Dokumen Teknikal Bahasa Melayu - Spesifikasi Lampu LED Dwiwarna 209UYOSUGC/S530-A3 (Oren/Hijau) - 20mA - 3.3V Tipikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

209UYOSUGC/S530-A3 ialah lampu LED permukaan-mount yang padat, direka untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar. Ia menggabungkan dua cip semikonduktor dalam satu pakej tunggal, membolehkan pancaran dua warna berbeza: Oren Cemerlang dan Hijau Cemerlang. Konfigurasi dwiwarna ini memberikan fleksibiliti reka bentuk untuk penunjuk status, isyarat pelbagai keadaan, dan pencahayaan estetik dalam peranti elektronik yang mempunyai ruang terhad.

Kelebihan teras produk ini terletak pada teknologi cip yang dipadankan, yang memastikan keluaran cahaya seragam dan sudut pandangan lebar yang konsisten merentasi kedua-dua warna. Dibina dengan kebolehpercayaan keadaan pepejal, ia menawarkan jangka hayat operasi yang jauh lebih panjang berbanding mentol pijar tradisional. Peranti ini direka untuk operasi kuasa rendah, menjadikannya serasi dengan logik pemacu litar bersepadu (IC), dan ia mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama termasuk RoHS, EU REACH, dan keperluan Bebas Halogen.

Pasaran sasaran merangkumi elektronik pengguna dan periferal pengkomputeran di mana penunjuk status yang boleh dipercayai, kos rendah dan pelbagai fungsi diperlukan. Aplikasi utamanya termasuk televisyen, monitor komputer, telefon dan pelbagai komponen komputer.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Prestasi LED ditakrifkan di bawah keadaan piawai (Ta=25°C). Peranti ini mengandungi dua jenis cip berbeza, ditetapkan UYO (Oren Cemerlang) dan SUG (Hijau Cemerlang), setiap satu dengan parameter unik.

Voltan Ke Hadapan (VF):Cip UYO (Oren) mempunyai voltan ke hadapan tipikal 2.0V (min 1.7V, maks 2.4V) pada arus ujian 20mA. Cip SUG (Hijau) beroperasi pada voltan ke hadapan tipikal yang lebih tinggi iaitu 3.3V (min 2.7V, maks 3.7V) di bawah keadaan 20mA yang sama. Perbezaan ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar, terutamanya apabila memacu kedua-dua warna dari rel voltan yang sama, kerana ia mungkin memerlukan perintang pembatas arus dengan nilai berbeza atau pemacu arus malar.

Keamatan Bercahaya (IV):Keamatan bercahaya tipikal untuk cip UYO ialah 200 milikandela (mcd), dengan minimum 100 mcd. Cip SUG menawarkan keluaran tipikal yang lebih tinggi iaitu 320 mcd, dengan minimum 160 mcd. Parameter ini mentakrifkan kecerahan yang dilihat bagi LED.

Sudut Pandangan (2θ1/2):Kedua-dua cip menawarkan sudut pandangan lebar tipikal 50 darjah. Ini mentakrifkan penyebaran sudut di mana keamatan bercahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncaknya, memastikan keterlihatan yang baik dari pelbagai perspektif.

Ciri-ciri Spektrum:Cip UYO memancarkan pada panjang gelombang puncak (λp) 611 nm dan panjang gelombang dominan (λd) 605 nm, ciri kawasan oren-merah. Lebar jalur spektrumnya (Δλ) ialah 17 nm. Cip SUG memancarkan pada panjang gelombang puncak 518 nm dan panjang gelombang dominan 525 nm (hijau), dengan lebar jalur spektrum yang lebih luas iaitu 35 nm.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Parameter Elektrik

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak boleh dilampaui di bawah sebarang keadaan operasi.

Arus Ke Hadapan Berterusan (IF):Arus ke hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan untuk kedua-dua cip UYO dan SUG ialah 25 mA. Beroperasi melebihi had ini berisiko menyebabkan kegagalan katastrofik disebabkan oleh pemanasan melampau.

Voltan Songsang (VR):Voltan songsang maksimum yang boleh dikenakan ialah 5V. Melebihi ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.

Pelesapan Kuasa (Pd):Pelesapan kuasa maksimum untuk cip UYO ialah 60 mW, manakala untuk cip SUG ialah 90 mW. Penarafan ini mengambil kira jumlah haba yang dijana dalam pakej.

Arus Songsang (IR):Pada voltan songsang maksimum 5V, arus songsang maksimum ialah 10 μA untuk UYO dan 50 μA untuk SUG, menunjukkan ciri kebocoran simpang diod.

