Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Pengenalan Produk dan Konvensyen Penamaan
- 2. Spesifikasi Mekanikal dan Optik
- 2.1 Dimensi Fizikal dan Susun Atur
- 2.2 Ciri-ciri Optik
- 3. Parameter Elektrik dan Terma
- 3.1 Had Maksimum Mutlak
- 3.2 Ciri-ciri Elektrik Biasa
- 4. Sistem Binning dan Pengelasan
- 4.1 Binning Fluks Bercahaya
- 4.2 Binning Voltan Kehadapan
- 4.3 Binning Panjang Gelombang Dominan
- 5. Ciri-ciri Prestasi dan Lengkung
- 5.1 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)
- 5.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan
- 5.3 Kuasa Spektrum Relatif vs. Suhu Simpang
- 5.4 Taburan Kuasa Spektrum
- 6. Panduan Pemasangan dan Pengendalian
- 6.1 Cadangan Pateri
- 6.2 Pengurusan Terma
- 6.3 Kepekaan ESD
- 7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan
- 7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
- 7.2 Struktur Kod Pesanan
- 8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 8.1 Aplikasi Biasa
- 8.2 Pemilihan Pemacu
- 8.3 Reka Bentuk Optik
- 9. Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat
- 10. Perbandingan Teknikal dan Kelebihan
- 10.1 Pakej Seramik vs. Plastik
- 10.2 Reka Bentuk Cip Tunggal Kuasa Tinggi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk Diode Pemancar Cahaya (LED) Hijau 1W kuasa tinggi Siri Seramik 3535. Substrat seramik menawarkan pengurusan terma yang lebih baik berbanding pakej plastik tradisional, membolehkan arus pacuan yang lebih tinggi dan kebolehpercayaan jangka panjang yang lebih baik. LED ini direka untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan tinggi dan prestasi stabil dalam persekitaran yang mencabar.
1.1 Pengenalan Produk dan Konvensyen Penamaan
Model produk dikenal pasti sebagai T1901PGA. Konvensyen penamaan mengikut kod berstruktur:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Kod ini terbahagi kepada beberapa parameter utama:
- Kod Pakej (19):Menunjukkan pakej Seramik 3535.
- Kod Bilangan Cip (P):Menandakan cip LED kuasa tinggi tunggal.
- Kod Warna (G):Menentukan pancaran Hijau.
- Kod Optik (A):Menerangkan lensa atau reka bentuk optik (perincian tersirat oleh kod).
- Kod Bin Fluks:Kod berbilang digit yang mentakrifkan bin keluaran fluks bercahaya.
- Kod Bin Suhu Warna / Panjang Gelombang:Kod yang menentukan julat panjang gelombang dominan.
Kod warna lain yang ditakrifkan dalam sistem termasuk Merah (R), Kuning (Y), Biru (B), Ungu (U), Oren (A), IR (I), Putih Hangat L (<3700K), Putih Neutral C (3700-5000K), dan Putih Sejuk W (>5000K).
2. Spesifikasi Mekanikal dan Optik
2.1 Dimensi Fizikal dan Susun Atur
LED menggunakan pakej permukaan-mount Seramik 3535. Lukisan dimensi tepat menunjukkan pandangan atas dan profil sisi dengan ukuran kritikal. Dimensi utama termasuk saiz pakej keseluruhan 3.5mm x 3.5mm. Corak pendaratan (tapak kaki) dan reka bentuk stensil yang disyorkan untuk pemasangan PCB disediakan untuk memastikan pateri yang betul dan prestasi terma yang optimum. Toleransi ditetapkan sebagai ±0.10mm untuk dimensi .X dan ±0.05mm untuk dimensi .XX.
2.2 Ciri-ciri Optik
Parameter optik utama diukur pada arus ujian piawai 350mA dan suhu titik pateri (Ts) 25°C.
- Panjang Gelombang Dominan (λd):525 nm (Biasa).
- Sudut Pandangan (2θ1/2):120 darjah, menyediakan corak pancaran luas seperti Lambertian yang sesuai untuk pencahayaan kawasan.
- Fluks Bercahaya:Nilai bergantung pada bin fluks khusus yang diberikan kepada unit (lihat Seksyen 3.3).
