Dokumen Teknikal LED ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S - Pakej 7.0x?x?mm - Voltan 2.95-3.95V - Kuasa 3.85W - Putih Sejuk 4000-5000K

1. Gambaran Keseluruhan Produk

ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S ialah LED prestasi tinggi yang dipasang permukaan, direka untuk aplikasi yang memerlukan output bercahaya tinggi dalam faktor bentuk padat. Peranti ini menggunakan teknologi cip InGaN untuk menghasilkan cahaya putih sejuk dengan suhu warna berkorelasi (CCT) antara 4000K hingga 5000K. Falsafah reka bentuk utamanya adalah untuk mencapai kecekapan optik yang tinggi dalam pakej kecil, menjadikannya sesuai untuk penyelesaian pencahayaan yang memerlukan ruang terhad tetapi prestasi tinggi.

Kelebihan utama LED ini termasuk fluks bercahaya tipikal 220 lumen pada arus ke hadapan 1000mA, menghasilkan kecekapan optik kira-kira 60.27 lumen per watt. Ia dilengkapi perlindungan ESD yang kukuh, mematuhi piawaian JEDEC JS-001-2017 (Model Badan Manusia) sehingga 8kV, meningkatkan kebolehpercayaannya dalam pengendalian dan pemasangan. Peranti ini mematuhi sepenuhnya arahan RoHS, REACH, dan bebas halogen, memenuhi piawaian alam sekitar dan keselamatan moden.

Pasaran sasaran untuk komponen ini adalah luas, merangkumi elektronik pengguna, pencahayaan profesional, dan aplikasi automotif. Kecerahan dan profil kecekapannya yang tinggi menjadikannya sangat sesuai untuk peranan di mana prestasi dan pengecilan saiz adalah kritikal.

2. Penjelasan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi.

• Arus Ke Hadapan DC (Mod Suluh): 350 mA. Ini adalah arus berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi lanjutan.
• Arus Denyut Puncak: 1000 mA. Penarafan ini terpakai di bawah keadaan denyut tertentu (400ms hidup, 3600ms mati, untuk 30000 kitaran), tipikal untuk aplikasi lampu kilat kamera.
• Rintangan ESD (HBM): 8000 V. Tahap perlindungan tinggi ini melindungi LED daripada nyahcas elektrostatik semasa pembuatan dan pengendalian.
• Voltan Songsang: Nota 1. Dokumen data menyatakan dengan jelas bahawa LED ini tidak direka untuk operasi bias songsang. Menggunakan voltan songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Suhu Simpang (Tj): 125 °C. Suhu maksimum yang dibenarkan pada simpang semikonduktor.
• Suhu Operasi & Penyimpanan: -40°C hingga +85°C dan -40°C hingga +100°C, masing-masing, menunjukkan toleransi persekitaran yang luas.
• Suhu Pateri: 260 °C. Ini adalah suhu puncak yang dibenarkan semasa proses pateri alir semula.
• Sudut Pandangan (2θ1/2): 120 darjah. Sudut pandangan yang luas ini mencirikan corak pancaran hampir-Lambertian, memberikan pencahayaan yang luas dan sekata.
• Pelesapan Kuasa (Mod Denyut): 3.85 W. Kuasa maksimum yang boleh dikendalikan oleh pakej di bawah keadaan denyut.
• Rintangan Terma (Rth): 8.5 °C/W. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan terma. Ia menunjukkan kenaikan suhu per watt kuasa yang dilesapkan, dari simpang ke pad pateri atau kes.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur di bawah keadaan tipikal (Tpad pateri = 25°C) dan mewakili prestasi peranti.

