Karatasi ya Data ya Kiufundi ya LED ya Mfululizo wa 67-21 - Kifurushi 2.0x1.25x1.1mm - Voltage ya Mbele 1.75-2.35V - Nyekundu ya Kuvutia - 60mW - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa 67-21 unawakilisha familia ya LED za kusakinishwa kwenye uso, zenye mtazamo wa juu, zilizowekwa kwenye kifurushi kidogo cha P-LCC-2. Kifaa hiki kina sifa ya mwili wake wa kifurushi mweupe na dirisha wazi lisilo na rangi, ambalo huchangia kazi yake kama kionyeshi bora cha mwanga. Sifa kuu ya muundo ni pembe pana ya kuona, inayopatikana kupitia jiometri ya kifurushi na kioakisi cha ndani kilichojumuishwa. Muundo huu unaboresha kuunganishwa kwa mwanga, na kufanya LED iweze kutumika hasa katika matumizi yanayotumia mabomba ya mwanga kuongoza mwangaza. Kifaa hiki hufanya kazi kwa mkondo wa chini, na kuiongezea umaarufu katika matumizi yanayohitaji umeme kidogo kama vile vifaa vya elektroniki vinavyobebeka. Inafuata viwango vya utengenezaji visivyo na risasi (Pb-free) na kanuni za RoHS.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za mfululizo huu wa LED ni pamoja na umbo lake dogo, pembe bora ya kuona, na uwezo wa kufanya kazi na michakato ya kukusanyika kiotomatiki. Pembe ya kuona ya digrii 120 inahakikisha kuonekana kutoka pande mbalimbali. Kifaa hiki kinaweza kutumika na michakato ya kawaida ya reflow ya mvuke, reflow ya infrared, na uuzaji wa wimbi, na hurahisisha utengenezaji kwa wingi. Husafirishwa kwenye mkanda wa mm 8 na reel, na inalingana na mahitaji ya vifaa vya kiotomatiki vya kuchukua-na-kuweka. Hitaji la mkondo wa mbele mdogo linaifanya bora kwa vifaa vinavyotumia betri ambapo uhifadhi wa nguvu ni muhimu. Masoko lengwa ni pamoja na vifaa vya mawasiliano (mfano, simu, mashine za faksi), elektroniki za watumiaji, paneli za udhibiti wa viwanda, na matumizi ya jumla ya viashiria ambapo kiashiria cha hali cha nguvu ya chini na cha kuaminika kinahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Utendaji wa LED umebainishwa chini ya hali maalum za joto la mazingira (Ta=25°C). Kuelewa vigezo hivi ni muhimu kwa muundo wa sakiti na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu.

2.1 Viwango Kamili vya Upeo

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji nje ya mipaka hii haupendekezwi.

• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kuzidi voltage hii kwa upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F):25 mA.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):60 mA, inaruhusiwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, masafa 1 kHz).
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):60 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa inayopotea kama joto.
• Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD) HBM:2000 V. Kipimo hiki kinaonyesha usikivu wa kifaa kwa umeme tuli; lazima zifuatwe taratibu sahihi za kushughulikia ESD.
• Joto la Uendeshaji (T_opr):-40°C hadi +85°C.
• Joto la Hifadhi (T_stg):-40°C hadi +90°C.
• Joto la Kuuza:Kwa uuzaji wa reflow, joto la kilele la 260°C kwa muda usiozidi sekunde 10 umebainishwa. Kwa uuzaji wa mkono, joto la ncha ya chuma lisizidi 350°C kwa sekunde 3.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki

Vigezo hivi hupimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio wa I_F= 20 mA.

