LTPL-C034UVD385 UV LED Mwongozo wa Kiufundi - 3.8V 600mW 385nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTPL-C034UVD385 ni taa ya ultraviolet (UV) yenye nguvu nyingi (LED) iliyoundwa kwa ajili ya matumizi ya kitaalamu ya kukausha UV na michakato mingine ya kawaida ya UV. Inawakilisha suluhisho la taa thabiti ambalo linaunganisha ufanisi wa nishati, maisha marefu ya uendeshaji, na uaminifu wa asili wa teknolojia ya LED pamoja na pato la juu la mionzi linalofaa kuchukua nafasi ya vyanzo vya mwanga vya UV vya kawaida kama vile taa za mvuke za zebaki.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Mfululizo huu wa LED ya UV umeundwa kutoa faida kubwa ikilinganishwa na teknolojia za jadi za UV. Vipengele muhimu vinajumuisha kufuata kamili RoHS na kutokuwa na risasi, kuhakikisha usawa wa mazingira na udhibiti. Inatoa gharama za chini za uendeshaji na matengenezo kutokana na hali yake thabiti, na kuondoa hitaji la kubadilisha balbu mara kwa mara na kupunguza matumizi ya nishati. Kifaa hiki pia kinaendana na I.C., na kuwezesha ujumuishaji katika mifumo ya kisasa ya udhibiti wa elektroniki. Soko kuu lengwa linajumuisha mifumo ya viwanda ya kukausha UV kwa wino, mipako, na gundi, pamoja na vifaa vya kisayansi, vya matibabu, na vya kuua vijidudu vinavyohitaji chanzo thabiti cha mwanga wa UV-A wa 385nm.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya umeme, macho, na joto vilivyobainishwa kwa LED ya UV ya LTPL-C034UVD385.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kina kiwango cha juu cha mkondo endelevu wa mbele (If) cha 500 mA na kiwango cha juu cha matumizi ya nguvu (Po) cha Watts 2. Safu ya joto la uendeshaji (Topr) imebainishwa kutoka -40°C hadi +85°C, na safu pana ya joto la kuhifadhi (Tstg) ya -55°C hadi +100°C. Joto la juu linaloruhusiwa la kiungo (Tj) ni 110°C. Ni muhimu kufanya kazi ndani ya mipaka hii ili kuhakikisha uaminifu na kuzuia uharibifu wa kudumu. Mwongozo unawaonya wazi dhidi ya uendeshaji wa muda mrefu chini ya hali ya upendeleo wa nyuma.

2.2 Sifa za Umeme na Macho

Kipimo chini ya hali ya kawaida ya jaribio la joto la mazingira la 25°C na mkondo wa mbele wa 350mA, vigezo muhimu vimefafanuliwa. Voltage ya mbele (Vf) ina thamani ya kawaida ya 3.8V, na safu kutoka 2.8V (Chini) hadi 4.4V (Juu). Mfereji wa mionzi (Φe), ambao ni jumla ya nguvu ya macho inayotolewa katika wigo wa UV, ina thamani ya kawaida ya miliwati 600 (mW), ikitoka 460mW (Chini) hadi 700mW (Juu). Urefu wa wimbi la kilele (Wp) unazingatia eneo la 385nm, na safu ya kikundi kutoka 380nm hadi 390nm. Pembe ya kuona (2θ1/2) kwa kawaida ni digrii 130, ikifafanua muundo wa mionzi. Upinzani wa joto kutoka kiungo hadi kifurushi (Rthjc) kwa kawaida ni 13.2 °C/W, kigezo muhimu kwa muundo wa usimamizi wa joto.

2.3 Uchambuzi wa Sifa za Joto

Thamani ya upinzani wa joto ya 13.2 °C/W inaonyesha kupanda kwa joto kwa watt ya nguvu inayotolewa kati ya kiungo cha semikondukta na kifurushi cha kifurushi. Kwa mfano, katika hatua ya kawaida ya uendeshaji ya 350mA na 3.8V (nguvu ya pembejeo ya 1.33W, ikidhani pato la macho la ~600mW linamaanisha joto la ~730mW), tofauti ya joto kati ya kiungo na kifurushi itakuwa takriban 9.6°C. Kupoza joto kwa ufanisi ni muhimu ili kuweka joto la kiungo chini ya kiwango chake cha juu cha 110°C, haswa katika mazingira ya joto la juu la mazingira au wakati wa uendeshaji endelevu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

LTPL-C034UVD385 inatumia mfumo wa kugawa katika makundi ili kuainisha vitengo kulingana na tofauti muhimu za utendaji, na kuwaruhusu wabunifu kuchagua LED zinazolingana na mahitaji maalum ya matumizi.

