Spesifikasi Teknikal LED UVA ELUA2016OGB - Dimensi 2.04x1.64x0.75mm - Voltan 3.0-4.0V - Kuasa 0.2W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri produk ELUA2016OGB mewakili penyelesaian LED berasaskan seramik berkeandalan tinggi yang direka khas untuk aplikasi ultraviolet (UVA). Siri ini direka untuk memberikan prestasi yang konsisten dalam persekitaran yang mencabar, dengan memanfaatkan pakej seramik Al₂O₃yang kukuh untuk pengurusan haba yang unggul dan jangka hayat yang panjang. Penempatan utama produk ini adalah dalam segmen kuasa UVA rendah hingga sederhana, menyasarkan aplikasi di mana faktor bentuk padat, kebolehpercayaan, dan keluaran spektrum khusus adalah kritikal. Kelebihan terasnya termasuk saiz yang sangat kecil iaitu 2.04mm x 1.64mm, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang terhad ruang, perlindungan ESD bersepadu yang meningkatkan ketahanan, dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar dan keselamatan utama termasuk keperluan RoHS, REACH, dan bebas halogen. Pasaran sasaran adalah pelbagai, merangkumi elektronik pengguna, sistem pengawetan industri, dan peralatan pengesanan khusus.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Siri ELUA2016OGB beroperasi dalam julat arus hadapan (I_F), dengan penarafan DC maksimum 100mA dan titik operasi tipikal 60mA. Voltan hadapan (V_F) ditetapkan antara 3.0V dan 4.0V pada arus pacuan 60mA ini, yang merupakan parameter utama untuk reka bentuk litar pemacu. Fluks sinaran, yang mengukur keluaran kuasa optik dalam miliwatt (mW), berbeza mengikut model. Sebagai contoh, varian 360-370nm mempunyai fluks sinaran minimum 50mW, tipikal 80mW, dan maksimum 110mW. Model 380-390nm bermula pada 65mW, model 390-400nm dan 400-410nm bermula pada 70mW. Kumpulan panjang gelombang puncak ditakrifkan dengan jelas: Kumpulan U36 (360-370nm), U38 (380-390nm), U39 (390-400nm), dan U40 (400-410nm), dengan toleransi pengukuran ±1nm.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Sifat Terma

Untuk memastikan kebolehpercayaan peranti, penarafan maksimum mutlak tidak boleh dilampaui. Suhu simpang maksimum (T_J) ialah 105°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi (T_Opr) -40°C hingga +85°C dan julat suhu penyimpanan (T_Stg) yang sama. Rintangan ESD maksimum (Model Badan Manusia) ialah 2000V, memberikan tahap perlindungan yang baik terhadap nyahcas elektrostatik semasa pengendalian dan pemasangan. Reka bentuk terma yang betul adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang di bawah had maksimumnya, kerana melebihinya akan mempercepatkan degradasi dan mengurangkan jangka hayat operasi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini menggunakan sistem pembin yang komprehensif untuk mengkategorikan LED berdasarkan parameter prestasi utama, memastikan konsistensi untuk pengguna akhir.

3.1 Pembin Fluks Sinaran

Fluks sinaran dibin mengikut kumpulan panjang gelombang puncak. Untuk kumpulan 365nm (U36), kod bin R1 meliputi 50-75mW dan R2 meliputi 75-110mW. Untuk kumpulan 385nm (U38), R4 meliputi 65-85mW dan R5 meliputi 85-110mW. Untuk kumpulan 395-405nm (U39/U40), R5 meliputi 70-90mW dan R6 meliputi 90-110mW. Toleransi pengukuran ±10% digunakan.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Puncak

Seperti yang disebutkan, panjang gelombang puncak dikumpulkan kepada empat bin utama: U36, U38, U39, dan U40, sepadan dengan julat 10nm bermula dari 360nm. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan keluaran spektrum tepat yang diperlukan untuk aplikasi mereka, seperti pengawetan optimum untuk resin tertentu atau kepekaan puncak untuk pengesan.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin dalam kenaikan 0.2V dari 3.0V hingga 4.0V (contohnya, 3032 untuk 3.0-3.2V, 3234 untuk 3.2-3.4V, dan lain-lain). Pembin ini ditakrifkan pada arus operasi standard 60mA dengan toleransi pengukuran ±2%. Memilih LED dari bin voltan yang ketat boleh membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang lebih seragam dan mencapai prestasi yang konsisten merentasi tatasusunan LED.

