Dokumen Teknikal LED Lampu A203B/SUR/S530-A3 - Dimensi 5.0x2.0x4.0mm - Voltan 2.0V - Kuasa 60mW - Merah Cemerlang

1. Gambaran Keseluruhan Produk

A203B/SUR/S530-A3 ialah tatasusunan lampu LED berkuasa rendah dan berkecekapan tinggi yang direka terutamanya untuk digunakan sebagai penunjuk dalam instrumen elektronik. Produk ini terdiri daripada pemegang plastik yang digabungkan dengan lampu LED individu, membentuk tatasusunan serba boleh yang boleh dipasang dengan mudah pada papan litar bercetak atau panel. Kelebihan terasnya termasuk penggunaan kuasa yang minimum, kos efektif, dan fleksibiliti reka bentuk yang sangat baik untuk kombinasi warna. Pasaran sasaran merangkumi pengeluar elektronik pengguna, panel kawalan industri, instrumentasi, dan sebarang aplikasi yang memerlukan penunjuk status atau fungsi yang jelas dan boleh dipercayai.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Penggunaan Kuasa Rendah:