Spesifikasi LED 2020-PA0501L-AM - Pakej SMD - Warna Amber Penukar Fosfor - 12lm @ 50mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

2020-PA0501L-AM ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka khusus untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar. Tawaran terasnya ialah sumber cahaya Amber Penukar Fosfor yang boleh dipercayai dan memenuhi piawaian industri yang ketat untuk prestasi dan ketahanan persekitaran. Pasaran sasaran utama ialah sistem pencahayaan dalaman dan luaran automotif di mana output warna yang konsisten, kebolehpercayaan jangka panjang dalam keadaan teruk, dan faktor bentuk padat adalah keperluan kritikal.

Kelebihan utama LED ini termasuk kelayakannya mengikut piawaian AEC-Q102 untuk peranti optoelektronik diskret, memastikannya dapat menahan tekanan terma, mekanikal, dan persekitaran yang ketat dalam persekitaran automotif. Ia juga mematuhi arahan RoHS, REACH, dan bebas halogen, menjadikannya pilihan komponen yang mesra alam. Fluks bercahaya tipikal 12 lumen pada arus pacuan 50mA memberikan kecerahan yang mencukupi untuk pelbagai fungsi isyarat dan pencahayaan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi asas ditakrifkan di bawah keadaan ujian tertentu, biasanya pada suhu simpang (Tj) 25°C dan arus kehadapan (IF) 50mA.Fluks Bercahaya Tipikal (IV)ialah 12 lm, dengan minimum 8 lm dan maksimum 17 lm. Variasi ini ditangani oleh sistem pembin yang diterangkan kemudian.Voltan Kehadapan (VF)mempunyai nilai tipikal 3.0V, julat dari 2.50V hingga 3.50V. Pereka bentuk mesti mengambil kira julat voltan ini semasa mereka bentuk litar pemacu untuk memastikan pengawalan arus yang konsisten.

TheSudut Pandanganditentukan sebagai 120°, yang menerangkan rentang sudut di mana keamatan bercahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncaknya. Sudut pandangan yang luas ini adalah bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan yang luas dan sekata berbanding pancaran yang sangat fokus.

2.2 Penarafan Terma dan Maksimum Mutlak

Pengurusan terma adalah penting untuk jangka hayat dan kestabilan prestasi LED. Lembaran data menyediakan dua nilai untukRintangan Terma (Rth JS): nilai 'Sebenar' 58 K/W (tip.) dan nilai 'Elektrik' 41 K/W (tip.). Nilai 'Elektrik', yang diperoleh daripada pekali suhu voltan kehadapan, biasanya digunakan untuk anggaran suhu simpang dalam aplikasi praktikal. Rintangan terma yang lebih rendah menunjukkan penyingkiran haba yang lebih baik dari simpang LED ke titik pateri.

Penarafan Maksimum Mutlakmentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Had utama termasukArus Kehadapan Maksimum (IF)120 mA,Suhu Simpang Maksimum (TJ)150°C, dan julat suhu operasi (Topr) dari -40°C hingga +125°C. Peranti ini dinilai untukkepekaan ESD (HBM)8 kV, yang penting untuk proses pengendalian dan pemasangan.Pelesapan Kuasa Maksimum yang Dibenarkan (Pd)ialah 420 mW.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Peranti ini menggunakan tiga kriteria pembin berasingan.

3.1 Bin Fluks Bercahaya

LED dikategorikan berdasarkan output cahaya yang diukur pada 50mA:
• Bin E4:8 lm (Min) hingga 10 lm (Maks)
• Bin E5:10 lm (Min) hingga 13 lm (Maks)
• Bin E6:13 lm (Min) hingga 17 lm (Maks)

Bin khusus untuk lot pengeluaran tertentu mesti disahkan semasa membuat pesanan.

3.2 Bin Voltan Kehadapan

LED juga dibin berdasarkan susutan voltan kehadapan pada arus ujian:
• Bin 2527:2.50V (Min) hingga 2.75V (Maks)
• Bin 2730:2.75V (Min) hingga 3.00V (Maks)
• Bin 3032:3.00V (Min) hingga 3.25V (Maks)
• Bin 3235:3.25V (Min) hingga 3.50V (Maks)

Memilih LED dari bin voltan yang ketat boleh memudahkan reka bentuk pemacu dengan mengurangkan julat voltan bekalan yang diperlukan.

3.3 Struktur Pembin Warna

Lembaran data termasuk rajah kromatisiti (CIE 1931) yang menunjukkan koordinat warna sasaran untuk Amber Penukar Fosfor. Dua bin utama,YAdanYB, ditakrifkan dengan sempadan koordinat CIE x dan CIE y yang spesifik. Panjang gelombang dominan tipikal untuk warna amber ini adalah dalam julat 590-595 nm. Pembin yang ketat (toleransi ±0.005) memastikan variasi warna yang minimum antara LED yang berbeza dalam pemasangan, yang kritikal untuk pencahayaan estetik dan fungsi automotif.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Graf memberikan pandangan penting tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

TheTaburan Spektrum Relatifgraf menunjukkan satu puncak lebar ciri LED penukar fosfor, dengan pancaran utama di kawasan amber/kuning spektrum cahaya nampak.Ciri-ciri Rajah Tipikal Sinaranmenggambarkan taburan keamatan spatial, mengesahkan sudut pandangan 120° dengan corak hampir-Lambertian.

