Spesifikasi LED Putih Pakej T-1 3mm - Pakej 3.0x5.0mm - 3.2V Tipikal - Pacuan 20mA - Keamatan 14.25-28.5k mcd - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk diod pemancar cahaya (LED) putih berkeamatan tinggi yang disalut dalam pakej bulat T-1 (3mm) yang popular. Peranti ini direka untuk menghasilkan output cahaya yang unggul, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk atau pencahayaan yang terang dan jelas.

Teknologi teras menggunakan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) yang memancarkan cahaya biru. Pancaran biru ini ditukar kepada cahaya putih spektrum luas melalui penggunaan salutan fosfor yang didepositkan di dalam cawan pemantul LED. Cahaya putih yang terhasil dicirikan oleh koordinat kromatisiti tertentu seperti yang ditakrifkan oleh piawaian ruang warna CIE 1931.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama siri LED ini termasuk kuasa bercahaya yang tinggi dalam faktor bentuk padat yang mematuhi piawaian industri. Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar dan keselamatan moden.

• Output Bercahaya Tinggi:Memberikan kecerahan yang kuat untuk saiznya.
• Pakej Standard:Pakej bulat T-1 memastikan keserasian dengan jejak PCB dan soket sedia ada.
• Pematuhan Peraturan:Produk ini mematuhi RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), peraturan EU REACH, dan dikelaskan sebagai Bebas Halogen, memenuhi had tertentu untuk kandungan Bromin (Br) dan Klorin (Cl).
• Perlindungan ESD:Mempunyai voltan tahan nyahcas elektrostatik (ESD) sehingga 4kV, meningkatkan ketahanan pengendalian.

Aplikasi sasaran adalah pelbagai, memberi tumpuan kepada bidang di mana isyarat yang jelas dan terang adalah paling penting. Pasaran utama termasuk lampu latar untuk panel mesej dan paparan, penunjuk status atau optik dalam elektronik pengguna dan perindustrian, serta pelbagai aplikasi lampu penanda.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang had dan ciri operasi peranti adalah penting untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan prestasi jangka panjang.

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Rating ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA (pada kitaran tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz)
• Voltan Songsang (V_R):5 V
• Pelesapan Kuasa (P_d):100 mW
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C
• Suhu Paterian (T_sol):260°C untuk maksimum 5 saat (paterian gelombang atau aliran semula).

2.2 Ciri Elektro-Optik (Ta=25°C)

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian standard dan mewakili prestasi tipikal peranti apabila didorong dengan arus hadapan (I_F) 20 mA.

• Voltan Hadapan (V_F):2.8 V (Min), 3.2 V (Tip), 3.6 V (Maks). Voltan susut tipikal merentasi LED ialah 3.2V.
• Keamatan Bercahaya (I_V):14,250 mcd (Min), 28,500 mcd (Maks). Keamatan sebenar dibin (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):15 darjah (Tipikal). Sudut pandangan yang sempit ini memusatkan output cahaya, menyumbang kepada keamatan paksi yang tinggi.
• Koordinat Kromatisiti:x=0.29, y=0.30 (Tipikal), mengikut ruang warna CIE 1931. Ini mentakrifkan titik putih khusus cahaya yang dipancarkan.
• Arus Songsang (I_R):50 µA (Maks) pada V_R=5V.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk mengurus variasi pengeluaran dan membolehkan pemilihan tepat, LED dikategorikan ke dalam bin untuk parameter utama.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED disusun berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20 mA. Ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka.

• Bin W:14,250 hingga 18,000 mcd
• Bin X:18,000 hingga 22,500 mcd
• Bin Y:22,500 hingga 28,500 mcd

Toleransi keseluruhan untuk keamatan bercahaya ialah ±10%.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

LED juga dibin mengikut susutan voltan hadapannya, yang penting untuk reka bentuk bekalan kuasa dan memastikan arus konsisten dalam konfigurasi selari.