• Fluks Bercahaya (Iv): Minimum 180 lm, Tipikal 220 lm pada IF=1000mA. Toleransi pengukuran ialah ±10%.
• Voltan Ke Hadapan (VF): Julat dari 2.95V hingga 3.95V pada 1000mA, dengan toleransi pengukuran ±0.1V. VF sebenar dibin, seperti yang diterangkan dalam bahagian 3.
• Suhu Warna (CCT): 4000K hingga 5000K, mentakrifkan kawasan putih sejuk.
• Indeks Penghasilan Warna (CRI): ≥80. Ini menunjukkan penghasilan warna yang baik, sesuai untuk pencahayaan umum di mana ketepatan warna adalah penting.
• Semua data elektrik dan optik diuji di bawah keadaan denyut 50msuntuk mengurangkan kesan pemanasan sendiri dan memberikan pengukuran yang konsisten dan boleh dibandingkan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk kecerahan, voltan, dan warna.

3.1 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dikategorikan kepada tiga bin, dikenal pasti oleh kod 4-digit (cth., 2932, 3235, 3539). Kod mewakili voltan minimum dan maksimum dalam persepuluh volt.

• Bin 2932: VF = 2.95V hingga 3.25V
• Bin 3235: VF = 3.25V hingga 3.55V
• Bin 3539: VF = 3.55V hingga 3.95V

Nombor bahagian khusus "KB4050J5J7293910" menunjukkan bin voltan adalah "29", sepadan dengan bin 2932 (2.95V min).

3.2 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibin menggunakan kod huruf-nombor (cth., J5, J6, J7).

• Bin J5: Iv = 180 lm hingga 200 lm
• Bin J6: Iv = 200 lm hingga 250 lm
• Bin J7: Iv = 250 lm hingga 300 lm

Nombor bahagian menentukan "J5", meletakkannya dalam bin 180-200 lm pada 1000mA.

3.3 Pembin Kromatisiti (Warna)

Warna ditakrifkan pada rajah kromatisiti CIE 1931. Nombor bahagian termasuk "4050", yang merujuk kepada bin warna khusus dalam julat CCT 4000K-5000K. Dokumen data memberikan koordinat sudut (CIE-x, CIE-y) bin ini: (0.344, 0.336), (0.347, 0.375), (0.389, 0.403), dan (0.376, 0.355). Elaun pengukuran untuk koordinat warna ialah ±0.01. Bin warna ditakrifkan pada IF=1000mA.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Taburan Spektrum Relatif

Lengkung taburan kuasa spektrum menunjukkan panjang gelombang puncak dominan (λp) dalam kawasan biru (biasanya sekitar 450-455nm untuk LED putih yang ditukar fosfor), dengan pancaran sekunder yang luas dalam kawasan kuning/hijau/merah dari fosfor. Gabungan ini menghasilkan cahaya putih sejuk. Lengkung mengesahkan tuntutan CRI ≥80, kerana spektrum mempunyai pancaran yang ketara merentasi julat boleh lihat dan bukan hanya puncak sempit.

4.2 Corak Sinaran Tipikal

Plot corak sinaran kutub untuk kedua-dua satah mengufuk dan menegak mengesahkan taburan seperti-Lambertian dengan sudut pandangan 120 darjah. Keamatan bercahaya relatif hampir sama dalam kedua-dua satah, menunjukkan pancaran simetri, yang sesuai untuk pencahayaan kawasan seragam.

4.3 Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan

Lengkung ini menunjukkan hubungan tidak linear antara VF dan IF. Apabila arus meningkat dari 0 hingga 1200mA, voltan ke hadapan meningkat. Lengkung ini penting untuk reka bentuk pemacu, kerana ia membantu menentukan voltan bekalan yang diperlukan dan pelesapan kuasa pada arus operasi yang berbeza.

4.4 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan

Graf ini menunjukkan pergantungan output cahaya pada arus pemacu. Fluks bercahaya meningkat secara sub-linear dengan arus disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan pemanasan simpang, walaupun dalam pengukuran denyut. Lengkung ini adalah kritikal untuk aplikasi seperti lampu kilat kamera di mana memaksimumkan output cahaya dalam denyut pendek adalah kunci.

4.5 Suhu Warna Berkorelasi vs. Arus Ke Hadapan

CCT menunjukkan variasi dengan arus pemacu. Ia mungkin meningkat atau menurun sedikit bergantung pada tingkah laku sistem fosfor dengan ketumpatan arus dan suhu. Graf ini penting untuk aplikasi yang memerlukan suhu warna stabil merentasi tetapan kecerahan yang berbeza.