• Ukali wa Mwangaza (I_v):Anuwai kutoka 57 mcd (kiwango cha chini) hadi 140 mcd (kiwango cha juu), na thamani ya kawaida inayoeleweka na mfumo wa uainishaji. Toleo ni ±11%.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 120 (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukali wa mwangaza hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_p):632 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo utoaji wa wigo ni mkubwa zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):Kati ya 617.5 nm na 633.5 nm, ikibainisha rangi inayoonekana (nyekundu ya kuvutia). Toleo ni ±1 nm.
• Upana wa Wigo (Δλ):20 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):Kati ya 1.75 V na 2.35 V kwa 20 mA, na toleo la ±0.1 V. Kigezo hiki ni muhimu kwa kubainisha thamani inayohitajika ya kizuizi cha mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):Upeo wa 10 μA wakati upendeleo wa nyuma wa 5 V unatumika.

3. Maelezo ya Mfumo wa Uainishaji

Ili kuhakikisha uthabiti wa rangi na mwangaza katika uzalishaji, LED zinaainishwa katika makundi kulingana na vigezo muhimu.

3.1 Uainishaji wa Ukali wa Mwangaza

LED zimeainishwa katika makundi manne (P2, Q1, Q2, R1) kulingana na ukali wao wa mwangaza uliopimwa kwa 20 mA. Kwa mfano, kikundi cha R1 kina LED zenye ukali kati ya 112 mcd na 140 mcd.

3.2 Uainishaji wa Urefu wa Wimbi Kuu

Rangi (urefu wa wimbi kuu) imeainishwa katika makundi manne (E4, E5, E6, E7), kila moja ina urefu wa 4 nm. Kundi A, kikundi cha E7, kwa mfano, kinashughulikia urefu wa wimbi kutoka 629.5 nm hadi 633.5 nm.

3.3 Uainishaji wa Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele imeainishwa katika makundi matatu (0, 1, 2) ndani ya Kundi B. Kikundi cha 0 kinashughulikia 1.75V hadi 1.95V, Kikundi cha 1 kinashughulikia 1.95V hadi 2.15V, na Kikundi cha 2 kinashughulikia 2.15V hadi 2.35V. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye toleo la voltage la karibu zaidi kwa matumizi yanayohitaji usambazaji sare wa mkondo katika safu sambamba.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya data hutoa mikondo kadhaa ya sifa inayoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Ukali wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkondo huu unaonyesha kuwa pato la mwanga huongezeka kwa mkondo wa mbele lakini sio kwa mstari. Inasisitiza umuhimu wa kuendesha LED kwa au karibu na mkondo wake uliokadiriwa kwa ufanisi bora. Kuendesha kwa kiasi kikubwa zaidi ya mkondo uliokadiriwa husababisha mapato yanayopungua katika mwangaza na joto la kupita kiasi.

4.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkondo wa IV unaonyesha uhusiano wa kielelezo wa diode. Voltage ya mbele huongezeka kwa mkondo. Mkondo huu ni muhimu kwa uchambuzi wa usimamizi wa joto, kwani nguvu inayotawanywa (V_F* I_F) hutoa joto.

4.3 Mkondo wa Mbele wa Kupunguza Thamani

Grafu hii inaamua mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kama kazi ya joto la mazingira. Kadiri joto la mazingira linavyopanda, mkondo wa juu unaoruhusiwa lazima upunguzwe ili kuzuia kuzidi kikomo cha joto la makutano na kiwango cha mtawanyiko wa nguvu wa 60 mW. Kwa mfano, kwa 85°C, mkondo wa juu unaoendelea ni chini sana kuliko kiwango cha 25 mA kwa 25°C.

4.4 Ukali wa Mwangaza wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

Pato la mwanga la LED linategemea joto. Mkondo huu kwa kawaida unaonyesha kupungua kwa ukali wa mwangaza kadiri joto la mazingira (na hivyo joto la makutano) linavyopanda. Tabia hii lazima izingatiwe katika miundo inayofanya kazi katika anuwai pana ya joto.

4.5 Usambazaji wa Wigo

Picha ya wigo inathibitisha hali ya monokromati ya chip ya AlGaInP, ikionyesha kilele kuu katika eneo la nyekundu (~632 nm) na upana wa wigo uliobainishwa.

