Dokumen Teknikal LED SMD HP Shwo(F) Siri 2W - Pakej 3535 - Biru Diraja 452.5nm - Kuasa 2W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri Shwo(F) mewakili iterasi terkini pakej LED permukaan-berpateri (SMD) berkuasa tinggi dengan tapak kaki 3535. Ia direka dengan reka bentuk kanta yang dipertingkatkan khusus untuk mencapai kecerahan dan kecekapan pancaran foton yang unggul. Siri ini diposisikan sebagai salah satu penyelesaian paling cekap dan kompetitif yang tersedia untuk aplikasi pencahayaan khusus, dengan fokus utama pada hortikultur.

Nama "Shwo" berasal daripada perkataan Cina untuk "Kelip-kelip," melambangkan kualiti LED pakej ini yang terang, padat dan seperti bintang. Kelebihan terasnya termasuk pembinaan SMD seramik yang padat, perlindungan ESD bersepadu, dan pematuhan kepada piawaian alam sekitar dan keselamatan utama termasuk RoHS, EU REACH, dan keperluan Bebas Halogen.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Parameter ini mentakrifkan had operasi di mana kerosakan kekal pada LED mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi normal.

• Arus Ulang Alik Maksimum (I_F): 1000 mA (pada kitaran tugas 1/10 @ 1 kHz).
• Arus Denyut Puncak Maksimum (I_Denyut): 1250 mA.
• Rintangan ESD Maksimum (HBM): 8000 V, menyediakan perlindungan pengendalian yang teguh.
• Voltan Songsang (V_R): LED tidak direka untuk operasi pincang songsang. Menggunakan voltan songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Rintangan Terma (R_th): Julat dari 10°C/W hingga 12°C/W bergantung pada teknologi cip, menunjukkan betapa berkesannya haba dipindahkan dari simpang ke pad terma.
• Suhu Simpang Maksimum (T_J): 125°C. Melebihi suhu ini akan mengurangkan jangka hayat dengan ketara dan boleh menyebabkan kegagalan bencana.
• Suhu Operasi (T_Opr): -40°C hingga +100°C, mentakrifkan julat suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Paterian Maks. (T_Sol): 260°C, mematuhi profil reflow bebas plumbum standard.
• Kitaran Reflow Dibenarkan Maks.: 2 kitaran, menunjukkan bilangan kali komponen boleh menjalani paterian reflow.

2.2 Ciri Optik & Elektrik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian yang ditentukan (T_pad= 25°C, I_F= 700 mA).

• Warna & Panjang Gelombang: Biru Diraja dengan panjang gelombang dominan 452.5 nm. Panjang gelombang ini sangat berkesan untuk merangsang penyerapan klorofil dan penting untuk pertumbuhan tumbuhan dalam aplikasi hortikultur.
• Fluks Sinaran (Kuasa Optik): Nilai tipikal ialah 1500 mW. Fluks sinaran minimum yang dijamin ialah 1300 mW.
• Fluks Foton Fotosintesis (PPF): 5.28 µmol/s. Metrik ini mengukur bilangan foton aktif fotosintesis yang dipancarkan per saat, berkaitan langsung dengan keberkesanan hortikultur.
• Kecekapan Sinaran: 57.1%. Ini dikira sebagai (Fluks Sinaran / Kuasa Input Elektrik) dan merupakan penunjuk utama prestasi penukaran elektro-optik LED.
• Sudut Pandangan: Tipikal 120°, menyediakan corak sinaran yang luas sesuai untuk pencahayaan kawasan yang luas.

2.3 Spesifikasi Terma dan Kebolehpercayaan

• Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL): Tahap 1. Ini adalah tahap paling teguh, menunjukkan jangka hayat lantai tanpa had pada ≤30°C/85% RH dan tiada pembakaran mandatori sebelum paterian reflow, yang memudahkan pengurusan inventori.
• Keadaan Penyimpanan: -40°C hingga +100°C. Penyimpanan yang betul dalam julat ini adalah penting untuk mengekalkan kebolehpaterian dan prestasi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Nomenklatur produk mengikuti sistem pengekodan terperinci:ELSWF – ABCDE – FGHIJ – V1234.

