LTPL-C036UVG395 UV LED Datasheet - 395nm Peak Wavelength - 3.7V Typ. - 4.4W Max. - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa bidhaa unawakilisha chanzo cha mwanga cha kisasa, chenye ufanisi wa nishati kilichoundwa kwa michakato ya kutibu kwa mionzi ya ultraviolet (UV) na matumizi mengine ya kawaida ya UV. Unafanikisha kuunganisha umri mrefu wa uendeshaji na uaminifu wa juu uliomo ndani ya teknolojia ya Light Emitting Diode (LED) na viwango vya ukali vinavyohusishwa kwa jadi na vyanzo vya mwanga vya UV vya kawaida. Muunganiko huu hutoa kubadilika kwa kubuni kwa kiasi kikubwa na kufungua njia mpya za taa za UV zenye hali imara kuchukua nafasi ya teknolojia za zamani za UV zisizo na ufanisi.

1.1 Vipengele na Faida Muhimu

• Integrated Circuit (I.C.) Compatibility: Imebuniwa kwa urahisi wa kuunganishwa katika mizunguko ya kisasa ya elektroniki na mifumo ya udhibiti.
• Kufuata Mahitaji ya Mazingira: Bidhaa hii inafuata kabisa amri ya Restriction of Hazardous Substances (RoHS) na inatengenezwa kwa kutumia mchakato usio na risasi (Pb-free).
• Kupunguza Gharama za Uendeshaji: Inatoa gharama za chini za uendeshaji kwa ujumla ikilinganishwa na vyanzo vya jadi vya UV kutokana na ufanisi wa juu wa umeme na kupunguzwa kwa matumizi ya nishati.
• Akiba ya Gharama za Matengenezo: Asili ya LED ya hali imara husababisha mahitaji ya matengenezo na gharama zinazohusiana kupunguzwa kwa kiasi kikubwa katika muda wote wa maisha ya bidhaa.
• Uhuru wa Ubunifu: Inawezesha aina mpya za umbo na miundo ya matumizi ambayo hapo awali yalizuiliwa na teknolojia ya taa za UV za kawaida.

2. Uchunguzi wa kina wa Vipimo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ya mwisho ambayo kuzidi kwao kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi na unapaswa kuepukwa katika miundo ya kuaminika.

• DC Forward Current (If): 1000 mA (Maximum)
• Power Consumption (Po): 4.4 W (Maximum)
• Operating Temperature Range (Topr): -40°C to +85°C
• Storage Temperature Range (Tstg): -55°C hadi +100°C
• Joto la Kiungo (Tj): 110°C (Upeo)

Critical Note: Uendeshaji wa muda mrefu wa LED chini ya hali ya upendeleo wa nyuma unaweza kusababisha uharibifu wa sehemu au kushindwa kwa mshtuko. Ulinzi sahihi wa mzunguko ni muhimu.

2.2 Electro-Optical Characteristics (Ta=25°C)

Vigezo hivi vinapimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (If = 700mA, Ta=25°C) na vinabainisha utendaji kikuu wa LED.

• Voltage ya Mbele (Vf): Thamani ya kawaida ni 3.7V, ikiwa na safu kutoka 2.8V (Chini) hadi 4.4V (Juu).
• Radiant Flux (Φe): Jumla ya nguvu ya mwanga inayotolewa katika wigo wa UV. Thamani ya kawaida ni 1240 mW, ikitofautiana kutoka kiwango cha chini cha 1050 mW hadi kiwango cha juu cha 1545 mW.
• Peak Wavelength (λp): Urefu wa wimbi ambao utoaji wa wigo ni mkubwa zaidi. Kwa kifaa hiki, umebainishwa kati ya 390 nm (Chini) na 400 nm (Juu), ukizunguka 395nm.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2): Pembe kamili ambayo ukubwa wa mnururisho ni nusu ya ukubwa wa juu zaidi (kawaida kwa 0°). Thamani ya kawaida ni 55°.
• Upinzani wa Joto (Rthjs): Kigezo hiki, kwa kawaida 5.0 °C/W, hupima upinzani wa mtiririko wa joto kutoka kwenye makutano ya semikondukta hadi kwenye sehemu ya kuuza. Thamani ya chini inaonyesha uwezo bora wa kutokomeza joto.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji, LED zimepangwa katika makundi ya utendaji. Msimbo wa bin umeandikwa kwenye kila mfuko wa ufungaji.

