Dokumen Teknikal: Lembaran Data LED Kuning 1W Siri Seramik 3535 - Dimensi 3.5x3.5x?mm - Voltan 2.2V - Kuasa 1W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri Seramik 3535 ialah LED pemasangan permukaan berkuasa tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan prestasi teguh dan pengurusan terma yang boleh dipercayai. Substrat seramik menawarkan penyingkiran haba yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk operasi arus tinggi dan persekitaran yang mencabar. Model khusus ini, T1901PYA, ialah LED Kuning 1W, dicirikan oleh keluaran fluks bercahaya yang tinggi dan prestasi stabil merentasi julat suhu yang luas.

Kelebihan teras siri ini termasuk kekonduksian terma yang lebih baik berbanding pakej plastik standard, membawa kepada jangka hayat yang lebih panjang dan keluaran bercahaya yang dikekalkan. Pasaran sasaran termasuk pencahayaan automotif (lampu dalaman dan isyarat), pencahayaan industri, lampu "high-bay", dan pencahayaan khusus di mana ketekalan warna dan kebolehpercayaan adalah paling utama.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak (T_s=25°C)

Parameter berikut mentakrifkan had operasi di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi berterusan.

• Arus Kehadapan (I_F):500 mA (AT)
• Arus Denyut Kehadapan (I_FP):700 mA (Lebar Denyut ≤10ms, Kitar Tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (P_D):1300 mW
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +100°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C
• Suhu Simpang (T_j):125°C
• Suhu Paterian (T_sld):Paterian alir balik pada 230°C atau 260°C untuk maksimum 10 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik (T_s=25°C, I_F=350mA)

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan ujian piawai.

• Voltan Kehadapan (V_F):Tipikal 2.2V, Maksimum 2.6V
• Voltan Songsang (V_R):5V
• Panjang Gelombang Puncak (λ_d):625 nm
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 µA (pada V_R=5V)
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120°

2.3 Ciri Termal

Pakej seramik menyediakan laluan rintangan terma yang rendah dari cip LED (simpang) ke pad pateri dan seterusnya ke papan litar bercetak (PCB). Pengurusan terma yang berkesan pada papan aplikasi adalah kritikal untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat. Beroperasi pada atau berhampiran suhu simpang maksimum akan mempercepatkan penyusutan lumen dan boleh membawa kepada kegagalan pramatang. Pereka bentuk mesti memastikan penyingkiran haba yang mencukupi, terutamanya apabila memacu LED pada arus penarafan maksimumnya.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan ketekalan warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun (dibin) mengikut parameter utama. Ini membolehkan pereka bentuk memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus.

3.1 Binning Fluks Bercahaya (pada 350mA)

Fluks bercahaya diukur dalam lumen (lm). Bin mentakrifkan nilai minimum dan tipikal.

• Kod 1L:Min 30 lm, Tip 35 lm
• Kod 1M:Min 35 lm, Tip 40 lm
• Kod 1N:Min 40 lm, Tip 45 lm
• Kod 1P:Min 45 lm, Tip 50 lm
• Kod 1Q:Min 50 lm, Tip 55 lm

Nota: Toleransi fluks bercahaya ialah ±7%.

3.2 Binning Voltan Kehadapan (pada 350mA)

Bin voltan kehadapan membantu dalam mereka bentuk litar pemacu arus yang konsisten, terutamanya dalam tatasusunan pelbagai LED.

• Kod C:1.8V hingga 2.0V
• Kod D:2.0V hingga 2.2V
• Kod E:2.2V hingga 2.4V
• Kod F:2.4V hingga 2.6V

Nota: Toleransi voltan kehadapan ialah ±0.08V.

3.3 Binning Panjang Gelombang Dominan

Ini mentakrifkan warna cahaya kuning yang dipancarkan, memastikan keseragaman warna.

• Kod Y1:585 nm hingga 588 nm
• Kod Y2:588 nm hingga 591 nm
• Kod Y3:591 nm hingga 594 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Graf berikut menggambarkan hubungan antara parameter utama, yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan terma.

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

Lengkung ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. Voltan kehadapan meningkat dengan arus dan juga bergantung pada suhu. Pereka bentuk menggunakan ini untuk memilih perintang pembatas arus atau tetapan pemacu arus malar yang sesuai. Beroperasi pada 350mA tipikal menghasilkan V_Fsekitar 2.2V.

