Maelezo ya Kiufundi ya T20 Series - LED Nyeupe - Kifurushi cha 2016 - 2.0x1.6x1.75mm - 11V Kawaida - 0.33W

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa T20 unawakilisha suluhisho la LED nyeupe ndogo, yenye utendaji wa juu iliyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya taa. LED hii ya mtazamo wa juu, iliyobainishwa na ukubwa wa kifurushi cha 2016, imeundwa kutoa mwangaza thabiti na wenye ufanisi. Faida zake kuu zinatokana na muundo wa kifurushi ulioimarishwa kwa joto, ambao hurahisisha upitishaji bora wa joto, na kuruhusu uendeshaji wa mkondo wa juu na pato endelevu la mwangaza. Kifaa hiki kina sifa ya pembe pana ya kuona, na kukifanya kifaa kinachofaa kwa matumizi yanayohitaji usambazaji mpana wa mwanga. Inafuata kikamilifu michakato ya kuuza kwa kutumia joto isiyo na risasi na inazingatia viwango vya kimazingira vya RoHS, na kuhakikisha utangamano na mahitaji ya kisasa ya utengenezaji na kanuni za kimataifa.

Soko lengwa la LED hii ni tofauti, likijumuisha sekta zote za taa za kibiashara na za makazi. Matumizi yake makuu ni pamoja na vifaa vya taa za ndani, suluhisho za uboreshaji kwa kubadilisha vyanzo vya mwanga vya jadi, taa za mazingira kwa ujumla, na taa za usanifu au mapambo ambapo utendaji na ukubwa wa kifaa ni muhimu.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Sifa za Umeme-na-Optiki

Utendaji wa msingi wa LED umebainishwa katika hali ya kawaida ya majaribio ya mkondo wa mbele (IF) wa 30mA na joto la kiungo (Tj) la 25°C. Pato la mwangaza linatofautiana kulingana na Joto la Rangi Linalohusiana (CCT). Kwa mfano, LED ya 2700K (nyeupe ya joto) inatoa mwangaza wa kawaida wa lumi 34.5 na kiwango cha chini cha lumi 32, wakati CCT za baridi kama 4000K, 5000K, 5700K, na 6500K zinatoa pato la kawaida la juu la lumi 36.5 (kiwango cha chini cha lumi 34). Aina zote zinadumisha Kiashiria cha Juu cha Kuonyesha Rangi (CRI) cha Ra80, na kuhakikisha usahihi mzuri wa rangi. Toleo la kipimo cha mwangaza ni ±7%, na toleo la CRI ni ±2.

Kifaa hiki kina pembe pana sana ya kuona (2θ1/2) ya digrii 120, na kutoa muundo mpana na sare wa utoaji wa mwanga unaofaa kwa taa za eneo.

2.2 Vigezo vya Umeme

Voltage ya mbele (VF) kwa 30mA ni kawaida 11V, na anuwai kutoka 9.5V hadi 12V, na toleo la kipimo la ±0.3V. Vipimo vya juu kabisa vinabainisha mipaka ya uendeshaji: mkondo endelevu wa mbele (IF) wa 40mA, mkondo wa mfano wa mbele (IFP) wa 60mA (chini ya hali maalum za mfano), na utupaji wa juu wa nguvu (PD) wa 440mW. Voltage ya nyuma (VR) imewekwa kikomo hadi 5V. Lazima kuchukua tahadhari usizidi vipimo hivi ili kuhakikisha uthabiti wa muda mrefu.

2.3 Sifa za Joto

Usimamizi wa joto ni muhimu kwa utendaji na maisha ya LED. Upinzani wa joto kutoka kiungo hadi sehemu ya kuuza (Rth j-sp) umebainishwa kuwa 40°C/W chini ya hali za kawaida za majaribio. Joto la juu kabisa la kiungo (Tj) ni 120°C. Kifaa hiki kimekadiriwa kwa anuwai ya joto la uendeshaji (Topr) ya -40°C hadi +105°C. Mkunjo wa kupunguza nguvu (Mchoro 8) unaonyesha wazi jinsi mkondo wa mbele unaoruhusiwa lazima upunguzwe kadiri joto la mazingira linavyoongezeka ili kuzuia joto la kupita kiasi na kushindwa mapema.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

3.1 Kugawa Daraja kwa Mwangaza

LED zimepangwa katika makundi ya mwangaza ili kuhakikisha uthabiti. Kwa mfano, LED ya 4000K na Ra80 inaweza kupatikana katika makundi E1 (34-36 lm), E2 (36-38 lm), na E3 (38-42 lm). Msimbo wa kundi (k.m., D9, E1, E2) ni sehemu ya mfumo wa nambari ya sehemu na huruhusu wabunifu kuchagua LED zenye viwango sahihi vya pato kwa matumizi yao.