4.6 Muundo wa Mionzi

Mchoro wa polar unaonyesha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 120, ikionyesha usambazaji wa anga wa ukali wa mwanga. Muundo huu kwa kawaida ni wa Lambertian au karibu na Lambertian kwa aina hii ya kifurushi.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifurushi cha P-LCC-2 kina ukubwa mdogo. Vipimo muhimu ni pamoja na ukubwa wa mwili wa takriban 2.0 mm kwa urefu, 1.25 mm kwa upana, na urefu wa 1.1 mm. Kathodi hutambuliwa kwa mwanya au alama ya kijani kwenye kifurushi. Michoro ya kina inabainisha mapendekezo ya mpangilio wa pedi kwa muundo wa PCB ili kuhakikisha uuzaji sahihi na utulivu wa mitambo. Toleo zote zisizobainishwa ni ±0.1 mm.

5.2 Maelezo ya Lebo

Lebo ya kifaa ina misimbo ya sifa zake zilizowekwa kwenye makundi: CAT inaonyesha Cheo cha Ukali wa Mwangaza, HUE inaonyesha Cheo cha Urefu wa Wimbi Kuu, na REF inaonyesha Cheo cha Voltage ya Mbele. Hii inaruhusu ufuatiliaji na uteuzi sahihi.

5.3 Vipimo vya Reel na Mkanda

LED husafirishwa kwenye mkanda wa kubeba wa mm 8 ulioviringishwa kwenye reeli za kawaida za 180 mm. Vipimo vya mkanda wa kubeba (ukubwa wa mfuko, umbali) vimebainishwa kuwa vinapatana na vifaa vya kiotomatiki vya kukusanyika. Kila reel ina vipande 2000.

5.4 Ufungaji unaostahimili Unyevu

Kwa hifadhi ya muda mrefu na kuzuia matatizo ya vifaa vyenye usikivu wa unyevu, reeli zinafungwa kwenye mifuko ya alumini ya kinga ya unyevu na desiccant na kadi za kiashiria cha unyevu.

6. Mwongozo wa Uuzaji na Kukusanyika

Kifaa hiki kimekadiriwa kwa michakato ya kawaida ya uuzaji wa SMD.

• Uuzaji wa Reflow:Profailli ya joto la kilele la 260°C ±5°C kwa muda usiozidi sekunde 10 inapendekezwa.
• Uuzaji wa Mkono:Ikiwa ni lazima, joto la ncha ya chuma lisizidi 350°C linapaswa kutumika kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila pini.
• Hifadhi:Baada ya mfuko wa kinga ya unyevu kufunguliwa, vipengele vinapaswa kutumiwa ndani ya muda maalum (haijabainishwa wazi lakini inaeleweka kutokana na ufungaji) au kupikwa kulingana na taratibu za kawaida za kushughulikia MSD ikiwa imefichuliwa kwa unyevu wa mazingira zaidi ya mipaka salama.

7. Uaminifu na Kufuzu

Bidhaa hupitia majaribio makali ya uaminifu na kiwango cha kujiamini cha 90% na LTPD ya 10%. Majaribio ya kawaida ni pamoja na:

• Uvumilivu wa Uuzaji wa Reflow:Inastahimili 260°C kwa uwezo wa kuuzwa na uadilifu wa kifurushi.
• Mzunguko wa Joto:Mizunguko 300 kati ya -40°C na +100°C.
• Mshtuko wa Joto:Mizunguko 300 kati ya -10°C na +100°C na mabadiliko ya haraka.
• Hifadhi ya Joto la Juu:Saa 1000 kwa 100°C.
• Hifadhi ya Joto la Chini:Saa 1000 kwa -40°C.

Majaribio haya yanahakikisha uimara wa kifaa katika hali ngumu za mazingira zinazokutana kwa kawaida katika bidhaa za elektroniki.

