Dokumen Teknikal Komponen LED - Fasa Kitaran Hayat: Semakan 1 - Tarikh Keluaran: 15-03-2013 - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen teknikal ini berkaitan dengan semakan khusus bagi komponen LED. Maklumat utama yang diberikan menunjukkan komponen ini berada dalam semakan pertamanya (Semakan 1) dan telah dikeluarkan secara rasmi pada 15 Mac 2013. Fasa kitaran hayat ditandakan sebagai "Semakan," menandakan kemas kini atau pengubahsuaian daripada versi sebelumnya. "Tempoh Luput" dinyatakan sebagai "Selamanya," yang biasanya membayangkan dokumen ini kekal sah untuk selama-lamanya bagi semakan khusus ini atau komponen tersebut tidak mempunyai tarikh luput yang dirancang untuk versi ini. Dokumen ini berfungsi sebagai sumber muktamad untuk spesifikasi elektrik, optik dan mekanikal bagi semakan komponen ini, yang ditujukan kepada jurutera, pereka dan pakar perolehan yang terlibat dalam pembangunan dan pembuatan produk.

2. Tafsiran Mendalam Parameter Teknikal

Walaupun petikan yang diberikan adalah terhad, dokumen teknikal yang komprehensif untuk komponen LED dalam Semakan 1 akan mengandungi parameter teknikal yang terperinci. Ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan jangkaan prestasi dipenuhi.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Warna

Dokumen teknikal penuh akan menyatakan parameter fotometrik utama. Panjang gelombang dominan atau suhu warna berkaitan (CCT) menentukan warna cahaya yang dipancarkan, seperti putih sejuk, putih suam, atau warna monokromatik tertentu seperti merah atau biru. Fluks bercahaya, diukur dalam lumen (lm), menunjukkan jumlah keluaran cahaya yang diterima. Koordinat kromatisiti (contohnya, pada rajah CIE 1931) memberikan definisi tepat bagi titik warna. Indeks penyampaian warna (CRI) mungkin dinyatakan untuk LED putih, menunjukkan sejauh mana ketepatan sumber cahaya mendedahkan warna objek berbanding sumber cahaya semula jadi. Sudut pandangan, biasanya diberikan sebagai sudut di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada maksimum (contohnya, 120 darjah), menerangkan taburan ruang cahaya.

2.2 Parameter Elektrik

Spesifikasi elektrik adalah asas untuk reka bentuk pemacu. Voltan kehadapan (Vf) ialah susut voltan merentasi LED pada arus ujian yang ditetapkan. Ia adalah penting untuk menentukan keperluan bekalan kuasa. Arus kehadapan (If) ialah arus operasi yang disyorkan, yang secara langsung mempengaruhi keluaran cahaya dan jangka hayat. Kadar maksimum untuk voltan songsang, arus kehadapan puncak, dan penyebaran kuasa menentukan had mutlak di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Rintangan dinamik juga mungkin disediakan untuk pemodelan yang lebih maju dalam aplikasi arus berdenyut atau berubah-ubah.

2.3 Ciri-ciri Terma

Prestasi dan jangka hayat LED sangat bergantung pada pengurusan terma. Rintangan terma sambungan-ke-ambien (RθJA) mengukur keberkesanan pemindahan haba dari sambungan semikonduktor ke persekitaran sekeliling. Nilai yang lebih rendah menunjukkan penyingkiran haba yang lebih baik. Suhu sambungan maksimum (Tj maks) ialah suhu tertinggi yang boleh ditahan oleh cip LED tanpa degradasi. Mengendalikan LED di bawah suhu ini, biasanya melalui penyingkiran haba yang mencukupi, adalah penting untuk mengekalkan fluks bercahaya, kestabilan warna dan mencapai jangka hayat dinilai (sering ditakrifkan sebagai L70 atau L50, masa sehingga keluaran lumen merosot kepada 70% atau 50% daripada nilai awal).

3. Penjelasan Sistem Pengelasan (Binning)

Variasi pembuatan memerlukan sistem pengelasan untuk mengkategorikan LED berdasarkan parameter utama, memastikan konsistensi dalam kelompok pengeluaran.

3.1 Pengelasan Panjang Gelombang/Suhu Warna

LED disusun ke dalam kelompok berdasarkan koordinat kromatisiti tepat atau panjang gelombang dominan mereka. Ini memastikan produk yang menggunakan pelbagai LED mempunyai penampilan warna yang seragam. Untuk LED putih, kelompok ditakrifkan oleh julat pada carta CIE dan/atau oleh julat suhu warna berkaitan (CCT) (contohnya, 3000K ± 150K).

3.2 Pengelasan Fluks Bercahaya

LED juga dikelaskan mengikut keluaran cahaya mereka pada arus ujian piawai. Kod kelompok (contohnya, Kelompok Fluks A, B, C) sepadan dengan julat fluks bercahaya minimum dan maksimum. Ini membolehkan pereka memilih LED yang memenuhi keperluan kecerahan khusus untuk aplikasi mereka.

3.3 Pengelasan Voltan Kehadapan

Voltan kehadapan (Vf) ialah parameter lain yang tertakluk kepada variasi. Pengelasan mengikut Vf membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang cekap, terutamanya apabila menyambungkan pelbagai LED secara bersiri, kerana ia mengurangkan ketidakseimbangan arus dan kehilangan kuasa.

4. Analisis Keluk Prestasi

Data grafik memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku LED dalam pelbagai keadaan.

4.1 Keluk Ciri Arus-Voltan (I-V)

Keluk I-V menggambarkan hubungan tak linear antara arus kehadapan dan voltan kehadapan. Ia menunjukkan voltan hidup dan bagaimana Vf meningkat dengan arus. Keluk ini adalah penting untuk memilih kaedah had arus yang sesuai (perintang, pemacu arus malar).

4.2 Kebergantungan Suhu

Graf biasanya menunjukkan bagaimana voltan kehadapan berkurangan dengan peningkatan suhu sambungan (pekali suhu negatif). Lebih penting lagi, mereka menggambarkan fluks bercahaya relatif sebagai fungsi suhu sambungan, menunjukkan penurunan keluaran cahaya apabila suhu meningkat. Ini menekankan keperluan untuk reka bentuk terma yang berkesan.

4.3 Taburan Kuasa Spektrum

Plot taburan spektrum menunjukkan keamatan relatif cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang. Untuk LED monokromatik, ia menunjukkan panjang gelombang puncak dan lebar spektrum (FWHM). Untuk LED putih (sering ditukar fosfor), ia menunjukkan puncak LED pam biru dan spektrum pancaran fosfor yang lebih luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Spesifikasi fizikal memastikan susun atur PCB dan pemasangan yang betul.

5.1 Lukisan Garis Dimensi

Lukisan mekanikal terperinci menyediakan semua dimensi kritikal: panjang, lebar, tinggi, bentuk kanta, dan sebarang penonjolan. Toleransi dinyatakan untuk setiap dimensi.

5.2 Susun Atur Pad dan Reka Bentuk Tapak Kaki

Corak tanah PCB yang disyorkan (tapak kaki) disediakan, termasuk saiz pad, bentuk dan jarak. Ini adalah penting untuk kebolehpercayaan sambungan pateri dan sambungan terma yang betul ke PCB.

5.3 Pengenalpastian Kutub

Kaedah untuk mengenal pasti anod dan katod ditunjukkan dengan jelas. Ini biasanya melalui tanda pada badan komponen (contohnya, takuk, titik, atau sudut terpotong) atau reka bentuk pad asimetri.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pemasangan yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan.

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Profil suhu pateri alir balik yang disyorkan disediakan, termasuk pemanasan awal, rendaman, suhu puncak alir balik dan kadar penyejukan. Suhu maksimum dan masa di atas likuidus dinyatakan untuk mengelakkan kerosakan pada pakej LED dan bahan dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga dan Pengendalian

Panduan meliputi perlindungan ESD (nyahcas elektrostatik), kerana LED sensitif kepada elektrik statik. Cadangan untuk keadaan penyimpanan (suhu, kelembapan) diberikan untuk mengekalkan kebolehpaterian dan mengelakkan penyerapan lembapan (penarafan MSL).

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Maklumat untuk logistik dan perolehan.

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Butiran tentang cara LED dibekalkan: jenis gegelung (contohnya, 7-inci, 13-inci), lebar pita, jarak poket dan kuantiti per gegelung. Orientasi dalam pita dinyatakan.

7.2 Pelabelan dan Penomboran Bahagian

Pelabelan pada gegelung atau kotak termasuk nombor bahagian penuh, kuantiti, kod tarikh dan nombor lot. Nombor bahagian itu sendiri ialah kod yang merangkumi atribut utama seperti warna, kelompok fluks, kelompok voltan dan jenis pakej.

8. Cadangan Aplikasi

Panduan untuk melaksanakan komponen dalam reka bentuk.

8.1 Litar Aplikasi Biasa

Skematik untuk litar pemacu asas ditunjukkan, seperti menggunakan perintang bersiri dengan sumber voltan malar atau menggunakan pemacu LED arus malar IC khusus untuk kecekapan dan kestabilan yang lebih baik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pertimbangan utama termasuk pengurusan terma (luas kuprum PCB, liang terma, kemungkinan penyingkiran haba luaran), reka bentuk optik (pemilihan kanta, optik sekunder) dan susun atur elektrik untuk mengurangkan hingar dan memastikan arus stabil.

9. Perbandingan Teknikal

Walaupun khusus untuk semakan ini, kelebihan mungkin termasuk peningkatan kecekapan bercahaya (lumen per watt) berbanding semakan sebelumnya atau produk pesaing, konsistensi warna yang lebih baik (pengelasan yang lebih ketat), data kebolehpercayaan yang dipertingkatkan (jangka hayat L70 yang lebih panjang) atau saiz pakej yang lebih padat membolehkan reka bentuk ketumpatan lebih tinggi. Status "Semakan 1" itu sendiri menunjukkan penambahbaikan dan pengoptimuman berdasarkan maklum balas atau kemajuan daripada keluaran awal.

10. Soalan Lazim

Soalan biasa berdasarkan parameter teknikal termasuk: "Apakah arus pemacu yang disyorkan untuk jangka hayat maksimum?" (Jawapan: Biasanya pada atau di bawah If nominal). "Bagaimanakah fluks bercahaya merosot dari masa ke masa?" (Rujuk keluk jangka hayat dan penarafan L70/L50). "Bolehkah saya memacu LED ini dengan sumber voltan?" (Jawapan: Tidak disyorkan tanpa mekanisme had arus kerana ciri I-V eksponen LED). "Apakah kesan pemudaran PWM pada warna?" (Biasanya minimum jika frekuensi cukup tinggi, tetapi dokumen teknikal mungkin menyatakan).

11. Kes Penggunaan Praktikal

Berdasarkan aplikasi LED biasa, komponen ini boleh digunakan dalam: Modul pencahayaan umum (lampu sorot bawah, lampu panel), di mana warna konsisten dan kecekapan tinggi adalah kunci. Pencahayaan dalaman automotif (lampu kubah, lampu aksen), memerlukan kebolehpercayaan dalam julat suhu yang luas. Unit lampu latar untuk paparan LCD, di mana kecerahan seragam adalah kritikal. Pencahayaan hiasan dan seni bina, memanfaatkan titik warna khususnya. Lampu penunjuk elektronik pengguna, menggunakan saiz padatnya.

12. Pengenalan Prinsip

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini, dipanggil elektroluminesens, berlaku apabila elektron bergabung semula dengan lubang elektron dalam peranti, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Warna cahaya ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. Untuk LED putih, cip LED biru atau ultraungu disalut dengan bahan fosfor yang menyerap sebahagian cahaya biru/UV dan memancarkannya semula sebagai kuning atau spektrum yang lebih luas, bergabung untuk menghasilkan cahaya putih.

13. Trend Pembangunan

Industri LED terus berkembang. Trend termasuk mengejar kecekapan bercahaya yang semakin tinggi untuk mengurangkan penggunaan tenaga. Penambahbaikan dalam kualiti warna, seperti nilai CRI dan R9 (merah tepu) yang lebih tinggi, untuk aplikasi yang memerlukan penyampaian warna yang sangat baik. Pembangunan sistem fosfor baharu untuk warna yang lebih stabil sepanjang jangka hayat dan suhu. Pengecilan pakej untuk aplikasi ketumpatan ultra-tinggi. Integrasi elektronik kawalan terus dengan cip atau pakej LED, membawa kepada LED "pintar" atau "bersambung". Fokus yang meningkat pada kebolehpercayaan dan model ramalan jangka hayat, terutamanya untuk aplikasi yang mencabar seperti lampu hadapan automotif.