ELCH07-NB5060J6J8283910-F3H LED Spesifikasi - LED Putih Kecekapan Tinggi - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen diod pemancar cahaya (LED) putih berkecekapan tinggi. Peranti ini dicirikan oleh pakej yang padat dan keberkesanan bercahaya yang unggul, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi pencahayaan di mana ruang dan kecekapan tenaga adalah kritikal. Teknologi teras adalah berdasarkan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride), yang merupakan piawaian untuk menghasilkan cahaya putih dalam LED moden, selalunya menggunakan lapisan penukaran fosfor.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini ialah kecekapan optiknya yang tinggi iaitu 76.4 lumen per watt pada arus pemacu 1 Ampere, menghasilkan fluks bercahaya tipikal 260 lumen. Prestasi ini dicapai dalam pakej faktor bentuk kecil. Peranti ini menggabungkan perlindungan ESD (Lepasan Elektrostatik) yang kukuh, dinilai sehingga 8KV mengikut piawaian JEDEC JS-001-2017 (Model Badan Manusia), meningkatkan kebolehpercayaannya semasa pengendalian dan pemasangan. Ia mematuhi sepenuhnya peraturan alam sekitar termasuk RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), EU REACH, dan dihasilkan sebagai bebas halogen. Aplikasi sasaran adalah pelbagai, tertumpu terutamanya pada elektronik mudah alih dan pencahayaan am. Pasaran utama termasuk lampu kilat kamera peranti mudah alih, lampu suluh kamera video digital, lampu latar paparan TFT, pencahayaan dalaman/luaran automotif, dan pelbagai projek pencahayaan hiasan dan seni bina seperti tanda keluar dan lampu tangga.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif tentang parameter elektrik, optik dan terma utama yang ditakrifkan dalam penarafan maksimum mutlak dan jadual ciri. Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal atau menurunkan prestasi.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak mentakrifkan had tekanan di mana integriti fungsi peranti tidak dapat dijamin. Arus terus ke hadapan untuk operasi berterusan (mod suluh) dinilai pada 350 mA. Untuk operasi berdenyut, seperti dalam aplikasi lampu kilat kamera, arus denyut puncak 1200 mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu: tempoh denyut maksimum 400 milisaat dan kitar tugas maksimum 10%. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 125°C, dengan julat suhu ambien operasi -40°C hingga +85°C. Peranti boleh menahan suhu pateri (reflow) 260°C untuk maksimum dua kitaran reflow. Penyerakan kuasa dalam mod denyut ditentukan sebagai 4.74 Watt. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa penarafan ini tidak boleh digunakan serentak untuk tempoh yang panjang, kerana ini boleh membawa kepada isu kebolehpercayaan. Pengurusan haba yang betul, seperti menggunakan Papan Litar Bercetak Teras Logam (MCPCB), adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri elektro-optik diukur di bawah keadaan terkawal: suhu pad pateri (Ts) 25°C dan biasanya menggunakan denyut arus 50-milisaat untuk meminimumkan kesan pemanasan sendiri. Parameter utama termasuk:

• Fluks Bercahaya (Iv):Jumlah output cahaya nampak. Nilai tipikal ialah 260 lm pada IF=1000mA, dengan minimum 220 lm. Toleransi pengukuran ialah ±10%.
• Voltan Ke Hadapan (VF):Susutan voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus. Julat adalah dari 2.85V (min) hingga 3.95V (maks) pada 1000mA, dengan toleransi pengukuran ±0.1V.
• Suhu Warna Berkaitan (CCT):Mentakrifkan rona cahaya putih. Julat yang ditentukan ialah 5000K hingga 6000K, yang sepadan dengan rupa putih neutral ke sejuk.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut penuh di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada nilai puncak. Ia adalah 120 darjah dengan toleransi ±5 darjah, menunjukkan corak pancaran luas, hampir-Lambertian yang sesuai untuk pencahayaan kawasan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

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

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibinkan menggunakan kod alfanumerik (J6, J7, J8). Sebagai contoh, bin J6 meliputi julat fluks dari 220 lm hingga 250 lm pada 1000mA, manakala bin J7 meliputi 250 lm hingga 300 lm. Ini membolehkan pemilihan untuk keperluan kecerahan yang berbeza dalam keluarga produk yang sama.