3. Spesifikasi Terma dan Alam Sekitar

Suhu Operasi (Topr):Peranti ini dinilai untuk operasi berterusan dalam julat suhu ambien -40°C hingga +85°C.

Suhu Penyimpanan (Tstg):Peranti ini boleh disimpan tanpa kuasa yang dikenakan dalam julat suhu -40°C hingga +100°C.

Suhu Paterian (Tsol):Pakej ini serasi dengan proses paterian alir balik. Profil yang disyorkan termasuk suhu puncak 260°C untuk tempoh maksimum 5 saat. Ini adalah parameter kritikal untuk pemasangan PCB untuk mengelakkan kerosakan pada resin epoksi atau ikatan wayar dalaman.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Ciri-ciri Cip UYO (Oren)

Lengkung yang disediakan memberikan perwakilan grafik bagi kelakuan utama. LengkungKeamatan Relatif vs. Panjang Gelombangmenunjukkan puncak tajam berpusat sekitar 611 nm, mengesahkan warna oren. CorakKearahanmenggambarkan sudut pandangan 50 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan menurun secara simetri dari paksi pusat.

LengkungArus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (I-V)adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Untuk cip UYO, voltan meningkat dengan mendadak sekali ambang hidup dilalui, kemudian meningkat lebih perlahan dengan arus. LengkungKeamatan Relatif vs. Arus Ke Hadapanmenunjukkan bahawa keluaran cahaya meningkat secara linear dengan arus sehingga maksimum dinilai, yang penting untuk kawalan pendiaran analog.

LengkungKeamatan Relatif vs. Suhu Ambienmenunjukkan pemadaman terma: apabila suhu meningkat, kecekapan bercahaya dan keamatan keluaran menurun. LengkungArus Ke Hadapan vs. Suhu Ambien(pada voltan malar) menunjukkan bahawa untuk voltan yang dikenakan tetap, arus ke hadapan akan meningkat apabila suhu meningkat, yang merupakan ciri pekali suhu negatif diod untuk voltan ke hadapan. Ini boleh membawa kepada pelarian terma jika tidak diuruskan dengan betul dengan litar pembatas arus.

4.2 Ciri-ciri Cip SUG (Hijau)

Lengkung cip SUG mengikut trend yang sama tetapi dengan nilai berangka yang berbeza. Lengkung I-Vnya bermula pada voltan yang lebih tinggi, konsisten dengan Vf tipikal 3.3V. Hubungan keamatan vs. arus juga linear. Lengkung tambahan,Koordinat Kromatisiti vs. Arus Ke Hadapan, disediakan untuk cip hijau. Lengkung ini adalah penting kerana ia menunjukkan bagaimana warna yang dilihat (koordinat x,y pada carta CIE) mungkin berubah sedikit dengan perubahan arus pemacu, yang merupakan kesan yang lebih ketara dalam LED InGaN (hijau/biru) berbanding LED AlGaInP (merah/oren).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini menggunakan pakej permukaan-mount piawai. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi adalah dalam milimeter; ketinggian flang komponen mestilah kurang daripada 1.5mm; dan toleransi umum untuk dimensi yang tidak ditentukan ialah ±0.25mm. Lukisan dimensi biasanya menunjukkan panjang, lebar dan ketinggian badan, jarak lead (pic), dan lokasi pengecam katod (selalunya takuk, sisi rata, atau titik hijau pada pakej). Tafsiran yang betul bagi lukisan ini adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB untuk memastikan penempatan dan paterian yang betul.

6. Panduan Paterian dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan.Pembentukan Lead:Jika lead perlu dibengkokkan (untuk varian lubang tembus atau penempatan SMT yang luar biasa), pembengkokan mesti berlaku sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi, mesti dilakukan sebelum paterian, dan mesti mengelakkan tekanan pada pakej. Pemotongan lead harus dilakukan pada suhu bilik.

Penyimpanan:LED harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif. Jangka hayat rak dari penghantaran ialah 3 bulan. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga 1 tahun), atmosfera nitrogen tertutup dengan bahan pengering adalah disyorkan. Elakkan perubahan suhu mendadak dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi.

Proses Paterian:Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi. Keadaan yang disyorkan adalah:

- Paterian Tangan:Suhu hujung besi ≤300°C (30W maks), masa ≤3 saat.

- Paterian Gelombang/CELUP:Pemanasan awal ≤100°C untuk ≤60 saat, mandian pateri ≤260°C untuk ≤5 saat.