3.1 Kugawa Katika Makundi kwa Voltage ya Mbele (Vf)

LED zimepangwa katika makundi manne ya voltage (V0 hadi V3). Makundi ya V0 yana voltage ya chini kabisa ya mbele (2.8V - 3.2V), wakati makundi ya V3 yana ya juu kabisa (4.0V - 4.4V). Uvumilivu ndani ya kikundi ni +/- 0.1V. Hii inaruhusu mechi bora ya mkondo wakati LED nyingi zinatumika kwa mfululizo, kwani LED kutoka kikundi kimoja cha Vf zitakuwa na mapungufu ya voltage yanayofanana zaidi.

3.2 Kugawa Katika Makundi kwa Mfereji wa Mionzi (Φe)

Nguvu ya pato la macho imeainishwa katika makundi sita, yaliyowekwa alama R1 hadi R6. R1 inawakilisha safu ya chini kabisa ya pato (460mW - 500mW), na R6 inawakilisha ya juu kabisa (660mW - 700mW). Uvumilivu ni +/- 10%. Uainishaji huu ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji nguvu thabiti ya UV, kama vile katika michakato ya kukausha ambapo kipimo cha mfiduo ni kigezo muhimu.

3.3 Kugawa Katika Makundi kwa Urefu wa Wimbi la Kilele (Wp)

Urefu wa wimbi wa UV umegawanywa katika makundi mawili: P3R (380nm - 385nm) na P3S (385nm - 390nm), na uvumilivu wa +/- 3nm. Urefu maalum wa wimbi la kilele unaweza kuwa muhimu kwa matumizi ambapo viwango fulani vya kuanzisha picha katika resini au mipako vina wigo bora wa uanzishaji.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Mwongozo unajumuisha mikunjo kadhaa ya tabia ambayo hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Mfereji wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkunjo huu unaonyesha kuwa pato la macho (mfereji wa mionzi) huongezeka kwa mkondo wa mbele lakini sio laini kamili, haswa kwenye mikondo ya juu ambapo ufanisi unaweza kupungua kutokana na athari za joto zilizoongezeka. Inasaidia wabunifu kuchagua mkondo wa uendeshaji unaolinganisha nguvu ya pato na ufanisi na maisha ya huduma.

4.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Mkunjo wa I-V unaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoonekana kwa diodes. Ni muhimu kwa kubuni mzunguko sahihi wa kiendeshi. Mkunjo utabadilika na joto; voltage ya mbele hupungua kadiri joto la kiungo linavyoongezeka kwa mkondo fulani.

4.3 Mfereji wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo

Huu ni mmoja wa mikunjo muhimu zaidi kwa usimamizi wa joto. Unaonyesha jinsi nguvu ya pato la macho inavyopungua kadiri joto la kiungo linavyopanda. Kudumisha joto la chini la kiungo ni muhimu sana ili kufikia pato thabiti na la juu na kuongeza upeo wa maisha ya huduma ya LED.

4.4 Usambazaji wa Wigo wa Jamaa

Grafu hii inaonyesha ukubwa wa mwanga unaotolewa katika wigo wa UV. Inathibitisha hali ya upana mdogo wa pato la LED, ikizingatia karibu na 385nm, na sifa ya kawaida ya upana kamili kwa nusu ya kilele (FWHM) ya teknolojia ya LED. Hii ni tofauti na wigo mpana wa taa za jadi za zebaki.

4.5 Sifa za Mionzi

Mchoro huu wa polar unaonyesha usambazaji wa anga wa mwanga (pembe ya kuona). Pembe ya kawaida ya kuona ya digrii 130 inaonyesha muundo mpana wa utoaji, kama wa lambertian, ambao ni muhimu kwa kung'aa eneo kwa usawa.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Muhtasari

Kifurushi cha LED kina vipimo maalum vya mitambo vilivyotolewa katika michoro ya mwongozo. Uvumilivu muhimu umeainishwa: vipimo vingi vina uvumilivu wa ±0.2mm, wakati urefu wa lenzi na urefu/upana wa msingi wa kauri vina uvumilivu mkali zaidi wa ±0.1mm. Pedi ya joto chini ya kifurushi imeainishwa kuwa imetengwa kwa umeme (isiyo na upande wowote) kutoka kwa pedi za umeme za anode na cathode, jambo ambalo hurahisisha mpangilio wa PCB kwa njia za joto.