3.2 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dibinkan menggunakan kod empat digit (2832, 3235, 3539). Kod ini mewakili voltan minimum dan maksimum dalam persepuluh volt. Sebagai contoh, bin 2832 meliputi VF dari 2.85V hingga 3.25V. Memadankan bin voltan boleh menjadi penting untuk pengimbangan arus dalam tatasusunan pelbagai LED.

3.3 Pembin Kromatisiti (Warna)

Titik warna putih ditakrifkan pada rajah kromatisiti CIE 1931. Bin yang disediakan, berlabel 5060, mensasarkan suhu warna antara 5000K dan 6000K. Struktur bin ditakrifkan oleh sudut koordinat (x, y) tertentu, dan elaun pengukuran ialah ±0.01 dalam kedua-dua koordinat x dan y. Ini memastikan cahaya putih yang dipancarkan berada dalam julat warna yang boleh diramal dan boleh diterima.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet menyediakan beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba.

4.1 Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan (Lengkung IV)

Lengkung IV menunjukkan hubungan antara arus ke hadapan dan voltan ke hadapan. Ia adalah tidak linear, tipikal diod. Pada 25°C, voltan meningkat dengan arus. Pereka menggunakan lengkung ini untuk menentukan voltan pemacu yang diperlukan untuk arus sasaran, yang penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar.

4.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan

Lengkung ini menunjukkan pergantungan output cahaya pada arus pemacu. Fluks bercahaya umumnya meningkat dengan arus tetapi mungkin menunjukkan pertumbuhan sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan peningkatan suhu simpang. Ia menekankan kepentingan beroperasi pada titik arus optimum untuk keberkesanan terbaik.

4.3 Suhu Warna Berkaitan (CCT) vs. Arus Ke Hadapan

Graf ini menunjukkan bagaimana suhu warna titik putih berubah dengan arus pemacu. Beberapa variasi adalah normal, dan memahami trend ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan kualiti warna yang konsisten merentasi tahap kecerahan yang berbeza.

4.4 Taburan Spektrum Relatif

Plot taburan kuasa spektrum menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang. Untuk LED putih, ini biasanya terdiri daripada puncak biru dari cip InGaN dan puncak kuning-hijau yang lebih luas dari fosfor. Bentuk lengkung ini menentukan Indeks Pembiakan Warna (CRI), walaupun CRI tidak dinyatakan secara eksplisit dalam datasheet ini.

4.5 Corak Sinaran Tipikal

Plot corak sinaran kutub menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya. Corak yang disediakan menunjukkan taburan yang luas dan licin konsisten dengan pemancar Lambertian (di mana keintensan adalah berkadar dengan kosinus sudut pandangan), yang sesuai untuk pencahayaan kawasan luas yang sekata.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Dimensi fizikal dan pembinaan pakej LED adalah kritikal untuk susun atur PCB, reka bentuk optik dan pengurusan haba.

5.1 Dimensi Pakej

Datasheet termasuk lukisan dimensi terperinci pakej LED. Dimensi utama termasuk panjang keseluruhan, lebar dan tinggi, serta lokasi dan saiz pad pateri. Toleransi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan ini mesti dirujuk untuk mencipta tapak kaki PCB yang tepat.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Pakej ini mempunyai penanda polarity. Pengenalpastian yang betul bagi anod dan katod adalah penting untuk mengelakkan sambungan bias songsang, yang boleh merosakkan LED. Polarity juga ditunjukkan pada pita pembawa untuk pemasangan automatik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pemasangan yang betul adalah penting untuk kebolehpercayaan.

6.1 Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL)

Peranti ini dinilai MSL Tahap 1. Ini bermakna ia mempunyai jangka hayat lantai tanpa had pada keadaan ≤30°C / 85% kelembapan relatif. Jika peranti terdedah kepada kelembapan yang lebih tinggi, ia mungkin memerlukan pembakaran sebelum pateri reflow untuk mengelakkan keretakan popcorn semasa proses suhu tinggi.

6.2 Parameter Pateri Reflow

Suhu pateri maksimum ialah 260°C, dan komponen boleh menahan maksimum dua kitaran reflow. Profil reflow bebas plumbum piawai dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C harus diikuti. Suhu substrat semasa operasi tidak boleh melebihi 70°C apabila didorong pada 1000mA, menekankan keperluan untuk reka bentuk laluan haba yang berkesan pada PCB.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Julat suhu penyimpanan ialah -40°C hingga +100°C. Peranti harus disimpan dalam persekitaran kering dan terkawal untuk mengekalkan kebolehpaterian dan mencegah penyerapan kelembapan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Produk dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri untuk pemasangan automatik.

7.1 Pita Pembawa dan Gegelung

LED dibungkus pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping, dengan kuantiti pesanan minimum 1000 keping. Dimensi pita pembawa dan reka bentuk poket memastikan pegangan yang selamat dan orientasi yang betul untuk mesin pick-and-place.

7.2 Pelabelan Produk

Label gegelung mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan pengesahan: Nombor Bahagian (P/N), Nombor Lot, Kuantiti Pembungkusan (QTY), dan Kod Pembin khusus untuk Fluks Bercahaya (CAT), Kromatisiti (HUE), dan Voltan Ke Hadapan (REF). Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) juga ditunjukkan.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

Berdasarkan parameter teknikal, berikut adalah pertimbangan utama untuk melaksanakan LED ini.

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Sentiasa pacu LED dengan sumber arus malar, bukan voltan malar. Pemacu harus direka untuk membekalkan arus yang diperlukan (cth., 350mA untuk berterusan, sehingga 1200mA berdenyut) sambil mengambil kira bin voltan ke hadapan LED yang digunakan. Untuk sambungan siri, pastikan voltan pematuhan pemacu melebihi jumlah VF maksimum semua LED dalam rentetan. Untuk sambungan selari, perintang pengimbangan arus individu atau pemacu berasingan disyorkan untuk mengelakkan perebutan arus.

8.2 Pengurusan Haba

Haba adalah punca utama degradasi dan kegagalan LED. Suhu simpang mesti dikekalkan di bawah 125°C. Gunakan PCB dengan via haba yang mencukupi dan, jika perlu, teras logam (MCPCB) untuk mengalirkan haba dari pad pateri LED. Datasheet menyatakan bahawa semua ujian kebolehpercayaan dilakukan dengan pengurusan haba yang baik menggunakan MCPCB 1.0 x 1.0 cm². Untuk operasi arus tinggi atau berterusan, pertimbangkan untuk menambah heatsink luaran. Pantau suhu substrat, yang tidak boleh melebihi 70°C pada 1000mA.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah memberikan pencahayaan yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan pembentukan pancaran (cth., lampu sorot), optik sekunder seperti pemantul atau kanta akan diperlukan. Corak pancaran seperti Lambertian secara amnya mudah diurus dan berfungsi dengan baik dengan banyak sistem optik.

8.4 Perlindungan ESD

Walaupun LED mempunyai perlindungan ESD terbina dalam, ia masih amalan baik untuk melaksanakan perlindungan peringkat papan tambahan, terutamanya dalam persekitaran yang terdedah kepada lepasan statik, seperti semasa pemasangan atau penggunaan peranti tangan.

9. Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat

Datasheet merujuk kepada ujian kebolehpercayaan. Titik utama termasuk: semua spesifikasi dijamin oleh ujian kebolehpercayaan 1000 jam, dengan degradasi voltan ke hadapan ditentukan kurang daripada 30% di bawah keadaan ujian tersebut (yang termasuk pengurusan haba yang baik). Beroperasi pada atau berhampiran penarafan maksimum untuk tempoh yang panjang akan mempercepatkan penuaan dan boleh menyebabkan kerosakan kekal. Jangka hayat (selalunya ditakrifkan sebagai L70 atau L50, masa sehingga output lumen merosot kepada 70% atau 50% daripada awal) sangat bergantung pada suhu simpang operasi dan arus pemacu. Menurunkan arus operasi dan mengekalkan suhu simpang yang rendah adalah cara paling berkesan untuk memaksimumkan jangka hayat operasi.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya pacu LED ini dengan bekalan kuasa 3.3V?

J: Mungkin, tetapi tidak secara langsung. Voltan ke hadapan (VF) berjulat dari 2.85V hingga 3.95V pada 1000mA. Jika LED anda berada dalam bin VF yang lebih rendah (cth., 2832), 3.3V mungkin mencukupi, tetapi sebarang variasi atau perubahan suhu boleh menyebabkan ayunan arus yang besar. Pemacu arus malar sentiasa disyorkan untuk operasi yang stabil dan selamat.

