Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
- 2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
- 3. Analisis Keluk Prestasi
- 3.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang
- 3.2 Corak Arah
- 3.3 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)
- 3.4 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan
- 3.5 Ciri-ciri Terma
- 4. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 4.1 Dimensi Pakej
- 4.2 Pengenalpastian Polarity
- 5. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 5.1 Pembentukan Kaki
- 5.2 Proses Pematerian
- 5.3 Keadaan Penyimpanan
- 5.4 Pembersihan
- 6. Pengurusan Haba dan ESD
- 6.1 Pengurusan Haba
- 6.2 Perlindungan ESD (Nyahcas Elektrostatik)
- 7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan
- 7.1 Spesifikasi Pembungkusan
- 7.2 Penjelasan Label
- 8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 8.1 Litar Aplikasi Biasa
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (FAQ)
- 11. Contoh Aplikasi Praktikal
- 12. Prinsip Operasi
- 13. Trend Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
204-10SYGC/S530-E2 ialah lampu LED lubang-lalui berkeamatan tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan yang boleh dipercayai dan kukuh. Ia menggunakan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan output cahaya Kuning Hijau Gemilang. Peranti ini dibungkus dalam pakej resin epoksi bulat 5mm standard, lutsinar, menawarkan penyelesaian yang padat dan serba boleh untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan lampu latar.
Siri LED ini direkabentuk untuk memberikan prestasi yang konsisten dengan pilihan sudut pandangan. Ia mematuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan utama, termasuk RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), peraturan EU REACH, dan dikilangkan sebagai komponen Bebas Halogen, memastikan kesesuaiannya untuk reka bentuk elektronik moden dengan keperluan bahan yang ketat.
1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
Kelebihan utama lampu LED ini termasuk keamatan bercahaya yang tinggi, pembinaan yang boleh dipercayai, dan pematuhan alam sekitar yang luas. Reka bentuknya yang kukuh menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kebolehpercayaan jangka panjang adalah kritikal. Produk ini boleh didapati dalam pita dan gegelung untuk proses pemasangan automatik, meningkatkan kecekapan pembuatan.
Aplikasi sasaran untuk peranti ini terutamanya dalam elektronik pengguna dan perindustrian di mana penunjuk yang jelas dan terang diperlukan. Kes penggunaan biasa termasuk penunjuk status, lampu latar untuk butang atau panel, dan pencahayaan tujuan umum dalam ruang terhad. Spesifikasinya menjadikannya pilihan yang sesuai untuk penyelesaian pencahayaan yang kos efektif namun boleh dipercayai.
2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci tentang parameter teknikal utama yang dinyatakan dalam lembaran data. Memahami nilai-nilai ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan LED beroperasi dalam kawasan operasi selamat (SOA).
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi biasa.
- Arus Hadapan Berterusan (IF):25 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh dikenakan secara berterusan pada LED di bawah keadaan ambien yang ditentukan (Ta=25°C). Melebihi nilai ini akan menghasilkan haba yang berlebihan, berpotensi merosakkan simpang semikonduktor dan mengurangkan jangka hayat.
- Arus Hadapan Puncak (IFP):60 mA. Penarafan ini terpakai untuk operasi berdenyut dengan kitar tugas 1/10 pada 1 kHz. Ia membenarkan tempoh arus yang lebih tinggi secara ringkas, yang boleh berguna untuk mencapai kecerahan segera yang lebih tinggi dalam aplikasi berbilang atau berdenyut.
- Voltan Songsang (VR):5 V. LED boleh menahan maksimum 5 volt dalam arah pincang songsang. Menggunakan voltan songsang yang lebih tinggi boleh menyebabkan kerosakan simpang dan kegagalan katastrofik. Reka bentuk litar harus termasuk perlindungan, seperti perintang siri atau diod perlindungan selari, jika keadaan voltan songsang mungkin berlaku.