3.2 Kugawa Daraja kwa Voltage ya Mbele

Vivyo hivyo, voltage ya mbele imegawanywa katika makundi ili kusaidia katika muundo wa saketi, hasa kwa kuendesha LED nyingi mfululizo. Makundi yanayopatikana ni pamoja na 1C (8-9V), 1D (9-10V), na 5X (10-12V). Kuchagua LED kutoka kwenye kundi moja la voltage kunaweza kusaidia kufikia usambazaji sare zaidi wa mkondo.

3.3 Kugawa Daraja kwa Ukolezi wa Rangi

Uthabiti wa rangi unasimamiwa kwa ukali kwa kutumia mchoro wa ukolezi wa rangi wa CIE 1931. Kila CCT (k.m., 2700K, 3000K) imebainishwa na kuratibu lengwa la katikati (x, y) na duaradufu la toleo. Maelezo yanasema kwamba viwango vya rangi viko ndani ya duaradufu la hatua 5 la MacAdam, ambayo ni kiwango cha kufafanua tofauti za rangi zinazoweza kutambulika. Viwango vya kugawa daraja vya Energy Star vinatumika katika anuwai ya 2600K hadi 7000K, na kuhakikisha LED zinakidhi mahitaji madhubuti ya uthabiti wa rangi kwa bidhaa za taa za hali ya juu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Karatasi ya data inatoa grafu kadhaa muhimu za kuelewa utendaji chini ya hali tofauti.

Relative Intensity vs. Forward Current (Fig. 3): This curve shows how light output increases with current. It is typically non-linear, and operating beyond the recommended current can lead to efficiency droop and accelerated degradation.

Forward Voltage vs. Forward Current (Fig. 4): This IV characteristic curve is essential for designing the driver circuit. It shows the relationship between the voltage across the LED and the current flowing through it.

Relative Luminous Flux vs. Ambient Temperature (Fig. 5): This graph demonstrates the negative impact of rising temperature on light output. As the ambient (and consequently junction) temperature increases, the luminous flux decreases. This underscores the importance of effective thermal design.

Relative Forward Voltage vs. Ambient Temperature (Fig. 6): The forward voltage has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as temperature rises. This can be a factor in constant-current driver design.

Chromaticity Shift vs. Ambient Temperature (Fig. 7): This plot is critical for color-sensitive applications. It shows how the x and y color coordinates drift with changes in temperature, which is vital information for maintaining color consistency in varying environments.

Color Spectrum (Fig. 1): This graph displays the spectral power distribution of the emitted white light, which is a combination of the blue LED chip and the phosphor coating. It helps in understanding the color quality and potential applications.

Kifaa kimeundwa kwa michakato ya kuuza kwa kutumia joto. Profaili ya kina ya kuuza kwa kutumia joto imetolewa na vigezo maalum: Kiwango cha kupanda kutoka joto la kioevu (TL=217°C) hadi joto la kilele (Tp=260°C kiwango cha juu) haipaswi kuzidi 3°C/kwa sekunde. Muda uliodumishwa juu ya TL (tL) unapaswa kuwa kati ya sekunde 60 na 150. Joto la juu la mwili wa kifurushi halipaswi kuzidi 260°C, na muda ndani ya 5°C ya kilele hiki (tp) unapaswa kuwa kiwango cha juu cha sekunde 30. Kiwango cha kushuka kinapaswa kuwa kiwango cha juu cha 6°C/kwa sekunde. Muda wa jumla kutoka 25°C hadi joto la kilele haupaswi kuzidi dakika 8. Kuzingatia profaili hii ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha LED, viungo vya kuuza, na nyenzo za ndani za kuunganisha chipu.