5.2 Pedi ya Kuambatanisha ya PCB Iliyopendekezwa

Muundo wa ardhi (ukubwa wa mguu) umetolewa kwa ajili ya kubuni ya PCB. Hii inajumuisha ukubwa na nafasi kwa muunganisho wa anode, cathode, na pedi ya joto. Kufuata mpangilio huu uliopendekezwa ni muhimu ili kuhakikisha uundaji sahihi wa mshono wa solder, muunganisho wa umeme, na muhimu zaidi, uhamishaji bora wa joto kutoka kwa pedi ya joto hadi kwa kumwagika kwa shaba ya PCB na chochote cha chini cha kupoza joto.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi

Mchoro wa mwongozo unaonyesha wazi pedi za anode na cathode. Ubaguzi sahihi lazima uzingatiwe wakati wa kusanyiko ili kuzuia matumizi ya upendeleo wa nyuma, ambayo yanaweza kuharibu kifaa.

6. Miongozo ya Kuuza na Kusanyiko

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya kina ya kuuza kwa reflow imetolewa, ikibainisha vigezo muhimu kama vile joto la awali, kuchovya, joto la kilele cha reflow (lisizidi 260°C kwa sekunde 10 kulingana na hali ya jaribio la reflow), na viwango vya kupoa. Vidokezo vinasisitiza kuwa joto zote hurejelea uso wa mwili wa kifurushi. Mchakato wa kupoa haraka haupendekezwi. Joto la chini kabisa la kuuza linalofanikisha mshono unaaminika daima linatamaniwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye LED.

6.2 Maagizo ya Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima, hali ya juu kabisa iliyopendekezwa ni 300°C kwa upeo wa sekunde 2, na hii inapaswa kufanywa mara moja tu kwa kila LED. Jumla ya idadi ya shughuli za kuuza (reflow au mkono) haipaswi kuzidi mara tatu.

6.3 Tahadhari za Kusafisha na Kushughulikia

Kwa ajili ya kusafisha, vimumunyisho vya aina ya pombe tu kama vile pombe ya isopropyl vinapaswa kutumiwa. Visafishaji vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu kifurushi cha LED. Kifaa lazima kishughulikiwe kwa uangalifu ili kuepuka kutokwa na umeme tuli (ESD) na uharibifu wa mitambo kwa lenzi.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Ufungaji wa Ukanda na Reel

LED hutolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa na reel kwa ajili ya kusanyiko otomatiki wa kuchukua-na-kuweka. Mwongozo hutoa vipimo vya kina kwa mifuko ya ukanda na reel ya kawaida ya inchi 7. Vipimo muhimu vinajumuisha: mifuko tupu imefungwa kwa ukanda wa kifuniko, kiwango cha juu cha vipande 500 kwa kila reel, na kiwango cha juu cha vipengele viwili vinavyokosekana mfululizo vinavyoruhusiwa kwenye ukanda, kulingana na viwango vya EIA-481-1-B.

7.2 Alama ya Msimbo wa Kikundi

Msimbo wa uainishaji wa kikundi (kwa Vf, Φe, na Wp) umeakisiwa kwenye kila mfuko wa kufunga, na kuruhusu ufuatiliaji na uteuzi wa viwango maalum vya utendaji.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Matumizi ya msingi ni kukausha UV kwa michakato ya viwanda, ikijumuisha kukausha wino kwenye vifaa vya uchapishaji, mipako kwenye viambato mbalimbali, na gundi katika usanikishaji wa elektroniki. Matumizi mengine yanayowezekana yanajumuisha uchambuzi wa umeme, ugunduzi wa bandia, na vifaa vya matibabu vinavyohitaji urefu maalum wa wimbi la UV-A. Hali yake thabiti inafanya iweze kutumika kwa vifaa vya kubebeka au vya kuwasha mara moja.