- Pelesapan Kuasa (Pd):60 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum (VF* IF) yang boleh dilesapkan oleh pakej tanpa melebihi suhu simpang maksimumnya. Penyingkiran haba yang betul atau penurunan arus pada suhu ambien yang lebih tinggi adalah perlu untuk kekal dalam had ini.
- Suhu Operasi & Penyimpanan:Peranti ini dinilai untuk operasi dari -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan dari -40°C hingga +100°C. Julat yang luas ini memastikan fungsi dalam persekitaran yang sukar.
- Suhu Pematerian:260°C selama 5 saat. Ini menentukan profil terma maksimum yang boleh ditahan oleh LED semasa proses pematerian gelombang atau tangan tanpa merosakkan ikatan dalaman atau kanta epoksi.
2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
Parameter ini, diukur pada arus ujian piawai 20 mA dan suhu ambien 25°C, menentukan prestasi optik dan elektrik LED.
- Keamatan Bercahaya (Iv):125 mcd (Min), 250 mcd (Tip). Ini menentukan jumlah cahaya nampak yang dipancarkan dalam arah tertentu. Nilai tipikal 250 millicandelas menunjukkan output terang yang sesuai untuk banyak aplikasi penunjuk. Nilai minimum yang dijamin ialah 125 mcd, yang penting untuk konsistensi reka bentuk.
- Sudut Pandangan (2θ1/2):20° (Tip). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada keamatan puncak (diukur pada paksi). Sudut pandangan 20° menunjukkan pancaran yang agak sempit, menumpukan cahaya ke arah hadapan. Ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan sumber cahaya terarah berbanding pencahayaan kawasan luas.
- Panjang Gelombang Puncak (λp):575 nm (Tip). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum cahaya yang dipancarkan adalah maksimum. Untuk LED Kuning Hijau Gemilang, ini jatuh dalam kawasan kuning-hijau spektrum nampak.
- Panjang Gelombang Dominan (λd):573 nm (Tip). Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia yang sepadan dengan warna cahaya LED. Ia adalah parameter utama untuk spesifikasi warna.
- Voltan Hadapan (VF):1.7 V (Min), 2.0 V (Tip), 2.4 V (Maks) pada IF=20mA. Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila dipincangkan hadapan dan mengalirkan arus. Nilai tipikal 2.0V adalah kritikal untuk mengira nilai perintang had arus dalam litar siri: R = (Vbekalan- VF) / IF. Mereka bentuk untuk VFmaksimum memastikan pemacu arus yang mencukupi di bawah semua keadaan.
- Arus Songsang (IR):10 μA (Maks) pada VR=5V. Ini adalah arus bocor kecil yang mengalir apabila diod dipincang songsang dalam had penarafan maksimumnya.
Ketidakpastian Pengukuran:Lembaran data menyatakan toleransi khusus untuk pengukuran utama: ±0.1V untuk VF, ±10% untuk Iv, dan ±1.0nm untuk λd. Ini mesti dipertimbangkan dalam aplikasi ketepatan.
3. Analisis Keluk Prestasi
Keluk ciri yang disediakan menawarkan pandangan berharga tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan, yang penting untuk reka bentuk sistem yang kukuh.
3.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang
Keluk taburan spektrum ini menunjukkan output cahaya sebagai fungsi panjang gelombang. Untuk LED kuning-hijau berasaskan AlGaInP, spektrumnya biasanya satu puncak yang agak sempit berpusat di sekitar panjang gelombang dominan (573 nm tip). Lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM), ditunjukkan oleh lebar jalur sinaran spektrum (Δλ) 20 nm tip, menentukan ketulenan warna. Lebar jalur yang lebih sempit menunjukkan warna yang lebih tepu dan tulen.
3.2 Corak Arah
Keluk arah (atau corak sinaran) menggambarkan bagaimana keamatan cahaya berubah dengan sudut dari paksi pusat. Untuk LED dengan sudut pandangan 20°, keluk ini akan menunjukkan penurunan mendadak dalam keamatan melebihi kira-kira ±10° dari pusat. Corak ini dipengaruhi oleh bentuk kanta epoksi dan kedudukan cip dalam pakej.