S: Apakah perbezaan antara penarafan arus mod suluh dan mod denyut?

J: Mod suluh (350mA DC) adalah untuk pencahayaan berterusan, kuasa rendah. Mod denyut (1200mA puncak) adalah untuk letupan kecerahan tinggi yang pendek seperti lampu kilat kamera, dengan had ketat pada lebar denyut (≤400ms) dan kitar tugas (≤10%) untuk mengelakkan terlalu panas.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin dalam nombor bahagian (cth., J6J8283910)?

J: Nombor bahagian menanam maklumat pembin. Berdasarkan jadual datasheet, \"J6\" mungkin merujuk kepada bin fluks bercahaya (220-250 lm), \"828\" mungkin berkaitan dengan bin kromatisiti (5060), dan \"3910\" boleh menunjukkan bin voltan ke hadapan (cth., sebahagian daripada bin 3539). Sentiasa sahkan takrifan bin khusus dari datasheet penuh atau pembekal.

S: Adakah heatsink diperlukan?

J: Untuk operasi pada arus berterusan maksimum (350mA) atau sebarang operasi berdenyut, pengurusan haba yang berkesan diperlukan. Sama ada ini memerlukan heatsink luaran bergantung pada reka bentuk PCB anda, suhu ambien, dan jangka hayat yang diperlukan. Menggunakan MCPCB adalah penyelesaian biasa dan berkesan.

11. Contoh Reka Bentuk dan Kes Penggunaan

Kes 1: Lampu Kilat Kamera Telefon Mudah Alih:LED ini sesuai untuk aplikasi ini kerana keupayaan arus denyut tingginya (1200mA) dan saiz kecil. Litar pemacu akan direka untuk menyampaikan denyut arus tinggi yang pendek yang disegerakkan dengan pengatup kamera. Pengurusan haba masih penting, kerana lampu kilat mungkin digunakan berulang kali. Suhu warna putih neutral (5000-6000K) memberikan pembiakan warna yang baik untuk foto.

Kes 2: Lampu Kerja Mudah Alih/Suluh:Untuk suluh berkuasa bateri, kecekapan adalah kunci. Mengendalikan LED pada arus berterusan yang lebih rendah (cth., 200-300mA) akan memaksimumkan masa operasi sambil memberikan cahaya yang mencukupi. Pemacu dengan pelbagai mod kecerahan boleh dilaksanakan. Sudut pancaran luas 120 darjah adalah sempurna untuk pencahayaan kawasan.

Kes 3: Pencahayaan Tangga Seni Bina:Untuk pencahayaan peringkat rendah menandakan tangga, pelbagai LED akan digunakan pada arus pemacu yang rendah untuk jangka hayat yang panjang dan penggunaan kuasa yang minimum. Pembin warna yang konsisten memastikan cahaya putih seragam merentasi semua tangga. Pematuhan peranti dengan piawaian bebas halogen dan RoHS adalah penting untuk peraturan bangunan dan alam sekitar.

12. Latar Belakang Teknologi dan Trend

Prinsip Operasi:Ini adalah LED putih yang ditukar fosfor. Cip semikonduktor yang diperbuat daripada InGaN memancarkan cahaya biru apabila arus melaluinya. Cahaya biru ini merangsang salutan fosfor kuning (atau merah/hijau) pada atau berhampiran cip. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar dilihat oleh mata manusia sebagai putih. Campuran tepat menentukan Suhu Warna Berkaitan (CCT).

Trend Industri:Trend umum dalam teknologi LED adalah ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lumen per watt), pembiakan warna yang lebih baik (nilai CRI dan R9 yang lebih tinggi), dan konsistensi warna yang lebih baik (pembin yang lebih ketat). Terdapat juga dorongan ke arah ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dalam pakej yang lebih kecil, yang menjadikan pengurusan haba semakin kritikal. Integrasi elektronik pemacu dan ciri kawalan (pemudaran, penalaan warna) terus ke dalam pakej LED adalah satu lagi trend yang semakin berkembang. Datasheet khusus ini mencerminkan produk matang, volum tinggi yang tertumpu pada menyampaikan prestasi dan kecekapan yang boleh dipercayai untuk aplikasi sensitif kos, volum tinggi.