• Bin 0: V_F= 2.8V hingga 3.0V
• Bin 1: V_F= 3.0V hingga 3.2V
• Bin 2: V_F= 3.2V hingga 3.4V
• Bin 3: V_F= 3.4V hingga 3.6V

Ketidakpastian pengukuran untuk voltan hadapan ialah ±0.1V.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya (keamatan relatif) meningkat dengan arus hadapan, tetapi hubungannya tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi. Memandu LED melebihi arus berterusan yang disyorkan (30mA) boleh menyebabkan kecekapan berkurangan dan penuaan dipercepatkan.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung I-V menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan "lutut", di mana arus mula meningkat dengan ketara, adalah sekitar 2.8V hingga 3.0V untuk LED putih ini. Pacuan arus stabil, bukan pacuan voltan, adalah penting untuk output cahaya yang konsisten.

4.3 Keamatan Relatif vs. Suhu Persekitaran

Output cahaya LED bergantung pada suhu. Lengkung ini biasanya menunjukkan penurunan keamatan bercahaya apabila suhu persekitaran (T_a) meningkat. Pengurusan haba yang berkesan dalam aplikasi adalah perlu untuk mengekalkan kecerahan, terutamanya apabila beroperasi berhampiran had suhu maksimum.

4.4 Koordinat Kromatisiti vs. Arus Hadapan

Graf ini mendedahkan bagaimana warna cahaya putih (koordinat kromatisitinya) mungkin berubah sedikit dengan perubahan arus pacuan. Untuk aplikasi kritikal warna, pemacu arus malar adalah wajib untuk mengekalkan titik putih yang stabil.

4.5 Taburan Spektrum

Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang menunjukkan spektrum pancaran. LED putih yang menggunakan sistem cip biru + fosfor akan menunjukkan puncak biru yang kuat (dari cip InGaN) dan jalur pancaran kuning/merah yang lebih luas (dari fosfor). Spektrum gabungan menentukan Indeks Penghasilan Warna (CRI) dan suhu warna berkorelasi (CCT), walaupun CCT khusus tidak disenaraikan dalam spesifikasi ini.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej berwayar radial T-1 (3mm) standard. Dimensi utama termasuk:

• Diameter keseluruhan: Kira-kira 5.0 mm (maks).
• Jarak wayar: 2.54 mm (jarak 0.1-inci standard, diukur di mana wayar keluar dari pakej).
• Ketinggian keseluruhan: Berbeza-beza, tetapi termasuk kanta epoksi dan wayar. Resin yang menonjol di bawah flen adalah maksimum 1.5mm.
• Diameter wayar: Standard untuk pemasangan komponen.

Semua toleransi dimensi ialah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pereka mesti merujuk lukisan mekanikal terperinci untuk penempatan lubang PCB yang tepat dan kawasan larangan.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Untuk LED berwayar radial, polarity biasanya ditunjukkan oleh dua ciri: wayar yang lebih panjang adalah anod (positif), dan sering terdapat titik rata atau takuk pada pinggir kanta plastik berhampiran wayar katod (negatif). Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan kerosakan bias songsang.

6. Panduan Paterian dan Pemasangan

Pengendalian dan paterian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan mekanikal atau haba pada LED.

6.1 Pembentukan Wayar

• Lenturan mesti dilakukan pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta epoksi.
• Pembentukan wayar harus sentiasa dilakukansebelumproses paterian.
• Elakkan menggunakan tekanan pada badan pakej LED semasa membengkok.
• Potong wayar pada suhu bilik; menggunakan pemotong panas boleh menyebabkan kegagalan.
• Lubang PCB mesti sejajar sempurna dengan wayar LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

• Penyimpanan yang disyorkan: ≤ 30°C dan ≤ 70% Kelembapan Relatif (RH).
• Jangka hayat dalam beg penghantaran asal: 3 bulan.
• Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga 1 tahun), letakkan dalam bekas tertutup dengan atmosfera nitrogen dan bahan pengering.
• Elakkan perubahan suhu yang cepat dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi.

6.3 Proses Paterian

Jarak minimum dari sambungan pateri ke mentol epoksi mestilah 3mm.

Paterian Tangan:

• Suhu hujung besi: 300°C Maks (untuk besi 30W maks).
• Masa paterian per wayar: 3 saat Maks.

Paterian Gelombang atau Celup:

• Suhu pemanasan awal: 100°C Maks (untuk 60 saat Maks).
• Suhu mandian pateri: 260°C Maks.
• Masa sentuhan dalam mandian: 5 saat Maks.

Nota Kritikal:

• Elakkan tekanan pada wayar semasa LED panas akibat paterian.
• Jangan dedahkan LED kepada lebih daripada satu kitaran paterian (celup/tangan).
• Lindungi kanta epoksi daripada percikan fluks dan pelarut pembersihan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus untuk mengelakkan nyahcas elektrostatik (ESD) dan kerosakan kelembapan semasa pengangkutan dan penyimpanan.

• Pembungkusan Primer:Beg anti-statik.
• Kuantiti per Beg:200 hingga 500 keping.
• Pembungkusan Sekunder:5 beg diletakkan ke dalam satu kotak dalaman.
• Pembungkusan Tertier:10 kotak dalaman dibungkus ke dalam satu kotak utama (luar).

7.2 Penjelasan Label

Label pada beg dan kotak mengandungi maklumat berikut untuk kebolehjejakan dan pengenalan:

• P/N:Nombor Bahagian (kod produk khusus).
• CAT:Kod kategori, menunjukkan bin gabungan untuk Keamatan Bercahaya dan Voltan Hadapan (contohnya, kod yang mewakili Bin Y untuk keamatan dan Bin 1 untuk voltan).
• HUE:Pangkat warna atau bin kromatisiti.
• No LOT:Nombor lot pembuatan untuk penjejakan kualiti.
• QTY:Kuantiti keping dalam pakej.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Panel Mesej & Lampu Latar:Keamatan tinggi dan sudut pandangan sempitnya menjadikannya sesuai untuk lampu latar paparan tersegmen atau matriks titik di mana aksara terang dan mudah dibaca diperlukan.
• Penunjuk Optik:Sesuai untuk lampu status, penunjuk kuasa hidup, atau lampu amaran dalam peralatan di mana keterlihatan tinggi diperlukan, walaupun dalam cahaya ambien.
• Lampu Penanda:Sesuai untuk penunjuk kedudukan, tanda keluar, atau pencahayaan aksen seni bina tahap rendah.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau pemacu arus malar. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari bin atau spesifikasi untuk memastikan arus tidak melebihi had jika V_Flebih rendah.
• Sambungan Selari:Elakkan menyambung LED secara selari secara langsung tanpa elemen had arus individu. Variasi dalam V_Fboleh menyebabkan pengambilan arus berlebihan, di mana satu LED menarik sebahagian besar arus dan gagal lebih awal.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah (100mW maks), pastikan pengudaraan yang mencukupi dan elakkan meletakkan LED berhampiran sumber haba lain di PCB. Suhu simpang yang tinggi mengurangkan output cahaya dan jangka hayat.
• Perlindungan Voltan Songsang:Voltan songsang maksimum hanya 5V. Dalam aplikasi AC atau isyarat dwikutub, atau di mana sambungan songsang mungkin, sertakan diod perlindungan secara selari dengan LED (katod ke anod, anod ke katod) untuk menjepit voltan songsang.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED putih 3mm generik, peranti ini menawarkan kelebihan yang berbeza:

• Bin Keamatan Lebih Tinggi:Dengan keamatan maksimum 28,500 mcd, ia memberikan kecerahan yang jauh lebih tinggi daripada LED 3mm standard, yang selalunya antara 2,000 hingga 10,000 mcd.
• Sudut Pandangan Sempit (15°):Memusatkan fluks bercahaya ke dalam pancaran yang lebih ketat, menghasilkan keamatan paksi (pada paksi) yang lebih tinggi berbanding LED dengan sudut pandangan yang lebih luas (contohnya, 30° atau 60°). Ini adalah pembeza utama untuk aplikasi pencahayaan terarah.
• Diod Zener Bersepadu (versi pilihan/dilindungi):Sebutan Voltan Songsang Zener (V_z) dan arus (I_z) dalam rating mencadangkan beberapa varian mungkin termasuk diod Zener perlindungan voltan songsang bersepadu, yang tidak biasa dalam pakej LED asas.
• Pematuhan Komprehensif:Pematuhan eksplisit dengan piawaian Bebas Halogen, REACH, dan RoHS adalah faktor kritikal untuk pereka yang mensasarkan pasaran terkawal seperti Eropah dan untuk syarikat dengan dasar alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Arus pemacu apa yang patut saya gunakan?

A1: Keadaan ujian standard dan titik operasi yang disyorkan ialah 20 mA. Anda boleh memandunya sehingga Rating Maksimum Mutlak 30 mA berterusan, tetapi ini akan meningkatkan pelesapan kuasa, menghasilkan lebih banyak haba, dan mungkin mengurangkan jangka hayat operasi. Untuk keseimbangan optimum kecerahan, kecekapan, dan jangka hayat, 20 mA adalah disyorkan.

Q2: Bagaimana saya mentafsir pembin keamatan bercahaya?

A2: Kod bin (W, X, Y) pada label pakej memberitahu anda keamatan minimum dan maksimum yang dijamin untuk kumpulan LED tersebut. Contohnya, LED Bin Y akan menjadi yang paling terang dalam siri ini. Nyatakan bin yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk konsistensi kecerahan dalam pengeluaran anda.

Q3: Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk aplikasi luar?

A3: Julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) menyokong banyak persekitaran luar. Walau bagaimanapun, bahan kanta epoksi mungkin terdedah kepada degradasi UV dan kekuningan selepas pendedahan cahaya matahari langsung yang berpanjangan, yang akan mengurangkan output cahaya dan mengubah warna. Untuk penggunaan luar yang keras, LED dengan kanta silikon tahan UV adalah lebih sesuai.

Q4: Mengapakah sudut pandangan begitu sempit?

A4: Sudut pandangan sempit 15° adalah ciri reka bentuk untuk mencapai keamatan bercahaya paksi yang sangat tinggi (diukur dalam millicandelas). Cahaya difokuskan ke dalam pancaran yang lebih ketat. Jika anda memerlukan pencahayaan kawasan yang lebih luas, anda akan memilih LED dengan sudut pandangan yang lebih luas (contohnya, 60°), walaupun keamatan paksinya akan lebih rendah.

11. Prinsip Operasi

LED ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi jurang jalur diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam rantau aktif InGaN, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi InGaN menghasilkan pancaran cahaya biru dengan panjang gelombang sekitar 450-470 nm.

Cahaya biru ini tidak dipancarkan secara langsung. Sebaliknya, ia mengenai lapisan bahan fosfor (biasanya Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium, atau YAG:Ce) yang didepositkan di dalam cawan pemantul. Fosfor menyerap foton biru berenergi tinggi dan memancarkan semula foton berenergi rendah merentasi spektrum luas dalam rantau kuning dan merah. Mata manusia melihat campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning/merah yang ditukar sebagai putih. "Nuansa" putih yang tepat (sejuk, neutral, suam) ditentukan oleh nisbah cahaya biru kepada kuning/merah, yang dikawal oleh komposisi dan ketebalan fosfor.

12. Trend Teknologi

Teknologi yang diterangkan mewakili pendekatan matang dan diterima luas untuk menghasilkan cahaya putih dari LED. Kaedah "cip biru + fosfor" ini kos efektif dan membolehkan kawalan yang baik ke atas suhu warna. Trend semasa dalam industri termasuk:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam reka bentuk cip InGaN, kecekapan fosfor, dan seni bina pakej terus meningkatkan keberkesanan bercahaya, mengurangkan penggunaan tenaga untuk output cahaya yang sama.
• Kualiti Warna yang Lebih Baik:Pembangunan campuran fosfor pelbagai (menambah fosfor merah) untuk meningkatkan Indeks Penghasilan Warna (CRI), memberikan penghasilan warna yang lebih semula jadi dan tepat di bawah cahaya LED.
• Pengecilan & Pembungkusan Ketumpatan Tinggi:Walaupun ini adalah komponen lubang tembus, trend pasaran yang lebih luas adalah ke arah pakej peranti permukaan-pasang (SMD) yang lebih kecil (contohnya, 2835, 2016, 1515) untuk pemasangan automatik dan tatasusunan pencahayaan ketumpatan tinggi.
• Spektrum Khusus:LED direka dengan output spektrum khusus untuk aplikasi di luar pencahayaan umum, seperti pencahayaan hortikultur (dioptimumkan untuk pertumbuhan tumbuhan) atau pencahayaan berpusatkan manusia (cahaya putih boleh ditala untuk meniru kitaran cahaya siang semula jadi).