Nota: Semua data korelasi diuji di bawah pengurusan terma unggul menggunakan Papan Litar Bercetak Teras Logam (MCPCB) 1cm², menekankan kepentingan penyingkiran haba untuk mencapai prestasi dokumen data.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED ini datang dalam pakej peranti dipasang permukaan (SMD). Walaupun dimensi panjang dan lebar tepat dari lukisan tidak dinyatakan sepenuhnya dalam teks yang diberikan, jenis pakej adalah ELAT07. Lukisan termasuk dimensi kritikal seperti saiz pad, penempatan, dan garis besar keseluruhan, dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Reka bentuk pad yang betul pada PCB adalah penting untuk pateri yang boleh dipercayai, kestabilan mekanikal, dan prestasi terma dan elektrik yang optimum.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Pateri Alir Semula

Suhu pateri maksimum yang dibenarkan ialah 260°C, dan peranti boleh menahan maksimum 3 kitaran alir semula. Profil alir semula bebas plumbum piawai dengan suhu puncak di bawah 260°C harus digunakan. Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC (MSL) dinilai sebagai Tahap 1, bermakna peranti mempunyai jangka hayat lantai tanpa had pada ≤30°C/85% RH dan boleh disimpan tanpa pembungkusan kering. Walau bagaimanapun, ia mesti menahan rendaman 168 jam pada 85°C/85% RH sebelum alir semula, yang merupakan ujian pra-pengkondisian piawai.

6.2 Pengurusan Terma

Dengan rintangan terma (Rth) 8.5 °C/W, penyingkiran haba yang berkesan adalah wajib, terutamanya apabila beroperasi pada arus tinggi seperti 1000mA. Dokumen data menyatakan bahawa semua ujian kebolehpercayaan dilakukan menggunakan MCPCB 1.0cm². Untuk jangka hayat dan prestasi optimum, suhu simpang harus dikekalkan serendah mungkin, dan operasi pada suhu simpang maksimum 125°C harus dielakkan untuk tempoh melebihi satu jam. Pelesapan kuasa mesti dikira (Pd = VF * IF) dan diuruskan sewajarnya.

6.3 Pengendalian dan Penyimpanan

Suhu penyimpanan adalah dari -40°C hingga +100°C. Langkah berjaga-jaga ESD piawai harus diikuti semasa pengendalian disebabkan oleh struktur semikonduktor sensitif, walaupun dengan perlindungan ESD bersepadu 8kV.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembapan. Ia dimuatkan ke dalam pita pembawa, dengan kuantiti muatan piawai 2000 keping per gegelung. Kuantiti pakej minimum ialah 1000 keping. Pelabelan produk pada gegelung termasuk beberapa medan utama: Nombor Produk Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian (P/N) pengeluar, Nombor Lot, Kuantiti Pembungkusan (QTY), dan kod bin khusus untuk Fluks Bercahaya (CAT), Warna (HUE), dan Voltan Ke Hadapan (REF). Tahap MSL juga ditunjukkan. Dimensi pita pembawa dan gegelung diberikan dalam milimeter dalam lukisan dokumen data.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Lampu Kilat/Strob Kamera Telefon Bimbit: Keupayaan arus denyut tinggi (1000mA) dan fluks bercahaya tinggi menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi lampu kilat kamera, memberikan pencahayaan terang untuk fotografi.
• Lampu Suluh untuk Video Digital: Boleh digunakan sebagai lampu video kecerahan malar atau boleh ubah.
• Pencahayaan Dalaman Umum: Sesuai untuk lampu sorot, lampu panel, dan peralatan lain yang memerlukan sumber cahaya padat beroutput tinggi.
• Lampu Latar: Untuk paparan TFT-LCD yang memerlukan kecerahan tinggi.
• Pencahayaan Automotif: Untuk lampu peta dalaman, lampu kubah, atau lampu bantu luaran, tertakluk kepada pemenuhan piawaian kelayakan automotif khusus.
• Pencahayaan Hiasan dan Seni Bina: Untuk pencahayaan aksen, lampu tangga, dan penanda orientasi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemilihan Pemacu: Pilih pemacu LED arus malar yang serasi dengan julat voltan ke hadapan (2.95V-3.95V) dan mampu menyampaikan arus yang diperlukan (cth., 350mA berterusan, 1000mA denyut).
• Susun Atur PCB: Pastikan pad PCB sepadan dengan cadangan dokumen data. Gunakan PCB konduktif terma (seperti MCPCB atau FR4 dengan liang terma) dan kawasan kuprum yang mencukupi untuk menyingkirkan haba dengan berkesan. Laluan terma dari pad pateri LED ke penyingkir haba mestilah rintangan rendah.
• Reka Bentuk Optik: Sudut pandangan 120 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) untuk mencapai corak pancaran yang dikehendaki untuk aplikasi khusus seperti lampu sorot atau kilat.
• Perlindungan Elektrik: Walaupun LED mempunyai perlindungan ESD tinggi, memasukkan diod penindasan voltan sementara (TVS) atau litar perlindungan lain pada PCB adalah amalan yang baik untuk ketahanan dalam persekitaran yang sukar.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung dengan model lain tidak disediakan dalam dokumen data ini, ciri pembezaan utama LED ini boleh disimpulkan:

• Kecekapan Tinggi dalam Pakej Kecil: 60.27 lm/W pada 1A adalah kecekapan yang kompetitif untuk LED SMD arus tinggi.
• Perlindungan ESD Kukuh: Perlindungan 8kV HBM adalah lebih tinggi daripada banyak LED piawai, meningkatkan kebolehpercayaan.
• Pembin Komprehensif: Pembin ketat pada fluks, voltan, dan warna memastikan konsistensi dalam pengeluaran, yang kritikal untuk tatasusunan pelbagai LED di mana keseragaman adalah penting.
• Pilihan CRI Tinggi: CRI ≥80 ditawarkan, yang bermanfaat untuk aplikasi pencahayaan di mana kualiti warna penting, berbanding LED CRI 70 tipikal.
• Prestasi Denyut: Dicirikan dan dinilai untuk arus denyut tinggi, menjadikannya direka khas untuk aplikasi kilat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q1: Bolehkah saya memacu LED ini pada 1000mA secara berterusan?

A: Tidak. Had Maksimum Mutlak untuk Arus Ke Hadapan DC (Mod Suluh) ialah 350mA. Penarafan 1000mA adalah untuk operasi denyut sahaja (400ms hidup, 3600ms mati). Operasi berterusan pada 1000mA akan melebihi had pelesapan kuasa dan suhu simpang, membawa kepada degradasi pantas atau kegagalan.

Q2: Apakah maksud kod "KB4050J5J7293910" dalam nombor bahagian?

A: Ia adalah kod pembin yang menentukan ciri prestasi peranti: "4050" = Bin Warna (dalam 4000-5000K), "J5" = Bin Fluks Bercahaya (180-200 lm), "29" = Bin Voltan Ke Hadapan (2.95-3.25V). "3910" mungkin merujuk kepada kod khusus produk lain.

Q3: Adakah saya memerlukan penyingkir haba untuk LED ini?

A: Sudah tentu, terutamanya apabila beroperasi berhampiran had maksimumnya. Rintangan terma 8.5°C/W bermakna untuk setiap watt yang dilesapkan, suhu simpang meningkat 8.5°C melebihi suhu pad pateri. Tanpa penyingkiran haba yang betul, suhu simpang akan cepat melebihi had 125°C, mengurangkan jangka hayat dan output cahaya.

Q4: Adakah litar perlindungan kekutuban songsang diperlukan?

A: Ya. Dokumen data menyatakan dengan jelas LED tidak direka untuk bias songsang. Penggunaan voltan songsang secara tidak sengaja, walaupun kecil, boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana. Litar pemacu anda harus termasuk perlindungan terhadap ini.

Q5: Seberapa stabil warnanya dari masa ke masa dan suhu?

A: Dokumen data menjamin kebolehpercayaan untuk 1000 jam dengan degradasi fluks bercahaya kurang daripada 30% di bawah keadaan ujian yang ditentukan. Peralihan warna sepanjang jangka hayat adalah fenomena biasa dalam LED putih tetapi tidak dikuantifikasi dalam data yang diberikan. Pengurusan terma yang betul adalah kunci untuk meminimumkan peralihan warna dari masa ke masa.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Lampu Kilat Kamera Telefon Bimbit Berkuasa Tinggi

Seorang pereka mencipta lampu kilat dwi-LED untuk telefon pintar. Mereka memilih ELAT07-KB4050J5J7293910-F1S untuk output denyut tinggi dan saiz kecilnya. Proses reka bentuk melibatkan:

1. Litar Pemacu: Memilih IC pengecas kapasitor mod suis padat berkecekapan tinggi yang mampu menyampaikan denyut 1000mA kepada dua LED secara bersiri (jumlah Vf ~6-8V).

2. Susun Atur PCB: Mereka bentuk MCPCB kecil khusus atau sub-papan FR4 kuprum tebal untuk LED bertindak sebagai penyingkir haba. LED diletakkan dengan jarak yang mencukupi untuk mengelakkan silang haba.

3. Analisis Terma: Memodelkan kenaikan suhu semasa urutan kilat. Dengan denyut 400ms, suhu simpang akan melonjak. Reka bentuk mesti memastikannya kekal dalam had merentasi pelbagai kilat.

4. Optik: Memadankan setiap LED dengan kanta TIR (Pantulan Dalaman Jumlah) kecil yang cekap untuk mengkolimatkan cahaya 120 darjah menjadi pancaran yang lebih luas dan seragam sesuai untuk fotografi, mengelakkan titik panas.

5. Ujian: Mengesahkan output cahaya, konsistensi suhu warna antara dua LED (menggunakan bahagian yang dibin ketat), dan masa kitaran semula kilas di bawah pelbagai keadaan bateri.

12. Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih yang ditukar fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitrida (InGaN). Apabila voltan ke hadapan digunakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip, memancarkan foton. Pancaran utama dari cip InGaN adalah dalam julat panjang gelombang biru. Cahaya biru ini kemudiannya memukul lapisan bahan fosfor (biasanya Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium, atau YAG:Ce) yang disimpan pada atau berhampiran cip. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai spektrum luas cahaya kuning. Campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Nisbah tepat biru kepada kuning, dan komposisi fosfor khusus, menentukan suhu warna berkorelasi (CCT) dan Indeks Penghasilan Warna (CRI).

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED seperti siri ELAT07 mengikut beberapa trend industri utama:

Peningkatan Kecekapan (lm/W): Penyelidikan berterusan memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan kuantum dalaman cip biru dan kecekapan penukaran fosfor untuk meningkatkan lumen per watt, mengurangkan penggunaan tenaga.

Ketumpatan Kuasa Lebih Tinggi: Dorongan untuk menghasilkan lebih banyak cahaya dari pakej yang lebih kecil berterusan, memerlukan kemajuan dalam bahan pengurusan terma dan reka bentuk pakej untuk mengekstrak haba dengan lebih berkesan.

Peningkatan Kualiti dan Konsistensi Warna: Trend termasuk bergerak ke arah nilai CRI yang lebih tinggi (90+), keseragaman warna yang lebih baik merentasi kelompok, dan warna yang lebih stabil merentasi arus pemacu dan suhu (mengurangkan peralihan CCT).

Kebolehpercayaan Dipertingkatkan: Penambahbaikan dalam bahan (epoksi, fosfor, lampiran die) dan pengedap pakej meningkatkan jangka hayat dan penyelenggaraan lumen, terutamanya di bawah keadaan operasi suhu tinggi.

Integrasi: Terdapat trend ke arah mengintegrasikan pelbagai cip LED, pemacu, dan kadangkala litar kawalan ke dalam modul atau pakej tunggal untuk pemasangan produk akhir yang dipermudahkan.