Lembaran Data LED Biru LTL87HTBK - Kanta Bulat 5mm - Voltan Hadapan 4.0V - Penyerakan Kuasa 120mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTL87HTBK ialah diod pemancar cahaya (LED) biru yang menggunakan bahan semikonduktor Indium Gallium Nitride (InGaN). Ia dibungkus dalam format lubang tembus bulat 5mm standard dengan kanta jernih, direka untuk aplikasi penunjuk dan pencahayaan tujuan am. Ciri utamanya termasuk penggunaan kuasa rendah, sudut pandangan yang luas, serta jangka hayat panjang dan kebolehpercayaan semula jadi teknologi pencahayaan keadaan pepejal.

1.1 Kelebihan Teras

• Penggunaan Kuasa Rendah:Beroperasi dengan cekap pada arus pacuan tipikal, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri.
• Sudut Pandangan Luas (120°):Memberikan taburan cahaya yang luas dan seragam, sesuai untuk penunjuk panel dan lampu status.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:Menawarkan jangka hayat operasi yang panjang tanpa filamen atau sampul kaca yang boleh pecah, memastikan ketahanan dalam pelbagai persekitaran.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa. Aplikasi tipikal termasuk penunjuk status pada elektronik pengguna, lampu latar untuk paparan kecil, pencahayaan panel, dan pencahayaan hiasan. Ia tidak direka untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan).

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau di bawah had ini tidak dijamin.

• Penyerakan Kuasa (Pd):Maksimum 120 mW. Ini ialah jumlah kuasa (Vf * If) yang boleh diserakkan oleh pakej sebagai haba.
• Arus Hadapan (DC):Maksimum 30 mA berterusan.
• Arus Hadapan Puncak:Maksimum 100 mA, hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Suhu Operasi (Ta):Julat suhu ambien -25°C hingga +80°C.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-30°C hingga +100°C.
• Suhu Pateri Lead:260°C selama maksimum 5 saat, diukur 1.6mm dari badan LED.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter ini ditetapkan pada suhu ambien (Ta) 25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari minimum 65 mcd ke tipikal 180 mcd dan maksimum 520 mcd pada arus hadapan (If) 20 mA. Toleransi ±15% digunakan pada keamatan yang dijamin.
• Voltan Hadapan (Vf):Biasanya 4.0V, dengan maksimum 4.0V pada If=20mA. Minimum ialah 3.5V.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah. Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh nilai paksi.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):468 nm. Ini ialah panjang gelombang pada titik tertinggi dalam spektrum pancaran.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):470 nm. Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang menentukan warna.
• Lebar Separuh Spektrum (Δλ):25 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Arus Songsang (Ir):Maksimum 100 μA pada voltan songsang (Vr) 5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi songsang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama. LTL87HTBK menggunakan dua kriteria pembin utama.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED dikelaskan ke dalam bin berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA. Setiap bin mempunyai nilai minimum dan maksimum, dengan toleransi ±15% pada had bin. Kod bin (contohnya, D, E, F...L) ditanda pada beg pembungkusan.

• Contoh:Bin 'G' mempunyai julat keamatan 140 hingga 180 mcd.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

LED juga dibin mengikut panjang gelombang dominan mereka untuk mengawal konsistensi warna. Toleransi untuk setiap had bin ialah ±1 nm.

• Contoh:Bin 'B08' mempunyai julat panjang gelombang dominan 465.0 hingga 470.0 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak diterangkan dalam teks yang diberikan, lengkung prestasi tipikal untuk LED sedemikian akan termasuk:

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermaksud ia berkurangan sedikit apabila suhu simpang meningkat.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Lengkung ini secara amnya linear pada arus yang lebih rendah tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan haba dan penurunan kecekapan.

4.3 Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung penurunan nilai ini adalah kritikal untuk mereka bentuk aplikasi yang beroperasi dalam julat suhu yang luas.

4.4 Taburan Spektrum

Graf yang menunjukkan keamatan relatif berbanding panjang gelombang, berpusat sekitar 468 nm dengan lebar separuh tipikal 25 nm, menentukan titik warna biru.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini ialah LED bulat 5mm standard. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (inci).
• Toleransi ialah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Penonjolan resin maksimum di bawah flens ialah 1.0mm.
• Jarak lead diukur pada titik di mana lead keluar dari badan pakej.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Lead yang lebih panjang ialah anod (positif), dan lead yang lebih pendek ialah katod (negatif). Selain itu, sisi katod selalunya mempunyai titik rata pada flens plastik kanta LED.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Pembentukan Lead

• Bengkokkan lead pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED.
• Jangan gunakan pangkal bingkai lead sebagai fulkrum.
• Lakukan pembentukan lead pada suhu bilik dan sebelum proses pateri.

6.2 Parameter Pateri

Kekalkan jarak minimum 2mm dari pangkal kanta ke titik pateri. Elakkan merendam kanta dalam pateri.

• Pateri Tangan (Besi):Suhu maksimum 300°C untuk maksimum 3 saat (sekali sahaja).
• Pateri Gelombang:Panaskan awal hingga maksimum 100°C sehingga 60 saat. Gelombang pateri pada maksimum 260°C sehingga 10 saat.

Amaran:Suhu atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk kanta atau menyebabkan kegagalan katastrofik.