3.1 Uchambuzi wa Voltage ya Mbele (Vf)

LED zimegawanywa kulingana na kiwango cha voltage ya mbele kwenye 700mA.
V0: 2.8V - 3.2V
V1: 3.2V - 3.6V
V2: 3.6V - 4.0V
V3: 4.0V - 4.4V
Tolerance: ±0.1V

3.2 Radiant Flux (mW) Binning

LED zimepangwa kulingana na nguvu yao ya mwanga inayotolewa kwenye 700mA.
PR: 1050 mW - 1135 mW
RS: 1135 mW - 1225 mW
ST: 1225 mW - 1325 mW
TU: 1325 mW - 1430 mW
UV: 1430 mW - 1545 mW
Tolerance: ±10%

3.3 Peak Wavelength (Wp) Binning

LEDs zimegawanywa kulingana na urefu wa wimbi la upeo wa mionzi yao.
P3T: 390 nm - 395 nm
P3U: 395 nm - 400 nm
Toleo: ±3nm

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

4.1 Mabadiliko ya Mwangaza wa Jumla Unahusiana na Mkondo wa Mbele

Mkunjo huu unaonyesha kuwa pato la macho (mkondo wa mwangaza) huongezeka kwa kuongezeka kwa mkondo wa mbele, lakini si kwa mstari. Huwa unajaa kwenye mikondo ya juu kutokana na ongezeko la joto la makutano na kupungua kwa ufanisi. Wabunifu lazima wachague mkondo wa uendeshaji unaolinganisha ukubwa wa pato na ufanisi na umri wa muda mrefu.

4.2 Usambazaji wa Mwanga wa Jamaa

Mchoro wa wigo unathibitisha utoaji wa UV wa upana mwembamba unaozingiria karibu 395nm. Hii ni sifa ya LED za UV zenye msingi wa InGaN. Wigo mwembamba ni wa manufaa kwa matumizi yanayohitaji kuamilishwa kwa urefu maalum wa wimbi, kama vile viwasha-mwanga fulani katika resini zinazokauka kwa mwanga wa UV.

4.3 Muundo wa Mionzi (Pembe ya Kuona)

The radiation characteristic plot illustrates the spatial distribution of light. The typical 55° viewing angle indicates a moderately wide beam, suitable for applications requiring area illumination rather than a highly focused spot.

4.4 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

This fundamental curve demonstrates the exponential relationship typical of a diode. The forward voltage increases with current. The curve's slope in the operating region is related to the device's dynamic resistance.

4.5 Relative Radiant Flux vs. Junction Temperature

This is a critical curve for thermal management. It shows that the optical output of the LED decreases as the junction temperature (Tj) rises. Effective heat sinking is paramount to maintain stable, high output and to ensure long-term reliability.

5. Habari za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Muundo

Kifaa hiki kina kifurushi cha kusakinishwa kwenye uso. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na:
- Vipimo vyote vya mstari viko kwenye milimita (mm).
- Uvumilivu wa jumla wa vipimo ni ±0.2mm.
- Urefu wa lenzi na urefu/upana wa msingi wa seramiki vina uvumilivu mkali zaidi wa ±0.1mm.
- Pedi ya joto (mara nyingi pedi ya kati chini) imetengwa kimiani (isiyo na upande) kutoka kwa pedi za umeme za anode na cathode. Hii inaruhusu iunganishwe kwenye ndege ya ardhi au heatsink kwa usimamizi wa joto bila kusababisha mfupi wa umeme.

