Dokumen Teknikal LED Lampu T1-3/4 334-15/T1C1-4WYA - Pakej 5mm - 3.2V Tipikal - Sudut Pandangan 15 darjah - Cahaya Putih

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED putih berkeamatan tinggi yang disalut dalam pakej bulat T-1 3/4 yang popular. Peranti ini direka menggunakan cip semikonduktor InGaN. Cahaya biru yang dipancarkan oleh cip ini ditukar kepada cahaya putih melalui lapisan fosfor yang didepositkan di dalam cawan pemantul. Reka bentuk ini dioptimumkan untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan tinggi dan keterlihatan yang jelas.

Kelebihan utama LED ini termasuk keluaran kuasa bercahaya yang tinggi dan faktor bentuk padat yang mematuhi piawaian industri, memudahkan integrasi ke dalam reka bentuk sedia ada. Ia sesuai untuk pasaran sasaran yang luas, termasuk panel kawalan industri, elektronik pengguna, dan papan tanda.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Peranti tidak boleh dikendalikan melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan kekal.

• Arus Ke Hadapan Berterusan (I_F):30 mA
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP):100 mA (Kitaran Tugas 1/10 @ 1 kHz)
• Voltan Songsang (V_R):5 V
• Pelesapan Kuasa (P_d):110 mW
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C
• Ketahanan ESD (HBM):4 kV
• Suhu Pateri (T_sol):260°C untuk maksimum 5 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada suhu persekitaran (T_a) 25°C di bawah keadaan ujian piawai.

• Voltan Ke Hadapan (V_F):2.8 V (Min), 3.2 V (Tip), 3.6 V (Maks) pada I_F= 20 mA.
• Keamatan Bercahaya (I_V):14250 mcd (Min), Nilai tipikal tidak dinyatakan, 28500 mcd (Maks) pada I_F= 20 mA.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):15 darjah (Tipikal) pada I_F= 20 mA.
• Koordinat Kromatisiti:x = 0.30 (Tip), y = 0.29 (Tip) mengikut piawai CIE 1931 pada I_F= 20 mA.
• Arus Songsang (I_R):50 μA (Maks) pada V_R= 5V.
• Voltan Songsang Zener (V_z):5.2 V (Tip) pada I_z= 5 mA. Ini menunjukkan kehadiran diod Zener perlindungan bersepadu.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan kepada tiga bin (W, X, Y) berdasarkan keamatan bercahaya minimum dan maksimum yang diukur pada 20 mA.

• Bin W:14250 mcd hingga 18000 mcd
• Bin X:18000 mcd hingga 22500 mcd
• Bin Y:22500 mcd hingga 28500 mcd

Toleransi keseluruhan untuk keamatan bercahaya ialah ±10%.

3.2 Pembin Voltan Ke Hadapan

LED juga dibin mengikut susut voltan ke hadapan pada 20 mA kepada empat kumpulan (0, 1, 2, 3).

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

Ketidakpastian pengukuran untuk voltan ke hadapan ialah ±0.1V.

3.3 Kombinasi Warna

Output warna ditakrifkan oleh kumpulan tertentu. Untuk produk ini, kumpulan yang ditetapkan ialah4, yang sepadan dengan gabungan pangkat warnaA0, B5, dan B6. Pangkat ini mentakrifkan kawasan tertentu pada rajah kromatisiti CIE untuk memastikan titik warna putih jatuh dalam kawasan terkawal.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa lengkung ciri yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba.

4.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang

Lengkung ini menunjukkan taburan kuasa spektrum output cahaya putih. Ia biasanya mempunyai puncak biru utama daripada cip InGaN dan pancaran fosfor kuning yang lebih luas, bergabung untuk membentuk cahaya putih.

4.2 Corak Arah

Plot kutub yang menggambarkan taburan spatial keamatan cahaya, mengesahkan sudut pandangan sempit 15 darjah. Corak menunjukkan keamatan tinggi terus pada paksi, yang berkurangan dengan cepat pada sudut yang lebih luas.

4.3 Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Lengkung I-V)

Graf ini menggambarkan hubungan eksponen antara arus dan voltan, tipikal untuk diod. Ia penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Lengkung akan menunjukkan voltan hidup dan rintangan dinamik dalam kawasan operasi.

4.4 Keamatan Relatif vs. Arus Ke Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia secara amnya linear dalam julat operasi yang disyorkan tetapi mungkin tepu atau mengalami penurunan kecekapan pada arus yang sangat tinggi.

4.5 Koordinat Kromatisiti vs. Arus Ke Hadapan

Plot ini menunjukkan bagaimana titik putih (suhu warna dan rona) mungkin berubah dengan perubahan arus pemacu, yang penting untuk aplikasi kritikal warna.

4.6 Arus Ke Hadapan vs. Suhu Persekitaran

Lengkung penurunan ini menunjukkan arus ke hadapan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu persekitaran. Untuk memastikan kebolehpercayaan dan mengelakkan terlalu panas, arus pemacu mesti dikurangkan apabila beroperasi pada suhu tinggi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej bulat T-1 3/4 (5mm) dengan kanta resin jernih air. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (mm).
• Toleransi lalai ialah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Jarak lead diukur pada titik di mana lead keluar dari badan pakej.
• Penonjolan maksimum resin di bawah flens ialah 1.5mm.

Lukisan dimensi memberikan ukuran tepat untuk diameter kanta, ketinggian pakej, panjang lead, dan diameter lead.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh titik rata pada pinggir flens plastik atau oleh lead yang lebih pendek. Rajah lembaran data dengan jelas menandakan anod dan katod.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan LED.

6.1 Pembentukan Lead

• Lenturan mesti dilakukan sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi.
• Bentuk lead sebelum memateri.
• Elakkan menggunakan tekanan pada pakej semasa membengkok, kerana ia boleh menyebabkan kerosakan dalaman atau patah.
• Potong lead pada suhu bilik.
• Pastikan lubang PCB sejajar sempurna dengan lead LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

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

6.3 Parameter Pateri

Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.

• Pateri Tangan:Suhu hujung besi ≤300°C (untuk besi maksimum 30W), masa pateri ≤3 saat.
• Pateri Gelombang/DIP:Suhu pemanasan awal ≤100°C (untuk ≤60 saat), suhu tab mandi pateri ≤260°C untuk ≤5 saat.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus untuk mencegah nyahcas elektrostatik (ESD) dan kemasukan kelembapan.

• Pembungkusan Primer:Beg anti-statik.
• Kuantiti:200 hingga 500 keping setiap beg.
• 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 pembungkusan mengandungi maklumat berikut: Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian Pengeluaran (P/N), Kuantiti Pembungkusan (QTY), Kod Pembin untuk Keamatan Bercahaya dan Voltan (CAT), Pangkat Warna (HUE), Rujukan (REF), dan Nombor Lot (LOT No).

7.3 Penetapan Nombor Model

Nombor bahagian334-15/T1C1-4WYAmengikuti struktur pengekodan tertentu di mana elemen seperti nombor bahagian asas (334-15), jenis pakej (T1), jenis/ warna cip (C1), dan kod pembin untuk kumpulan warna, keamatan bercahaya, dan kumpulan voltan disematkan. Penyahkodan tepat kod pemegang tempat akhir (diwakili oleh petak) akan ditakrifkan dalam kunci nombor bahagian penuh.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Panel Mesej & Papan Tanda:Sesuai untuk lampu penunjuk berkeamatan tinggi dalam paparan maklumat.
• Penunjuk Optik:Sesuai untuk lampu status pada peralatan industri, perkakas pengguna, dan papan pemuka automotif di mana keterlihatan tinggi diperlukan.
• Lampu Latar:Boleh digunakan untuk lampu latar skala kecil bagi legenda, simbol, atau panel LCD kecil.
• Lampu Penanda:Berkesan untuk lampu kedudukan atau penanda.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pembatas Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menghadkan arus ke hadapan kepada nilai yang selamat, biasanya 20 mA untuk prestasi dan jangka hayat yang optimum.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan pengudaraan yang mencukupi dan elakkan mengelompokkan LED dengan ketat pada PCB untuk mengelakkan pemanasan setempat, yang boleh mengurangkan output cahaya dan jangka hayat.
• Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai perlindungan ESD HBM 4kV, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai masih harus dipatuhi semasa pemasangan.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan sempit 15 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk pencahayaan terarah. Untuk pencahayaan yang lebih luas, optik sekunder (seperti penyebar atau kanta) mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED T1 3/4 piawai, peranti ini menawarkan keamatan bercahaya yang jauh lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kecerahan unggul diperlukan. Diod Zener bersepadu untuk perlindungan voltan songsang adalah ciri berharga yang meningkatkan ketahanan dalam reka bentuk litar di mana lonjakan voltan atau sambungan polarity yang salah mungkin berlaku. Pembin khusus untuk keamatan, voltan, dan warna memberikan pereka prestasi yang boleh diramal, yang penting untuk konsistensi dalam produk yang dihasilkan secara besar-besaran.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Ciri elektro-optik dinyatakan pada 20 mA, yang merupakan keadaan ujian piawai dan titik operasi yang disyorkan tipikal untuk keseimbangan optimum kecerahan, kecekapan, dan kebolehpercayaan.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 30 mA secara berterusan?

Walaupun arus berterusan maksimum mutlak ialah 30 mA, beroperasi pada had ini akan menghasilkan lebih banyak haba dan mungkin mengurangkan jangka hayat LED. Secara amnya dinasihatkan untuk beroperasi di bawah maksimum, pada 20 mA, melainkan reka bentuk haba aplikasi khususnya mengambil kira pelesapan kuasa yang lebih tinggi.

10.3 Bagaimana saya mentafsir bin warna A0, B5, B6?

Ini adalah kod yang mentakrifkan segi empat tepat (atau kawasan) tertentu pada rajah kromatisiti CIE 1931. LED diuji selepas pengeluaran, dan koordinat warna mereka (x, y) diukur. Jika koordinat jatuh dalam kawasan yang ditakrifkan untuk A0, B5, atau B6, LED ditetapkan kepada pangkat warna itu. Kumpulan 4 adalah campuran khusus LED daripada tiga pangkat ini untuk mencapai ciri titik putih keseluruhan yang dikehendaki.

10.4 Adakah perintang pembatas arus diperlukan?

Ya, sememangnya. LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Voltan ke hadapannya mempunyai toleransi (2.8V hingga 3.6V). Menyambungkannya terus ke sumber voltan seperti rel 3.3V atau 5V tanpa perintang siri akan mengakibatkan arus yang tidak terkawal yang mudah melebihi penarafan maksimum dan memusnahkan LED serta-merta.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status Keterlihatan Tinggi

Seorang pereka mencipta panel kawalan untuk mesin industri yang memerlukan beberapa penunjuk status yang terang dan tidak ambigu (contohnya, Kuasa Hidup, Ralat, Siap Sedia). Panel akan dilihat dari beberapa meter jauh dalam persekitaran yang terang.

Rasional Pemilihan:Keamatan bercahaya tinggi (sehingga 28,500 mcd) LED ini memastikan keterlihatan walaupun dalam cahaya ambien yang terang. Sudut pandangan sempit 15 darjah memusatkan cahaya menjadi pancaran, menjadikan penunjuk kelihatan sebagai sumber titik yang berbeza.

Reka Bentuk Litar:Setiap LED didorong oleh isyarat logik 5V melalui suis transistor. Perintang siri dikira berdasarkan voltan ke hadapan tipikal (3.2V) dan arus 20 mA yang dikehendaki: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohm. Perintang piawai 91 Ohm, 1/4W dipilih. Diod Zener bersepadu melindungi LED jika polarity secara tidak sengaja diterbalikkan semasa penyelenggaraan.

Susun Atur:LED dipisahkan secukupnya pada PCB untuk membolehkan pelesapan haba. Lead dimasukkan ke dalam papan, dan semasa pateri gelombang, profil suhu dikawal untuk kekal dalam had 260°C selama 5 saat.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini berdasarkan heterostruktur semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan ke hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus aloi InGaN ditala untuk memancarkan cahaya biru dengan panjang gelombang sekitar 450-470 nm.

Cahaya biru ini kemudiannya memukul salutan fosfor (biasanya berdasarkan Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium, atau YAG:Ce) yang didepositkan di dalam cawan pemantul yang mengelilingi cip. Fosfor menyerap sebahagian foton biru dan memancarkan semula cahaya merentasi spektrum luas di kawasan kuning. Mata manusia melihat campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang dipancarkan sebagai putih. Kaedah ini dikenali sebagai teknologi LED putih penukaran fosfor.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED putih didorong oleh kemajuan dalam teknologi cip dan fosfor. Trend termasuk meningkatkan keberkesanan bercahaya (lebih lumen per watt), meningkatkan indeks pembiakan warna (CRI) untuk cahaya putih yang kelihatan lebih semula jadi, dan mencapai kebolehpercayaan yang lebih tinggi dan jangka hayat yang lebih panjang. Trend pembungkusan memberi tumpuan kepada pengecilan, pengurusan haba yang lebih baik untuk mengendalikan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, dan pemiawaian tapak kaki untuk integrasi reka bentuk yang lebih mudah. Penggunaan cip biru berasaskan InGaN dengan sistem fosfor maju kekal sebagai teknologi dominan dan paling cekap untuk menjana cahaya putih berintensiti tinggi daripada sumber keadaan pepejal.