4. Analisis Keluk Prestasi

4.1 Taburan Spektrum

Keluk spektrum yang disediakan menunjukkan keamatan pancaran relatif merentasi panjang gelombang untuk empat varian panjang gelombang puncak (365nm, 385nm, 395nm, 405nm). Setiap keluk memaparkan puncak yang berbeza dalam julat binnya dengan ciri lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) tipikal untuk LED UVA berasaskan nitrida. LED 365nm menunjukkan pancaran terutamanya dalam julat 350-380nm, manakala pancaran LED 405nm meluas lebih jauh ke kawasan ungu yang boleh dilihat.

4.2 Arus vs. Fluks Sinaran dan Voltan

Keluk fluks sinaran relatif berbanding arus hadapan menunjukkan hubungan sub-linear. Keluaran meningkat dengan arus tetapi mungkin menunjukkan kesan tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan terma. Keluk voltan hadapan berbanding arus hadapan menunjukkan ciri diod tipikal, dengan voltan meningkat secara logaritma dengan arus. Adalah penting untuk beroperasi dalam julat arus yang ditentukan untuk mengelakkan kenaikan suhu simpang yang berlebihan.

4.3 Kebergantungan Suhu

Keluk prestasi berbanding suhu ambien adalah kritikal untuk reka bentuk dunia sebenar. Fluks sinaran relatif berkurangan apabila suhu ambien meningkat, satu fenomena biasa untuk semua LED. Sebagai contoh, pada 60mA, keluaran mungkin turun kepada kira-kira 82% daripada nilainya pada 25°C apabila ambien mencapai 85°C. Panjang gelombang puncak juga menunjukkan anjakan sedikit dengan suhu, biasanya meningkat beberapa nanometer sepanjang julat operasi. Voltan hadapan berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu, yang mesti diambil kira dalam reka bentuk pemacu arus malar.

4.4 Keluk Penurunan Kadar

Keluk penurunan kadar mentakrifkan arus hadapan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien. Untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 105°C, arus maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila beroperasi dalam suhu ambien yang tinggi. Keluk ini adalah penting untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan mencegah pelarian terma.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej peranti permukaan-pasang (SMD) padat dengan dimensi 2.04mm (panjang) x 1.64mm (lebar) x 0.75mm (tinggi). Pakej ini dibina daripada seramik alumina (Al₂O₃), yang menawarkan kekonduksian terma yang sangat baik berbanding pakej plastik, membantu dalam penyebaran haba dari cip. Kanta memberikan sudut pandangan tipikal 120 darjah. Katod dikenal pasti pada pakej. Lukisan berdimensi terperinci disediakan dalam datasheet, menentukan lokasi pad dan toleransi (biasanya ±0.2mm). Nota kritikal ialah pad terma disambungkan secara elektrik kepada katod. Reka bentuk mekanikal menekankan bahawa peranti tidak boleh dikendalikan melalui kanta, kerana tekanan mekanikal boleh menyebabkan kegagalan.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

ELUA2016OGB sesuai untuk proses teknologi permukaan-pasang (SMT) standard, termasuk pateri alir semula. Garis panduan utama termasuk: proses pateri alir semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali untuk mengurangkan tekanan terma pada pakej dan ikatan dalaman. Semasa fasa pemanasan pateri, tekanan mekanikal pada LED mesti dielakkan. Selepas proses pateri selesai, lenturan papan litar bercetak (PCB) harus dielakkan untuk mengelakkan keretakan pada sendi pateri atau pakej seramik itu sendiri. Pengawetan pelekat, jika digunakan, mesti mengikut aliran proses standard. Langkah berjaga-jaga ini adalah penting untuk mengekalkan integriti struktur dan kebolehpercayaan jangka panjang LED.