8.2 Mambo ya Kuzingatia ya Kubuni na Mahitaji ya Kiendeshi

LED ni kifaa kinachotumia mkondo. Ili kuhakikisha ukubwa sawa na uendeshaji thabiti, hasa wakati wa kuendesha LED nyingi, kiendeshi cha mkondo thabiti ni lazima, sio chanzo cha voltage thabiti. Kiendeshi lazima kimeundwa kutoa mkondo unaohitajika (k.m., 350mA) huku kikikubali safu ya voltage ya mbele ya LED. Kwa muunganisho wa mfululizo, voltage ya kiendeshi lazima iwe kubwa kuliko jumla ya Vf ya juu ya LED zote katika mnyororo. Muunganisho sambamba wa LED kwa ujumla haupendekezwi bila usawazishaji wa mkondo wa kibinafsi. Usimamizi wa joto ni kipengele muhimu zaidi cha muundo wa mitambo. Kiolesura cha joto cha hali ya juu na kupoza joto kutosha vinahitajika ili kudumisha joto la kiungo ndani ya mipaka salama, na kuhakikisha uthabiti wa pato na maisha marefu.

9. Uaminifu na Uchunguzi

Mwongozo unaelezea mpana wa kupima uaminifu, unaoonyesha uthabiti wa bidhaa. Majaribio yanajumuisha Maisha ya Uendeshaji ya Joto la Chini, Chumba, na Juu (LTOL, RTOL, HTOL), Maisha ya Uendeshaji ya Joto la Juu na Unyevu (WHTOL), Mshtuko wa Joto (TMSK), Upinzani dhidi ya Joto la Kuuza (Reflow), na Uwezo wa Kuuza. Majaribio yote yalionyesha kushindwa 0 kati ya sampuli 10 chini ya hali maalum. Vigezo vya kuhukumu kifaa kimeshindwa baada ya jaribio ni mabadiliko ya voltage ya mbele (Vf) yanayozidi ±10% au mabadiliko ya mfereji wa mionzi (Φe) yanayozidi ±30% ya thamani ya kawaida ya awali.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na vyanzo vya mwanga vya UV vya jadi kama vile taa za arc za zebaki, LED hii ya UV inatoa faida tofauti: uwezo wa kuwasha/kuzima mara moja, hakuna wakati wa joto, maisha marefu ya huduma (kwa kawaida mamia ya maelfu ya masaa), ufanisi wa juu wa nishati, hakuna maudhui hatari ya zebaki, na ukubwa mdogo unaowezesha aina mpya za umbo. Ikilinganishwa na LED nyingine za UV, mchanganyiko maalum wa urefu wa wimbi wa 385nm, mfereji wa kawaida wa juu wa mionzi (600mW), pembe mpana ya kuona ya digrii 130, na kifurushi thabiti chenye pedi ya joto iliyotengwa kwa ajili ya kupoa kwa ufanisi huunda tofauti yake kuu. Mfumo wa kina wa kugawa katika makundi pia huruhusu usahihi wa juu katika kubuni mfumo ikilinganishwa na njia mbadala zisizo na makundi au zenye makundi dhaifu.

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

Q: Niendesheje mkondo gani?

A: Kifaa kina sifa katika 350mA, ambayo ni hatua ya kawaida ya uendeshaji inayotoa usawa mzuri wa pato na ufanisi. Inaweza kuendeshwa hadi kiwango cha juu kabisa cha 500mA, lakini hii itaongeza joto la kiungo na inaweza kupunguza maisha ya huduma; usimamizi thabiti wa joto ni muhimu.

Q: Naelejeaje thamani ya Mfereji wa Mionzi?

A: Mfereji wa Mionzi (Φe) ni jumla ya nguvu ya macho inayotolewa kwa wati (au miliwati), ikipimwa katika urefu wote wa mawimbi. Kwa LED hii ya UV, inawakilisha nguvu muhimu ya UV, sio mwanga unaoonekana. Ni kipimo muhimu cha kuhesabu kipimo cha mfiduo (Nishati = Nguvu × Muda) katika matumizi ya kukausha.

Q: Kwa nini usimamizi wa joto ni muhimu sana?

