ya msukumo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa msukumo 0.1ms). Inatumika kwa mwanga mfupi wenye nguvu.
- DC Forward Current (IF): 30 mA. Upeo wa mkondo endelevu wa mbele kwa utendakazi thabiti.
- Reverse Voltage (VR): 5 V. The maximum voltage that can be applied in the reverse direction across the LED.
- Operating Temperature Range: -30°C to +85°C. Anuwani ya joto ya mazingira ambayo kifaa kimeundwa kufanya kazi ndani yake.
- Anuwani ya Joto ya Uhifadhi: -40°C to +85°C. Anuwani ya joto kwa ajili ya uhifadhi wakati kifaa hakifanyi kazi.
- Infrared Soldering Condition: 260°C for 10 seconds. The maximum thermal profile exposure during reflow soldering.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
These are the typical performance parameters under standard test conditions (IF = 20mA).
- Ukubwa wa Mwanga (Iv): 28.0 - 180.0 mcd (millicandela). Mwangaza unaoonwa kwa jicho la binadamu (kupitia mkunjo wa CIE). Safu mpana hii inasimamiwa kupitia mfumo wa kugawa katika makundi.
- Pembe ya Kuona (2θ1/2): 70 degrees (typical). The full angle at which the luminous intensity is half of the intensity at 0 degrees (on-axis). This defines the beam spread.
- Peak Emission Wavelength (λP): 574 nm (kawaida). Urefu wa wimbi ambao usambazaji wa nguvu ya wigo unafikia kiwango cha juu zaidi.
- Urefu wa Wimbi Unaotawala (λd): 567.5 - 576.5 nm. Urefu wa wimbi mmoja ambao unaolingana kihisia na rangi ya LED, unaotokana na mchoro wa rangi wa CIE. Huu ni paramu muhimu kwa kubainisha rangi.
- Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ): 15 nm (kawaida). Upana wa wigo uliopimwa kwa nusu ya kiwango cha juu cha mwangaza (Upana Kamili kwa Nusu ya Upeo - FWHM). Thamani ndogo inaonyesha mwanga wenye rangi moja zaidi.
- Voltage ya Mbele (VF): 1.80 - 2.40 V. Kupungua kwa voltage kwenye LED inapofanya kazi kwa mkondo maalum wa mbele (20mA).
- Mkondo wa Kinyume (IR): 10 μA (upeo) kwa VR = 5V. Ndogo ya sasa ya uvujaji inayotiririka wakati kifaa kinapotumiwa kinyume.
3. Mfumo wa Binning Ufafanuzi
Ili kuhakikisha rangi na mwangaza thabiti katika uzalishaji, LED zinasagwa katika makundi kulingana na sifa zilizopimwa. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya matumizi kwa usawa.
3.1 Binning ya Nguvu ya Mwanga
Binned at a test current of 20mA. Tolerance within each bin is +/-15%.
- Bin N: 28.0 - 45.0 mcd
- Bin P: 45.0 - 71.0 mcd
- Bin Q: 71.0 - 112.0 mcd
- Bin R: 112.0 - 180.0 mcd
3.2 Dominant Wavelength Binning
Binned at a test current of 20mA. Tolerance for each bin is +/- 1nm.
- Bin C: 567.5 - 570.5 nm
- Bin D: 570.5 - 573.5 nm
- Bin E: 573.5 - 576.5 nm
Combining intensity and wavelength bins (e.g., RC, QD) provides a precise specification for color and brightness consistency in an assembly.
4. Performance Curve Analysis
Ingawa mikunjo maalum ya michoro inatajwa kwenye karatasi ya data, uchambuzi ufuatao unatokana na tabia ya kawaida ya LED na vigezo vilivyotolewa.
4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)
The LED exhibits a typical diode I-V characteristic. The forward voltage (VF) has a specified range of 1.80V to 2.40V at 20mA. VF has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as the junction temperature increases. For stable operation, driving the LED with a constant current source is strongly recommended over a constant voltage source to prevent thermal runaway.
4.2 Luminous Intensity vs. Forward Current
Luminous intensity is approximately proportional to the forward current within the operating range. However, efficiency (lumens per watt) may decrease at very high currents due to increased heat. Operating at or below the recommended 20mA for testing ensures optimal efficiency and longevity.