• AB: Mewakili bin prestasi fluks bercahaya (lm) atau fluks sinaran (mW) minimum.
• C: Menunjukkan corak sinaran (cth., "1" untuk Lambertian).
• D: Menandakan warna (cth., "L" untuk Biru Diraja, 445-460nm).
• E: Menentukan penggunaan kuasa (cth., "2" untuk 2W).
• H: Mentakrifkan jenis pembungkusan (cth., "P" untuk Pita).
• V1234: Mengkodkan bin voltan ulang alik dan bin warna/CCT.

Sebagai contoh, nombor bahagianELSWF-S41L2-6FPNM-DB4B6menyahkod kepada LED Shwo(F) dengan bin fluks sinaran S41, corak Lambertian (1), warna Biru Diraja (L), kuasa 2W (2), dibekalkan pada pita (P), dengan bin voltan ulang alik dan warna tertentu DB4B6.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun petikan PDF yang disediakan menyenaraikan lengkung ini dalam jadual kandungan, data graf khusus tidak disertakan dalam teks yang diberikan. Biasanya, datasheet sedemikian akan mengandungi plot prestasi penting berikut:

• Output Cahaya vs. Suhu Pad Terma: Lengkung ini menunjukkan bagaimana fluks sinaran berkurangan apabila suhu pad terma LED meningkat. Pengurusan terma yang berkesan adalah kritikal untuk mengekalkan output.
• Fluks Bercahaya/Sinaran Relatif vs. Arus Ulang Alik: Menggambarkan hubungan sub-linear antara arus pacuan dan output cahaya, menonjolkan kecekapan yang berkurangan pada arus yang lebih tinggi.
• Voltan Ulang Alik vs. Arus Ulang Alik (Lengkung I-V): Penting untuk reka bentuk pemacu, menunjukkan voltan yang diperlukan untuk mencapai arus sasaran.
• Panjang Gelombang vs. Arus Ulang Alik: Menunjukkan sebarang anjakan dalam panjang gelombang dominan dengan perubahan arus pacuan.
• Taburan Kuasa Spektrum: Graf yang memplot kuasa sinaran terhadap panjang gelombang, mentakrifkan ciri warna pancaran Biru Diraja.
• Lengkung Penurunan Arus: Graf yang menentukan arus ulang alik maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu pad terma untuk memastikan T_Jtidak dilebihi.
• Corak Sinaran: Gambar rajah kutub yang menunjukkan taburan spatial keamatan cahaya (cth., Lambertian).

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Mekanikal

LED menggunakan pakej permukaan-berpateri 3535 (tapak kaki 3.5mm x 3.5mm). Lukisan mekanikal terperinci dalam datasheet menyediakan dimensi tepat untuk badan pakej, ketinggian kanta, dan toleransi, yang kritikal untuk susun atur PCB dan reka bentuk optik.

5.2 Konfigurasi Pad & Polarity

Gambar rajah tapak kaki menunjukkan susun atur pad anod dan katod. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi. Reka bentuk pad terma adalah penting untuk penyebaran haba; datasheet menentukan corak stensil pes pateri dan liputan yang disyorkan untuk pad ini untuk memastikan pemindahan terma optimum ke PCB.

6. Garis Panduan Paterian & Pemasangan

• Paterian Reflow: Komponen ini dinilai untuk suhu paterian puncak maksimum 260°C, serasi dengan profil reflow bebas plumbum standard (SnAgCu). Maksimum 2 kitaran reflow dibenarkan.
• Pengendalian: Walaupun mempunyai penarafan ESD tinggi (8kV), langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan.
• Penyimpanan: Sebagai peranti MSL Tahap 1, tiada pembungkusan kering atau pembakaran khusus diperlukan di bawah keadaan kilang standard (<30°C/85% RH).

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

LED tersedia dalam pembungkusan industri standard:

• Pembungkusan Pita Pemancar: Komponen diletakkan dalam pita pembawa timbul untuk pemasangan pick-and-place automatik.
• Pembungkusan Gegelung Pemancar: Pita dililit pada gegelung. Datasheet menentukan kuantiti per gegelung, lebar pita, jarak poket, dan dimensi gegelung.
• Pelabelan Produk: Gegelung dan kotak dilabel dengan nombor bahagian, kuantiti, kod tarikh, dan maklumat kebolehkesanan lain.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Hortikultur: Aplikasi utama. Panjang gelombang Biru Diraja 452.5nm adalah optimum untuk menggalakkan pertumbuhan vegetatif, mengawal morfologi tumbuhan, dan meningkatkan pengeluaran metabolit sekunder dalam pertanian persekitaran terkawal (CEA), ladang menegak, dan suplemen rumah hijau.
• Pencahayaan Hiasan dan Hiburan: Digunakan dalam pencahayaan seni bina, pencahayaan pentas, dan persekitaran bertema di mana kesan biru tepu dikehendaki.
• Pencahayaan Isyarat dan Simbol: Sesuai untuk lampu latar penunjuk, papan tanda, dan aplikasi lain yang memerlukan sumber cahaya biru berintensiti tinggi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma: Ini adalah faktor reka bentuk paling kritikal. Dengan rintangan terma ~10-12°C/W, laluan terma berkualiti tinggi dari pad terma ke penyejuk adalah wajib. Gunakan PCB dengan lubang terma yang mencukupi dan mungkin papan teras logam (MCPCB) atau substrat logam berpenebat (IMS) untuk aplikasi berkuasa tinggi. Kekalkan suhu pad terma serendah mungkin untuk output cahaya maksimum dan jangka hayat panjang.
• Pacuan Elektrik: Gunakan pemacu LED arus malar. Arus operasi tipikal ialah 700mA, tetapi reka bentuk harus merujuk kepada lengkung penurunan berdasarkan suhu operasi yang dijangkakan. Pastikan pemacu serasi dengan julat voltan ulang alik bin yang dipilih.
• Reka Bentuk Optik: Corak Lambertian 120° sesuai untuk liputan luas. Optik sekunder (kanta, pemantul) boleh digunakan untuk mengkolimat atau membentuk pancaran untuk aplikasi khusus.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung sebelah-menyebelah dengan produk lain tidak disediakan dalam datasheet, ciri pembezaan utama siri Shwo(F) boleh disimpulkan:

• Kecekapan Sinaran Tinggi (57.1%): Menunjukkan penukaran kuasa elektrik kepada kuasa optik berguna (foton Biru Diraja) yang cemerlang, yang bermaksud penggunaan tenaga yang lebih rendah dan beban terma yang dikurangkan untuk output cahaya tertentu dalam hortikultur.
• Perlindungan ESD 8kV Bersepadu: Menawarkan keteguhan yang unggul berbanding banyak LED tanpa perlindungan terbina dalam, mengurangkan kadar kegagalan dalam pembuatan dan penggunaan di lapangan.
• Pakej Seramik: Menyediakan prestasi terma dan kebolehpercayaan jangka panjang yang lebih baik berbanding pakej plastik, terutamanya di bawah pacuan berkuasa tinggi dan kitaran terma.
• Pematuhan Komprehensif: Memenuhi piawaian RoHS, REACH, dan Bebas Halogen, memudahkan penggunaan dalam pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara Fluks Sinaran (mW) dan Fluks Foton Fotosintesis (PPF)?
J: Fluks Sinaran mengukur jumlah kuasa optik yang dipancarkan dalam watt. PPF mengukur bilangan foton per saat dalam julat sinaran aktif fotosintesis (PAR, 400-700nm) yang boleh digunakan oleh tumbuhan. Untuk LED Biru Diraja monokromatik, ia berkaitan secara langsung, tetapi PPF adalah metrik pilihan untuk keberkesanan hortikultur.

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 1000mA secara berterusan?
J: Tidak. Penarafan Maksimum Mutlak 1000mA ditentukan pada kitaran tugas 1/10. Untuk operasi berterusan (DC), anda mesti menggunakan lengkung penurunan. Pada suhu pad terma tipikal 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan akan jauh lebih rendah daripada 1000mA untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C.

S: Mengapakah Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL 1) penting?
J: MSL 1 bermaksud komponen tidak terdedah kepada kerosakan akibat kelembapan ("popcorning") semasa paterian reflow. Ia tidak memerlukan pembungkusan beg kering atau pembakaran sebelum digunakan, memudahkan logistik dan proses pembuatan berbanding komponen MSL yang lebih tinggi (cth., MSL 2a, 3).

S: Bagaimanakah saya mentafsir nombor bahagian untuk pesanan?
J: Anda mesti menentukan nombor bahagian lengkap, seperti ELSWF-S41L2-6FPNM-DB4B6, yang mentakrifkan semua ciri utama: bin fluks, warna, kuasa, pembungkusan, dan bin elektrik. Pesanan dengan nama siri generik adalah tidak mencukupi.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Modul LED untuk Pembiakan Anak Benih
Sebuah pengeluar lampu tumbesaran sedang mereka bentuk modul padat untuk menggalakkan pertumbuhan anak benih yang kuat dan padat. Mereka memilih LED Biru Diraja Shwo(F) untuk panjang gelombang yang disasarkan.

1. Reka Bentuk Elektrik: Mensasarkan PPF 50 µmol/s per modul, mereka mengira mereka memerlukan kira-kira 10 LED (50 / 5.28 ≈ 9.5). Mereka memilih untuk memacu setiap LED pada 700mA dari pemacu arus malar. Mereka memilih nombor bahagian bin dengan voltan ulang alik (V_f) yang sepadan dengan julat voltan output pemacu mereka apabila 10 LED disambung secara bersiri.
2. Reka Bentuk Terma: Modul akan disejukkan secara pasif. Mereka mereka bentuk MCPCB aluminium dengan lapisan tembaga tebal dan susunan lubang terma di bawah pad terma setiap LED. Mereka memodelkan suhu pad terma yang dijangkakan menjadi 75°C dalam pemasangan akhir. Merujuk kepada lengkung penurunan untuk 75°C, mereka mengesahkan bahawa operasi 700mA berada dalam kawasan operasi selamat.
3. Reka Bentuk Mekanikal & Optik: LED diletakkan pada grid 3.5mm. Memandangkan sudut pancaran 120°, tiada optik sekunder digunakan, kerana liputan luas dan sekata dikehendaki di atas dulang anak benih.
4. Keputusan: Modul menyediakan spektrum biru yang disasarkan dengan cekap, menggalakkan perkembangan anak benih yang sihat tanpa pemanjangan batang yang berlebihan, sementara reka bentuk terma yang boleh dipercayai memastikan prestasi jangka panjang.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED Shwo(F) adalah sumber cahaya semikonduktor berdasarkan teknologi bahan indium gallium nitride (InGaN). Apabila voltan ulang alik dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif cip semikonduktor. Ia bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus struktur perigi kuantum InGaN menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, Biru Diraja pada kira-kira 452.5 nm. Pakej seramik menyediakan sokongan mekanikal, sambungan elektrik, dan kanta utama yang membentuk output cahaya menjadi corak Lambertian. Diod perlindungan ESD bersepadu melindungi simpang semikonduktor sensitif daripada kejadian nyahcas elektrostatik.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Pembangunan LED seperti siri Shwo(F) didorong oleh beberapa trend utama dalam industri:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W atau Kecekapan Sinaran): Penambahbaikan berterusan dalam sains bahan dan reka bentuk cip terus meningkatkan kecekapan dinding-soket, mengurangkan penggunaan tenaga dan keperluan pengurusan terma untuk output cahaya yang sama.
• Ketumpatan Kuasa Lebih Tinggi: Pakej seperti 3535 didorong pada arus yang lebih tinggi untuk memberikan lebih banyak cahaya dari kawasan yang lebih kecil, membolehkan pemasangan pencahayaan yang lebih padat dan sengit.
• Pengoptimuman Khusus Aplikasi: Daripada LED putih tujuan umum, terdapat trend kuat ke arah LED yang dioptimumkan untuk jalur spektrum khusus. Hortikultur adalah contoh utama, dengan LED yang disesuaikan dengan panjang gelombang tepat yang sepadan dengan fotoreseptor tumbuhan (cth., Biru Diraja untuk penyerapan klorofil, Merah Jauh untuk tindak balas fitokrom).
• Kebolehpercayaan dan Keteguhan yang Lebih Baik: Ciri seperti penarafan ESD tinggi, pembungkusan seramik, dan reka bentuk tahan lembap menjadi standard untuk komponen gred profesional, memastikan jangka hayat yang lebih panjang dalam aplikasi yang mencabar.
• Integrasi dan Pemiawaian:** Penggunaan tapak kaki standard (cth., 3535) dan pembungkusan memudahkan reka bentuk dan membolehkan keserasian sumber kedua, sementara litar perlindungan bersepadu menambah nilai dan kebolehpercayaan.