Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Analisis Parameter Teknikal
- 2.1 Ciri Elektro-Optik
- 2.2 Parameter Elektrik dan Terma
- 3. Sistem Pengelasan dan Pembahagian
- 3.1 Sistem Penomboran Bahagian
- 3.2 Pembahagian Fluks Bercahaya
- 3.3 Pembahagian Voltan Hadapan
- 3.4 Pembahagian Kromatisiti
- 4. Lengkung Prestasi dan Data Bergraf
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian
- 6.1 Pateri Alir Balik
- 6.2 Penyimpanan dan Pengendalian
- 7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 7.1 Aplikasi Biasa
- 7.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 8. Perbandingan dan Kedudukan Teknikal
- 9. Soalan Lazim (FAQ)
- 10. Prinsip dan Konteks Operasi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Siri T1D mewakili LED putih pandangan atas berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan am yang menuntut. Produk ini mempunyai reka bentuk pakej dipertingkatkan terma yang memudahkan penyebaran haba yang cekap, yang amat penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat di bawah arus pemanduan tinggi. Saiz padat 10.0x10.0mm membolehkan integrasi fleksibel ke dalam pelbagai peralatan dan sistem pencahayaan. Ciri utama siri ini ialah keupayaannya mengendalikan arus tinggi, biasanya sehingga 540mA untuk operasi standard, membolehkan keluaran fluks bercahaya tinggi yang sesuai untuk menggantikan sumber cahaya tradisional. LED ini memancarkan sudut pandangan luas 120 darjah, memberikan pencahayaan seragam. Ia dibina menggunakan bahan bebas plumbum dan mematuhi arahan RoHS, menjadikannya sesuai untuk proses pembuatan elektronik moden yang menggunakan pateri alir balik.
2. Analisis Parameter Teknikal
2.1 Ciri Elektro-Optik
Prestasi LED dicirikan di bawah keadaan tertentu: arus hadapan (IF) 540mA dan suhu simpang (Tj) 25°C. Keluaran fluks bercahaya berbeza terutamanya dengan Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Pembalikan Warna (CRI). Sebagai contoh, LED 4000K dengan CRI Ra70 mempunyai fluks bercahaya tipikal 3240 lumen (lm), dengan nilai minimum yang ditetapkan 3000 lm. Apabila CRI meningkat kepada Ra90 untuk CCT yang sama, fluks tipikal menurun kepada 2600 lm (min 2400 lm), menggambarkan pertukaran antara kualiti warna dan keluaran cahaya. Toleransi untuk pengukuran fluks bercahaya ialah ±7%, dan untuk pengukuran CRI (Ra) ialah ±2.
2.2 Parameter Elektrik dan Terma
Kadar mutlak maksimum menentukan had operasi. Arus hadapan berterusan maksimum (IF) ialah 600 mA, dengan arus hadapan berdenyut (IFP) 900 mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (lebar denyut ≤100μs, kitar tugas ≤1/10). Penyerakan kuasa maksimum (PD) ialah 24,000 mW. Peranti boleh beroperasi dalam julat suhu ambien -40°C hingga +105°C. Voltan hadapan (VF) pada 540mA biasanya dalam julat 36V hingga 40V, dengan nilai nominal 37.5V dan toleransi pengukuran ±3%. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth j-sp) ditetapkan sebagai 1°C/W, menunjukkan keupayaan pengurusan haba pakej yang baik. Tahap ketahanan nyahcas elektrostatik (ESD) ialah 1000V (Model Badan Manusia).
3. Sistem Pengelasan dan Pembahagian
3.1 Sistem Penomboran Bahagian
Nombor bahagian mengikut kod berstruktur: T1D***C3R-*****. Unsur utama termasuk kod jenis (cth. '1D' untuk 10.0x10.0mm), kod CCT (cth. '40' untuk 4000K), kod CRI (cth. '7' untuk Ra70), kod untuk bilangan cip bersiri dan selari, kod komponen, dan kod warna yang menentukan pembahagian piawai ANSI atau lain.
3.2 Pembahagian Fluks Bercahaya
LED disusun ke dalam bahagian fluks bercahaya untuk memastikan konsistensi. Untuk LED 4000K, Ra70, bahagian termasuk kod seperti 3Y (3000-3100 lm min), 3Z (3100-3200 lm), 4A (3200-3300 lm), dan 4B (3300-3400 lm). Gabungan CCT/CRI yang berbeza mempunyai jadual pembahagian khusus mereka sendiri, membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan fluks tepat untuk aplikasi mereka.