4.2 Kebergantungan Elektrik dan Terma

TheArus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod.Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapanlengkung adalah sub-linear; peningkatan arus menghasilkan pulangan yang berkurangan dalam output cahaya sambil menghasilkan lebih banyak haba.

TheFluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpanggraf adalah kritikal: output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Penyingkiran haba yang berkesan adalah perlu untuk mengekalkan kecerahan.Voltan Kehadapan Relatif vs. Suhu Simpanglengkung mempunyai pekali negatif, kira-kira -2 mV/°C, yang boleh digunakan untuk penderiaan suhu.

TheLengkung Penurunan Arus Kehadapanmentakrifkan arus berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri. Sebagai contoh, pada suhu pad pateri operasi maksimum 125°C, arus kehadapan mesti dikurangkan kepada 120 mA.Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkangraf mentakrifkan arus puncak (IFM) yang boleh ditangani LED untuk tempoh denyut pendek pada pelbagai kitar tugas, yang berguna untuk aplikasi pemudaran PWM atau strobo.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Mekanikal

LED menggunakan tapak kaki pakej "2020" standard, yang biasanya merujuk kepada dimensi kira-kira 2.0mm x 2.0mm. Lukisan mekanikal tepat dalam lembaran data menyediakan semua dimensi kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, tinggi, dan saiz/lokasi pad terma dan kenalan elektrik. Toleransi umumnya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Reka bentuk corak land disediakan untuk susun atur PCB. Ini termasuk dimensi untuk pad pateri untuk anod, katod, dan pad terma pusat. Mengikuti susun atur yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, konduksi terma yang betul ke PCB, dan mencegah tombstoning semasa alir semula. Pad terma adalah penting untuk penyingkiran haba dan mesti disambungkan dengan betul kepada tuangan kuprum pada PCB.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula

Komponen ini dinilai untuk suhu pateri maksimum 260°C selama 30 saat. Profil alir semula bebas plumbum standard boleh digunakan. Langkah berjaga-jaga mesti diambil untuk mengelakkan kejutan terma yang berlebihan. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) dinilai pada Tahap 2, bermakna peranti boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang sehingga satu tahun sebelum pateri tanpa memerlukan pembakaran. Jika melebihi, pembakaran mengikut piawaian IPC/JEDEC adalah perlu untuk mencegah popcorning semasa alir semula.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

• Kutub:Peranti tidak direka untuk operasi terbalik. Menggunakan voltan terbalik boleh menyebabkan kerosakan serta-merta.
• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai pada 8kV HBM, prosedur pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan.
• Kawalan Arus:LED adalah peranti pacuan arus. Ia mesti dikendalikan dengan pemacu arus malar, bukan sumber voltan malar, untuk mencegah pelarian terma.
• Pencemaran:Peranti mempunyai penarafan Kelas Ujian Sulfur A1, menunjukkan rintangan yang baik terhadap atmosfera yang mengandungi sulfur, tetapi pendedahan kepada pencemar lain masih harus diminimumkan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Penyahkodan Nombor Bahagian

Nombor bahagian2020-PA0501L-AMberstruktur seperti berikut:
• 2020:Nama keluarga produk (saiz pakej).
• PA:Kod warna untuk Amber Penukar Fosfor.
• 50:Arus ujian dalam miliamps (50 mA).
• 1:Jenis Bingkai Plumbum (1 = Bersadur Emas).
• L:Tahap Kecerahan (L = Rendah, relatif kepada bin lain dalam siri ini).
• AM:Menandakan gred aplikasi Automotif.

7.2 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Bahagian maklumat pembungkusan akan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Data ini adalah penting untuk memprogram mesin pick-and-place.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialahPencahayaan Automotif. Kegunaan khusus termasuk:
• Luar:Penunjuk isyarat belok, lampu penanda sisi, lampu siang hari (DRL) warna amber, lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL).
• Dalaman:Pencahayaan belakang papan pemuka, pencahayaan suis, pencahayaan ambien, lampu amaran dan penunjuk.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma:PCB harus mempunyai via terma yang mencukupi di bawah pad terma yang disambungkan ke satah tanah dalaman atau penyingkiran haba khusus untuk mengekalkan suhu simpang rendah, memastikan jangka hayat panjang dan output cahaya yang stabil.
• Reka Bentuk Optik:Kanta atau pandu cahaya mungkin diperlukan untuk membentuk pancaran 120° untuk aplikasi tertentu.
• Pemilihan Pemacu:Pilih IC pemacu LED gred automotif yang mampu membekalkan 50mA yang stabil (atau seperti yang diperlukan) merentasi julat voltan automotif penuh (contohnya, 9V-16V dengan perlindungan limpahan beban). Keupayaan pemudaran PWM sering diingini.
• Konfigurasi Siri/Selari:Untuk memacu berbilang LED, sambungan siri adalah lebih baik kerana ia memastikan arus yang sama melalui setiap unit, menjamin kecerahan seragam. Sambungan selari memerlukan pemadanan voltan kehadapan atau had arus individu yang teliti.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED gred komersial standard, pembeza utama 2020-PA0501L-AM ialahkelayakan AEC-Q102danjulat suhu operasi yang diperluaskan (-40°C hingga +125°C). Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi ruang enjin atau luaran di mana suhu melampau adalah biasa. Teknologi Amber Penukar Fosfor biasanya menawarkan kestabilan dan konsistensi warna yang lebih baik dari masa ke masa dan suhu berbanding LED amber resin dicelup lama. Penarafan ESD 8kV dan rintangan sulfur memberikan ketahanan tambahan untuk persekitaran automotif yang teruk.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Apakah perbezaan antara rintangan terma 'Sebenar' dan 'Elektrik'?
J1: Rintangan terma 'Sebenar' (Rth JS real) diukur menggunakan penderia suhu fizikal. Rintangan terma 'Elektrik' (Rth JS el) dikira daripada perubahan voltan kehadapan dengan suhu, kaedah yang lebih praktikal untuk anggaran suhu simpang in-situ dalam litar yang berfungsi.

S2: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan kuasa 3.3V?
J2: Tidak secara langsung. LED memerlukan kawalan arus. Perintang mudah dari bekalan 3.3V adalah mungkin tetapi tidak cekap dan kecerahan akan berbeza-beza dengan bin voltan kehadapan LED. Pemacu arus malar khusus sangat disyorkan untuk prestasi yang stabil.

S3: Bagaimana saya mentafsir kod pembin semasa membuat pesanan?
J3: Anda mesti menentukan Bin Fluks Bercahaya yang diperlukan (contohnya, E5), Bin Voltan Kehadapan (contohnya, 2730), dan Bin Warna (contohnya, YA) berdasarkan toleransi aplikasi anda untuk variasi. Pengilang akan membekalkan bahagian yang memenuhi ketiga-tiga kriteria bin yang ditentukan.

S4: Adakah LED ini sesuai untuk pemudaran PWM?
J4: Ya, LED adalah sesuai untuk pemudaran PWM. Graf keupayaan pengendalian denyut harus dirujuk untuk memastikan arus puncak dalam bentuk gelombang PWM tidak melebihi had untuk lebar denyut dan kitar tugas yang dipilih.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk lampu penanda sisi amber untuk kenderaan.
Keperluan:Memenuhi piawaian EMI/EMC automotif, beroperasi dari 9V-16V, bertahan kitaran suhu, dan mengekalkan warna dan kecerahan yang konsisten.
Pelaksanaan:Skema akan termasuk penapis input, IC pemacu LED buck-boost atau linear yang dinilai untuk kegunaan automotif, ditetapkan untuk menghantar 50mA. Empat LED 2020-PA0501L-AM akan disambung secara bersiri ke output pemacu. PCB akan mempunyai kawasan pad terma pepejal pada lapisan atas di bawah LED, disambungkan melalui berbilang via terma ke satah tanah dalaman yang besar untuk penyebaran haba. IC pemacu akan termasuk input pemudaran PWM yang disambungkan ke modul kawalan badan kenderaan. Semua komponen akan dipilih dari keluarga yang layak AEC-Q.

12. Prinsip Operasi

2020-PA0501L-AM ialah sumber cahaya keadaan pepejal berdasarkan cip semikonduktor, biasanya diperbuat daripada indium galium nitrida (InGaN) atau bahan serupa, yang memancarkan cahaya biru apabila terpincang kehadapan. Cahaya biru ini diserap oleh lapisan salutan fosfor (bahagian "Penukar Fosfor") yang didepositkan terus pada cip. Fosfor memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang, terutamanya di kawasan amber. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan pancaran amber spektrum lebar dari fosfor menghasilkan warna amber akhir yang dilihat oleh mata manusia. Kaedah ini membolehkan kawalan tepat ke atas titik warna dan kecekapan tinggi.

13. Trend Teknologi

Trend dalam pencahayaan LED automotif adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Ini mendorong pembangunan teknologi cip baru, fosfor maju dengan rintangan pemadaman terma yang lebih baik, dan reka bentuk pakej yang diperbaiki dengan rintangan terma yang lebih rendah. Terdapat juga pergerakan ke arah modul bersepadu yang menggabungkan berbilang LED, pemacu, dan optik ke dalam satu unit. Tambahan pula, permintaan untuk sistem pencahayaan pintar dan adaptif semakin meningkat, memerlukan LED yang boleh dikawal secara digital dengan kelajuan dan ketepatan tinggi. Teknologi asas terus berkembang untuk memberikan pemulihan warna yang lebih baik, jangka hayat yang lebih panjang, dan kos sistem yang lebih rendah untuk pengilang automotif.