4.3 Temperature Dependence
Utendaji wa LED unategemea joto. Kadiri halijoto ya makutano inavyopanda:
- Pato la Mwangaza Hupungua: Pato la mwanga litapungua. Kipengele halisi cha kupunguza nguvu ni maalum kwa kila bidhaa.
- Forward Voltage Decreases: As noted in the I-V characteristic.
- Wavelength Shifts: Urefu wa wimbi unaodhibiti unaweza kubadilika kidogo, kwa kawaida kuelekea urefu wa wimbi mrefu zaidi (mabadiliko ya rangi nyekundu) kwa kuongezeka kwa joto.
5. Mechanical & Packaging Information
5.1 Vipimo vya Kifaa
Kifurushi ni umbizo la kawaida la SMD. Vipimo muhimu vinajumuisha ukubwa wa kifaa na usanidi wa waya unaofaa kwa usanikishaji wa otomatiki. Uvumilivu wote wa vipimo kwa kawaida ni ±0.10mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Wabunifu lazima watazamie mchoro wa kina wa mitambo kwa kubuni sahihi ya muundo wa ardhi.
5.2 Polarity Identification
Cathode kwa kawaida huonyeshwa kwa alama ya kuonekana kwenye kifurushi cha LED, kama vile mkato, nukta ya kijani, au kona iliyokatwa kwenye lenzi. Uwezo sahihi wa umeme lazima uzingatiwe wakati wa kuweka ili kuhakikisha kifaa kinatumika.
5.3 Suggested Soldering Pad Layout
Muundo ulipendekezwa wa alama ya chini (land pattern) hutolewa ili kuhakikisha muunganisho thabiti wa solder, mpangilio sahihi, na nguvu ya kutosha ya mitambo. Kufuata muundo huu husaidia kuzuia tombstoning (kipengele kusimama mwisho mmoja) wakati wa reflow na kuhakikisha muunganisho mzuri wa joto kwa PCB.
6. Soldering & Assembly Guidelines
6.1 Profaili ya Uuzaji wa IR Reflow
Kifaa hiki kinaendana na michakato ya kuuza isiyo na risasi (Pb-free). Profaili ya reflow iliyopendekezwa imetolewa, ikilingana na viwango vya JEDEC. Vigezo muhimu ni pamoja na:
- Kabla ya joto: 150-200°C
- Muda wa Kabla ya joto: Kima cha juu cha sekunde 120.
- Joto la Kilele: Kima cha juu cha 260°C.
- Muda Juu ya Kiowevu: Kifaa kinapaswa kufunuliwa kwa joto la kilele kwa upeo wa sekunde 10. Urejesho unapaswa kufanywa kwa upeo wa mara mbili.
6.2 Uuzaji wa Mkono
Ikiwa uchomaji wa mkono unahitajika:
- Joto la Chuma cha Kuchomea: Kiasi cha juu 300°C.
- Muda wa Kuuza Kipeo cha sekunde 3 kwa kila pini.
- Majaribio: Ushirikiano unapaswa kufanywa mara moja tu. Epuka kupokanzwa mara kwa mara.
6.3 Cleaning
Ikiwa usafishaji baada ya kushirikiana unahitajika:
- Tumia tu vimumunyisho vilivyobainishwa. Kemikali zisizobainishwa zinaweza kuharibu lenzi ya epoksi au kifurushi.
- Vimumunyisho vinapendekezwa ni ethyl alcohol au isopropyl alcohol kwenye halijoto ya kawaida ya chumba.
- Muda wa kuzamishwa usizidi dakika moja.
6.4 Storage & Handling
- Tahadhari za ESD: LEDs are sensitive to electrostatic discharge (ESD). Use wrist straps, anti-static mats, and properly grounded equipment during handling.
- Uwezo wa Kuvumilia Unyevu: Kwa mujibu wa viwango vya tasnia, kifaa kinaweza kuwa nyeti kwa unyevu. Ikiwa mfuko wa asili uliofungwa na kizuizi cha unyevu utafunguliwa:
- Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% unyevu wa jamaa.
- Inapendekezwa kukamilisha IR reflow ndani ya wiki moja baada ya kufungua.
- Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya mfuko asili, hifadhi kwenye chombo kilichofungwa kwa usahihi chenye desiccant au kwenye desiccator ya nitrojeni.
- Devices stored out of bag for >1 week should be baked at approximately 60°C for at least 20 hours before soldering to remove absorbed moisture and prevent "popcorning" during reflow.
7. Packaging & Ordering Information
7.1 Tape and Reel Specifications
- Reel Size: 7-inch diameter.
