Dokumen Teknikal LED Kuasa Tinggi Siri CHIN ELCH06-BJ4J6Z10-N0 - LED Putih 200lm @ 1000mA - 6000K CCT - Pakej 2.04x1.64mm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri CHIN ELCH06-BJ4J6Z10-N0 ialah LED putih kuasa tinggi jenis permukaan yang direka untuk aplikasi yang memerlukan output dan kecekapan bercahaya yang tinggi. Ia menggunakan teknologi semikonduktor InGaN untuk menghasilkan cahaya putih. Peranti ini dicirikan oleh pakejnya yang padat, fluks bercahaya tinggi, dan prestasi teguh di bawah operasi berdenyut, menjadikannya sesuai untuk tugas pencahayaan yang mencabar.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk fluks bercahaya tipikal yang tinggi iaitu 200 lumen pada arus pemacu 1000mA, menghasilkan kecekapan optik kira-kira 54 lumen per watt. Ia mempunyai perlindungan ESD terbina dalam yang dinilai sehingga 8kV, meningkatkan kebolehpercayaannya dalam pengendalian. Dengan Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) Kelas 1, ia menawarkan jangka hayat simpanan yang baik dan sesuai untuk proses pemasangan SMT standard. Peranti ini mematuhi RoHS dan bebas plumbum. Pasaran sasaran utamanya ialah lampu kilat kamera peranti mudah alih (lampu strobo), lampu suluh video digital, pencahayaan dalaman dan hiasan umum, lampu latar TFT, dan pelbagai aplikasi pencahayaan dalaman dan luaran automotif.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci tentang spesifikasi teknikal utama peranti seperti yang ditakrifkan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti adalah kritikal untuk reka bentuk yang boleh dipercayai. Arus hadapan DC berterusan maksimum (IF) ialah 350 mA. Walau bagaimanapun, ia boleh mengendalikan arus denyut puncak (IPulse) 1500 mA di bawah keadaan tertentu: lebar denyut 400ms diikuti dengan masa mati 3600ms, atau dengan tempoh maksimum 50ms dan kitar tugas tidak melebihi 10%. Suhu simpang maksimum (TJ) ialah 125°C, dengan rintangan haba dari simpang ke kes (Rs) 10 °C/W. Julat suhu operasi adalah dari -40°C hingga +85°C. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa LED ini tidak direka untuk operasi bias songsang. Melebihi penarafan ini, terutamanya secara serentak atau untuk tempoh yang berpanjangan, boleh menyebabkan kerosakan kekal atau isu kebolehpercayaan.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Diukur pada suhu pad pateri 25°C di bawah keadaan berdenyut (denyut 50ms), parameter prestasi utama ditakrifkan. Fluks bercahaya (Фv) mempunyai nilai tipikal 200 lm, dengan minimum 160 lm dan maksimum 250 lm pada 1000mA, tertakluk kepada toleransi pengukuran ±10%. Voltan hadapan (VF) pada 1000mA berjulat dari minimum 2.95V hingga maksimum 4.45V, dengan toleransi pengukuran ±0.1V. Parameter arus rendah, voltan rendah khas ditentukan: pada 10 µA, VF biasanya 2.0V. Suhu warna berkaitan (CCT) biasanya 6000K, dengan julat dari 4500K hingga 7000K.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Peranti ini dibekalkan dalam bin prestasi tertentu untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi.

3.1 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikategorikan kepada lima bin, setiap satu meliputi julat 0.3V, diukur pada IF=1000mA. Kod bin dan julat voltan sepadannya ialah: 2932 (2.95V - 3.25V), 3235 (3.25V - 3.55V), 3538 (3.55V - 3.85V), 3841 (3.85V - 4.15V), dan 4144 (4.15V - 4.45V).

3.2 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibin kepada tiga kategori pada IF=1000mA: J4 (160 lm - 180 lm), J5 (180 lm - 200 lm), dan J6 (200 lm - 250 lm). Nombor bahagian ELCH06-BJ4J6Z10-N0 menunjukkan bin fluks J6.

3.3 Pembin Warna Putih

Titik warna putih ditakrifkan dalam koordinat kromatisiti tertentu pada rajah CIE 1931, dikumpulkan kepada tiga bin suhu warna berkaitan (CCT): Bin (1) untuk 4550K (julat 4500K-5000K), Bin (2) untuk 5057K (julat 5000K-5700K), dan Bin (3) untuk 5770K (julat 5700K-7000K). Elaun pengukuran koordinat warna ialah ±0.01. Nombor bahagian mencadangkan peranti ini berada dalam struktur bin putih tertentu.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa keluk ciri yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi yang berbeza.