4.2 Arus Kehadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif

Graf ini menunjukkan bahawa keluaran cahaya meningkat dengan arus tetapi tidak secara linear. Pada arus yang lebih tinggi, kecekapan menurun disebabkan peningkatan penjanaan haba (kesan "droop"). Titik operasi 350mA dipilih sebagai keseimbangan antara keluaran tinggi dan keberkesanan yang baik. Memacu melebihi titik ini memerlukan reka bentuk terma yang teliti.

4.3 Suhu Simpang vs. Kuasa Spektrum Relatif

Apabila suhu simpang meningkat, keluaran spektrum LED boleh berubah sedikit. Untuk LED kuning, ini mungkin muncul sebagai perubahan kecil dalam panjang gelombang dominan atau ketulenan warna. Mengekalkan suhu simpang yang rendah adalah kunci kepada prestasi warna yang stabil sepanjang hayat produk.

4.4 Taburan Kuasa Spektrum

Lengkung ciri tenaga jalur menunjukkan spektrum pancaran LED kuning, berpusat sekitar 625 nm. Ia mempunyai lebar spektrum yang agak sempit, tipikal untuk LED monokromatik, yang sesuai untuk aplikasi yang memerlukan warna tepu.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Garis Besar

Pakej mengikut tapak kaki standard 3535: kira-kira 3.5mm x 3.5mm dalam dimensi asas. Ketinggian tepat tidak dinyatakan dalam petikan yang diberikan. Lukisan mekanikal terperinci dengan toleransi (cth., .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) disertakan dalam lembaran data penuh untuk susun atur PCB.

5.2 Susun Atur Pad & Reka Bentuk Stensil yang Disyorkan

Lembaran data menyediakan cadangan corak landasan (tapak kaki) dan reka bentuk stensil pateri untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai. Reka bentuk pad adalah kritikal untuk kedua-dua sambungan elektrik dan pemindahan haba. Pad terma di bawah komponen mesti dipateri dengan betul ke pad kuprum yang sepadan pada PCB untuk memudahkan penyingkiran haba. Reka bentuk bukaan stensil mengawal jumlah pes pateri yang didepositkan.

5.3 Pengenalpastian Polarity

LED mempunyai anod dan katod. Polarity biasanya ditanda pada peranti itu sendiri (cth., takuk, titik, atau sudut terpangkas) dan mesti diorientasikan dengan betul pada PCB mengikut rajah tapak kaki. Sambungan songsang akan menghalang LED daripada menyala dan penggunaan voltan songsang melebihi penarafan 5V boleh merosakkannya.

6. Panduan Paterian & Pemasangan

6.1 Profil Paterian Alir Balik

LED ini serasi dengan proses paterian alir balik inframerah atau perolakan standard. Dua profil dinyatakan:

1. Suhu puncak 230°C.

2. Suhu puncak 260°C.

Dalam kedua-dua kes, masa di atas likuidus (biasanya ~217°C untuk aloi SAC) mesti dikawal, dan masa pada suhu puncak tidak boleh melebihi 10 saat untuk mengelakkan kerosakan terma pada cip LED dan pakej.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian & Penyimpanan

• Kepekaan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara jelas sebagai peranti sensitif, langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian adalah disyorkan.

• Kepekaan Kelembapan:Pakej seramik secara amnya kurang terdedah kepada penyerapan lembapan berbanding pakej plastik, tetapi penyimpanan dalam persekitaran kering adalah dinasihatkan.

• Pembersihan:Jika pembersihan diperlukan selepas paterian, gunakan pelarut yang serasi yang tidak merosakkan kanta LED atau bahan pembungkusan.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Simpan dalam beg penghalang lembapan asal pada suhu antara -40°C dan +100°C, dalam persekitaran kelembapan rendah. Elakkan pendedahan kepada cahaya matahari langsung atau gas menghakis.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita Pembawa

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan "pick-and-place" automatik. Lebar pita, dimensi poket, dan pic direka untuk serasi dengan peralatan SMT standard. Rajah yang disediakan menunjukkan dimensi terperinci pita pembawa untuk siri seramik 3535.

