Dokumen Teknikal LED Hijau 1608-UG0100M-AM - Pakej PLCC-2 - 1.6x0.8mm - 2.65V @10mA - Sudut Pandangan 120°

1. Gambaran Keseluruhan Produk

1608-UG0100M-AM ialah diod pemancar cahaya (LED) hijau berkeamatan tinggi yang direka untuk aplikasi pemasangan permukaan. Ia menggunakan pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik), iaitu faktor bentuk biasa dan boleh dipercayai untuk LED SMD. Fokus aplikasi utama untuk komponen ini ialah pencahayaan dalaman automotif, menunjukkan reka bentuknya memenuhi keperluan ketat untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran mencabar. Saiz padanya yang padat 1608 (1.6mm x 0.8mm) menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang terhad ruang di mana pencahayaan hijau yang terang dan konsisten diperlukan.

Kelebihan teras LED ini termasuk keamatan cahaya tipikal yang tinggi iaitu 700 milikandela (mcd) pada arus piawai 10mA, digabungkan dengan sudut pandangan lebar 120 darjah. Ini memastikan keterlihatan yang baik dari pelbagai sudut, yang amat penting untuk lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, atau pencahayaan ambien. Tambahan pula, komponen ini layak mengikut piawaian AEC-Q101, penanda aras kritikal untuk semikonduktor diskret dalam aplikasi automotif, memastikan ia dapat menahan suhu melampau, getaran, dan keperluan jangka hayat industri automotif. Pematuhan kepada arahan RoHS, REACH, dan bebas halogen menjadikannya mesra alam dan sesuai untuk pasaran global.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-Ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama menentukan prestasi LED di bawah keadaan piawai (biasanya pada suhu simpang 25°C dan arus ke hadapan 10mA).Keamatan Cahaya (Iv)ditentukan dengan nilai tipikal 700 mcd, minimum 520 mcd, dan maksimum 820 mcd. Toleransi pengukuran 8% digunakan. Parameter ini ialah kecerahan output cahaya seperti yang dilihat oleh mata manusia.

TheVoltan Ke Hadapan (Vf)biasanya berukuran 2.65V, dengan julat dari 2.25V hingga 3.25V pada 10mA. Toleransi pengukuran ketat ±0.05V ditentukan. Kejatuhan voltan merentasi LED ini adalah penting untuk mengira penyebaran kuasa dan mereka bentuk litar pembatas arus.Panjang Gelombang Dominan (λd), yang menentukan warna yang dilihat, berpusat pada 525nm (hijau) dengan julat dari 520nm hingga 530nm dan toleransi ±1nm.

TheSudut Pandanganialah 120 darjah, ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan cahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM). Toleransi ±5 darjah dibenarkan.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku.Arus Ke Hadapan Maksimum Mutlak (IF)ialah 30mA AT. Arus yang lebih tinggi iaituArus Lonjakan (IFM)50mA dibenarkan untuk denyutan yang sangat singkat (≤10μs) pada kitar tugas rendah (0.005). Peranti ini tidak direka untuk operasi voltan songsang.

Pengurusan terma adalah kritikal untuk jangka hayat LED. Suhu maksimumSuhu Simpang (Tj)ialah 125°C. Komponen boleh beroperasi dalam suhu ambien dari -40°C hingga +110°C. Dua nilai untukRintangan Terma (Rth JS)disediakan: 210 K/W (sebenar, diukur) dan 190 K/W (elektrik, dikira). Parameter ini menunjukkan seberapa berkesan haba bergerak dari simpang semikonduktor ke titik pateri; nilai yang lebih rendah adalah lebih baik.Penyebaran Kuasa (Pd)maksimum ialah 97.5 mW, dikira menggunakan voltan dan arus ke hadapan maksimum.

Peranti ini menawarkan perlindungan ESD sehingga 2 kV (Model Badan Manusia) dan boleh menahan suhu puncak pateri alir semula 260°C selama 30 saat.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Dokumen data ini mentakrifkan bin untuk tiga parameter utama.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Keamatan cahaya dikumpulkan mengikut huruf (Q, R, S, T, U, V, A, B) dan nombor (1, 2, 3), dengan setiap bin meliputi julat mcd tertentu. Untuk 1608-UG0100M-AM, bin output yang mungkin diserlahkan, sepadan dengan spesifikasi tipikal 700mcd. Ini berada dalam bin U2 (520-610 mcd) dan U3 (610-710 mcd) atau V1 (710-820 mcd), bergantung pada lot pembuatan tertentu.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Konsistensi warna diuruskan melalui bin panjang gelombang dominan. Bin ditakrifkan oleh kod 4 digit yang mewakili panjang gelombang minimum dan maksimum dalam nanometer. Untuk LED hijau ini, bin yang relevan berada dalam julat 520-535nm, dengan bin khusus untuk bahagian tipikal 525nm kemungkinan "2025" (520-525nm) atau "2530" (525-530nm).