6.3 Keadaan Penyimpanan

• Persekitaran penyimpanan yang disyorkan: ≤30°C dan ≤70% kelembapan relatif.
• LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asal hendaklah digunakan dalam tempoh tiga bulan.
• Untuk penyimpanan lanjutan di luar pembungkusan asal, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau persekitaran nitrogen.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

• Unit Asas:1000, 500, atau 250 keping per beg pembungkusan anti-statik.
• Karton Dalaman:10 beg pembungkusan per karton (jumlah 10,000 keping).
• Karton Luaran:8 karton dalaman per kotak (jumlah 80,000 keping). Pek terakhir dalam lot penghantaran mungkin tidak penuh.

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pacuan

LED ialah peranti dipacu arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang had arus individu secara bersiri dengan setiap LED. Memacu berbilang LED secara selari terus dari sumber voltan (tanpa perintang individu) boleh membawa kepada ketidakpadanan kecerahan yang ketara disebabkan oleh variasi semula jadi dalam voltan hadapan (Vf) setiap peranti.

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED ini mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik. Langkah berjaga-jaga mesti diambil semasa pengendalian dan pemasangan:

• Gunakan gelang pergelangan tangan dibumikan atau sarung tangan anti-statik.
• Pastikan semua peralatan, stesen kerja, dan rak penyimpanan dibumikan dengan betul.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada kanta plastik.

8.3 Pengurusan Haba

Walaupun ini adalah peranti berkuasa rendah, beroperasi pada atau berhampiran arus DC maksimum (30mA) akan menghasilkan haba. Pastikan pengudaraan yang mencukupi dalam aplikasi untuk mengekalkan suhu simpang LED dalam julat operasi yang ditetapkan, kerana haba berlebihan mengurangkan output cahaya dan jangka hayat.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LTL87HTBK, sebagai LED biru InGaN 5mm standard, dibezakan oleh gabungan khusus bin keamatan bercahaya dan bin panjang gelombang dominannya. Berbanding dengan teknologi LED biru lama (contohnya, menggunakan silikon karbida), LED InGaN menawarkan kecekapan yang jauh lebih tinggi dan cahaya biru yang lebih terang dan tepu. Kelebihan utamanya terletak pada sistem pembin yang jelas, membolehkan pereka memilih bahagian untuk warna dan kecerahan yang konsisten dalam aplikasi mereka.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - Vf_led) / If. Untuk Vf tipikal 4.0V pada 20mA: R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50 ohm. Nilai standard terdekat ialah 51 ohm. Sentiasa kira penyerakan kuasa dalam perintang: P = I²R = (0.02)² * 51 = 0.0204W, jadi perintang 1/4W standard adalah mencukupi.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V?

Mungkin, tetapi tidak boleh dipercayai. Voltan hadapan minimum ialah 3.5V, dan tipikal ialah 4.0V. Bekalan 3.3V mungkin tidak menghidupkan LED, atau ia mungkin menghasilkan cahaya yang sangat malap dan tidak konsisten. Penukar peningkatan atau voltan bekalan yang lebih tinggi adalah disyorkan.

10.3 Mengapa terdapat toleransi ±15% pada keamatan bercahaya?

Toleransi ini mengambil kira variasi sistem pengukuran dan variasi pengeluaran kecil. Sistem pembin menyediakan julat yang lebih tepat untuk pemilihan. Keamatan sebenar peranti dalam bin 'G' (140-180 mcd) akan berada dalam julat itu, ditambah dengan toleransi pengukuran.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

11.1 Panel Penunjuk Status Multi-LED

Senario:Mereka bentuk panel kawalan dengan 10 penunjuk status biru, semua memerlukan kecerahan seragam, dikuasakan dari rel 12V.

Penyelesaian Reka Bentuk:

1. Topologi Litar:Gunakan 10 litar pacuan yang sama secara selari, setiap satu terdiri daripada LED dan perintang siri sendiri. Elakkan perintang tunggal memacu semua LED secara selari.
2. Pengiraan Perintang:Sasaran If = 20mA. Vf (tipikal) = 4.0V. R = (12V - 4.0V) / 0.020A = 400 ohm. Gunakan perintang standard 390 atau 430 ohm. Kuasa: P = (0.02)² * 400 = 0.16W, jadi perintang 1/4W adalah mencukupi.
3. Pembin:Tentukan LED dari bin keamatan bercahaya yang sama (contohnya, semua dari bin 'G') dan bin panjang gelombang dominan yang sama (contohnya, semua dari bin 'B08') untuk memastikan konsistensi visual.
4. Susun Atur:Kekalkan jarak bengkok lead 3mm dan jarak pateri 2mm. Sediakan sedikit ruang antara LED untuk penyerakan haba.

12. Prinsip Operasi

LTL87HTBK ialah diod simpang p-n semikonduktor berdasarkan Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan hadapan melebihi voltan hidup diod (kira-kira 3.5V) dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif (simpang). Apabila elektron bergabung semula dengan lubang dalam rantau aktif ini, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, biru pada sekitar 470 nm.

13. Trend Teknologi

LED biru InGaN, yang dipelopori pada awal 1990-an, merupakan kejayaan asas dalam pencahayaan keadaan pepejal. Ia membolehkan penciptaan LED putih (dengan menggabungkan cahaya biru dengan fosfor kuning) dan paparan warna penuh. Trend semasa dalam teknologi ini memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan (lumen per watt), penambahbaikan indeks pembiakan warna (CRI) untuk aplikasi cahaya putih, dan pembangunan pakej terminiatur dan berketumpatan tinggi. Walaupun LED lubang tembus 5mm kekal popular untuk penunjuk, pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) kini dominan untuk pencahayaan kerana prestasi haba yang lebih baik dan kesesuaian untuk pemasangan automatik.