7.2 Pembungkusan Gegelung

Pita pembawa dililit pada gegelung standard. Kuantiti gegelung (cth., 1000 keping, 4000 keping) biasanya ditentukan oleh pengilang. Gegelung dilabel dengan nombor bahagian, kuantiti, nombor lot, dan kod binning.

7.3 Sistem Penomboran Bahagian

Nombor model T1901PYA mengikut sistem pengekodan berstruktur:

• T:Awalan siri pengilang.

• 19:Kod pakej untuk Seramik 3535.

• P:Kod kiraan die untuk die kuasa tinggi tunggal.

• Y:Kod warna untuk Kuning.

• A:Kod dalaman atau varian khusus.

Akhiran tambahan mungkin menunjukkan bin fluks (cth., 1M), bin voltan (cth., D), dan bin panjang gelombang (cth., Y2).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Automotif:Lampu siang hari (DRL), lampu isyarat belok, pencahayaan ambien dalaman.
• Pencahayaan Industri & Komersial:Lampu "high-bay", pencahayaan tugas, pencahayaan penglihatan mesin.
• Papan Tanda & Hiasan:Huruf saluran, pencahayaan aksen seni bina, jalur cahaya hiasan.
• Pencahayaan Khas:Peranti perubatan, pencahayaan pertanian (spektrum khusus).

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemilihan Pemacu:Gunakan pemacu arus malar untuk keluaran cahaya yang stabil dan jangka hayat yang panjang. Arus pemacu harus ditetapkan berdasarkan kecerahan yang diperlukan dan margin reka bentuk terma.

• Pengurusan Terma:Ini adalah aspek yang paling kritikal. Gunakan PCB dengan ketebalan kuprum yang mencukupi (cth., 2oz) untuk pad terma. Pertimbangkan untuk menggunakan "via" terma untuk memindahkan haba ke lapisan dalam atau "heatsink" sebelah belakang. Suhu simpang maksimum (125°C) tidak boleh dilebihi.

• Optik:Sudut pandangan 120° memberikan pencahayaan yang luas. Untuk pancaran fokus, optik sekunder (kanta atau pemantul) yang direka untuk tapak kaki 3535 boleh digunakan.

• Tatasusunan Siri/Selari:Apabila menyambungkan pelbagai LED, padankan mereka mengikut bin voltan kehadapan untuk memastikan pengagihan arus yang sekata, terutamanya dalam rentetan selari. Pemacu arus malar adalah lebih baik untuk rentetan siri.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED plastik 3535 standard, versi seramik menawarkan:

• Prestasi Terma yang Lebih Baik:Substrat seramik mempunyai kekonduksian terma yang jauh lebih tinggi daripada plastik, membawa kepada suhu simpang yang lebih rendah pada arus pemacu yang sama, yang diterjemahkan kepada keluaran cahaya yang lebih tinggi, kestabilan warna yang lebih baik, dan jangka hayat yang lebih panjang.

• Kebolehpercayaan yang Lebih Tinggi:Seramik tahan kepada penguningan di bawah pendedahan UV dan lebih teguh dalam persekitaran suhu tinggi dan kelembapan tinggi.

• Arus Pemacu Maksimum yang Lebih Tinggi:Penyingkiran haba yang diperbaiki membolehkan operasi pada arus berterusan penuh 500mA, membolehkan pakej lumen yang lebih tinggi.

Kompromi biasanya adalah kos unit yang sedikit lebih tinggi berbanding pakej plastik.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Apakah perbezaan antara nilai 'Tip' dan 'Min' fluks bercahaya dalam jadual binning?

J1: Nilai 'Tip' (Tipikal) ialah keluaran purata untuk LED dalam bin tersebut. Nilai 'Min' (Minimum) ialah had bawah yang dijamin. Pereka bentuk harus menggunakan nilai 'Min' untuk pengiraan kecerahan kes terburuk dalam aplikasi mereka.

S2: Bolehkah saya memacu LED ini pada 500mA secara berterusan?

J2: Ya, 500mA ialah penarafan AT maksimum mutlak. Walau bagaimanapun, operasi berterusan pada tahap ini memerlukan pengurusan terma yang sangat baik untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C. Untuk jangka hayat dan kecekapan yang optimum, operasi pada 350mA atau lebih rendah adalah disyorkan.

