LTPL-C035RH730 LED IR Spesifikasi - Pakej 3.5x3.5mm - 2.0V Tipikal - 1.96W Maks - Panjang Gelombang Puncak 730nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTPL-C035RH730 ialah diod pemancar cahaya (LED) inframerah berkuasa tinggi dan cekap tenaga yang direka untuk aplikasi pencahayaan keadaan pepejal. Peranti ini mewakili teknologi sumber cahaya termaju yang menggabungkan jangka hayat operasi panjang dan kebolehpercayaan semula jadi LED dengan output sinaran yang ketara. Ia direkabentuk untuk memberikan fleksibiliti reka bentuk dan prestasi yang sesuai untuk menggantikan teknologi pencahayaan inframerah konvensional dalam pelbagai aplikasi.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan

LED ini menggabungkan beberapa ciri yang meningkatkan kebolehgunaan dan prestasinya dalam reka bentuk elektronik:

• Keserasian Litar Bersepadu:Peranti ini direka untuk serasi secara langsung dengan tahap pemacu dan logik litar bersepadu piawai, memudahkan reka bentuk antara muka.
• Pematuhan Alam Sekitar:Komponen ini mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan dikilangkan menggunakan proses bebas plumbum (Pb-free).
• Kecekapan Operasi:LED ini menawarkan kos operasi yang lebih rendah berbanding sumber inframerah tradisional disebabkan oleh kecekapan penukaran elektrik-ke-optik yang lebih tinggi.
• Penyelenggaraan Berkurangan:Jangka hayat yang dipanjangkan dan pembinaan keadaan pepejal yang teguh menyumbang kepada pengurangan kos penyelenggaraan dan masa henti yang ketara sepanjang kitaran hayat produk.

2. Analisis Mendalam Spesifikasi Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci mengenai parameter teknikal utama LED seperti yang ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C).

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi berterusan pada atau berhampiran had ini tidak digalakkan dan boleh menjejaskan kebolehpercayaan.

• Arus Ulur Alik DC (If):700 mA (Maksimum)
• Penggunaan Kuasa (Po):1.96 W (Maksimum)
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-55°C hingga +100°C
• Suhu Simpang (Tj):110°C (Maksimum)

Nota Penting:Operasi berpanjangan LED di bawah keadaan pincang songsang boleh membawa kepada kerosakan atau kegagalan komponen. Reka bentuk litar yang betul harus merangkumi perlindungan terhadap voltan songsang.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Diukur pada arus pemacu tipikal 350mA dan suhu ambien 25°C, parameter ini mentakrifkan prestasi teras LED.

• Voltan Ulur Alik (Vf):
  • Minimum: 1.6 V
  • Tipikal: 2.0 V
  • Maksimum: 2.4 V
• Fluks Sinaran (Φe):Ini ialah jumlah kuasa optik output, diukur dalam miliwatt (mW) menggunakan sfera pengamiran.
  • Minimum: 230 mW
  • Tipikal: 250 mW
  • Maksimum: 310 mW
• Panjang Gelombang Puncak (Wp):Panjang gelombang di mana keamatan sinaran spektrum adalah maksimum.
  • Minimum: 720 nm
  • Maksimum: 740 nm
  • Nombor bahagian '730' menunjukkan panjang gelombang puncak nominal 730nm.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut penuh di mana keamatan sinaran adalah separuh daripada keamatan maksimum (biasanya diukur dari paksi optik).
  • Tipikal: 130°

3. Sistem Kod Bin dan Klasifikasi

LED disusun (dibin) berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi dalam satu kelompok. Kod bin ditanda pada setiap beg pembungkusan.

3.1 Pembin Voltan Ulur Alik (Vf)

LED dikategorikan kepada empat bin voltan (V0 hingga V3) dengan toleransi ±0.1V pada 350mA.

• V0:1.6V – 1.8V
• V1:1.8V – 2.0V
• V2:2.0V – 2.2V
• V3:2.2V – 2.4V

3.2 Pembin Fluks Sinaran (Φe)

LED disusun kepada empat bin fluks sinaran (R0 hingga R3) dengan toleransi ±10% pada 350mA.