3.3 Pembahagian Voltan Hadapan
Voltan hadapan juga dibahagikan untuk membantu reka bentuk litar, terutamanya untuk memandu berbilang LED secara bersiri. Dua bahagian ditakrifkan pada IF=540mA: Kod 6L (36V - 38V) dan Kod 6M (38V - 40V).
3.4 Pembahagian Kromatisiti
Konsistensi warna dikawal dalam elips MacAdam 5 langkah untuk setiap CCT. Datasheet menyediakan koordinat pusat (x, y) dan parameter elips (a, b, Φ) untuk CCT dari 2700K hingga 6500K. Sebagai contoh, bahagian 4000K (40R5) berpusat pada x=0.3875, y=0.3868. Piawaian pembahagian Energy Star digunakan untuk semua LED putih dari 2600K hingga 7000K.
4. Lengkung Prestasi dan Data Bergraf
Datasheet termasuk beberapa graf prestasi utama. Lengkung Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (IF) menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan pemanasan dan penurunan kecekapan. Lengkung Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan menggambarkan ciri IV diod. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Titik Pateri (Ts) adalah penting untuk reka bentuk terma, menunjukkan pengurangan keluaran cahaya yang dijangkakan apabila suhu operasi meningkat. Plot Taburan Sudut Pandangan mengesahkan corak pancaran 120 darjah. Graf Spektrum Warna untuk tahap CRI berbeza (Ra70, Ra80, Ra90) menunjukkan taburan kuasa spektrum, yang mempengaruhi sifat pembalikan warna. Graf untuk Arus Hadapan Maksimum vs. Suhu Ambien menentukan penurunan nilai yang diperlukan untuk mengelakkan terlalu panas pada suhu ambien tinggi.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
LED ini mempunyai pakej pandangan atas segi empat sama berukuran 10.0mm x 10.0mm. Lukisan berdimensi terperinci disediakan, termasuk pandangan atas, bawah, dan sisi. Pandangan bawah dengan jelas menunjukkan tanda kekutuban anod dan katod, yang penting untuk susun atur PCB dan pemasangan yang betul. Corak pad pateri yang disyorkan (corak tanah) juga ditentukan untuk memastikan sambungan mekanikal dan elektrik yang boleh dipercayai semasa proses alir balik. Semua toleransi yang tidak dinyatakan ialah ±0.1mm.
6. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian
6.1 Pateri Alir Balik
Peranti ini sesuai untuk proses pateri alir balik. Profil mesti dikawal untuk mengelakkan kerosakan terma. Suhu pateri maksimum ditetapkan sebagai 230°C atau 260°C, dengan masa-pada-suhu tidak melebihi 10 saat. Graf profil suhu alir balik tipikal akan menunjukkan zon pemanasan awal, rendaman, alir balik, dan penyejukan, tetapi masa khusus tidak terperinci dalam petikan yang diberikan. Adalah kritikal untuk mematuhi had ini untuk mengelakkan kompromi pada sambungan pateri dalaman atau cip LED itu sendiri.
6.2 Penyimpanan dan Pengendalian
Julat suhu penyimpanan ialah -40°C hingga +85°C. Peranti harus disimpan dalam pembungkusan sensitif lembapan sehingga digunakan dan dibakar mengikut garis panduan piawai IPC/JEDEC jika pembungkusan telah dibuka dan had pendedahan dilampaui. Langkah berjaga-jaga ESD standard mesti dipatuhi semasa pengendalian untuk mengelakkan kerosakan daripada nyahcas elektrostatik.
7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
7.1 Aplikasi Biasa
LED berkuasa tinggi ini sangat sesuai untuk pencahayaan seni bina dan hiasan, lampu penggantian yang direka untuk menggantikan sumber cahaya sedia ada, pencahayaan am untuk ruang kediaman dan komersial, dan sebagai lampu latar untuk papan tanda dalaman dan luaran kerana kecerahan tinggi dan sudut pandangan luasnya.
7.2 Pertimbangan Reka Bentuk
Pengurusan Haba:Ini adalah aspek paling kritikal. Dengan penyerakan kuasa sehingga 24W, penyejuk haba yang berkesan adalah wajib. Rintangan terma rendah (1°C/W) pakej hanya berkesan jika dipasang dengan betul ke atas PCB Teras Logam (MCPCB) atau substrat lain yang sesuai dengan kekonduksian terma tinggi. Suhu simpang mesti dikekalkan di bawah 120°C untuk memastikan kebolehpercayaan dan mengekalkan keluaran cahaya (seperti yang ditunjukkan dalam graf Ts vs. fluks).