4.1 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Keluk taburan spektrum relatif menunjukkan spektrum pancaran luas tipikal LED putih yang ditukar fosfor, dengan puncak di kawasan biru (dari cip InGaN) dan pancaran fosfor kuning yang luas. Corak sinaran tipikal ialah Lambertian, bermakna keamatan bercahaya adalah berkadar dengan kosinus sudut pandangan, menghasilkan pancaran yang lebar dan sekata. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 120 darjah dengan toleransi ±5 darjah.

4.2 Voltan Hadapan vs. Arus dan Fluks Bercahaya vs. Arus

Voltan hadapan meningkat dengan arus, yang merupakan ciri tingkah laku diod. Pereka bentuk mesti mengambil kira ini untuk memastikan reka bentuk pemacu dan pengurusan haba yang betul. Output fluks bercahaya meningkat secara sub-linear dengan arus hadapan. Walaupun memacu pada arus yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak cahaya, ia juga menjana lebih banyak haba, yang boleh mengurangkan kecekapan dan jangka hayat. Keluk menunjukkan penskalaan fluks bercahaya relatif dengan arus sehingga 1500mA.

4.3 Suhu Warna vs. Arus dan Penurunan Arus

Suhu warna berkaitan (CCT) mungkin berubah sedikit dengan arus pemacu, biasanya meningkat apabila arus meningkat. Ini adalah pertimbangan penting untuk aplikasi kritikal warna. Keluk penurunan arus hadapan adalah penting untuk reka bentuk haba. Ia menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu pad pateri. Untuk mengekalkan suhu simpang di bawah maksimum 125°C, arus pemacu mesti dikurangkan apabila suhu ambien atau papan meningkat. Sebagai contoh, pada suhu pad pateri 100°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah daripada pada 25°C.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej permukaan yang padat. Dimensi utama dari lukisan pandangan atas termasuk saiz pakej keseluruhan kira-kira 2.04 mm panjang dan 1.64 mm lebar. Pusat optik terletak relatif kepada tepi pakej. Kedudukan cip ditunjukkan, bersama dengan pad anod dan katod yang berasingan untuk sambungan elektrik. Semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi standard ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Reka Bentuk Pad dan Pengenalpastian Polarity

Pakej ini mempunyai dua pad pateri yang ditakrifkan dengan jelas. Pad anod dan katod dipisahkan dengan jelas. Pengenalpastian polarity yang betul adalah penting semasa pemasangan untuk mengelakkan sambungan songsang, kerana peranti ini tidak direka untuk bias songsang. Lukisan dimensi memberikan geometri dan jarak pad yang tepat, yang kritikal untuk reka bentuk corak tanah PCB untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang baik dan kestabilan mekanikal.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Peranti ini dinilai untuk pateri alir semula dengan suhu pateri maksimum (TSol) 260°C. Ia layak untuk maksimum dua kitaran alir semula yang dibenarkan, yang merupakan standard untuk kebanyakan komponen SMT. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) ialah Kelas 1, bermakna peranti boleh disimpan tanpa had pada keadaan ≤30°C / 85% RH tanpa memerlukan pembakaran sebelum alir semula. Ini memudahkan logistik dan pengendalian berbanding komponen MSL yang lebih tinggi. Apabila mengendalikan LED, adalah dinasihatkan untuk mengelakkan melebihi suhu operasi maksimum selama lebih daripada satu jam secara berterusan untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Biasa

• Lampu Kilat Kamera Telefon Mudah Alih:Keupayaan arus denyut tinggi (1500mA) dan fluks bercahaya tinggi menjadikannya sesuai untuk aplikasi lampu kilat/strobo kamera dalam peranti mudah alih. Reka bentuk mesti fokus pada pengurusan penyebaran kuasa serta-merta yang tinggi.
• Lampu Suluh untuk DV:Sesuai untuk aplikasi lampu suluh malar atau boleh ubah dalam peralatan video digital, memerlukan warna dan output yang stabil.
• Pencahayaan Umum:Boleh digunakan dalam tatasusunan untuk pencahayaan dalaman, pencahayaan hiasan, atau pencahayaan aksen seni bina. Pengurusan haba pada PCB (MCPCB - PCB Teras Logam) adalah paling penting untuk reka bentuk tatasusunan.
• Lampu Latar TFT:Kecerahan tinggi dan saiz kecilnya membolehkannya digunakan dalam unit lampu latar pencahayaan langsung atau pencahayaan tepi, mungkin dengan pandu cahaya.
• Pencahayaan Automotif:Untuk lampu peta dalaman, lampu pintu, atau lampu bantu luaran, mempertimbangkan julat suhu operasi yang luas.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Pengurusan Haba:Ini adalah faktor paling penting. Lembaran data menyatakan bahawa untuk operasi 1500mA, semua ujian kebolehpercayaan dijalankan di bawah "pengurusan haba yang baik" menggunakan MCPCB 1.0x1.0 cm². Pereka bentuk mesti menyediakan laluan haba yang mencukupi dari pad pateri ke penyejuk haba. Rintangan haba simpang-ke-kes 10 °C/W menunjukkan bahawa haba mesti dikonduksi dengan berkesan dari pakej.
• Pemacu Arus:Gunakan pemacu arus malar, bukan sumber voltan malar, untuk memastikan output cahaya yang stabil dan mengelakkan pelarian haba. Perhatikan dengan teliti penarafan maksimum mutlak untuk kedua-dua arus DC dan denyut.
• Reka Bentuk Optik:Corak sinaran Lambertian memberikan pancaran yang lebar. Untuk aplikasi fokus, optik sekunder (kanta, pemantul) akan diperlukan. Lokasi pusat optik disediakan dalam lukisan mekanikal untuk penjajaran optik.
• Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai perlindungan ESD 8kV, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard semasa pemasangan masih disyorkan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung memerlukan data pesaing tertentu, ciri pembezaan utama LED ini boleh disimpulkan dari spesifikasinya. Gabungan fluks bercahaya yang agak tinggi (200 lm) dari pakej padat 2.04x1.64mm adalah kelebihan yang ketara untuk aplikasi terhad ruang seperti telefon mudah alih. Perlindungan ESD 8kV yang ditentukan adalah ciri teguh yang mungkin melebihi tawaran sesetengah pesaing, meningkatkan hasil pemasangan dan kebolehpercayaan lapangan. Struktur pembin terperinci untuk fluks, voltan, dan warna memberikan pereka bentuk prestasi yang boleh diramal, yang kritikal untuk pengeluaran besar-besaran di mana konsistensi adalah kunci. Keupayaan untuk mengendalikan arus denyut tinggi (1500mA) khususnya menyesuaikannya untuk aplikasi lampu kilat kamera, segmen dengan keperluan yang ketat.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini secara berterusan pada 1000mA?

J: Lembaran data menentukan ciri-ciri elektro-optik pada 1000mA di bawah keadaan denyut 50ms. Penarafan arus DC berterusan maksimum ialah 350 mA. Oleh itu, operasi berterusan pada 1000mA melebihi penarafan maksimum mutlak dan tidak disyorkan, kerana ia mungkin akan terlalu panas dan merosakkan LED. Untuk operasi berterusan berkeamatan tinggi, arus mesti dikurangkan mengikut keluk penurunan haba berdasarkan suhu pad pateri sebenar.

S: Apakah maksud parameter "Arus rendah VF rendah@10 µA"?

J: Parameter ini menunjukkan voltan hadapan tipikal apabila arus yang sangat kecil (10 mikroampere) digunakan. Ia berguna untuk pereka litar yang mungkin menggunakan arus kecil untuk mengesan kehadiran LED atau untuk senario penunjuk siaga kuasa sangat rendah. Ia jauh lebih rendah daripada VF pada arus operasi.

S: Bagaimanakah saya mentafsir nombor bahagian ELCH06-BJ4J6Z10-N0?

J: Walaupun konvensyen penamaan penuh tidak diterangkan secara eksplisit, berdasarkan jadual pembin, "J6" mungkin merujuk kepada bin fluks bercahaya (200-250 lm), dan segmen lain mungkin mengkodkan bin suhu warna, bin voltan hadapan, dan varian produk lain. Awalan "Siri CHIN" dan "ELCH06" mengenal pasti keluarga produk.

S: Mengapakah ujian kebolehpercayaan berdasarkan 1000 jam dengan degradasi IV kurang daripada 30%?

