LED Putih Kuasa Tinggi 3.0x3.0x0.55mm - Voltan Hadapan 5.8-7.2V - Kuasa 2.16W - Lembaran Data Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED putih kuasa tinggi ini dihasilkan menggunakan cip biru yang digabungkan dengan fosfor untuk menghasilkan cahaya putih. Peranti ini ditempatkan dalam pakej EMC (Kompaun Pengacuan Epoksi) dengan dimensi luar 3.0 mm × 3.0 mm × 0.55 mm, menawarkan penyelesaian padat dan teguh untuk aplikasi pencahayaan yang mencabar. Ciri utama termasuk sudut pandangan yang sangat lebar iaitu 120°, kesesuaian untuk semua proses pemasangan SMT dan pateri, serta ketersediaan pada pita dan gegelung untuk pick-and-place automatik. LED ini mematuhi RoHS dan mempunyai tahap kepekaan kelembapan 3. Aplikasi tipikal termasuk lampu latar untuk LCD, TV atau monitor; pencahayaan suis dan simbol; penunjuk optik; paparan dalaman; aplikasi lampu tiub; dan penggunaan umum. Dengan julat voltan hadapan 5.8 V hingga 7.2 V pada 300 mA dan fluks bercahaya 140 lm hingga 220 lm, LED ini memberikan kecerahan tinggi sambil mengekalkan prestasi yang boleh dipercayai.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik / Optik (pada Ts=25°C)

Jadual berikut merumuskan parameter elektrik dan optik utama yang diukur pada suhu pateri 25°C dan arus hadapan 300 mA:

• Voltan Hadapan (VF):Minimum 5.8 V, Tipikal 6.0 V (dari graf), Maksimum 7.2 V.
• Arus Balikan (IR):Maksimum 10 µA pada VR=10 V.
• Fluks Bercahaya (Φ):Minimum 140 lm, Tipikal 180 lm, Maksimum 220 lm.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Tipikal 120°.
• Rintangan Terma (RTHJ-S):Tipikal 12 °C/W.

Kadar maksimum mutlak: Pelesapan kuasa 2160 mW, arus hadapan 300 mA, arus hadapan puncak 450 mA (kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1 ms), voltan balikan 10 V, ESD (HBM) 2000 V, suhu operasi -40°C hingga +85°C, suhu penyimpanan -40°C hingga +100°C, suhu simpang 115°C.

2.2 Julat Bin Voltan Hadapan dan Fluks Bercahaya

Pada IF=300 mA, voltan hadapan dibahagikan kepada julat dari 5.8-6.0 V (bin TB) hingga 7.0-7.2 V (bin TN). Fluks bercahaya dibahagikan daripada 140-145 lm (bin T140) hingga 240-245 lm (bin T240). Kod bin tepat adalah gabungan bin voltan dan fluks, membolehkan pelanggan memilih peranti dengan ciri khusus. Gambar rajah kromatisiti C.I.E. menyediakan pelbagai bin warna (D00, D01, ..., H00, H01, ..., K00, K01, ..., T00, T01, ...) untuk mencapai koordinat warna putih yang konsisten. Setiap bin mempunyai koordinat sudut CIE-x dan CIE-y yang tepat seperti yang disenaraikan dalam Jadual 1-4, memastikan kawalan warna yang ketat.

3. Analisis Lengkung Prestasi

3.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan

Voltan hadapan meningkat dengan arus hadapan. Pada 5.5 V arus adalah hampir sifar; pada 7 V arus mencapai kira-kira 300 mA. Hubungan ini adalah tipikal untuk LED kuasa tinggi dan menunjukkan keperluan untuk pengawalan arus berbanding pemacu voltan.

3.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif

Keamatan relatif meningkat secara linear dengan arus hadapan dari 0 hingga 300 mA, mencapai kira-kira 100% pada 300 mA. Ini menunjukkan kecekapan yang baik dan output yang boleh diramal.

3.3 Suhu Pateri vs. Keamatan Relatif

Apabila suhu pateri meningkat dari 25°C hingga 115°C, keamatan relatif menurun sedikit kepada kira-kira 85%. Pereka perlu mengambil kira pengurangan terma untuk mengekalkan output cahaya.

3.4 Suhu Pateri vs. Arus Hadapan

Arus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan dengan peningkatan suhu pateri untuk mengelakkan terlalu panas. Pada Ts=25°C arus maksimum ialah 300 mA; pada 85°C ia menurun kepada kira-kira 200 mA. Pengurangan ini adalah penting untuk operasi yang boleh dipercayai.

3.5 Voltan Hadapan vs. Suhu Pateri

Voltan hadapan menurun sedikit apabila suhu meningkat (kira-kira -2 mV/°C). Dari 20°C hingga 120°C, VF menurun dari kira-kira 6.20 V kepada 6.02 V.

3.6 Gambar Rajah Sinaran

LED ini mempunyai sudut pandangan lebar 120°. Keamatan bercahaya relatif kekal melebihi 50% dari -60° hingga +60° dan menurun kepada hampir sifar pada ±90°. Ini menjadikan peranti ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas.

3.7 Koordinat Kromatisiti vs. Suhu Pateri

Koordinat CIE x dan y berubah sedikit dengan suhu. Apabila suhu meningkat dari 25°C hingga 85°C, titik putih bergerak sedikit ke arah nilai x dan y yang lebih tinggi (warna lebih hangat). Peralihan ini perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk yang kritikal terhadap warna.

3.8 Taburan Spektrum

Keamatan pelepasan relatif memuncak berhampiran 450 nm (biru) dan 560 nm (fosfor kuning-hijau), dengan spektrum luas meliputi 400-700 nm. Cahaya putih dihasilkan oleh gabungan pelepasan cip biru dan fosfor kuning.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej

Pakej berukuran 3.00 mm × 3.00 mm dengan ketinggian kira-kira 0.55 mm. Pandangan atas menunjukkan dua pad sentuhan (anod dan katod) dengan dimensi masing-masing 1.45 mm × 0.46 mm. Pandangan bawah menunjukkan pad yang sama dengan tanda tambahan. Kekutuban ditunjukkan oleh takuk atau tanda pada pakej (lihat Rajah 1-4). Corak pematerian mengesyorkan menggunakan pad berukuran 2.26 mm × 0.69 mm dengan jurang 0.46 mm di antaranya untuk pembentukan sambungan pateri yang optimum. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

4.2 Pita Pembawa dan Gegelung

LED dibungkus dalam pita pembawa dengan jarak P1=4.0 mm dan P2=2.0 mm. Lebar pita ialah 8.0 mm dengan poket bersaiz A0=3.2±0.1 mm, B0=3.3±0.1 mm, dan K0=1.4±0.1 mm. Gegelung mempunyai diameter luar 178 mm, diameter hab dalam 59 mm, dan lebar 16.9 mm. Setiap gegelung mengandungi 5000 keping.

4.3 Pelabelan dan Penghalang Kelembapan

Label termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin untuk fluks (Ф), kromatisiti (XY), voltan hadapan (VF), panjang gelombang (WLD), kuantiti (QTY), dan tarikh (DATE). Pakej ditutup dalam beg penghalang kelembapan dengan bahan pengering, dan label amaran ESD dilampirkan.

5. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

5.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil pematerian aliran semula yang tipikal disyorkan: prapemanasan dari 150°C hingga 200°C selama 60-120 saat, naik pada maks 3°C/s ke suhu puncak 260°C (maks 10 saat melebihi 255°C), dan sejuk pada maks 6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak tidak boleh melebihi 8 minit. Pematerian aliran semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.

5.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Pematerian tangan perlu dilakukan pada suhu besi di bawah 300°C selama kurang daripada 3 saat, dan hanya sekali. Pembaikan tidak disyorkan; jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pematerian kepala dua dan sahkan integriti LED terlebih dahulu.

5.3 Amaran

Enkapsulasi silikon adalah lembut; elakkan tekanan berlebihan pada permukaan atas. Jangan pasang LED pada bahagian PCB yang melengkung. Selepas pematerian, jangan kenakan tekanan mekanikal atau penyejukan pantas.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan standard ialah 5000 pcs setiap gegelung. Dimensi kotak kadbod dan proses pembungkusan ditunjukkan dalam spesifikasi produk. Format label merangkumi semua kod kebolehkesanan yang diperlukan. Produk dihantar dalam proses pembungkusan tahan kelembapan dengan beg penghalang kelembapan yang dimeterai dan perlindungan ESD.

7. Cadangan Aplikasi

Aplikasi tipikal termasuk lampu latar LCD, paparan dalaman, lampu tiub, dan pencahayaan am. Untuk prestasi optimum, gunakan pemacu arus malar untuk mengekalkan arus hadapan pada 300 mA. Pertimbangkan pengurusan terma dengan memasang LED pada PCB teras logam (MCPCB) dengan penyerap haba yang baik. Suhu simpang tidak boleh melebihi 115°C. Dalam reka bentuk litar, sertakan perintang siri untuk mengimbangkan arus dalam rentetan selari. Elakkan mendedahkan LED kepada persekitaran sulfur tinggi (>100 ppm) atau sebatian halogen (>900 ppm setiap satu untuk Br dan Cl). Gunakan alkohol isopropil untuk pembersihan jika diperlukan; pembersihan ultrasonik tidak disyorkan.

8. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED putih standard 2835 atau 3030, peranti ini menawarkan voltan hadapan yang lebih tinggi (5.8-7.2V berbanding tipikal 3V) menunjukkan berbilang cip secara bersiri, membolehkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi. Sudut pandangan 120° adalah lebih lebar daripada banyak LED kuasa tinggi (selalunya 110°). Pakej EMC memberikan ketahanan kelembapan yang lebih baik dan kestabilan suhu tinggi berbanding pakej PPA tradisional. Keberkesanan bercahaya ~60-80 lm/W pada 300mA adalah kompetitif untuk LED putih kuasa tinggi. Pengelompokan ketat dalam kromatisiti (pelbagai bin D, H, K, T) memastikan konsistensi warna merentas lot pengeluaran.

9. Soalan Lazim

S: Apakah arus hadapan yang disyorkan? J: Kadar maksimum mutlak ialah 300 mA DC; untuk keberkesanan dan jangka hayat terbaik, kendalikan pada 280-300 mA dengan penyerap haba yang betul.

S: Bolehkah LED ini dipacu pada arus yang lebih tinggi? J: Arus puncak sehingga 450 mA pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms, tetapi arus purata tidak boleh melebihi 300 mA.

S: Bagaimana suhu mempengaruhi warna? J: Kromatisiti berubah sedikit (x,y meningkat) apabila suhu meningkat; untuk aplikasi kritikal warna, pertimbangkan penyejukan aktif atau maklum balas.

S: Apakah keadaan penyimpanan? J: Sebelum membuka beg penghalang kelembapan, simpan pada<30°C /<75% RH sehingga 1 tahun. Selepas dibuka, gunakan dalam masa 24 jam pada<30°C /<60% RH. Jika melebihi, bakar pada 65±5°C selama 24 jam.

S: Apakah pelarut pembersihan yang selamat? J: Alkohol isopropil disyorkan; elakkan pelarut yang boleh melarutkan silikon atau pakej.

10. Kes Aplikasi Praktikal

Dalam unit lampu latar untuk panel LCD 10 inci, menggunakan 12 LED ini secara bersiri dengan pemacu arus malar pada 300 mA menyediakan kira-kira 2000 lm jumlah fluks, mencukupi untuk paparan yang terang. Sudut pandangan lebar memastikan pencahayaan seragam merentas panel. Dalam lampu retrofit tiub, 24 LED pada PCB linear dengan penyerap haba yang sesuai boleh menggantikan tiub pendarfluor 20W, menghasilkan 3500+ lumen dengan kecekapan tenaga yang lebih baik dan jangka hayat yang lebih panjang. Untuk papan tanda dalaman, susunan dengan jarak yang betul dan optik kanta mencapai kecerahan tinggi dengan bayang-bayang minimum.

11. Prinsip Operasi

LED putih ini menggunakan cip InGaN (Indium Gallium Nitride) biru yang memancar pada ~450 nm. Cip ditutup dengan lapisan fosfor (biasanya YAG:Ce atau serupa) yang menyerap cahaya biru dan memancarkan semula dalam spektrum kuning-hijau yang luas. Gabungan cahaya biru yang dihantar dan cahaya kuning yang ditukar oleh fosfor menghasilkan cahaya putih. Koordinat CIE boleh ditala dengan melaraskan komposisi dan kepekatan fosfor. LED dilindungi dalam silikon untuk melindungi cip dan fosfor serta menyediakan gandingan optik.

12. Trend Pembangunan

Trend dalam LED putih kuasa tinggi adalah ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (>150 lm/W pada tahap cip), rendering warna yang lebih baik (CRI>90), dan pakej yang lebih kecil untuk reka bentuk padat. Pakej EMC menggantikan PPA kerana kestabilan terma dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Teknologi fosfor baru, seperti fosfor nitrida dan fluorida, membolehkan gamut warna yang lebih luas dan CRI yang lebih tinggi. Integrasi berbilang cip secara bersiri (seperti yang dilihat dalam peranti kelas 6V ini) membolehkan pemacu voltan lebih tinggi untuk mengurangkan arus dan kehilangan I²R. Perkembangan masa depan termasuk pembungkusan skala cip (CSP) dan reka bentuk flip-chip untuk laluan terma yang lebih baik dan kos yang lebih rendah.