• R0:230 mW – 250 mW
• R1:250 mW – 270 mW
• R2:270 mW – 290 mW
• R3:290 mW – 310 mW

3.3 Pembin Panjang Gelombang Puncak (Wp)

LED dikelaskan kepada empat bin panjang gelombang (P7E hingga P7H) dengan toleransi ±3nm pada 350mA.

• P7E:720 nm – 725 nm
• P7F:725 nm – 730 nm
• P7G:730 nm – 735 nm
• P7H:735 nm – 740 nm

Permintaan bin khas atau terhad memerlukan perundingan langsung.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung tipikal berikut, diukur pada 25°C melainkan dinyatakan, memberikan gambaran tentang kelakuan LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Ulur Alik

Graf ini menunjukkan bagaimana output optik (fluks sinaran) meningkat dengan arus ulur alik. Ia biasanya tidak linear, dengan kecekapan (fluks sinaran per unit arus) sering berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan kesan haba dan kehilangan dalaman. Pereka bentuk menggunakan ini untuk memilih titik operasi optimum yang mengimbangi output dan kecekapan.

4.2 Taburan Spektrum Relatif

Plot ini menggambarkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak (730nm). Ia menunjukkan lebar spektrum atau lebar jalur pancaran. Spektrum yang lebih sempit adalah tipikal untuk LED monokromatik seperti peranti inframerah ini.

4.3 Corak Sinaran (Ciri-ciri)

Gambar rajah kutub ini menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya di sekeliling LED, mentakrifkan sudut pandangannya iaitu 130°. Corak ini mempengaruhi bagaimana cahaya diagihkan dalam aplikasi, seperti untuk pencahayaan seragam atau pengesanan terarah.

4.4 Arus Ulur Alik vs. Voltan Ulur Alik (Lengkung I-V)

Lengkung asas ini menunjukkan hubungan antara voltan yang dikenakan merentasi LED dan aliran arus yang terhasil. Ia menunjukkan ciri eksponen diod. Voltan ulur alik tipikal (Vf) ditentukan pada arus tertentu (350mA). Lengkung ini penting untuk mereka bentuk litar penghad arus.

4.5 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang

Graf kritikal ini menunjukkan bagaimana output optik berkurangan apabila suhu simpang (Tj) LED meningkat. Penurunan haba ini adalah ciri utama semua LED. Pengurusan haba yang berkesan (penyingkiran haba) adalah penting untuk mengekalkan output cahaya jangka panjang yang stabil dan untuk mencegah degradasi dipercepatkan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

LED ini mempunyai pakej permukaan-mount yang padat. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (mm).
• Toleransi dimensi umum ialah ±0.2mm.
• Ketinggian kanta dan panjang/lebar substrat seramik mempunyai toleransi yang lebih ketat iaitu ±0.1mm.
• Pad haba di bahagian bawah peranti adalah terpencil secara elektrik (neutral) dari pad elektrik anod dan katod. Ini membolehkannya disambung terus ke satah bumi PCB untuk penyingkiran haba tanpa menyebabkan litar pintas elektrik.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Profil pateri reflow yang disyorkan disediakan. Parameter kritikal termasuk:

• Suhu Puncak:Ditentukan (rujuk lengkung profil). Semua suhu merujuk kepada bahagian atas badan pakej.
• Masa Atas Likuidus (TAL):Ditakrifkan oleh profil.
• Kadar Cerun:Kadar pemanasan dan penyejukan terkawal ditentukan. Proses penyejukan pantas tidak digalakkan.

Nota Penting:Profil mungkin perlu disesuaikan berdasarkan ciri pes pateri tertentu. Suhu pateri serendah mungkin yang mencapai sambungan yang boleh dipercayai sentiasa diinginkan untuk meminimumkan tekanan haba pada LED. Peranti tidak dijamin jika dipasang menggunakan kaedah pateri celup.

6.2 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan

Reka bentuk corak landasan dicadangkan untuk papan litar bercetak untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal.

• Kaedah Pateri:Reflow atau pateri tangan boleh digunakan.
• Pateri Tangan:Maksimum 300°C untuk maksimum 2 saat, sekali sahaja.
• Had Reflow:LED tidak sepatutnya menjalani pateri reflow lebih daripada tiga kali.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol (IPA) harus digunakan. Pembersih kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan bahan pakej LED dan komponen optik.

7. Kebolehpercayaan dan Pengujian

Pelan ujian kebolehpercayaan komprehensif mengesahkan keteguhan LED di bawah pelbagai tekanan persekitaran dan operasi. Semua ujian yang disenaraikan menunjukkan 0 kegagalan daripada 10 sampel.

7.1 Ringkasan Ujian Kebolehpercayaan

• Jangka Hayat Operasi Suhu Rendah/Tinggi (LTOL/HTOL):Menguji operasi pada -10°C, 25°C, dan 85°C selama 1000 jam.
• Jangka Hayat Operasi Suhu Tinggi Lembap (WHTOL):60°C/90% Kelembapan Relatif selama 500 jam.
• Kejutan Haba (TMSK):100 kitaran antara -40°C dan 125°C.
• Penyimpanan Suhu Tinggi:1000 jam pada 100°C.
• Kebolehpaterian & Rintangan Reflow:Ujian untuk rintangan haba pateri (260°C selama 10s) dan pembasahan pateri.

7.2 Kriteria Kegagalan

Selepas ujian, peranti dinilai terhadap had yang ketat:

• Voltan Ulur Alik (Vf):Mesti kekal dalam ±10% daripada nilai tipikal awal.
• Fluks Sinaran (Φe):Mesti kekal dalam ±15% daripada nilai tipikal awal.

8. Pembungkusan dan Pengendalian

8.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung untuk pemasangan automatik.

• Poket kosong dalam pita dimeterai dengan pita penutup.
• Gegelung 7-inci (178mm) piawai boleh memuat maksimum 500 keping.
• Maksimum dua komponen hilang berturut-turut (poket kosong) dibenarkan setiap spesifikasi.
• Pembungkusan mematuhi piawaian EIA-481-1-B.

9. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

9.1 Kaedah Pemacu

Peraturan Reka Bentuk Kritikal:LED ialah peranti beroperasi arus. Output cahayanya terutamanya fungsi arus ulur alik (If), bukan voltan. Untuk memastikan keseragaman keamatan apabila menyambungkan berbilang LED secara selari dalam aplikasi, setiap LED atau rentetan selari harus didorong oleh mekanisme penghad arus khusus (contohnya, perintang atau, lebih baik, pemacu arus malar). Bergantung semata-mata pada padanan Vf semula jadi LED secara selari boleh membawa kepada ketidakseimbangan arus yang ketara dan kecerahan tidak sekata disebabkan lengkung I-V yang curam dan variasi pembuatan.

9.2 Pengurusan Haba

Seperti yang ditunjukkan oleh lengkung Fluks Sinaran vs. Suhu Simpang, prestasi sangat bergantung pada suhu. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai pada arus pemacu tinggi (contohnya, berhampiran 350mA atau ke atas), penyingkiran haba yang berkesan adalah wajib. Ini melibatkan:

• Menggunakan pad haba yang ditetapkan untuk mengalirkan haba dari die LED.
• Mereka bentuk PCB dengan via haba yang mencukupi dan tuangan kuprum yang disambungkan ke pad haba.
• Mempertimbangkan aliran udara sistem keseluruhan dan suhu ambien.

9.3 Senario Aplikasi Tipikal

Dengan panjang gelombang puncak 730nm dalam spektrum inframerah-dekat (NIR), LED ini sesuai untuk aplikasi termasuk tetapi tidak terhad kepada:

• Penglihatan Mesin & Pemeriksaan:Pencahayaan untuk kamera sensitif IR dalam automasi perindustrian.
• Keselamatan & Pengawasan:Pencahayaan tersembunyi untuk sistem CCTV penglihatan malam.
• Penderia Biometrik:Digunakan dalam peranti seperti monitor kadar denyutan jantung atau penderia jarak.
• Suis Optik & Pengekod:Sebagai sumber cahaya dalam penderia interupsi atau reflektif.
• Pencahayaan IR Am:Untuk keperluan pencahayaan saintifik, pertanian, atau khas.

10. Perbandingan Teknikal dan Penentuan Kedudukan

LED ini membezakan dirinya melalui gabungan parameternya:

• Fluks Sinaran Tinggi:Output sehingga 310mW pada 350mA meletakkannya dalam kategori kuasa sederhana-tinggi untuk LED IR, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan IR yang ketara.
• Sudut Pandangan Luas:Sudut pandangan 130° memberikan pencahayaan luas dan meresap yang sesuai untuk meliputi kawasan besar atau untuk aplikasi di mana penjajaran tepat sumber dan pengesan tidak kritikal.
• Pakej Teguh & Kebolehpercayaan:Pakej berasaskan seramik dan ujian kebolehpercayaan komprehensif menunjukkan kesesuaian untuk persekitaran perindustrian dan mencabar.
• Panjang Gelombang Spesifik:Panjang gelombang 730nm adalah pilihan biasa untuk fotopengesilikon, yang mempunyai kepekaan yang baik dalam julat ini, menjadikannya pilihan peringkat sistem yang praktikal.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

11.1 Apakah perbezaan antara Fluks Sinaran dan Fluks Bercahaya?

Fluks Sinaran (Φe, diukur dalam Watt) ialah jumlah kuasa optik yang dipancarkan merentasi semua panjang gelombang. Fluks Bercahaya (diukur dalam Lumen) memberikan pemberat kuasa ini berdasarkan kepekaan mata manusia. Memandangkan ini adalah LED inframerah yang tidak kelihatan kepada manusia, prestasinya ditentukan dengan betul dalam Fluks Sinaran (mW).

11.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada arus maksimum 700mA secara berterusan?

Penarafan Maksimum Mutlak 700mA adalah had tekanan. Operasi berterusan pada arus ini berkemungkinan menyebabkan suhu simpang melebihi penarafan maksimumnya iaitu 110°C melainkan penyejukan luar biasa disediakan, membawa kepada degradasi pantas. Keadaan operasi tipikal ialah 350mA. Sebarang reka bentuk berhampiran penarafan maksimum memerlukan analisis haba dan penyingkiran haba yang teliti.

11.3 Bagaimanakah saya mentafsir Kod Bin semasa membuat pesanan?

Untuk prestasi konsisten dalam satu kelompok, nyatakan bin yang diperlukan untuk Vf, Φe, dan Wp. Contohnya, meminta V1 (1.8-2.0V), R2 (270-290mW), dan P7G (730-735nm) memastikan semua LED dalam pesanan anda mempunyai ciri elektrik dan optik yang dikumpulkan rapat. Jika tiada bin dinyatakan, anda akan menerima LED dari taburan pengeluaran piawai merentasi semua bin.

12. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

12.1 Prinsip Operasi Asas

LED inframerah ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan ulur alik dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan simpang di mana mereka bergabung semula. Dalam sistem bahan LED khusus ini, sebahagian besar tenaga penggabungan semula ini dibebaskan sebagai foton (cahaya) dalam spektrum inframerah, dengan panjang gelombang puncak ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan (biasanya berdasarkan Aluminium Gallium Arsenida - AlGaAs).

12.2 Trend Industri

Trend pencahayaan keadaan pepejal terus maju, dengan LED IR mengalami peningkatan dalam:

• Kecekapan Dinding-Palam (WPE):Nisbah output fluks sinaran kepada input kuasa elektrik, mendorong penggunaan tenaga yang lebih rendah untuk kuasa optik yang sama.
• Ketumpatan Kuasa:Pembangunan pakej yang boleh mengendalikan arus pemacu lebih tinggi dan menyingkirkan lebih banyak haba, membolehkan sumber yang lebih kecil dan terang.
• Kawalan Spektrum:Toleransi panjang gelombang yang lebih ketat dan pembangunan LED pada panjang gelombang tertentu untuk aplikasi seperti pengesanan gas atau komunikasi optik.
• Integrasi:Menggabungkan berbilang cip LED, pemacu, dan optik ke dalam sistem pencahayaan modular atau pintar.