3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dibinkan menggunakan kod 4 digit yang mewakili voltan minimum dan maksimum dalam persepuluh volt (contohnya, "2225" bermaksud 2.2V hingga 2.5V). Untuk Vf tipikal 2.65V, bin yang sepadan ialah "2527" (2.50-2.75V) atau "2730" (2.75-3.00V). Mengetahui bin Vf membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang tepat, terutamanya untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai LED.

4. Analisis Keluk Prestasi

Graf yang disediakan menawarkan pandangan mendalam tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keluk IV dan Keamatan Cahaya Relatif

GrafArus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapanmenunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Pada 10mA, voltan adalah sekitar 2.65V. Keluk ini membolehkan pereka menganggarkan Vf pada arus pemacu lain. GrafKeamatan Cahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapanmenunjukkan output cahaya meningkat secara super-linear dengan arus sehingga satu titik. Walaupun memacu pada arus yang lebih tinggi meningkatkan kecerahan, ia juga meningkatkan haba dan boleh mempercepatkan susut nilai lumen.

4.2 Kebergantungan Suhu

GrafKeamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Simpangadalah kritikal. Ia menunjukkan bahawa apabila suhu simpang meningkat, output cahaya berkurangan. Ini dikenali sebagai pemadaman terma. Untuk prestasi yang boleh dipercayai, penyingkiran haba yang berkesan dan pengurusan arus pemacu yang betul adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang rendah. GrafVoltan Ke Hadapan Relatif vs. Suhu Simpangmenunjukkan pekali suhu negatif; Vf berkurangan apabila suhu meningkat. Sifat ini kadangkala boleh digunakan untuk penderiaan suhu.

GrafPanjang Gelombang Dominan vs. Suhu Simpangmenunjukkan perubahan kecil dalam warna (biasanya beberapa nanometer) dengan perubahan suhu, yang penting untuk aplikasi kritikal warna.

4.3 Penurunan Nilai dan Operasi Denyut

TheKeluk Penurunan Nilai Arus Ke Hadapanmenentukan arus ke hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri. Apabila suhu pad meningkat, arus yang dibenarkan berkurangan secara linear sehingga mencapai 30mA pada 110°C. Graf tersebut menyatakan dengan jelas untuk tidak menggunakan arus di bawah 3mA. CartaKeupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkanmenunjukkan bahawa untuk lebar denyut yang sangat singkat (mikrodetik hingga milisaat), LED boleh mengendalikan arus yang jauh lebih tinggi daripada maksimum 30mA AT, dengan syarat kitar tugas cukup rendah untuk mengelakkan terlalu panas.

4.4 Taburan Spektrum

GrafTaburan Spektrum Relatifmemplot keamatan cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang. Untuk LED hijau, ini menunjukkan puncak dalam kawasan hijau (~525nm) dengan pancaran yang sangat sedikit dalam jalur warna lain. Keketatan puncak ini menyumbang kepada ketulenan warna.Ciri-Ciri Rajah Tipikal Sinaran(plot kutub) mewakili secara visual sudut pandangan 120 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan diedarkan secara spatial.

5. Maklumat Mekanikal, Pembungkusan & Pemasangan

5.1 Dimensi Mekanikal dan Polarity

Komponen menggunakan pakej pemasangan permukaan PLCC-2 piawai dengan saiz pad 1608 (1.6mm x 0.8mm). Lukisan mekanikal (dirujuk dalam PDF) menyediakan dimensi tepat untuk badan pakej, kedudukan lead, dan kanta. Polarity yang betul adalah penting. Pakej PLCC-2 biasanya mempunyai katod yang ditanda (selalunya takuk, titik, atau tanda hijau pada kanta atau sudut serong pada pakej). Susun atur pad pateri yang disyorkan memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan pelepasan haba semasa alir semula.

5.2 Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

LED ini dinilai untuk pateri alir semula dengan suhu puncak 260°C selama 30 saat, yang selaras dengan piawaian IPC biasa untuk pateri bebas plumbum. Profil alir semula terperinci harus diikuti untuk mengelakkan kejutan terma. Langkah berjaga-jaga termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, mencegah pencemaran permukaan optik, dan memastikan penggunaan pes pateri dan reka bentuk stensil yang sesuai. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) ialah 2, bermakna komponen boleh disimpan pada ≤30°C/60% RH sehingga satu tahun sebelum memerlukan pembakaran sebelum alir semula.

5.3 Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Komponen dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Maklumat pembungkusan menentukan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi. Nombor bahagian 1608-UG0100M-AM mengikut konvensyen pengekodan yang mungkin: "1608" untuk saiz, "U" untuk warna (mungkin Ultrahijau), "G" untuk hijau, "0100" mungkin berkaitan dengan keamatan atau versi, "M" mungkin menunjukkan pembungkusan, dan "AM" mungkin menandakan gred automotif. Maklumat pesanan akan menentukan kod bin yang diperlukan untuk keamatan cahaya, panjang gelombang, dan voltan ke hadapan untuk memastikan ciri prestasi tepat dihantar.

6. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Aplikasi Utama: Pencahayaan Dalaman Automotif

LED ini direka khas untuk pencahayaan dalaman automotif. Ini termasuk aplikasi seperti lampu latar kelompok instrumen, butuh konsol tengah, pencahayaan ambien ruang kaki, pencahayaan pemegang pintu, dan penunjuk gear. Kelayakan AEC-Q101, julat suhu operasi yang luas (-40°C hingga +110°C), dan kebolehpercayaan tinggi menjadikannya sesuai untuk persekitaran menuntut ini di mana kegagalan bukan satu pilihan.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

Pemacu Arus:LED ialah peranti yang didorong arus. Sumber arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan sumber voltan adalah wajib untuk mengelakkan pelarian terma. Reka bentuk harus berdasarkan Vf tipikal dan If yang dikehendaki, dengan mempertimbangkan variasi pembin.

Reka Bentuk Terma:Susun atur PCB harus menggabungkan pelepasan haba yang mencukupi. Pad pateri, terutamanya pad terma jika ada, harus disambungkan kepada tuangan kuprum untuk menyebarkan haba. Arus ke hadapan harus dikurangkan nilai mengikut suhu ambien operasi yang dijangkakan dan rintangan terma PCB.

Perlindungan ESD:Walaupun LED mempunyai perlindungan ESD HBM 2kV, perlindungan luaran tambahan (contohnya, diod TVS atau perintang) mungkin diperlukan dalam persekitaran yang terdedah kepada kejadian ESD yang lebih tinggi, seperti kabel pendawaian automotif.

6.3 Pertimbangan Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah sesuai untuk pandangan langsung atau apabila digunakan dengan pandu cahaya dan penyebar. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan. Warna hijau berkesan untuk penunjuk status dan sering digunakan dalam kombinasi dengan warna lain untuk paparan pelbagai warna.

7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED hijau gred komersial piawai, pembeza utama 1608-UG0100M-AM ialahkelayakan automotifnya (AEC-Q101). Ini melibatkan ujian ketat untuk jangka hayat operasi suhu tinggi (HTOL), kitaran suhu, ketahanan kelembapan, dan tekanan lain yang tidak dilalui oleh komponen generik. Keamatan cahaya tipikalnya 700mcd adalah kompetitif untuk saiz pakejnya. Pakej PLCC-2 menawarkan ketegaran lead yang lebih baik dan prestasi terma yang berpotensi lebih baik berbanding pakej bersaiz cip yang lebih kecil seperti 0402, menjadikannya lebih teguh untuk getaran automotif. Struktur pembin yang ditentukan menyediakan pereka dengan parameter prestasi yang boleh diramal, yang penting untuk mengekalkan konsistensi dalam sistem pencahayaan automotif di mana padanan warna dan kecerahan merentasi pelbagai unit adalah kritikal.

8. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah arus pemacu minimum untuk LED ini?

J: Dokumen data menyatakan dengan jelas "Jangan gunakan arus di bawah 3mA." Arus ke hadapan (IF) mempunyai penarafan minimum 3mA. Beroperasi di bawah ini mungkin mengakibatkan output cahaya yang tidak stabil atau tiada.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 3.3V tanpa perintang?

J: Tidak boleh. Dengan Vf tipikal 2.65V, menyambungkannya terus ke 3.3V akan cuba memacu arus yang tidak terkawal melalui LED, kemungkinan melebihi penarafan maksimum mutlak 30mA dan menyebabkan kegagalan serta-merta. Perintang pembatas arus atau pemacu arus malar sentiasa diperlukan.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin keamatan cahaya "U2"?

J: Kod bin "U2" merujuk kepada julat keamatan cahaya tertentu yang ditakrifkan dalam jadual pembin. Untuk kumpulan "U", bin "2" sepadan dengan minimum 520 mcd dan maksimum 610 mcd apabila diukur di bawah keadaan piawai (IF=10mA, Tj=25°C).

S: Adakah LED ini sesuai untuk pencahayaan luaran automotif?

J: Dokumen data menentukan "Pencahayaan Dalaman Automotif" sebagai aplikasi. Pencahayaan luaran (contohnya, lampu belakang, lampu isyarat) biasanya memerlukan pakej yang berbeza, kuasa yang lebih tinggi, warna yang berbeza, dan selalunya ujian kelayakan yang berbeza untuk kemasukan kelembapan dan ketahanan UV. Komponen ini tidak ditentukan untuk kegunaan luaran.

S: Apakah perbezaan antara nilai rintangan terma "Sejati" dan "Elektrik"?

J: Rintangan terma "Sejati" (210 K/W) diukur secara langsung menggunakan kaedah fizikal (contohnya, penderia suhu). Rintangan terma "Elektrik" (190 K/W) dikira secara tidak langsung dengan mengukur perubahan voltan ke hadapan dengan suhu (menggunakan pekali suhu Vf). Kaedah elektrik selalunya lebih pantas tetapi boleh mempunyai andaian yang berbeza. Untuk reka bentuk terma yang konservatif, nilai yang lebih tinggi (sejati) harus digunakan.

9. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Lampu Latar Suis Papan Pemuka.Seorang pereka perlu menerangi 10 suis penunjuk hijau. Mereka merancang untuk memacu setiap LED pada 10mA dari rel 5V dalam kereta. Menggunakan Vf tipikal 2.65V, nilai perintang siri yang diperlukan ialah R = (5V - 2.65V) / 0.01A = 235 Ohm. Perintang piawai 240 Ohm akan dipilih. Kuasa yang disebarkan dalam setiap perintang ialah (5V-2.65V)*0.01A = 0.0235W, jadi perintang kecil 1/10W adalah mencukupi. Susun atur PCB akan meletakkan LED dan perintang berdekatan, dengan via terma di bawah pad pateri LED disambungkan ke satah bumi dalaman untuk penyebaran haba.

Contoh 2: Modulasi Lebar Denyut (PWM) untuk Peredupan.Untuk pencahayaan ambien yang memerlukan kawalan kecerahan, LED boleh didorong dengan isyarat PWM. Arus ke hadapan semasa denyut "hidup" boleh ditetapkan kepada 15-20mA untuk mencapai kecerahan puncak yang lebih tinggi, manakala arus purata (dan seterusnya kecerahan dan haba) dikawal oleh kitar tugas. Carta keupayaan pengendalian denyut mesti dirujuk untuk memastikan lebar denyut dan arus puncak yang dipilih berada dalam had selamat untuk kitar tugas yang dipilih.

10. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

10.1 Prinsip Operasi Asas

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan dikenakan, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di kawasan aktif. Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan (contohnya, Indium Gallium Nitride untuk hijau). Pakej PLCC menempatkan die semikonduktor, menyediakan sambungan elektrik melalui lead, dan termasuk kanta plastik acuan yang membentuk output cahaya dan melindungi die.

10.2 Trend Industri

Trend dalam LED pencahayaan dalaman automotif adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), yang mengurangkan penggunaan kuasa dan beban terma. Terdapat juga peralihan ke arah saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, 1006/0402) untuk pencahayaan yang lebih tersembunyi dan integrasi yang lebih ketat. Ciri-ciri lanjutan termasuk cip pemacu bersepadu dalam pakej LED untuk kawalan yang dipermudahkan. Tambahan pula, permintaan untuk pemaparan warna yang tepat dan konsisten merentasi julat suhu yang luas semakin meningkat, mendorong penambahbaikan dalam teknologi fosfor (untuk LED putih) dan konsistensi pertumbuhan wafer epitaksial (untuk LED monokromatik seperti hijau ini). Dorongan untuk pencahayaan ambien yang lebih canggih dengan zon pelbagai warna dinamik juga mempengaruhi pembangunan LED dengan pembin yang lebih ketat dan kestabilan prestasi yang lebih baik.