5.2 Mapendekezo ya Muundo wa Pad ya Kiambatisho cha PCB

Muundo wa alama ya mguu unaopendekezwa unatolewa kwa ajili ya muundo wa bodi ya mzunguko wa kuchapishwa (PCB). Hii inajumuisha ukubwa na nafasi kwa anode, cathode, na pad ya joto. Kufuata muundo huu kunahakikisha uuzaji sahihi, muunganisho wa umeme, na muhimu zaidi, uhamisho bora wa joto kutoka kwenye makutano ya LED hadi PCB.

6. Mwongozo wa Kuuza na Kukusanya

6.1 Wasifu wa Uuzaji wa Reflow

Wasifu wa kina wa joto dhidi ya wakati umetolewa kwa uuzaji wa reflow. Vigezo muhimu vinajumuisha:
- Kiwango cha mwinuko wa joto la awali.
- Joto na muda wa kuchovya (kupasha joto awali).
- Joto la kilele cha kuyeyusha tena (haipaswi kuzidi joto la juu kabisa lililoidhinishwa la LED).
- Kiwango cha kupoa. Mchakato wa kupoa kwa kasi haupendekezwi kwa sababu unaweza kusababisha mkazo wa joto.
Vidokezo Muhimu:
1. Vipimo vyote vya joto vinarejelea uso wa juu wa kifurushi cha LED.
2. Profaili inaweza kuhitaji marekebisho kulingana na mchanga maalum wa kuuza uliotumika.
3. Joto la chini kabisa la kuuza linalofanikisha muunganisho thabiti daima linatamaniwa ili kupunguza mkazo wa joto kwenye LED.
4. Kuuza kwa mkono, ikiwa ni lazima, kinapaswa kuwa na kikomo cha juu cha joto cha chuma cha 300°C kwa si zaidi ya sekunde 2, na kufanywa mara moja tu.
5. Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara tatu kwenye kifaa kilekile.

6.2 Usafishaji

Ikiwa usafishaji unahitajika baada ya kuuza, vimumunyisho vya aina ya pombe kama vile isopropyl alcohol (IPA) ndivyo vinapaswa kutumika. Vimumunyisho visivyobainishwa au vyenye nguvu vinaweza kuharibu nyenzo za kifurushi cha LED, lenzi, au vipengele vya ndani.

6.3 Njia ya Kuendesha

LEDs are current-driven devices. To ensure uniform brightness when multiple LEDs are connected in parallel within a circuit, it is strongly recommended to use an individual current-limiting resistor in series with each LED. This compensates for minor variations in the forward voltage (Vf) between individual devices, preventing current hogging and ensuring consistent performance and longevity across the array.

7. Packaging and Handling

7.1 Tape and Reel Specifications

LEDs zinazotolewa zimewekwa kwenye mkanda wa kubeba wenye mfumo wa kiwango cha tasnia na reeli kwa ajili ya usanikishaji wa kuchukua-na-kuweka kiotomatiki.
- Vipimo vya mkanda (ukubwa wa mfuko, umbali kati ya mifuko) vimebainishwa.
- Vipimo vya reeli (kipenyo cha inchi 7) vinatolewa, na uwezo wa juu wa vipande 500 kwa kila reeli.
- Mfuko tupu kwenye mkanda hufungwa kwa mkanda wa kifuniko.
- Ufungaji unalingana na vipimo vya EIA-481-1-B.
- Kiasi cha juu cha vipengele viwili mfululizo vilivyokosekana (mfuko tupu) huruhusiwa kulingana na kiwango cha ufungaji.

8. Takwimu za Kuaminika

Mpango kamili wa majaribio ya uaminifu ulitekelezwa, ukionyesha uthabiti wa bidhaa. Majaribio yote yalionyesha kushindwa sifuri kati ya sampuli kumi, ikionyesha uaminifu wa juu chini ya hali mbalimbali za mkazo.

• Low Temperature Operating Life (LTOL): -10°C joto la kifurushi, 700mA kwa masaa 1000.
• Room Temperature Operating Life (RTOL): 25°C ambient, 1000mA for 1000 hours.
• High Temperature Operating Life (HTOL): 85°C joto la kifaa, 60mA kwa masaa 1000.
• Maisha ya Uendeshaji Wenye Unyevu na Joto la Juu (WHTOL): 60°C / Unyevu wa Jamaa 90%, 350mA kwa masaa 500.
• Mshtuko wa Joto (TMSK): -40°C to +125°C, 100 cycles.
• High Temperature Storage: 100°C ambient for 1000 hours.

Vigezo vya Kufeli: Kifaa kinachukuliwa kimefeli ikiwa, baada ya kupimwa, voltage yake ya mbele (Vf) imebadilika zaidi ya ±10% au flux yake ya mnururisho (Φe) imepungua zaidi ya ±15% kutoka kwa thamani za kawaida za awali.

9. Vidokezo vya Utumizi na Mazingatio ya Ubunifu

9.1 Utumizi Mkuu: UV Curing

LED hii inafaa kabisa kwa matumizi ya UV curing, yanayojumuisha:
- Adhesive curing (mfano, katika usanikishaji wa elektroniki, vifaa vya matibabu).
- Ink and coating curing (mfano, uchapishaji, conformal coatings).
- Uwekaji wa resini kwa uchapishaji wa 3D (polimeresheni ya vat).
Wavelength ya 395nm ni bora kwa kuanzisha aina nyingi za vi-anza-mwanga vinavyotumika katika mchanganyiko wa viwanda.

9.2 Matumizi Mengine ya UV

- Uthibitishaji wa sarafu na hati.
- Uchunguzi usioharibifu (uchunguzi wa kuingilia mwanga wa fluorescent).
- Tiba ya mwanga ya matibabu na upambo (chini ya mwongozo unaofaa wa matibabu na uthibitisho wa kifaa).
- Usafishaji wa hewa na maji (wakati unachanganywa na vichocheo vinavyofaa).

9.3 Critical Design Considerations

1. Usimamizi wa Joto: Hiki ndicho kipengele kimoja muhimu zaidi kwa utendaji na maisha ya taa. Upinzani mdogo wa joto (5°C/W) unafaa tu ikiwa LED imewekwa vizuri kwenye heatsink inayotoshea. Joto la makutano (Tj) lazima lishikewe chini iwezekanavyo, kwa bora chini sana ya kiwango cha juu cha 110°C.
2. Kuendesha kwa Mkondo wa Thabiti: Tumia daima kichocheo cha LED chenye mkondo wa mara kwa mara, sio chanzo cha voltage ya mara kwa mara. Hii inahakikisha mwanga utoaji thabiti na kulinda LED kutokana na kukimbia kwa joto.
3. Ulinzi wa ESD: Ingawa haijoelezwa wazi kwa LED hii ya nguvu, kushughulika na tahadhari zinazofaa za Utoaji Umeme wa Tuli (ESD) inachukuliwa kuwa mazoea mazuri kwa vifaa vyote vya semiconductor.
4. Muundo wa Optical: Fikiria optics za sekondari (lensi, vikunjia) ikiwa muundo maalum wa mwale unahitajika, kwani pembe ya asili ya kuona ni 55°.

10. Ulinganishi wa Kiufundi na Mazingira ya Soko

LED hii inawakilisha mageuzi ya vyanzo vya mwanga wa UV. Ikilinganishwa na teknolojia za jadi kama vile taa za zebaki, inatoa faida tofauti:
- Mara Mara Kuwasha/Kuzima: Hakuna muda wa kujotoa au kupoa.
- Maisha Marefu: Elfu kumi za masaa dhidi ya maelfu kwa taa.
- Ufanisi: Ufanisi wa juu wa ubadilishaji wa umeme-kwa-mwanga, kupunguza gharama za nishati.
- Compact Size & Design Flexibility: Inawezesha muundo wa bidhaa ndogo na za ubunifu zaidi.
- Kirafiki kwa Mazingira: Hauna zebaki, inatii RoHS, na inapunguza taka hatari.
- Uchanganifu wa Wigo: Inatoa kilele chembamba kwenye ~395nm bila wigo mpana na mnururisho wa infrared (joto) wa taa, ambao unaweza kuwa muhimu kwa nyuzinyuzi nyeti.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q1: Je, ni mkondo wa kawaida wa uendeshaji wa LED hii?
A1: Ingawa inaweza kushughulikia hadi 1000mA, sifa za umeme-optiki na binning zimebainishwa kwa 700mA, ambayo ni hatua ya kawaida ya uendeshaji inayopendekezwa inayolinganisha pato na ufanisi.