J: Ini adalah penanda aras kebolehpercayaan industri standard untuk LED. Ia menunjukkan bahawa selepas 1000 jam operasi di bawah keadaan ujian yang ditentukan, degradasi fluks bercahaya dijamin kurang daripada 30%. Parameter ini membantu menganggarkan penyelenggaraan lumen dan jangka hayat produk dalam penggunaan sebenar.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Modul Lampu Kilat Kamera Telefon Mudah Alih

Seorang pereka bentuk diberi tugas untuk mengintegrasikan lampu kilat kuasa tinggi ke dalam telefon pintar. Mereka memilih ELCH06-BJ4J6Z10-N0 untuk output denyut tinggi dan saiz kecilnya. Proses reka bentuk melibatkan:

1. Susun Atur PCB:Mencipta corak tanah haba pada PCB yang sepadan dengan pad pateri LED, menggunakan via haba besar untuk menyambung ke lapisan kuprum dalaman atau substrat logam khusus untuk penyebaran haba.

2. Litar Pemacu:Melaksanakan litar pemacu berasaskan mod suis atau kapasitor yang mampu menyampaikan denyut 1500mA yang diperlukan selama 400ms, dengan logik kawalan yang sesuai dari pemproses kamera telefon.

3. Elemen Optik:Mereka bentuk atau memilih kanta plastik atau penyebar yang diletakkan di atas LED untuk melebarkan atau membentuk corak pancaran untuk menerangi medan pandangan kamera dengan secukupnya, memastikan pusat optik LED sejajar dengan kanta.

4. Simulasi Haba:Menjalankan simulasi haba untuk memastikan sarung telefon dan komponen dalaman tidak terlalu panas semasa penggunaan lampu kilat berulang, mungkin melaksanakan had perisian pada tempoh atau kekerapan lampu kilat.

5. Ujian:Mengesahkan output cahaya, konsistensi warna, dan kebolehpercayaan di bawah keadaan kebuk suhu tinggi untuk mensimulasikan penggunaan dunia sebenar.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

ELCH06-BJ4J6Z10-N0 ialah LED putih yang ditukar fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN), yang memancarkan cahaya dalam spektrum biru apabila arus elektrik melaluinya (elektroluminesens). Cahaya biru ini tidak digunakan secara langsung. Sebaliknya, ia mengenai lapisan bahan fosfor (biasanya Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium, atau YAG:Ce) yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor menyerap sebahagian foton biru dan memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang, terutamanya di kawasan kuning. Gabungan cahaya biru yang tidak diserap dan cahaya kuning yang dipancarkan bercampur untuk menghasilkan persepsi cahaya putih. Warna putih yang tepat (suhu warna berkaitan) ditentukan oleh nisbah cahaya biru kepada kuning, yang dikawal oleh komposisi dan ketebalan fosfor. Teknologi ini membolehkan penjanaan cahaya putih berkualiti tinggi yang cekap dari peranti keadaan pepejal.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Peranti ini wujud dalam trend yang lebih luas pencahayaan keadaan pepejal (SSL) menggantikan sumber cahaya tradisional. Trend berkaitan utama termasuk:

Peningkatan Kecekapan (lm/W):Walaupun LED ini menawarkan 54 lm/W, industri terus mendorong untuk kecekapan yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan tenaga untuk output cahaya yang sama.

Kualiti dan Konsistensi Warna:Terdapat penekanan yang semakin meningkat pada Indeks Penghasilan Warna (CRI) yang tinggi dan pembin warna yang lebih ketat untuk aplikasi di mana penghasilan warna yang tepat adalah penting, seperti pencahayaan runcit atau fotografi.

Pengecilan dan Ketumpatan Fluks Tinggi:Dorongan untuk memasukkan lebih banyak cahaya ke dalam pakej yang lebih kecil, seperti yang dilihat dengan LED ini, berterusan untuk aplikasi seperti peranti mudah alih, lampu kepala automotif, dan paparan ultra nipis.

Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat:Penambahbaikan dalam bahan, pembungkusan, dan pengurusan haba sentiasa memanjangkan jangka hayat LED dan penyelenggaraan lumen, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang lebih kritikal dan jangka hayat panjang.

Pencahayaan Pintar dan Bersambung:LED adalah teknologi yang membolehkan sistem pencahayaan yang boleh dikawal secara digital. Walaupun ini adalah peranti peringkat komponen, ia membentuk asas untuk sistem yang boleh melaraskan kecerahan dan warna secara dinamik.