LED hutumia ukubwa wa kifurushi cha 2016, na vipimo vya urefu wa 2.0mm, upana wa 1.6mm, na urefu wa 1.75mm. Mchoro wa kifurushi unatoa mtazamo wa chini unaoonyesha muundo wa pedi ya kuuza. Utambulisho wazi wa polarity unaonyeshwa: kathodi imewekwa alama. Toleo la vipimo, isipokuwa imebainishwa vinginevyo, ni ±0.1mm. Ukubwa huu mdogo huruhusu mpangilio wa PCB wenye msongamano wa juu, na kuufanya ufae kwa vifaa vya taa nyembamba.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

The device is designed for reflow soldering processes. A detailed reflow profile is provided with specific parameters: The ramp-up rate from liquidus temperature (TL=217°C) to peak temperature (Tp=260°C max) should not exceed 3°C/second. The time maintained above TL (tL) should be between 60 and 150 seconds. The peak package body temperature must not exceed 260°C, and the time within 5°C of this peak (tp) should be a maximum of 30 seconds. The ramp-down rate should be a maximum of 6°C/second. The total time from 25°C to peak temperature should not exceed 8 minutes. Adhering to this profile is critical to prevent thermal damage to the LED package, solder joints, and internal die attach materials.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Mfumo wa nambari ya sehemu ni wa kina, na kuruhusu ubainishaji sahihi. Modeli ni T20**811A-*****. Mfumo wa nambari unavunjwa kama ifuatavyo: X1 inaonyesha msimbo wa aina (20 kwa kifurushi cha 2016). X2 ni msimbo wa CCT (k.m., 27 kwa 2700K). X3 ni kiashiria cha kuonyesha rangi (8 kwa Ra80). X4 na X5 zinaonyesha idadi ya chipu mfululizo na sambamba, mtawalia. X6 ni msimbo wa sehemu. X7 ni msimbo wa rangi unaofafanua viwango maalum vya utendaji (k.m., M kwa kiwango cha ANSI). X8, X9, na X10 ni za misimbo ya ndani na ya ziada. Mfumo huu unawawezesha watumiaji kuagiza aina halisi ya LED inayohitajika kwa muundo wao.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Kama ilivyoorodheshwa, matumizi makuu ni taa za ndani, uboreshaji, taa za jumla, na taa za usanifu/mapambo. Pato lake la juu la mwangaza na pembe pana la kuona linalifanya liwe bora kwa taa za chini, taa za paneli, taa za mabomba, na vipande vya mapambo. Pembe ya boriti ya digrii 120 ni muhimu hasa kwa vifaa vinavyohitaji eneo pana la mwangaza bila sehemu zenye joto kali.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Thermal Management: Given the thermal resistance of 40°C/W, proper heat sinking is mandatory, especially when operating at or near the maximum current. The PCB should be designed with adequate thermal vias and possibly connected to a metal core or heatsink to maintain a low junction temperature.

Electrical Driving: A constant current driver is recommended to ensure stable light output and color over the LED's lifetime. The driver should be selected based on the forward voltage bin and the required operating current, ensuring it does not exceed the absolute maximum ratings. The derating curve must be consulted for high-temperature environments.

Optical Design: The top-view nature and wide beam angle may require secondary optics (lenses or diffusers) if a specific beam pattern or glare control is needed.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za nguvu ya kati, kifurushi cha T20/2016 kinatoa usawa kati ya ukubwa mdogo na utendaji mzuri wa joto kutokana na muundo wake ulioimarishwa kwa joto. Voltage yake ya kawaida ya mbele ya 11V kwa 30mA inaonyesha kuwa inaweza kuwa na usanidi mbalimbali wa chipu ndani yake. Pembe pana ya kuona ya digrii 120 ni tofauti kuu kutoka kwa LED zenye boriti nyembamba, na kuifanya ifae zaidi kwa taa za jumla badala ya taa za kuelekeza. Kuzingatia duaradufu la hatua 5 la MacAdam na kugawa daraja kwa Energy Star kunaweka katika kategoria inayolenga uthabiti wa juu wa rangi, ambayo ni faida kubwa ikilinganishwa na LED zenye toleo la rangi lenye urahisi.

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

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating condition of 30mA and 11V, the power consumption is 0.33W (30mA * 11V = 330mW). This is below the maximum power dissipation rating of 440mW.

Q: Can I drive this LED with a 12V supply?
A: Not directly. The LED requires a constant current driver, not a constant voltage supply. Connecting it directly to a 12V source would likely cause excessive current flow, exceeding the absolute maximum rating and destroying the LED. A driver circuit that regulates current to 30mA (or another desired level within spec) must be used.

Q: How does temperature affect the light output?
A: As shown in Fig. 5, light output decreases as ambient temperature rises. Effective heat sinking is crucial to maintain high luminous flux and long life.