Graf profil paterian adalah disyorkan, menunjukkan peningkatan beransur-ansur, puncak berterusan, dan fasa penyejukan terkawal untuk meminimumkan kejutan terma. Elakkan tekanan pada lead pada suhu tinggi. Jangan pateri peranti lebih daripada sekali menggunakan kaedah celup atau tangan. Lindungi peranti daripada kejutan mekanikal sehingga ia sejuk ke suhu bilik selepas paterian. Penyejukan paksa pantas tidak disyorkan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Produk ini dihantar dalam pembungkusan tahan lembap, anti-statik untuk melindunginya daripada nyahcas elektrostatik (ESD) dan kerosakan alam sekitar semasa pengangkutan dan penyimpanan. Hierarki pembungkusan adalah: LED diletakkan dalam beg anti-statik (200-500 keping setiap beg). Enam beg dibungkus ke dalam satu kotak dalaman. Sepuluh kotak dalaman dibungkus ke dalam satu kotak utama (luar).

Label pada pembungkusan mengandungi beberapa kod:

- CPN:Nombor Bahagian Pelanggan.

- P/N:Nombor Bahagian Pengilang (209UYOSUGC/S530-A3).

- QTY:Kuantiti dalam pakej.

- CAT:Pangkat Keamatan Bercahaya (bin).

- HUE:Pangkat Panjang Gelombang Dominan (bin).

- REF:Pangkat Voltan Ke Hadapan (bin).

- LOT No:Nombor lot pembuatan untuk kebolehjejakan.

Maklumat binning ini (CAT, HUE, REF) adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna atau kecerahan yang ketat, kerana ia membolehkan pemilihan LED dari kumpulan prestasi tertentu.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

Litar Aplikasi Tipikal:Kaedah pemacu yang paling biasa ialah perintang pembatas arus bersiri. Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - Vf_LED) / If, di mana Vf_LED ialah voltan ke hadapan cip tertentu yang didorong (UYO atau SUG) pada arus yang dikehendaki (If, biasanya 20mA atau kurang). Menggunakan satu perintang untuk kedua-dua LED secara selari tidak disyorkan kerana ciri Vf mereka yang berbeza; mereka harus didorong oleh perintang berasingan atau ditukar secara bebas.

Susun Atur PCB:Tapak kaki PCB mesti sepadan dengan dimensi pakej dengan tepat. Pastikan orientasi katod/anod adalah betul pada susun atur. Sediakan kawasan kuprum yang mencukupi untuk penyebaran haba jika beroperasi berhampiran penarafan maksimum, walaupun untuk penggunaan penunjuk tipikal pada 20mA, ini kurang kritikal.

Pemultipleksan:Untuk aplikasi yang memerlukan kawalan bebas kedua-dua warna, LED dwiwarna boleh disambungkan dalam konfigurasi katod sepunya atau anod sepunya (spesifikasi menyatakan ini adalah jenis dwiwarna, membayangkan dua terminal setiap warna, kemungkinan peranti 4-pin). Ini membolehkannya didorong oleh pin GPIO mikropengawal atau pemacu LED IC khusus dengan keupayaan pemultipleksan, menjimatkan pin I/O.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama 209UYOSUGC/S530-A3 ialahkeupayaan dwi-cip, dwiwarna dalam satu pakej SMT tunggal. Berbanding dengan menggunakan dua LED satu warna berasingan, ini menjimatkan ruang PCB, memudahkan pemasangan (satu penempatan vs. dua), dan memastikan penjajaran sempurna bagi dua sumber cahaya. Pemadanan cip untuk keluaran seragam dan sudut pandangan adalah ciri kualiti utama yang tidak selalu hadir dalam alternatif kos rendah.

Pematuhannya dengan piawaianBebas Halogen(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm),RoHS, danREACHmenjadikannya sesuai untuk produk yang dijual di pasaran yang dikawal alam sekitar seperti Kesatuan Eropah. Sudut pandangan lebar yang ditentukan (50°) memberikan keterlihatan luar paksi yang lebih baik daripada LED sudut sempit, yang menguntungkan untuk penunjuk panel.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu kedua-dua LED oren dan hijau secara serentak pada 20mA penuh mereka?

J: Dari segi elektrik, ya, jika mereka berada pada litar bebas. Walau bagaimanapun, pertimbangkan jumlah pelesapan kuasa dalam pakej. Operasi serentak pada 20mA akan menghasilkan Pd_UYO ~40mW dan Pd_SUG ~66mW (menggunakan Vf tipikal). Penjanaan haba gabungan mesti diuruskan dalam had terma pakej, terutamanya pada suhu ambien tinggi.

S: Mengapakah voltan ke hadapan sangat berbeza antara cip oren dan hijau?