3. Parameter Elektrik dan Terma
3.1 Had Maksimum Mutlak
Tekanan melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Semua nilai ditetapkan pada Ts=25°C.
- Arus Kehadapan Berterusan (IF):500 mA
- Arus Denyut Kehadapan Puncak (IFP):700 mA (Lebar denyut ≤10ms, Kitar Tugas ≤1/10)
- Pelesapan Kuasa (PD):1800 mW
- Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +100°C
- Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C
- Suhu Simpang (Tj):125°C
- Suhu Pateri (Tsld):Pateri reflow pada 230°C atau 260°C untuk maksimum 10 saat.
3.2 Ciri-ciri Elektrik Biasa
Diukur pada Ts=25°C, IF=350mA.
- Voltan Kehadapan (VF):3.5 V (Biasa), 3.6 V (Maksimum)
- Voltan Songsang (VR):5 V
- Arus Songsang (IR):50 μA (Maksimum)
4. Sistem Binning dan Pengelasan
Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.
4.1 Binning Fluks Bercahaya
Fluks bercahaya diukur pada 350mA. Bin, ditakrifkan oleh kod huruf, menentukan nilai minimum (Min) dan biasa (Jenis). Toleransi untuk pengukuran fluks ialah ±7%.
- Kod 1R:Min 55 lm, Jenis 60 lm
- Kod 1S:Min 60 lm, Jenis 65 lm
- Kod 1T:Min 65 lm, Jenis 70 lm
- Kod 1W:Min 70 lm, Jenis 75 lm
- Kod 1X:Min 75 lm, Jenis 80 lm
- Kod 1Y:Min 80 lm, Jenis 87 lm
4.2 Binning Voltan Kehadapan
Voltan kehadapan diukur pada 350mA. Bin memastikan keserasian elektrik dalam rentetan siri/selari. Toleransi ialah ±0.08V.
- Kod 1:2.8V hingga 3.0V
- Kod 2:3.0V hingga 3.2V
- Kod 3:3.2V hingga 3.4V
- Kod 4:3.4V hingga 3.6V
4.3 Binning Panjang Gelombang Dominan
Untuk LED hijau, panjang gelombang dominan dibin untuk mengawal warna hijau yang tepat.
- Kod G5:519 nm hingga 522.5 nm
- Kod G6:522.5 nm hingga 526 nm
- Kod G7:526 nm hingga 530 nm
5. Ciri-ciri Prestasi dan Lengkung
Data grafik memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku LED dalam pelbagai keadaan.
5.1 Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan (Lengkung I-V)
Lengkung menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Ia adalah penting untuk mereka bentuk pemacu had arus yang betul. VF biasa 3.5V pada 350mA disahkan pada graf ini.
5.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan
Graf ini menggambarkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus pacuan. Ia biasanya menunjukkan peningkatan sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan terma, menekankan kepentingan pengurusan terma untuk mengekalkan kecerahan.
5.3 Kuasa Spektrum Relatif vs. Suhu Simpang
Keluaran spektrum LED berubah dengan suhu simpang. Untuk LED hijau, panjang gelombang puncak umumnya berkurangan (anjakan biru) sedikit apabila suhu meningkat. Graf ini mengukur anjakan tersebut, yang penting untuk aplikasi kritikal warna.
5.4 Taburan Kuasa Spektrum
Lengkung memaparkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi spektrum boleh lihat untuk LED hijau ini, berpusat sekitar 525nm. Ia menunjukkan lebar jalur spektrum yang agak sempit tipikal untuk LED monokromatik.
6. Panduan Pemasangan dan Pengendalian
6.1 Cadangan Pateri
Pakej seramik serasi dengan proses pateri reflow inframerah atau perolakan piawai. Profil pateri maksimum yang disyorkan ialah suhu puncak 230°C atau 260°C sehingga 10 saat. Reka bentuk stensil yang disediakan memastikan jumlah pes pateri yang betul untuk sambungan yang boleh dipercayai dan pemindahan haba optimum dari pad terma ke PCB.
6.2 Pengurusan Terma
Pengurusan terma yang berkesan adalah kritikal untuk prestasi dan jangka hayat. Pakej seramik mempunyai rintangan terma yang rendah, tetapi ia mesti dipasang pada PCB dengan via terma yang mencukupi dan, jika perlu, penyejuk haba luaran untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C, terutamanya apabila beroperasi berhampiran arus maksimum 500mA.