S3: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin voltan semasa mereka bentuk pemacu saya?

J3: Reka bentuk pemacu arus malar anda untuk menampung V_Fmaksimum dalam bin yang anda pilih (cth., untuk bin 'E', reka bentuk untuk sehingga 2.4V setiap LED). Jika menggunakan sumber voltan dengan perintang, kira nilai perintang menggunakan V_Fmaksimum untuk memastikan arus tidak melebihi had di bawah keadaan kes terburuk.

S4: Adakah kanta disertakan pada LED ini?

J4: Nombor bahagian T1901PYA dan kod '00' dalam konvensyen penamaan untuk 'tiada kanta' mencadangkan ini adalah LED optik primer (peringkat cip) tanpa kanta sekunder bersepadu. Sudut pandangan 120° adalah semula jadi kepada reka bentuk cip dan pakej.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk kelengkapan lampu "high-bay" industri yang memerlukan 5000 lumen cahaya kuning untuk aplikasi amaran/isyarat tertentu.

Proses Reka Bentuk:

1. Sasaran Bercahaya:5000 lm diperlukan.

2. Pemilihan LED:Pilih bin fluks 1Q (Min 50 lm/LED pada 350mA).

3. Pengiraan Kuantiti:Bilangan LED = 5000 lm / 50 lm/LED = 100 LED. Tambah margin 10%, sasarkan 110 LED.

4. Reka Bentuk Elektrik:Rancang untuk memacu LED dalam rentetan siri dengan pemacu arus malar. Pilih bin voltan 'D' (2.0-2.2V) untuk pengagihan yang lebih ketat. Untuk 10 LED dalam siri, voltan rentetan maksimum ialah 10 * 2.2V = 22V. Pilih pemacu arus malar dengan julat voltan keluaran meliputi sehingga ~25V dan keluaran 350mA.

5. Reka Bentuk Terma:Susun 110 LED pada PCB teras logam (MCPCB). Kira jumlah pelesapan haba: ~110 LED * (2.2V * 0.35A) ≈ 84.7W kuasa elektrik, kebanyakannya menjadi haba. MCPCB mesti dilekatkan pada "heatsink" aluminium yang besar untuk mengekalkan rintangan terma yang rendah dari simpang ke ambien.

6. Optik:Memandangkan pancaran lebar 120° boleh diterima untuk pencahayaan kawasan, tiada optik sekunder diperlukan.

12. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini dipanggil elektroluminesens. Dalam LED kuning seperti ini, bahan semikonduktor (biasanya berdasarkan Aluminium Gallium Indium Fosfida - AlGaInP) direkayasa dengan jurang jalur tertentu. Apabila elektron bergabung semula dengan lubang elektron dalam peranti, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (zarah cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. Pakej seramik berfungsi sebagai sokongan mekanikal, menyediakan sambungan elektrik, dan yang paling penting, bertindak sebagai "heatsink" yang cekap untuk menarik tenaga haba dari simpang semikonduktor, mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan.

13. Trend Teknologi

Pasaran LED kuasa tinggi terus berkembang ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), pembiakan warna yang lebih baik, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Pakej seramik mewakili trend penting dalam ruang ini, terutamanya untuk aplikasi kuasa sederhana hingga tinggi, kerana prestasi terma mereka yang tiada tandingan. Pembangunan masa depan mungkin termasuk:

• Penyelesaian Bersepadu:Lebih banyak LED dengan pemacu terbina dalam atau litar kawalan (cth., IC-on-board).

• Teknologi Fosfor yang Diperbaiki:Untuk LED putih, tetapi juga mempengaruhi kestabilan dan kecekapan LED penukaran warna.

• Pengecilan dengan Keluaran Tinggi:Terus mendorong pakej yang lebih kecil (cth., 3030, 2929) yang mampu mengendalikan ketumpatan kuasa yang sama atau lebih tinggi, seterusnya menekankan keperluan untuk substrat terma maju seperti seramik.

• Pencahayaan Pintar:Integrasi dengan sensor dan protokol komunikasi untuk sistem pencahayaan yang didayakan IoT, di mana pakej seramik yang teguh boleh melindungi elektronik sensitif.