J: Ini disebabkan oleh bahan semikonduktor asas. Cip oren menggunakan AlGaInP, yang mempunyai tenaga jurang jalur yang lebih rendah, menghasilkan voltan ke hadapan yang lebih rendah (~2.0V). Cip hijau menggunakan InGaN, yang mempunyai jurang jalur yang lebih tinggi, memerlukan voltan ke hadapan yang lebih tinggi (~3.3V) untuk mencapai suntikan pembawa dan penggabungan semula yang memancarkan foton tenaga lebih tinggi (panjang gelombang lebih pendek).

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod 'CAT', 'HUE', dan 'REF' pada label?

J: Ini adalah kod binning. Pengilang menguji LED dan mengasingkannya ke dalam kumpulan (bin) berdasarkan prestasi yang diukur. 'CAT' mengumpulkan LED mengikut keamatan bercahaya (cth., 160-200 mcd, 200-240 mcd untuk SUG). 'HUE' mengumpulkan mengikut panjang gelombang dominan (cth., 520-525 nm, 525-530 nm untuk SUG). 'REF' mengumpulkan mengikut voltan ke hadapan. Memesan bin tertentu memastikan konsistensi yang lebih ketat dalam penampilan dan kelakuan produk akhir anda.

S: Apakah tujuan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi?

J: Ini adalah peraturan pengurusan terma kritikal. Sambungan pateri menjadi sangat panas. Jika haba dari paterian dihantar terlalu dekat dengan mentol epoksi, ia boleh menyebabkan beberapa isu: retakan tekanan terma epoksi, degradasi sifat optik epoksi (kekuningan), atau kerosakan pada ikatan wayar halus yang menyambungkan cip ke lead. Jarak 3mm membolehkan bingkai lead bertindak sebagai penyerap haba, menyebarkan haba paterian sebelum ia mencapai komponen sensitif.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Penunjuk Status Dual untuk Penghala Rangkaian.Penghala perlu menunjukkan kuasa (tetap) dan aktiviti rangkaian (berkelip). Menggunakan 209UYOSUGC/S530-A3, pereka boleh melaksanakannya dengan satu komponen: LED oren boleh didorong oleh rel bekalan kuasa (melalui perintang) untuk menunjukkan 'Kuasa Hidup'. LED hijau boleh disambungkan ke pin GPIO mikropengawal (melalui perintang lain) dan diprogramkan untuk berkelip sebagai tindak balas kepada paket data rangkaian. Ini memberikan penunjuk status dua warna yang jelas dalam satu tapak kaki padat pada panel hadapan. Sudut pandangan lebar 50 darjah memastikan status kelihatan dari pelbagai sudut di hadapan peranti. Reka bentuk mesti mengira perintang berasingan: contohnya, untuk bekalan 5V, R_oren = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm; R_hijau = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohm (gunakan nilai piawai terdekat, 82 atau 91 Ohm).

12. Prinsip Operasi

LED ialah diod semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan melebihi jurang jalurnya dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p. Peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Lampu 209 menggunakan dua sistem bahan berbeza: AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Fosfida) untuk pancaran oren dan InGaN (Indium Gallium Nitrida) untuk pancaran hijau. Bahan-bahan ini ditumbuhkan sebagai lapisan epitaksial pada substrat. Komposisi khusus aloi dikawal dengan teliti semasa pembuatan untuk mencapai panjang gelombang puncak dan dominan sasaran. Pakej resin epoksi berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor dan ikatan wayar halus, dan bentuk kubahnya bertindak sebagai kanta utama untuk membentuk keluaran cahaya dan mencapai sudut pandangan yang ditentukan.

13. Trend dan Konteks Teknologi

209UYOSUGC/S530-A3 mewakili kategori produk matang dalam teknologi LED. Trend utama yang mempengaruhi segmen ini termasuk:

- Peningkatan Kecekapan:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip membawa kepada keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per watt elektrik), membolehkan kecerahan yang sama pada arus yang lebih rendah, mengurangkan penggunaan kuasa dan penjanaan haba.

- Pengecilan:Dorongan untuk peranti elektronik yang lebih kecil terus mendorong LED dalam tapak kaki pakej yang lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik.

- Konsistensi Warna dan Binning:Kemajuan dalam kawalan proses pembuatan membolehkan pengagihan prestasi yang lebih ketat, mengurangkan keperluan untuk binning yang meluas dan memberikan warna dan kecerahan yang lebih konsisten dari satu peranti ke peranti lain.

- Penyelesaian Bersepadu:Trend ke arah pemacu LED dengan kawalan arus bersepadu dan logik penjujukan, memudahkan reka bentuk sistem penunjuk pelbagai warna. Walaupun prinsip asas LED dwiwarna kekal stabil, kemajuan teknologi sekeliling ini terus meningkatkan prestasi, kebolehpercayaan dan kemudahan penggunaan komponen sedemikian dalam aplikasi akhir.