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Viashiria vya Hali:Viashiria vya nguvu, muunganisho, au hali katika vifaa vya mawasiliano, vifaa vya mtandao, na vifaa vya watumiaji.
• Mwanga wa Nyuma:Mwanga wa nyuma wa makali au wa moja kwa moja kwa paneli za LCD, swichi za kibodi, na alama, mara nyingi huunganishwa na mabomba ya mwanga.
• Mifumo ya Bomba la Mwanga:Pembe pana ya kuona na kuunganishwa bora kwa mwanga kunaifanya chanzo bora cha kuongoza mwanga cha plastiki au acrylic.
• Vifaa Vinavyobebeka/Vinavyotumia Betri:Kutokana na matumizi yake ya chini ya mkondo, ni bora kwa simu janja, kompyuta kibao, vifaa vya kudhibiti kwa mbali, na teknolojia ya kuvaliwa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

• Kizuizi cha Mkondo:Daima tumia kizuizi cha mfululizo ili kuzuia mkondo wa mbele hadi thamani inayotaka (mfano, 20 mA kwa mwangaza wa kawaida). Hesabu thamani ya kizuizi kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Zingatia V_Fya hali mbaya zaidi (kiwango cha chini) ili kuepuka mkondo kupita kiasi.
• Usimamizi wa Joto:Zingatia mkondo wa kupunguza thamani. Kwa matumizi ya joto la juu la mazingira au uendeshaji unaoendelea, hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia za joto ili kutawanya joto, hasa ikiwa unaendesha karibu na viwango vya juu.
• Kinga ya ESD:Tekeleza kinga ya ESD kwenye mistari ya ishara inayounganishwa na LED katika matumizi yanayoweza kufikiwa na mtumiaji.
• Muundo wa Optiki:Wakati wa kutumia mabomba ya mwanga, zingatia muundo wa mionzi wa LED na uunganishaji ili kuongeza ufanisi wa kuunganishwa.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED zingine za kionyeshi za SMD, tofauti kuu za mfululizo wa 67-21 ni jiometri yake maalum ya kifurushi cha P-LCC-2, ambayo hutoa pembe ya kuona pana sana ya digrii 120, na matumizi yake ya nyenzo za semiconductor za AlGaInP kwa rangi nyekundu ya kuvutia. AlGaInP kwa kawaida hutoa ufanisi mkubwa wa mwangaza na utulivu bora wa joto kwa rangi nyekundu na ya manjano ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP. Mchanganyiko wa dirisha wazi (dhidi ya lililotawanyika) na muundo wa kioakisi cha ndani hutoa ukali mkubwa wa mwangaza wa mhimili, ambao ni muhimu kwa matumizi ya mabomba ya mwanga ambapo mwanga unahitaji kuingizwa kwa ufanisi kwenye mwanya mdogo.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

S: Je, ni thamani gani ya kizuizi ninapaswa kutumia na usambazaji wa 5V?

J: Kwa kutumia V_Fya juu ya 2.35V kwa muundo wa kihafidhina kwa 20mA: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω. Kizuizi cha kawaida cha 130Ω au 150Ω kingekuwa kifaa. Daima thibitisha mkondo na V_Fhalisi ya sehemu zako zilizowekwa kwenye makundi.

S: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 30 mA kwa mwangaza zaidi?

J: Hapana. Mkondo wa juu kabisa wa mbele unaoendelea ni 25 mA. Kuzidi kiwango hiki kunakiuka vipimo, kupunguza maisha kutokana na kushuka kwa haraka kwa lumen, na kuhatarisha uharibifu wa joto. Tumia mkondo wa kilele (60 mA wa mipigo) tu kwa kuwaka kwa muda mfupi.

S: Joto linavyoathiri utendaji?

J: Kadiri joto linavyopanda, ukali wa mwangaza hupungua (angalia mkondo wa utendaji), na voltage ya mbele kwa kawaida hupungua kidogo. Muhimu zaidi, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea lazima upunguzwe kulingana na mkondo wa kupunguza thamani ili kuepuka joto kupita kiasi.

S: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele na urefu wa wimbi kuu?