A: Kama inavyoonyeshwa kwenye mkunjio wa \"Mfereji wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo\", nguvu ya pato hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Joto la kupita kiasi pia huharakisha michakato ya uharibifu ndani ya LED, na kupunguza sana maisha yake ya huduma. Upinzani wa joto wa 13.2 °C/W unafafanua jinsi joto linaweza kuondolewa kwa ufanisi.

Q: Naweza kutumia usambazaji wa nguvu wa voltage thabiti?

A: La. Voltage ya mbele ya LED hutofautiana na joto na kati ya vitengo binafsi. Chanzo cha voltage thabiti kinaweza kusababisha kukimbia kwa joto, ambapo mkondo ulioongezeka husababisha joto zaidi, ambalo hupunguza Vf, na kusababisha mkondo zaidi, na uwezekano wa kuharibu LED. Daima tumia kiendeshi cha mkondo thabiti.

12. Utafiti wa Kesi ya Kubuni na Matumizi

Hali: Kubuni kituo cha meza cha kukausha UV kwa kifuniko cha solder cha PCB.

Mbunifu anahitaji mfiduo sawa wa UV juu ya eneo la 10cm x 10cm. Kwa kutumia LTPL-C034UVD385 na pembe yake ya kuona ya 130°, wanaweza kuhesabu urefu unaohitajika na nafasi ya safu ya LED ili kufikia mwangaza sawa. Wanachagua LED kutoka kwa kikundi cha mfereji R5 au R6 kwa ukubwa wa juu, na kutoka kwa kikundi kimoja cha Vf (k.m., V1) kwa ajili ya kuvuta mkondo thabiti wakati imewekwa kwa mfululizo. Kiendeshi cha mkondo thabiti kinachoweza kutoa jumla ya mkondo unaohitajika kwa mnyororo wa mfululizo huchaguliwa. PCB ya alumini imeundwa na mpangilio wa pedi uliopendekezwa, ukijumuisha kumwagika kwa shaba kubwa na njia za joto zilizounganishwa na kupoza joto cha nje chenye shabiki. Profaili ya reflow kutoka kwa mwongozo imepangwa kwenye mashine ya kuchukua-na-kuweka. Baada ya kusanyiko, kituo hutoa kukausha mara moja na thabiti bila joto na ozoni inayohusishwa na taa za zebaki.

13. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LED ni diode ya kiungo cha p-n cha semikondukta. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Wakati vibeba malipo hivi vinaungana tena, nishati hutolewa kwa mfumo wa fotoni (mwanga). Urefu wa wimbi (rangi) wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo za semikondukta zinazotumiwa katika eneo lenye shughuli. Kwa LTPL-C034UVD385, misombo maalum ya semikondukta (kwa kawaida inategemea alumini galiam nitraidi - AlGaN) imeundwa kuwa na pengo la bendi linalolingana na fotoni katika safu ya ultraviolet (UV-A) ya 385nm. Kifurushi kinajumuisha optiki ya msingi (lenzi) ili kuunda pato la mwanga na kulinda kipande cha semikondukta.

14. Mienendo ya Teknolojia na Mtazamo

Soko la LED ya UV linaendeshwa na uondolewaji wa kimataifa wa taa zenye zebaki (Mkataba wa Minamata) na mahitaji ya vyanzo vya mwanga vinavyofaa zaidi, vya kompakt, na vinavyoweza kudhibitiwa. Mienendo muhimu inajumuisha uboreshaji endelevu wa Ufanisi wa Kiziba cha Ukuta (WPE), ambao ni uwiano wa nguvu ya pato la macho kwa nguvu ya pembejeo ya umeme. Ufanisi wa juu unamaanisha joto la taka kidogo kwa pato sawa la UV. Pia kuna maendeleo endelevu ya kuongeza nguvu ya juu ya macho kwa kila kifurushi kimoja cha LED na kuboresha uaminifu na maisha ya huduma katika joto la juu la uendeshaji na mikondo. Zaidi ya hayo, utafiti umelenga kupanua safu za urefu wa wimbi zinazopatikana, hasa katika wigo wa kina wa UV-C kwa matumizi ya kuua vijidudu, ingawa nyenzo tofauti kama vile alumini nitraidi (AlN) zinahitajika. Mwenendo wa ujumuishaji wa kiwango cha mfumo, unaounganisha LED, viendeshi, na vihisi katika moduli mahiri, pia unaonekana wazi.