3.3 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)
Keluk asas ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan dalam diod semikonduktor. Untuk LED, voltan "hidup" atau "lutut" jelas kelihatan. Beroperasi jauh di atas voltan lutut ini mengakibatkan peningkatan arus yang cepat untuk peningkatan voltan yang kecil. Ini menekankan kepentingan kritikal menggunakan mekanisme had arus (hampir selalu perintang siri untuk litar mudah) berbanding cuba memacu LED dengan sumber voltan malar sahaja.
3.4 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan
Keluk ini menunjukkan bahawa output cahaya (keamatan bercahaya) secara amnya berkadar dengan arus hadapan, tetapi hubungannya tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi. Kecekapan (output cahaya per unit input elektrik) mungkin berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba dan kesan bukan ideal lain. Adalah penting untuk beroperasi dalam julat arus yang disyorkan untuk kecekapan dan jangka hayat yang optimum.
3.5 Ciri-ciri Terma
Keluk untukKeamatan Relatif vs. Suhu AmbiendanArus Hadapan vs. Suhu Ambienadalah penting untuk pengurusan terma.
- Keamatan vs. Suhu:Biasanya, output bercahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Keluk ini mengukur penurunan itu. Untuk prestasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran suhu tinggi, arus pemacu mungkin perlu dikurangkan untuk mengimbangi penurunan kecekapan ini dan mencegah pelarian terma.
- Voltan Hadapan vs. Suhu:Voltan hadapan LED mempunyai pekali suhu negatif; ia berkurangan apabila suhu meningkat. Ini boleh memberi implikasi untuk litar pemacu voltan malar, kerana VFyang lebih rendah pada suhu tinggi boleh menyebabkan peningkatan arus jika tidak dikawal dengan betul.
4. Maklumat Mekanikal dan Pakej
4.1 Dimensi Pakej
LED ini dibungkus dalam pakej jejarian bulat 5mm standard. Nota dimensi utama dari lembaran data termasuk:
- Semua dimensi adalah dalam milimeter.
- Ketinggian flens (tepi di pangkal kubah) mestilah kurang daripada 1.5mm (0.059"). Ini penting untuk ruang bebas semasa pemasangan PCB.
- Toleransi umum untuk dimensi yang tidak ditentukan ialah ±0.25mm, yang merupakan piawai untuk komponen jenis ini.
Lukisan dimensi memberikan ukuran tepat untuk jarak kaki, diameter badan, ketinggian kanta, dan panjang serta diameter kaki. Ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB, memastikan muatan yang betul dalam lubang pemasangan dan kedudukan kanta yang betul berbanding panel atau penyebar.
4.2 Pengenalpastian Polarity
Untuk LED berkaki jejarian, katod biasanya dikenal pasti oleh titik rata pada tepi flens plastik dan/atau oleh panjang kaki yang lebih pendek. Gambar rajah lembaran data harus menunjukkan dengan jelas kaki mana yang katod (biasanya yang ditanda dengan tepi rata). Polarity yang betul adalah penting untuk operasi peranti.
5. Panduan Pematerian dan Pemasangan
Mematuhi panduan ini adalah penting untuk memastikan kebolehpercayaan dan jangka hayat LED selepas pemasangan.
5.1 Pembentukan Kaki
- Lenturan mesti berlaku pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi untuk mengelakkan pemindahan tekanan ke ikatan wayar dalaman.
- Pembentukan mesti dilakukansebelumpematerian, semasa kaki dan pakej berada pada suhu bilik.
- Tekanan berlebihan semasa pembentukan boleh merekah epoksi atau merosakkan lekatan die dalaman.
- Lubang PCB mesti sejajar sempurna dengan kaki LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.