Q2: Kwa nini pedi ya joto haina umeme?
A2: Hii inaruhusu wabunifaji kuungana pad moja kwa moja kwenye eneo kubwa la shaba (ardhi ya joto) kwenye PCB kwa ajili ya utoaji wa joto wa juu zaidi bila wasiwasi wa kuunda mzunguko mfupi wa umeme na anode au cathode.

Q3: Je, naweza kuendesha taa nyingi za LED sambamba kutoka kwa chanzo kimoja cha sasa?
A3: Haipendekezwi bila kupinga mfululizo wa kibinafsi kwa kila LED. Kwa sababu ya tofauti za asili katika Vf, taa za LED sambamba hazitashiriki sasa sawasawa, na kusababisha kutofautiana kwa mwangaza na uwezekano wa sasa kupita kiasi katika vifaa vingine.

Q4: Je, ninatafsirije msimbo wa bin?
A4: Msimbo ulio kwenye mfuko (mfano, V1/ST/P3U) unakuambia kikundi maalum cha utendaji cha LED hiyo: Bin yake ya Voltage ya Mbele (V1), Bin yake ya Flux ya Mionzi (ST), na Bin yake ya Urefu wa Wimbi la Kilele (P3U). Hii inaruhusu uteuzi sahihi katika matumizi yanayohitaji mechi ya vigezo iliyokazwa.

12. Kanuni za Uendeshaji na Teknolojia

Hii ni chanzo cha mwanga kinachotegemea semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi nishati yake ya pengo la bendi inatumika, elektroni na mashimo hujumuika tena katika eneo lenye shughuli la chip, huku ikitoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi wa 395nm unapatikana kwa kubuni pengo la bendi la nyenzo za semiconductor zinazotumiwa, kwa kawaida alumini galliamu nitrati (AlGaN) au indiamu galliamu nitrati (InGaN) zenye muundo maalum. Mwanga wa UV hutolewa kupitia kifurushi cha uwazi ambacho kinabeba lenzi ili kuunda boriti ya pato.

13. Mienendo ya Sekta na Mtazamo wa Baadaye

Soko la UV LED liko katika ukuaji mkubwa, unaoendeshwa na:
1. Uondoaji wa Taa za Zebaki: Kanuni za kimataifa kama vile Mkataba wa Minamata zinaharakisha kupitishwa kwa njia mbadala zisizo na zebaki.
2. Maendeleo katika Ufanisi na Nguvu: Continuous R&D is improving the wall-plug efficiency (WPE) and maximum output power of UV-C, UV-B, and UV-A LEDs, making them viable for more demanding applications.
3. Udogo na Ujumuishaji: UV LEDs inaruhusu vifaa vya kubebeka vinavyotumia betri kwa ajili ya usafi, kukausha, na kugundua, na kufungua soko jipya la watumiaji na wataalamu.
4. Mifumo Yenye Akili na Yenye Muunganisho: Uunganishaji na vihisi na majukwaa ya IoT unaruhusu udhibiti sahihi wa kipimo na ufuatiliaji wa mbali katika mifumo ya kukausha na kusafisha. Bidhaa iliyorekodiwa hapa ni sehemu ya mwelekeo huu mpana wa kuelekea suluhisho za UV zenye nguvu, zinazotegemeka, na zinazoweza kudhibitiwa za hali ngumu.