7. Maklumat Pesanan dan Nomenklatur Model

Kod pesanan produk mengikut struktur terperinci: ELUA2016OGB-PXXXXYY3040060-V21M. Setiap segmen mempunyai makna khusus: \"EL\" mewakili pengilang, \"UA\" menunjukkan jenis UVA, \"2016\" menandakan saiz pakej 2.0x1.6mm, \"O\" menentukan bahan seramik Al₂O₃, \"G\" menunjukkan salutan perak, dan \"B\" menandakan sudut pancaran 120 darjah. Bahagian \"PXXXX\" mentakrifkan julat panjang gelombang puncak (contohnya, 6070 untuk 360-370nm). Bahagian \"YY\" menentukan bin fluks sinaran minimum (contohnya, R1 untuk 50mW). \"3040\" menunjukkan julat voltan hadapan 3.0-4.0V, dan \"060\" menentukan arus hadapan 60mA. Akhiran \"V21M\" menunjukkan jenis cip menegak, saiz cip 20mil, cip tunggal, dan jenis proses pembentukan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Datasheet menyenaraikan beberapa aplikasi utama: pengawetan kuku UV, pengesanan wang palsu UV, dan perangkap nyamuk UV. Dalam pengawetan UV, varian 365nm atau 385nm biasanya digunakan untuk memulakan fotopolimerisasi dalam gel dan pelekat. Untuk pengesanan palsu, panjang gelombang tertentu (selalunya 365nm atau 395nm) digunakan untuk merangsang dakwat keselamatan atau bahan yang berfluor di bawah cahaya UV. Dalam perangkap serangga, panjang gelombang UVA yang lebih pendek sekitar 365nm sangat menarik untuk banyak serangga terbang.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Apabila mereka bentuk dengan LED ini, beberapa faktor adalah terpenting. Pengurusan terma adalah kritikal; pastikan kawasan kuprum PCB atau penyejuk haba yang mencukupi untuk menyebarkan haba, terutamanya apabila beroperasi pada atau berhampiran arus maksimum. Gunakan litar pemacu arus malar untuk memastikan keluaran cahaya yang stabil dan melindungi LED daripada lonjakan arus. Pertimbangkan pembin voltan hadapan apabila mereka bentuk litar pemacu untuk tatasusunan pelbagai LED untuk memastikan pengagihan arus yang seragam. Ambil kira kebergantungan suhu bagi kedua-dua keluaran dan panjang gelombang dalam persekitaran aplikasi akhir. Sentiasa patuhi penarafan maksimum mutlak untuk menjamin kebolehpercayaan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED UVA berpakej plastik standard, pakej seramik ELUA2016OGB menawarkan prestasi terma yang jauh lebih baik, membawa kepada potensi arus pacuan maksimum yang lebih tinggi, penyelenggaraan lumen yang lebih baik, dan jangka hayat yang lebih panjang dalam aplikasi suhu tinggi atau ketumpatan kuasa tinggi. Perlindungan ESD bersepadu 2kV adalah kelebihan ketara untuk meningkatkan ketahanan dalam pembuatan dan penggunaan di lapangan. Pembin tepat merentasi panjang gelombang, fluks, dan voltan membolehkan konsistensi yang lebih tinggi dalam prestasi aplikasi berbanding produk yang tidak dibin atau dibin secara longgar. Saiz tapak kecil 2016 membolehkan peminaturan yang tidak mungkin dengan jenis pakej yang lebih besar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara pelbagai model panjang gelombang (contohnya, 365nm vs 405nm)?

J: Perbezaan utama ialah panjang gelombang pancaran puncak. 365nm memancar dalam julat UVA yang lebih pendek, sering digunakan untuk mengawet bahan kimia tertentu dan menarik serangga. 405nm berada di sempadan UVA dan ungu yang boleh dilihat, berguna untuk aplikasi yang memerlukan isyarat visual atau di mana bahan tertentu bertindak balas lebih baik kepada panjang gelombang yang lebih panjang.