Q: What does "5-step MacAdam ellipse" mean for my application?
A: It means the LEDs are binned so tightly that the color difference between any two LEDs in the same bin is virtually imperceptible to the human eye under standard viewing conditions. This is essential for applications where color uniformity across multiple LEDs is critical, such as in panel lights or linear fixtures.

11. Kesi ya Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Fikiria kubuni bomba la LED la uboreshaji ili kubadilisha bomba la jadi la fluorescent T8. Muundo wa kawaida unaweza kutumia vipande 120 vya LED hii ya T20 vilivyopangwa kwa mstari kwenye Bodi ya Mzunguko ya Chuma-Core (MCPCB). Kwa kuzingatia pembe yake pana ya kuona ya digrii 120, usambazaji wa mwanga ungekuwa bora kwa mwangaza wa jumla wa ofisi. Mbunifu angechagua LED kutoka kwenye kundi moja la mwangaza na voltage (k.m., E2 na 5X) ili kuhakikisha mwangaza sare na ushiriki wa mkondo. MCPCB ingeunganishwa kwenye kifuniko cha alumini kinachofanya kama kizuizi cha joto. Kiongozi cha mkondo thabiti kingebuniwa ili kutoa takriban 30mA kwa kila mnyororo wa LED, kwa kuzingatia jumla ya voltage ya mbele ya LED zilizounganishwa mfululizo. Profaili ya kuuza kwa kutumia joto ingefuatwa kwa ukali wakati wa usanikishaji. Usanidi huu ungetumia ufanisi wa juu wa LED, maisha marefu, na kuonyesha rangi nzuri ili kuunda bidhaa ya taa ya kuokoa nishati na ya hali ya juu.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED nyeupe inafanya kazi kwa kanuni ya umeme-mwangaza katika nyenzo ya semikondukta, ikichanganywa na ubadilishaji wa fosforasi. Kiini ni chipu ya semikondukta, kwa kawaida imetengenezwa kwa indiamu galliamu nitrati (InGaN), ambayo hutoa mwanga wa bluu wakati mkondo wa mbele unatumika. Mwanga huu wa bluu kisha unagonga safu ya mipako ya fosforasi (mara nyingi inategemea yttrium alumini garnet au YAG) iliyowekwa juu au karibu na chipu. Fosforasi hiyo huchukua sehemu ya mwanga wa bluu na kutoa tena kama mwanga wa manjano. Mchanganyiko wa mwanga wa bluu uliobaki na mwanga wa manjano unaotolewa unaonekana na jicho la mwanadamu kama mwanga mweupe. Kivuli halisi cha nyeupe (CCT) kinadhibitiwa na muundo na unene wa safu ya fosforasi. Pembe pana ya kuona inapatikana kupitia muundo wa kifurushi na usambazaji wa mwanga kupitia lenzi inayofunika.

13. Mienendo ya Teknolojia na Maendeleo

Sanaa ya taa inaendelea kusukuma kwa ufanisi wa juu zaidi (lumi kwa watt), ubora bora wa rangi (CRI ya juu zaidi na thamani za R9), na uthabiti bora. Mienendo ni pamoja na ukuzaji wa nyenzo mpya za fosforasi kwa utoaji wa nyekundu uliojaa zaidi (kuboresha CRI R9), matumizi ya miundo ya fosforasi ya mbali kwa uthabiti bora wa rangi na usimamizi wa joto, na ujumuishaji wa teknolojia za kifurushi cha kiwango cha chipu (CSP) kwa ukubwa mdogo zaidi wa kifaa. Zaidi ya hayo, kuna mwelekeo unaoongezeka wa taa zenye akili, zinazohitaji LED ambazo zinaweza kudimishwa kwa uthabiti na kudhibitiwa kupitia itifaki kama DALI au Zigbee. Mfululizo wa T20, kwa kifurushi chake kilichoimarishwa kwa joto na kugawa daraja kwa uthabiti, unalingana na mahitaji ya tasnia ya vipengele vya kuaminika, vya hali ya juu ambavyo huunda msingi wa mifumo ya taa ya msingi na ya hali ya juu. Mwendo kuelekea taa zinazolenga binadamu (HCL), ambazo hurekebisha rangi na nguvu ya mwanga ili kusaidia mizunguko ya siku, pia hutegemea utendaji thabiti na unaotabirika wa LED kama zile za mfululizo huu.