5.2 Proses Pematerian
Lembaran data memberikan cadangan khusus untuk pematerian tangan dan celup:
- Pematerian Tangan:Suhu hujung besi maksimum 300°C (untuk besi maksimum 30W), masa pematerian maksimum 3 saat per kaki. Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.
- Pematerian Celup (Gelombang):Suhu pemanasan awal maksimum 100°C sehingga 60 saat. Suhu mandian pateri maksimum 260°C untuk masa rendaman maksimum 5 saat. Sekali lagi, kekalkan ruang bebas 3mm dari mentol.
- Graf profil pematerian yang disyorkan biasanya menunjukkan peningkatan suhu beransur-ansur, masa terkawal di atas likuidus, dan penyejukan terkawal. Kitaran terma pantas harus dielakkan.
- Peraturan Kritikal:Pematerian celup atau tangan harus dilakukan hanya sekali. Pemanasan berulang meningkatkan risiko kegagalan dengan ketara.
- Selepas pematerian, LED mesti dilindungi daripada kejutan atau getaran mekanikal sehingga ia kembali ke suhu bilik untuk mengelakkan tekanan pada epoksi panas yang dilembutkan dan ikatan dalaman.
5.3 Keadaan Penyimpanan
LED adalah peranti sensitif kelembapan. Penyimpanan yang disyorkan selepas penghantaran adalah pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif 70% atau kurang, dengan jangka hayat rak 3 bulan. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga satu tahun), ia harus disimpan dalam bekas tertutup dengan atmosfera nitrogen dan bahan pengering. Perubahan suhu pantas dalam persekitaran lembap mesti dielakkan untuk mengelakkan kondensasi di dalam pakej.
5.4 Pembersihan
Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, gunakan hanya alkohol isopropil pada suhu bilik tidak lebih daripada satu minit. Pembersihan ultrasonik sangat tidak digalakkan kerana getaran frekuensi tinggi boleh memecahkan ikatan wayar halus di dalam pakej. Jika benar-benar diperlukan, proses mesti diperakui dengan teliti terlebih dahulu.
6. Pengurusan Haba dan ESD
6.1 Pengurusan Haba
Pengurusan terma yang berkesan adalah kunci kepada kebolehpercayaan dan output cahaya stabil LED. Arus mesti diturunkan dengan sewajarnya pada suhu ambien yang lebih tinggi, seperti yang ditunjukkan oleh keluk penurunan. Suhu di sekeliling LED dalam aplikasi akhir mesti dikawal. Ini selalunya melibatkan pertimbangan susun atur PCB (kawasan kuprum untuk penyebaran haba), aliran udara ambien, dan kemungkinan penggunaan penyingkiran haba untuk aplikasi berkuasa tinggi atau berketumpatan tinggi.
6.2 Perlindungan ESD (Nyahcas Elektrostatik)
Die semikonduktor sangat sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Peristiwa ESD boleh menyebabkan kegagalan serta-merta atau kerosakan pendam yang mengurangkan kebolehpercayaan jangka panjang. Prosedur pengendalian ESD yang betul mesti diikuti pada semua peringkat pengeluaran, pemasangan, dan pengendalian. Ini termasuk penggunaan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, dan bekas konduktif. Bahan pembungkusan yang ditentukan (beg anti-elektrostatik) direka untuk melindungi peranti semasa pengangkutan dan penyimpanan.
7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan
7.1 Spesifikasi Pembungkusan
LED dibungkus untuk memastikan perlindungan daripada kelembapan, nyahcas elektrostatik, dan kerosakan fizikal:
- Pembungkusan Primer:Minimum 200-1000 keping dibungkus dalam satu beg anti-elektrostatik.
- Pembungkusan Sekunder:Empat beg diletakkan ke dalam satu kotak dalaman.
- Pembungkusan Tertier:Sepuluh kotak dalaman dibungkus ke dalam satu kotak luar utama untuk penghantaran.
7.2 Penjelasan Label
Label pembungkusan mengandungi beberapa kod untuk kebolehjejakan dan pengenalpastian:
- CPN:Nombor Pengeluaran Pelanggan.