6.3 Kepekaan ESD
Seperti semua peranti semikonduktor, LED sensitif kepada Nyahcas Elektrostatik (ESD). Langkah berjaga-jaga ESD piawai (penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar konduktif, dan pengion) harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan.
7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan
7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
Produk dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan pick-and-place automatik. Lukisan terperinci menentukan dimensi poket, lebar pita, diameter gegelung, dan orientasi komponen. Pakej seramik 3535 menggunakan format pita piawai yang serasi dengan peralatan penempatan berkelajuan tinggi.
7.2 Struktur Kod Pesanan
Kod pesanan lengkap dibina daripada konvensyen penamaan yang diterangkan dalam Seksyen 1.1. Untuk membuat pesanan, nyatakan kod penuh termasuk pakej (19), bilangan cip (P), warna (G), optik (A), dan kod bin fluks dan panjang gelombang yang dikehendaki berdasarkan keperluan aplikasi.
8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
8.1 Aplikasi Biasa
- Pencahayaan Seni Bina:Pencahayaan fasad, pencahayaan cove, dan pencahayaan aksen di mana kecerahan tinggi dan kestabilan warna diperlukan.
- Pencahayaan Automotif:Pencahayaan dalaman, lampu isyarat (di mana spesifikasi warna dipenuhi).
- Pencahayaan Mudah Alih:Lampu suluh dan lampu kerja premium.
- Pencahayaan Khas:Penglihatan mesin, pencahayaan pentas, dan papan tanda.
8.2 Pemilihan Pemacu
Pemacu arus malar adalah wajib untuk operasi yang boleh dipercayai. Pemacu harus dipilih berdasarkan arus kehadapan yang diperlukan (contohnya, 350mA untuk kegunaan biasa, sehingga 500mA untuk keluaran maksimum) dan bin voltan kehadapan LED, terutamanya apabila menyambungkan berbilang peranti secara bersiri. Pemacu mesti mempunyai perlindungan suhu berlebihan dan arus berlebihan yang sesuai.
8.3 Reka Bentuk Optik
Sudut pandangan 120 darjah adalah ideal untuk pencahayaan luas dan sekata. Untuk pancaran fokus, optik sekunder (pemantul atau lensa) mesti direka bentuk dengan mempertimbangkan lensa utama dan corak pancaran LED. Lukisan mekanikal menyediakan titik datum yang diperlukan untuk penjajaran optik.
9. Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat
Walaupun data jangka hayat L70 atau L50 khusus (masa kepada 70% atau 50% keluaran lumen awal) tidak disediakan dalam petikan ini, pakej seramik secara semula jadi menyokong jangka hayat yang lebih panjang dengan mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah untuk pelesapan kuasa tertentu. Jangka hayat terutamanya adalah fungsi suhu simpang dan arus pacuan; beroperasi dalam spesifikasi yang disyorkan memaksimumkan umur panjang.
10. Perbandingan Teknikal dan Kelebihan
10.1 Pakej Seramik vs. Plastik
Pakej seramik 3535 menawarkan kelebihan berbeza berbanding pakej SMD plastik piawai (contohnya, PLCC, 5050):
- Kekonduksian Terma Unggul:Substrat seramik meleraikan haba dengan lebih cekap, membolehkan arus pacuan yang lebih tinggi dan penyelenggaraan prestasi yang lebih baik.
- Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Seramik tahan terhadap kelembapan dan degradasi UV, membawa kepada prestasi yang lebih stabil dalam persekitaran yang keras.
- Kestabilan Warna Lebih Baik:Suhu simpang operasi yang lebih rendah meminimumkan anjakan panjang gelombang dan susut nilai lumen dari masa ke masa.
10.2 Reka Bentuk Cip Tunggal Kuasa Tinggi
Menggunakan cip besar tunggal (ditandakan oleh 'P') dan bukannya berbilang cip kecil meningkatkan keseragaman ketumpatan arus dan boleh menawarkan keberkesanan dan kebolehpercayaan keseluruhan yang lebih baik berbanding reka bentuk berbilang cip pada tahap kuasa yang serupa.
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. |