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 100mA secara berterusan?

J: Tidak boleh. Arus hadapan DC maksimum adalah penarafan maksimum mutlak. Keadaan operasi tipikal ialah 60mA. Operasi berterusan pada 100mA akan melebihi penarafan suhu simpang melainkan penyejukan luar biasa disediakan, seperti yang ditunjukkan oleh keluk penurunan kadar. Ini akan mengurangkan jangka hayat dengan teruk dan mungkin menyebabkan kegagalan serta-merta.

S: Bagaimanakah saya mentafsir nilai fluks sinaran (Min/Tip/Maks)?

J: Nilai minimum ialah had bawah yang dijamin untuk bin. Nilai tipikal ialah prestasi purata atau yang dijangkakan. Maksimum ialah had atas. Pereka harus menggunakan nilai minimum untuk pengiraan senario terburuk untuk memastikan aplikasi mereka menerima keamatan UV yang mencukupi.

S: Adakah pad terma terpencil secara elektrik?

J: Tidak. Datasheet menyatakan dengan jelas pad terma disatukan secara elektrik dengan katod. Ini mesti dipertimbangkan semasa susun atur PCB untuk mengelakkan litar pintas.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Pen Pengawetan UV Mudah Alih:Seorang pereka mencipta peranti mudah alih untuk mengawet tampalan gigi atau gel kuku. Mereka memilih ELUA2016OGB-P8090R43040060-V21M (385nm, 65mW min) untuk keseimbangan keluaran dan kesesuaian panjang gelombangnya. Mereka mereka bentuk PCB kecil dengan tuangan kuprum di bawah LED sebagai penyejuk haba, dipacu oleh penukar angkat dari bateri Li-ion 3.7V yang menyediakan arus malar 60mA. Saiz padat LED membolehkan reka bentuk pen yang anggun.

Contoh 2: Modul Pengesah Wang Kertas:Untuk sistem pengesanan palsu, seorang jurutera memerlukan sumber UV yang stabil. Mereka memilih ELUA2016OGB-P6070R13040060-V21M (365nm) untuk keberkesanannya pada ciri keselamatan. Mereka mereka bentuk tatasusunan 4 LED pada modul kecil. Dengan memilih LED dari bin voltan hadapan yang sama (contohnya, 3234), mereka menyambungkannya secara bersiri dengan pemacu arus malar tunggal ditetapkan kepada 60mA, memastikan kecerahan seragam merentasi tatasusunan dan memudahkan reka bentuk pemacu.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED UVA, seperti ELUA2016OGB, adalah peranti semikonduktor berasaskan sistem bahan aluminium galium nitrida (AlGaN). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif. Penggabungan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang khusus foton ini (dalam julat UVA, 315-400nm) ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor di kawasan aktif, yang direkayasa semasa proses pertumbuhan epitaksial. Pakej seramik berfungsi untuk mengekstrak cahaya, memberikan perlindungan mekanikal, dan yang paling penting, mengalirkan haba dari cip semikonduktor ke persekitaran luar, yang kritikal untuk mengekalkan kecekapan dan jangka hayat.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Pasaran LED UVA didorong oleh trend ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak fluks sinaran per watt elektrik), jangka hayat peranti yang lebih panjang, dan pengurangan kos per miliwatt. Terdapat penyelidikan berterusan untuk meningkatkan kecekapan kuantum dalaman (IQE) bahan AlGaN dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari cip. Trend pembungkusan termasuk pembangunan substrat yang lebih cekap terma dan reka bentuk kanta novel untuk corak pancaran tertentu. Tambahan pula, terdapat dorongan untuk kawalan panjang gelombang yang lebih ketat dan pancaran spektrum yang lebih sempit untuk aplikasi yang memerlukan tenaga foton yang sangat khusus, seperti proses pengawetan perubatan dan industri maju. Trend peminaturan, yang dicontohkan oleh pakej seperti 2016, terus membolehkan aplikasi baru dalam peranti boleh pakai dan ultra-padat.