- P/N:Nombor Pengeluaran Pengilang (nombor bahagian).
- QTY:Kuantiti Pembungkusan dalam beg/kotak.
- CAT / Ranks:Mungkin menunjukkan tong prestasi (cth., untuk keamatan bercahaya atau panjang gelombang).
- HUE:Nilai Panjang Gelombang Dominan untuk kumpulan tertentu itu.
- LOT No:Nombor Lot untuk kebolehjejakan pembuatan penuh.
8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
8.1 Litar Aplikasi Biasa
Litar pemacu paling asas dan biasa untuk satu LED ialah perintang had arus siri. Nilai perintang dikira sebagai: R = (Vbekalan- VF) / IF. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, VFtipikal 2.0V, dan IFyang dikehendaki 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Penarafan kuasa perintang hendaklah sekurang-kurangnya P = IF2* R = (0.02)2* 150 = 0.06W, jadi perintang standard 1/8W (0.125W) atau 1/4W adalah mencukupi.
Untuk memacu berbilang LED, ia biasanya disambung secara bersiri (jika voltan bekalan cukup tinggi untuk mengatasi jumlah VFs) dengan satu perintang, atau secara selari setiap satu dengan perintang siri sendiri. Sambungan selari tanpa perintang individu tidak digalakkan kerana variasi VFantara LED, yang boleh menyebabkan perkongsian arus dan kecerahan yang tidak sekata.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- Pemacu Arus:Sentiasa mereka bentuk untuk arus malar atau dikawal dengan baik, bukan voltan.
- Reka Bentuk Terma:Pertimbangkan suhu ambien dan sediakan pelepasan terma yang mencukupi pada PCB, terutamanya jika memacu berhampiran arus berterusan maksimum.
- Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 20° mencipta pancaran fokus. Untuk pencahayaan yang lebih luas, kanta penyebar atau pemantul mungkin diperlukan. Kanta lutsinar memberikan transmisi cahaya tertinggi.
- Perlindungan Voltan Songsang:Dalam litar di mana voltan songsang mungkin berlaku (cth., gandingan AC, beban induktif), sertakan diod perlindungan selari dengan LED (katod ke anod) untuk menjepit voltan songsang ke tahap selamat (~0.7V).
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding teknologi lama seperti LED hijau berasaskan GaP (Gallium Phosphide), peranti AlGaInP ini menawarkan kecerahan dan kecekapan yang jauh lebih tinggi untuk arus tertentu. Warna Kuning Hijau Gemilang selalunya lebih jelas dan bersemangat secara visual berbanding hijau standard.
Dalam kategorinya sendiri untuk LED bulat 5mm, pembeza utama adalah gabungan khusus keamatan bercahaya tipikal yang tinggi (250 mcd), sudut pandangan sempit (20°), dan pematuhan penuh dengan piawaian alam sekitar moden (RoHS, REACH, Bebas Halogen). Penarafan maksimum dan panduan pengendalian yang terperinci dan konservatif juga menunjukkan reka bentuk yang memberi tumpuan kepada kekukuhan dan kebolehpercayaan dalam aplikasi yang mencabar.
10. Soalan Lazim (FAQ)
S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V?
J: Ya. Menggunakan formula R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. Nilai perintang standard 68 Ω akan memberikan IF≈ 19.1 mA, yang boleh diterima.
S: Mengapakah jarak pematerian (3mm dari mentol) begitu penting?
J: Haba bergerak ke atas kaki logam. Jika pateri digunakan terlalu dekat dengan mentol epoksi, haba berlebihan boleh melembutkan atau merekah epoksi, merosakkan meterai dalaman, atau mencairkan semula ikatan wayar dalaman, membawa kepada kegagalan serta-merta atau berselang.
S: Lembaran data menunjukkan keamatan tipikal 250 mcd. Apakah maksud minimum 125 mcd untuk reka bentuk saya?