J> Urefu wa wimbi la kilele (λ_p=632nm) ni urefu wa wimbi halisi wa nguvu ya juu ya wigo. Urefu wa wimbi kuu (λ_d=617.5-633.5nm) ni urefu wa wimbi wa mwanga wa monokromati ambao unalingana na rangi inayoonekana ya LED. Urefu wa wimbi kuu unahusiana zaidi na ubainishaji wa rangi.

11. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni paneli ya kiashiria cha hali kwa router.

Paneli ina LED tano (Nguvu, Intaneti, Wi-Fi, LAN1, LAN2) nyuma ya fascia ya acrylic yenye rangi nyeusi na mabomba ya mwanga yaliyotengenezwa. LED nyekundu ya kuvutia ya 67-21 imechaguliwa kwa kiashiria cha \"Nguvu\".

Hatua za Muundo:

1. Umeme:Usambazaji wa mantiki wa ndani wa router ni 3.3V. Kwa kudhania V_Fya kawaida ya 2.0V na kukusudia 15 mA kwa mwangaza wa kutosha na nguvu ya chini: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7Ω. Kizuizi cha 82Ω au 100Ω kinachaguliwa.

2. Optiki:Pembe pana ya kuona ya LED inahakikisha mwanga unachukuliwa kwa ufanisi na uso wa kuingia wa bomba la mwanga, hata kwa uwekaji mdogo usio sahihi kutoka kwa kuchukua-na-kuweka.

3. Joto:Mkondo wa uendeshaji wa 15 mA ni chini sana kuliko upeo wa 25 mA, na joto la mazingira ndani ya kifuniko cha router kinakadiriwa kuwa 50°C. Kwa kushauriana na mkondo wa kupunguza thamani, mkondo unaoruhusiwa kwa 50°C bado ni zaidi ya 20 mA, kwa hivyo muundo ni salama.

4. Uainishaji:Ili kuhakikisha mwangaza sawa katika viashiria vyote vitano kwenye paneli, kubainisha kikundi cha karibu cha ukali wa mwangaza (mfano, Q2 au R1) na kikundi cha urefu wa wimbi kuu thabiti kunapendekezwa wakati wa ununuzi.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya semiconductor inayotegemea nyenzo za Alumini Galiamu Indiamu Fosfidi (AlGaInP). Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa makutano ya diode (takriban 1.8-2.2V kwa AlGaInP nyekundu) inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo lenye shughuli kutoka kwa nyenzo za aina-n na aina-p, mtawalia. Vibeba malipo hivi hujumuisha tena kwa mionzi, na kuachisha nishati kwa namna ya fotoni. Nishati maalum ya pengo la bendi ya aloi ya AlGaInP inaamua urefu wa wimbi (rangi) ya mwanga unaotolewa, ambao katika kesi hii uko katika wigo wa nyekundu ya kuvutia. Kifurushi hukifunga chip, hutoa kinga ya mitambo, huweka kioakisi cha ndani ili kuunda pato la mwanga, na hujumuisha lenzi (dirisha wazi) ili kudhibiti muundo wa boriti.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo wa jumla katika LED za kionyeshi za SMD kama muundo wa P-LCC-2 unaelekea kwa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme inayoingia), na kuwezesha mikondo ya chini ya uendeshaji kwa mwangaza unaoonekana sawa, ambao ni muhimu kwa miundo yenye ufanisi wa nishati. Pia kuna juhudi ya kuendelea ya kufanya vifaa vidogo zaidi huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa optiki. Michakato ya utengenezaji inaboreshwa kwa mavuno ya juu na toleo la karibu zaidi la uainishaji, na kuwapa wabunifu rangi na mwangaza thabiti zaidi katika mfululizo wa uzalishaji. Zaidi ya hayo, uaminifu ulioimarishwa chini ya profaili za juu za joto za reflow (mfano, kwa uuzaji usio na risasi) na uimara ulioboreshwa wa ESD ni matarajio ya kawaida katika vipengele vya kisasa. Teknolojia ya msingi ya AlGaInP kwa LED nyekundu/machungwa/manjano imekomaa lakini inaendelea kuona maboresho madogo katika ufanisi na maisha.