- Tape Width: Milimita 8.
- Idadi kwa Kipande: Vipande 3000 (kifungu kamili cha kawaida).
- Kiasi cha Chini cha Kifurushi: Vipande 500 kwa mabaki ya kiasi.
- Kigezo cha Ufungaji: Inafuata vipimo vya ANSI/EIA-481.
- Utepe wa Kufunika: Mifuko ya vipengele tupu hufungwa kwa utepe wa juu wa kufunika.
- Vipengele Vilivyokosekana: Kwa mujibu wa vipimo, ruhusa ya taa mbili mfululizo zilizokosekana (mifuko tupu) pekee inaruhusiwa.
8. Application Recommendations
8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi
LED hii inafaa kwa matumizi mengi yanayohitaji kiashiria cha kijani kibichi kilichobanwa na chenye mng'aro, ikiwa ni pamoja na lakini sio tu:
- Viashiria vya hali na nishati kwenye vifaa vya kielektroniki vya watumiaji (ruta, vichaji, vifaa).
- Taa ya nyuma kwa vibonye kwenye kibodi au paneli za udhibiti.
- Taa za hali ya paneli ya onyesho.
- Taa za ndani za magari (kazi zisizo muhimu sana, zikipitiwa zaidi).
- Vifaa vya elektroniki vinavyobebeka.
8.2 Circuit Design Considerations
- Kikomo cha Sasa: Daima tumia kizuizi cha mfululizo cha kikomo cha sasa au mzunguko maalum wa kiendeshi cha LED wenye sasa thabiti. Thamani inahesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vusambazaji - VF) / IF. Tumia V ya juu zaidiF kutoka kwenye karatasi ya data (2.40V) ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka hata kwa sehemu ya chini-VF .
- Miunganisho Sambamba: Epuka kuunganisha LED moja kwa moja sambamba. Tofauti ndogo katika VF zinaweza kusababisha kutopatana kwa mkondo, ambapo LED moja inachukua mkondo mwingi na kushindwa mapema. Tumia vipinga vya kuzuia mkondo tofauti kwa kila LED au kichocheo cha mkondo thabiti chenye njia nyingi.
- Miunganisho Mfululizo: Kuunganisha LED katika mfululizo kuhakikisha mkondo sawa kupitia kila kifaa, ambayo ni bora kwa mwangaza sawa. Hakikisha voltage ya usambazaji inatosha kwa jumla ya V yoteF inapungua pamoja na nafasi ya ziada kwa mdhibiti wa mkondo.
- Usimamizi wa Joto: Kwa uendeshaji endelevu kwenye mikondo mikubwa au katika hali ya joto ya mazingira ya juu, fikiria mpangilio wa PCB. Kutoa pedi ndogo ya shaba chini ya pedi ya mafuta ya LED (ikiwepo) au kuunganisha pedi za kathodi kwenye ndege kubwa ya shaba kunaweza kusaidia kutawanya joto.
- Ulinzi dhidi ya Voltage ya Kinyume: Ingawa LED inaweza kustahimili hadi 5V kwa njia ya kinyume, ni desturi nzuri katika sakiti ambapo polarity ya kinyume inawezekana (k.m., moduli zinazowekwa na mtumiaji) kujumuisha ulinzi, kama vile diode mfululizo au diode ya shunt kupita LED.
9. Technical Comparison & Differentiation
Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED kama vile LED za kijani za kawaida za GaP (Gallium Phosphide), kifaa hiki kinachotegemea AlInGaP kinatoa faida kubwa:
- Mwangaza wa Juu Zaidi: Nyenzo ya AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha pato kubwa la mwanga kwa mkondo sawa wa pembejeo.
- Usafi Bora wa Rangi: Nusu-upana wa wigo ni nyembamba kiasi (15nm kwa kawaida), hutoa rangi ya kijani iliyojaa na safi zaidi ikilinganishwa na njia mbadala zenye wigo mpana.
- Uwiano wa Mchakato wa Kisasa: Kifurushi na vifaa vimeundwa mahsusi kwa ulinganifu na michakato ya IR ya joto la juu isiyo na risasi, ambayo ni muhimu kwa utengenezaji wa kisasa unaolingana na RoHS.
- Kusanifishwa: Kifurushi cha EIA na umbizo la tepi-na-reel huhakikisha ujumuishaji laini katika laini za usanikishaji zilizozimamishwa, na kupunguza wakati wa usanidi na makosa ya uwekaji ikilinganishwa na vipengele visivyo vya kawaida au vilivyopakwa kwa wingi.
10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQs)
10.1 Kuna tofauti gani kati ya Peak Wavelength na Dominant Wavelength?
Peak Wavelength (λP) ni urefu wa wimbi halisi ambapo LED hutoa nguvu kubwa zaidi ya mwanga. Urefu wa Wimbi Unaotawala (λd) ni rangi inayohisiwa inayolingana—urefu wa wimbi mmoja ambao jicho la binadamu lingeona kama rangi sawa na pato linalochanganywa la LED. Kwa LED za rangi moja kama hii ya kijani, mara nyingi ziko karibu, lakini λd ni parameta muhimu kwa ubainishaji wa rangi katika muundo.
10.2 Je, naweza kuendesha LED hii bila kizuizi cha sasa ikiwa usambazaji wangu wa umeme ni haswa 2.0V?
Hapana, hii haipendekezwi na ina hatari. Voltage ya mbele (VF) hubadilika kutoka 1.80V hadi 2.40V. Ikiwa una usambazaji wa 2.0V na LED yenye VF ya 1.85V, tofauti ndogo ya 0.15V itasababisha mkondo mkubwa, usioendeshwa kutiririka (unaozuiwa tu na upinzani wa mwendo wa LED na upinzani wa sakiti ya vimelea), uwezekano mkubwa wa kuzidi mkondo wa juu na kuharibu LED. Daima tumia utaratibu wa kuzuia mkondo.
10.3 Kwa nini kuna mfumo wa kugawa katika makundi, na ni kikundi gani ninachopaswa kuchagua?
Tofauti za utengenezaji husababisha tofauti ndogo za rangi na mwangaza. Binning hupanga LED katika makundi kwa usawa. Chagua bin kulingana na matumizi yako:
- Kwa viashiria vya pekee, bin yoyote kawaida inakubalika.
- Kwa LED nyingi ambazo zinahitaji kuonekana sawa (mfano, safu ya taa za hali), taja bin sawa ya ukali na urefu wa wimbi (mfano, zote "QD") ili kuhakikisha usawa wa kuona.
- Kwa pato lenye mwangaza zaidi, taja sehemu ya juu zaidi ya kiwango cha mwangaza (R). Kwa rangi maalum ya kijani, taja sehemu inayolingana ya urefu wa wimbi (C, D, au E).
10.4 Datasheet inataja matumizi ya nguwa ya 75mW. Ninawezaje kuhesabu hii?
Kupoteza nguvu (Pd) katika LED inakokotolewa kimsingi kama: Pd ≈ VF * IF. Kwa mfano, kwenye mkondo wa juu unaoendelea (IF = 30mA) na V ya kawaidaF ya 2.1V, Pd = 0.030A * 2.1V = 63mW, ambayo iko chini ya upeo wa 75mW. Daima tumia V ya upeoF kwa hesabu ya hali mbaya zaidi: 0.030A * 2.40V = 72mW. Hii inaacha ukingo mdogo wa usalama. Hakikisha hali zako za uendeshaji, zikiwemo joto la mazingira, zinakubali utawanyiko huu bila kupashwa joto kupita kiasi.
11. Practical Design & Usage Examples
11.1 Mfano 1: Saketi Rahisi ya Kiashiria cha 5V
Goal: Power a single LED from a 5V DC supply at IF = 20mA. Calculation: Assume worst-case VF = 2.40V.R = 5V - 2.40V = 2.60V.R / IF = 2.60V / 0.020A = 130 Ω. Component Selection: Chagua thamani ya kawaida ya kipingamizi iliyo karibu, mfano, 130Ω au 150Ω. Kipingamizi cha 150Ω kitatoza IF ≈ (5V - 2.40V)/150Ω = 17.3mA, ambayo ni salama na bado ina mwangaza. Ukadiriaji wa Nguvu ya Kipingamizi: Presistor = I2 * R = (0.020)2 * 150 = 0.06W. A standard 1/8W (0.125W) or 1/4W resistor is more than sufficient.
11.2 Mfano 2: Kuendesha LED Nyingi Kutoka kwa Ugavi wa 12V
Goal: Ugavi wa umeme kwa LED tatu zilizounganishwa mfululizo kutoka kwa chanzo cha 12V kwa IF = 20mA. Calculation: Jumla ya V ya LEDF (hali mbaya zaidi ya kiwango cha juu): 3 * 2.40V = 7.20V.R = 12V - 7.20V = 4.80V. Faida: Unganisho wa mfululizo huhakikisha mkondo sawa kupitia LED zote tatu, na kuhakikisha mwangaza sawa hata kama V zakeF zinatofautiana. Kipingamizi kimoja cha kudhibiti mkondo kinahitajika tu, na kuboresha ufanisi ikilinganishwa na vipingamizi vitatu tofauti.
12. Utangulizi wa Teknolojia
12.1 Kanuni ya Semiconductor ya AlInGaP
AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) ni nyenzo ya semiconductor ya kiwanja cha III-V inayotumiwa hasa kwa taa za LED zenye mwangaza mkato wa nyekundu, machungwa, manjano na kijani. Kwa kurekebisha kwa usahihi uwiano wa alumini, indiamu, galiamu na fosforasi katika kimiani wakati wa ukuaji wa epitaxial, wahandisi wanaweza "kurekebisha" pengo la bendi la nyenzo. Nishati ya pengo la bendi huamua urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa wakati elektroni zinapounganishwa tena na mashimo kwenye makutano. AlInGaP hutoa ufanisi wa juu wa quantum na uthabiti wa joto kwa rangi katika wigo wa manjano-hadi-nyekundu ikilinganishwa na nyenzo za zamani, na kusababisha vifaa vyenye mwangaza zaidi na vinavyotegemeka zaidi. Utoaji wa mwanga wa kijani kutoka sehemu hii maalum unapatikana kwa kusukuma muundo kuelekea nishati ya juu ya pengo la bendi.
13. Mienendo ya Sekta
13.1 Mabadiliko ya LED za Kiashirio
Mwenendo katika LED za Kiashiria za SMD unaendelea kuelekea:
- Uboreshaji wa Ufanisi: Uundaji wa nyenzo mpya za semiconductor na miundo ya chip (kama vile miundo ya flip-chip) ili kutoa lumens zaidi kwa kila watt, na hivyo kupunguza matumizi ya nishati kwa mwangaza fulani.
- Kupunguzwa kwa Ukubwa: Vifurushi vinakuwa vidogo zaidi (mfano, saizi za metriki 0402, 0201) ili kuokoa nafasi ya thamani kwenye bodi ya mzunguko wa umeme katika vifaa vinavyozidi kuwa kompakt kama vile vifaa vya kuvaliwa na simu mahiri nyembamba sana.
- Enhanced Reliability & Robustness: Vifurushi vya nyenzo na michakato iliyoboreshwa ili kustahimili halijoto za juu za kuyeyusha tena, hali ngumu za mazingira, na kutoa kinga bora dhidi ya unyevu.
- Suluhisho Zilizounganishwa: Ukuaji wa LED zenye vipingamizi vya kikomo cha mkondo au madereva wa IC ("madereva ya LED kwenye kifurushi") ili kurahisisha muundo wa sakiti na kupunguza idadi ya vipengele.
- Kupanua Safu ya Rangi: Utafiti unaoendelea kuhusu nyenzo kama gallium nitride (GaN) kwenye viunzi tofauti na teknolojia ya quantum dot ili kufikia rangi za kijani kibichi na samawati safi na zilizojazwa zaidi, ambazo ni muhimu kwa maonyesho ya rangi kamili na taa.
Istilahi za Uainishaji wa LED
Maelezo kamili ya istilahi za kiufundi za LED
Utendaji wa Umeme na Mwanga
| Muda/Muda wa Mkataba | Kipimo/Uwakilishi | Mafupi Maelezo | Kwa Nini Ni Muhimu |
|---|---|---|---|
| Ufanisi wa Mwanga | lm/W (lumens kwa watt) | Pato la mwanga kwa watt ya umeme, thamani ya juu inamaanisha ufanisi zaidi 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". | Huamua ikiwa taa ina mwangaza wa kutosha. |
| Pembe ya Kuona | ° (digrii), mfano, 120° | Pembe ambayo ukubwa wa mwanga hupungua hadi nusu, huamua upana wa boriti. | Huathiri anuwai ya mwangaza na usawa. |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), mfano, 2700K/6500K | Uoto/ubaridi wa mwanga, thamani za chini ni za manjano/za joto, za juu ni nyeupe/za baridi. | Inabainisha mazinga 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 | MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" | Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. | Inahakikisha rangi sawa kwenye kundi moja la LED. |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), kwa mfano, 620nm (nyekundu) | Wavelength inayolingana na rangi ya LEDs zenye rangi. | Huamua hue ya LEDs za rangi moja za nyekundu, manjano, kijani. |
| Usambazaji wa Wigo | Mkunjo wa urefu wa wimbi dhidi ya ukali | Inaonyesha usambazaji wa ukali kwenye urefu wa mawimbi. | Inaathiri uwasilishaji wa rangi na ubora. |
Electrical Parameters
| Muda/Muda wa Mkataba | Ishara | Mafupi Maelezo | Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu |
|---|---|---|---|
| Voltage ya Mbele | Vf | Voltage ya chini ya kuwasha LED, kama "kizingiti cha kuanzisha". | Voltage ya kiendeshi lazima iwe ≥Vf, voltage hujumlishwa kwa LED 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 kuwasha mara kwa mara. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Voltage ya juu ya kinyume LED inavyoweza kustahimili, zaidi ya hiyo inaweza kusababisha kuvunjika. | Mzunguko lazima uzuie muunganisho wa nyuma au mipigo ya voltage. |
| Upinzani wa Joto | Rth (°C/W) | Upinzani wa uhamisho joto kutoka chip hadi solder, chini ni bora. | Upinzani mkubwa wa joto unahitaji utoaji nguvu zaidi wa joto. |
| Upinzani wa ESD | V (HBM), mfano, 1000V | Uwezo wa kustahimili kutokwa na umeme wa tuli, thamani kubwa zaidi inamaanisha usioathirika kwa urahisi. | Hatua za kuzuia umeme tuli zinahitajika katika uzalishaji, hasa kwa LEDs nyeti. |
Thermal Management & Reliability
| Muda/Muda wa Mkataba | Kipimo Muhimu | Mafupi Maelezo | Athari |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | Actual operating temperature inside LED chip. | Kupungua kwa kila 10°C kunaweza kuongeza maisha ya taa maradufu; joto la juu sana husababisha kupungua kwa mwanga na mabadiliko ya rangi. |
| Kupungua kwa Lumen | L70 / L80 (saa) | Muda wa mwangaza kupungua hadi 70% au 80% ya kiwango cha awali. | Inafafanua moja kwa moja "maisha ya huduma" ya LED. |
| Uendelevu wa Mwanga | % (mfano, 70%) | Asilimia ya mwangaza uliobakizwa baada ya muda. | Inaonyesha udumishaji wa mwangaza kwa matumizi ya muda mrefu. |
| Color Shift | Δu′v′ au Ellipse ya MacAdam | Kiwango cha mabadiliko ya rangi wakati wa matumizi. | Huathiri uthabiti wa rangi katika mandhari ya taa. |
| Uzevu wa Joto | 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
| Muda/Muda wa Mkataba | Aina za Kawaida | Mafupi Maelezo | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Aina ya Kifurushi | EMC, PPA, Ceramic | Nyenzo ya kifurushi inayolinda chip, ikitoa kiolesura cha mwanga/joto. | EMC: upinzani mzuri wa joto, gharama nafuu; Kauri: upitishaji bora wa joto, maisha marefu zaidi. |
| Muundo wa Chip | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| Mipako ya Fosfori | YAG, Silicate, Nitride | Inashughulikia chip ya bluu, hubadilisha baadhi kuwa njano/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 kuona na mkunjo wa usambazaji wa mwanga. |
Quality Control & Binning
| Muda/Muda wa Mkataba | Yaliyomo ya Binning | Mafupi Maelezo | Kusudi |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | Imeunganishwa 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 | Imegawanywa kulingana na safu ya voltage ya mbele. | Inarahisisha uendeshaji wa madereva, inaboresha ufanisi wa mfumo. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | Grouped by color coordinates, ensuring tight range. | Inahakikisha usawa wa rangi, inazuia kutofautiana kwa rangi ndani ya taa. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | Imegawanywa kulingana na CCT, kila moja ina anuwai ya kuratibu inayolingana. | Inakidhi mahitaji ya CCT ya mandhari tofauti. |
Testing & Certification
| Muda/Muda wa Mkataba | Kigezo/Majaribio | Mafupi Maelezo | Umuhimu |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Mtihani 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 maisha wa kisayansi. |
| 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 hatari (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. |