Pemanduan Elektrik:Pemacu arus malar disyorkan untuk memastikan keluaran cahaya dan warna yang stabil. Pemacu mesti mampu membekalkan sehingga 600mA arus berterusan dan mesti mengambil kira bahagian voltan hadapan (36-40V) apabila mereka bentuk untuk sambungan bersiri. Kadar voltan songsang hanya 5V, jadi perlindungan terhadap bias songsang atau lonjakan voltan adalah perlu.
Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah adalah semula jadi kepada pakej. Untuk aplikasi yang memerlukan corak pancaran berbeza, optik sekunder (kanta atau pemantul) mesti digunakan. Pemilihan awal bahagian CCT dan CRI adalah penting untuk memenuhi keperluan kualiti warna dan tahap cahaya aplikasi.
8. Perbandingan dan Kedudukan Teknikal
Siri T1D membezakan dirinya melalui gabungan pakej besar 10.0x10.0mm, keupayaan arus pemanduan yang sangat tinggi (540mA standard, 600mA maks), dan akibatnya, keluaran fluks bercahaya yang sangat tinggi (melebihi 3000 lm untuk banyak bahagian). Berbanding dengan LED kuasa pertengahan yang lebih kecil (cth. 2835, 3030), ia menawarkan fluks yang jauh lebih tinggi per peranti, mengurangkan bilangan LED yang diperlukan dalam peralatan tetapi memerlukan reka bentuk terma dan elektrik yang lebih kukuh. Sudut pandangan luas 120 darjah adalah tipikal untuk LED pandangan atas tanpa kanta bersepadu, menyediakan corak pancaran Lambertian. Struktur pembahagian terperinci untuk fluks, voltan, dan kromatisiti membolehkan reka bentuk sistem yang tepat dan konsistensi warna yang ketat dalam tatasusunan berbilang LED.
9. Soalan Lazim (FAQ)
S: Apakah kecekapan tipikal (lumen per watt) LED ini?
J: Pada 540mA dan 37.5V, kuasa input adalah lebih kurang 20.25W. Untuk LED 4000K Ra70 dengan 3240 lm, kecekapannya adalah kira-kira 160 lm/W. Ini adalah nilai yang dikira; kecekapan sebenar bergantung pada bahagian khusus dan keadaan operasi.
S: Bolehkah saya memandu LED ini dengan sumber voltan malar?
J: Ia tidak disyorkan. LED adalah peranti yang dipacu arus. Voltan hadapan mereka mempunyai pekali suhu negatif dan berbeza dari unit ke unit (seperti yang ditunjukkan dalam bahagian voltan). Sumber voltan malar boleh membawa kepada pelarian terma dan kegagalan peranti. Sentiasa gunakan pemacu arus malar.
S: Bagaimanakah keluaran cahaya berubah sepanjang julat suhu operasi?
J: Keluaran cahaya berkurangan apabila suhu meningkat. Rujuk graf "Ts—Fluks Bercahaya Relatif". Pengurusan haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan keluaran cahaya yang stabil dan jangka hayat yang panjang.
S: Apakah maksud elips MacAdam 5 langkah?
J: Elips MacAdam mentakrifkan kawasan dalam rajah kromatisiti di mana perbezaan warna tidak dapat dilihat oleh mata manusia purata di bawah keadaan pandangan standard. Elips 5 langkah bermaksud variasi warna adalah lima kali ganda perbezaan minimum yang dapat dilihat (1 langkah). Elips yang lebih ketat (cth. 3 langkah) menunjukkan konsistensi warna yang lebih baik.
10. Prinsip dan Konteks Operasi
LED putih dalam kelas ini biasanya menggunakan cip LED biru yang disalut dengan lapisan fosfor. Cahaya biru dari cip merangsang fosfor, yang kemudiannya memancarkan cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang dipancarkan menghasilkan cahaya putih. Nisbah tepat dan jenis fosfor menentukan CCT (dari putih suam 2700K hingga putih sejuk 6500K) dan CRI. Arus pemanduan tinggi menghasilkan haba yang ketara pada simpang semikonduktor. Pakej dipertingkatkan terma, selalunya menggabungkan substrat seramik atau bahan kekonduksian tinggi lain, memindahkan haba ini dengan cekap ke titik pateri dan kemudian ke penyejuk haba sistem. Menguruskan haba ini adalah asas untuk mencapai prestasi, jangka hayat, dan kestabilan warna yang ditetapkan.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |