Spesifikasi LED Merah 2020 Cube Light - Pakej SMD - 2.2V Tipikal - 140mA - 26 lm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk 2020 Cube Light, iaitu LED merah Permukaan-Pasang Peranti (SMD) berkelipan tinggi yang direka terutamanya untuk persekitaran pencahayaan automotif yang mencabar. Komponen ini dicirikan oleh saiz padanya yang padat 2020, pembinaan yang kukuh, dan parameter prestasi yang disesuaikan untuk kebolehpercayaan di bawah keadaan operasi yang keras. Kelebihan terasnya termasuk pematuhan kepada piawaian kelayakan automotif yang ketat, sudut pandangan yang luas untuk pencahayaan seragam, dan pensijilan pematuhan alam sekitar.

Pasaran sasaran utama ialah industri automotif, di mana ia sesuai untuk pelbagai fungsi pencahayaan isyarat dalaman dan luaran. Reka bentuk ini mengutamakan kestabilan jangka panjang, prestasi terma, dan rintangan kepada tekanan persekitaran yang biasa ditemui dalam aplikasi kenderaan.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik & Optik

Prestasi fotometrik utama LED ditakrifkan pada arus ujian piawai 140mA. Output fluks bercahaya tipikal ialah 26 lumen (lm), dengan minimum yang ditetapkan 23 lm dan maksimum 39 lm, mengambil kira pembin pengeluaran. Panjang gelombang dominan biasanya 614 nm, meletakkannya dengan kukuh dalam spektrum merah, dengan julat dari 612 nm hingga 627 nm. Sudut pandangan luas 120 darjah (dengan toleransi ±5°) memastikan corak sinaran yang luas, yang bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas atau keterlihatan dari pelbagai sudut.

2.2 Parameter Elektrik

Voltan kehadapan (Vf) pada keadaan ujian 140mA mempunyai nilai tipikal 2.2V, berjulat dari minimum 1.75V hingga maksimum 2.75V. Arus kehadapan berterusan mutlak maksimum dinilai pada 250 mA. Untuk keadaan lonjakan (lebar denyut ≤10 μs, kitar tugas 0.005), peranti ini boleh menahan arus lonjakan (IFM) sehingga 1000 mA. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa LED ini tidak direka untuk operasi pincang songsang.

2.3 Penarafan Terma & Kebolehpercayaan

Pengurusan terma adalah kritikal untuk jangka hayat LED. Rintangan terma sambungan-ke-titik pateri ditentukan dengan dua nilai: hasil kaedah elektrik 16-18 K/W dan hasil kaedah sebenar 23-26 K/W. Suhu sambungan maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 150°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -40°C hingga +125°C, sepadan dengan ekstrem yang diperlukan untuk penggunaan automotif. Ia mempunyai perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD) dinilai pada 2 kV (Model Badan Manusia). Komponen ini juga layak untuk pateri alir semula tanpa plumbum dengan suhu puncak 260°C selama 30 saat.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Memahami bin ini adalah penting untuk konsistensi reka bentuk.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

LED dikumpulkan berdasarkan output cahaya mereka pada 140mA. Bin utama ialah E9 (23-27 lm), F1 (27-33 lm), dan F2 (33-39 lm). Nilai tipikal 26 lm berada dalam bin E9.

3.2 Pembin Voltan Kehadapan

Komponen juga dibin mengikut penurunan voltan kehadapan mereka. Bin utama termasuk 1720 (1.75-2.0V), 2022 (2.0-2.25V), 2225 (2.25-2.5V), dan 2527 (2.5-2.75V). Nilai tipikal 2.2V sepadan dengan bin 2022.

3.3 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna (panjang gelombang) dikawal ketat melalui bin seperti 1215 (612-615 nm), 1518 (615-618 nm), sehingga 2427 (624-627 nm). Nilai tipikal 614 nm berada dalam bin 1215.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Lengkung IV dan Fluks Bercahaya Relatif

Graf Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan menunjukkan hubungan eksponen ciri. Lengkung Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi akhirnya akan tepu dan boleh menurunkan kecekapan dan jangka hayat pada arus yang lebih tinggi melebihi cadangan.

4.2 Kebergantungan Suhu

Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Sambungan adalah kritikal untuk reka bentuk terma. Ia menunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu sambungan meningkat. Graf Anjakan Panjang Gelombang Dominan vs. Suhu Sambungan menunjukkan warna akan berubah (biasanya ke arah panjang gelombang yang lebih panjang) apabila suhu meningkat, yang mesti dipertimbangkan dalam aplikasi kritikal warna.

4.3 Taburan Spektrum dan Penurunan Kadar

Graf Taburan Spektrum Relatif mengesahkan puncak pancaran merah jalur sempit. Lengkung Penurunan Kadar Arus Kehadapan mewajibkan pengurangan arus berterusan maksimum yang dibenarkan apabila suhu pad pateri meningkat untuk mengelakkan melebihi suhu sambungan maksimum. Sebagai contoh, pada suhu pad 125°C, arus mesti diturunkan kadarnya kepada 250 mA.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

Komponen ini menggunakan pakej SMD 2020 piawai (saiz pad 2.0mm x 2.0mm). Lukisan mekanikal menentukan dimensi tepat, termasuk ketinggian keseluruhan, butiran bingkai plumbum, dan geometri kanta. Toleransi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, pemindahan haba, dan kestabilan mekanikal semasa alir semula dan operasi. Kekutuban ditunjukkan oleh penanda tertentu atau konfigurasi pin pada badan komponen, yang mesti diperhatikan semasa penempatan.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

LED ini serasi dengan proses pateri alir semula tanpa plumbum piawai. Profil pateri alir semula terperinci disediakan, menentukan parameter kritikal: cerun pemanasan awal, masa rendaman dan suhu, masa di atas likuidus (TAL), suhu puncak (260°C maks selama 30 saat), dan kadar penyejukan. Pematuhan kepada profil ini adalah penting untuk mengelakkan kejutan terma, kecacatan sendi pateri, atau kerosakan pada pakej LED. Langkah berjaga-jaga umum termasuk menggunakan perlindungan ESD yang sesuai semasa pengendalian, mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, dan memastikan persekitaran pateri bebas daripada bahan cemar seperti sulfur.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

Bahagian dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gelendong piawai yang sesuai untuk mesin pemasangan pick-and-place automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gelendong, jarak poket, dan orientasi. Nombor bahagian mengikut struktur tertentu:2020 - UR - 140 - D - M - AM.
- 2020: Keluarga produk.
- UR: Warna (Merah).
- 140: Arus Ujian dalam mA.
- D: Jenis Bingkai Plumbum (Au + gam putih).
- M: Tahap Kecerahan (Sederhana).
- AM: Penetapan aplikasi automotif.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pencahayaan automotif. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL), lampu gabungan belakang (lampu belakang/berhenti), lampu penanda sisi, dan pencahayaan ambien dalaman. Kelayakan AEC-Q102 dan julat suhu luasnya menjadikannya sesuai untuk persekitaran keras ini.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Litar Pemacu:Pemadu arus malar sangat disyorkan untuk memastikan output cahaya stabil dan mengelakkan pelarian terma, kerana voltan kehadapan LED mempunyai pekali suhu negatif.
Pengurusan Terma:Susun atur PCB mesti memudahkan penyebaran haba. Gunakan reka bentuk pad pateri yang disyorkan, pastikan kawasan kuprum yang mencukupi disambungkan ke pad terma, dan pertimbangkan laluan terma sistem keseluruhan untuk mengekalkan suhu pad pateri dalam had selamat untuk arus operasi yang dikehendaki.
Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120° mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pandu cahaya) untuk membentuk pancaran untuk aplikasi tertentu. Potensi anjakan panjang gelombang dengan suhu harus dinilai untuk kegunaan sensitif warna.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED gred komersial generik, pembeza utama komponen ini ialah kelayakan gred automotifnya (AEC-Q102), julat suhu operasi yang diperluas (-40°C hingga +125°C), dan ujian kebolehpercayaan khusus (contohnya, Ujian Sulfur Kelas A1). Ia juga mematuhi keperluan Bebas Halogen, yang semakin penting atas sebab alam sekitar dan kebolehpercayaan dalam elektronik automotif. Gabungan tahap kecerahan sederhana (26 lm tipikal) dengan pembinaan kukuh menawarkan penyelesaian seimbang untuk aplikasi di mana kebolehpercayaan diutamakan berbanding kecerahan muktamad.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada arus maksimum mutlaknya 250mA secara berterusan?
J: Tidak semestinya. Penarafan 250mA adalah maksimum mutlak di bawah keadaan tertentu. Arus operasi berterusan yang selamat bergantung pada reka bentuk terma. Anda mesti menggunakan lengkung penurunan kadar arus kehadapan berdasarkan suhu pad pateri (Ts) yang diukur atau dianggarkan anda. Sebagai contoh, jika Ts ialah 100°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah daripada 250mA.

S: Apakah perbezaan antara rintangan terma sebenar dan elektrik (Rth JS)?
J: Kaedah elektrik menggunakan parameter elektrik sensitif suhu LED untuk menganggarkan suhu sambungan, manakala kaedah sebenar mungkin menggunakan sensor fizikal. Nilai kaedah sebenar (23-26 K/W) secara amnya dianggap lebih konservatif dan boleh dipercayai untuk pengiraan reka bentuk terma.

S: Spesifikasi menyebut Ujian Sulfur. Mengapa ini penting?
J: Atmosfera yang mengandungi sulfur (contohnya, dari getah tertentu, gasket, atau persekitaran perindustrian) boleh mengakis bingkai plumbum berasaskan perak, membawa kepada kegagalan. Penarafan Ujian Sulfur Kelas A1 menunjukkan peranti telah lulus ujian khusus untuk rintangan kakisan sulfur, yang penting untuk kebolehpercayaan jangka panjang dalam pemasangan automotif tertutup.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Pertimbangkan untuk mereka bentuk modul lampu berhenti belakang menggunakan LED ini. Sekumpulan 10 LED bersiri memerlukan pemadu yang mampu menyediakan 140mA pada kira-kira 22V (10 * 2.2V tipikal), ditambah ruang kepala. PCB mesti direka dengan via terma di bawah pad terma setiap LED, menyambung ke satah bumi dalaman yang besar untuk penyebaran haba. Lengkung penurunan kadar mesti dirujuk: jika suhu PCB berhampiran LED mencapai 80°C dalam persekitaran ambien kes terburuk, arus maksimum yang dibenarkan setiap LED mesti diperiksa dan berpotensi dikurangkan dari 140mA untuk memastikan suhu sambungan kekal di bawah 150°C. Simulasi optik akan digunakan untuk menyusun LED dan mereka bentuk penyebar untuk memenuhi piawaian taburan keamatan bercahaya dan keseragaman yang diperlukan untuk lampu berhenti automotif.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya berasaskan semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi voltan kehadapan cirinya (Vf) dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi bahan khusus semikonduktor (mungkin berdasarkan AlInGaP untuk pancaran merah) menentukan panjang gelombang dominan cahaya yang dipancarkan. Pakej SMD menggabungkan bingkai plumbum untuk sambungan elektrik dan konduksi terma, kanta silikon untuk melindungi cip dan membentuk output cahaya, dan rongga pantulan putih untuk meningkatkan kecekapan pengekstrakan cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend dalam pencahayaan LED automotif terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), ketumpatan kuasa yang lebih besar, dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Ini membolehkan modul pencahayaan yang lebih kecil dan lebih cekap tenaga. Terdapat juga tumpuan pada fungsi lanjutan seperti pancaran pemanduan adaptif (ADB) dan komunikasi melalui cahaya (Li-Fi), walaupun ini biasanya memerlukan komponen yang lebih kompleks. Untuk fungsi isyarat standard, penekanan kekal pada komponen yang dioptimumkan kos, sangat boleh dipercayai, dan layak seperti yang diterangkan, dengan penambahbaikan berterusan dalam prestasi terma dan jangka hayat di bawah operasi suhu tinggi.