J: Anda mesti mereka bentuk sistem optik anda (cth., kecerahan diperlukan di belakang penyebar) berdasarkan nilaiminimumyang dijamin (125 mcd) untuk memastikan semua unit dalam pengeluaran anda memenuhi keperluan. Nilai tipikal adalah apa yang akan dicapai oleh kebanyakan unit, tetapi terdapat variasi semula jadi.
S: Bolehkah saya menggunakan LED ini di luar rumah?
J: Julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) membenarkan penggunaan luar rumah dari segi suhu. Walau bagaimanapun, pakej epoksi mungkin terdedah kepada degradasi UV dan kemasukan kelembapan dalam tempoh yang sangat lama jika tidak dikapsulkan atau dilindungi dengan betul. Untuk persekitaran luar rumah yang sukar, LED yang dinilai khusus untuk keadaan sedemikian (selalunya dengan kanta silikon) adalah disyorkan.
11. Contoh Aplikasi Praktikal
Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk peralatan perindustrian.Panel mempunyai berbilang penunjuk yang menunjukkan kuasa, ralat, dan status siap sedia. Ruang adalah terhad, dan penunjuk perlu kelihatan dalam persekitaran yang terang.
Pilihan Reka Bentuk:LED 204-10SYGC/S530-E2 dipilih untuk penunjuk "Siap Sedia" kerana warna kuning-hijau terangnya, yang berbeza dari merah (ralat) dan hijau (kuasa hidup). Sudut pandangan 20° memastikan cahaya diarahkan ke arah garis penglihatan operator tanpa tumpahan berlebihan, meningkatkan kontras. LED dipacu pada 15 mA (di bawah arus ujian 20mA) melalui perintang had arus dari rel DC 24V peralatan. Arus yang lebih rendah ini meningkatkan jangka hayat dan mengurangkan haba. Tapak kaki PCB direka bentuk tepat mengikut dimensi pakej, dengan lubang 0.8mm untuk kaki. Semasa pemasangan, alat pematerian khusus memastikan peraturan ruang bebas 3mm dikekalkan semasa pematerian gelombang. Pemasangan akhir lulus ujian pembakaran 48 jam untuk menyaring kegagalan awal.
12. Prinsip Operasi
Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. 204-10SYGC/S530-E2 menggunakan semikonduktor sebatian AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari kawasan jenis-n dan lubang dari kawasan jenis-p disuntik ke kawasan aktif. Apabila pembawa cas (elektron dan lubang) ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam sistem bahan khusus ini, jurang jalur tenaga adalah sedemikian rupa sehingga tenaga yang dibebaskan sepadan dengan foton dalam julat panjang gelombang kuning-hijau (~573 nm). Pakej resin epoksi lutsinar berfungsi sebagai kanta, membentuk pancaran output cahaya dan melindungi cip semikonduktor halus.
13. Trend Teknologi
Walaupun LED lubang-lalui seperti pakej bulat 5mm kekal popular untuk prototaip, penggunaan pendidikan, dan aplikasi perindustrian tertentu, trend keseluruhan industri telah beralih dengan ketara ke arah pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) (cth., 0603, 0805, 2835, 5050). LED SMD menawarkan kelebihan dalam pemasangan automatik, penjimatan ruang papan, dan selalunya prestasi terma yang lebih baik kerana profil rendah dan sambungan langsung ke pad PCB yang bertindak sebagai penyingkiran haba.
Selanjutnya, kecekapan (lumen per watt) teknologi LED terus meningkat merentas semua julat warna disebabkan kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial, reka bentuk cip, dan kecekapan pengekstrakan pakej. Untuk aplikasi penunjuk, fokus selalunya adalah pada kebolehpercayaan, konsistensi warna, dan keberkesanan kos berbanding menolak had kecekapan mutlak. Pematuhan dengan peraturan alam sekitar yang berkembang (seperti keperluan Bebas Halogen) kekal sebagai pemacu utama untuk kemas kini komponen dan pengenalan produk baru.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |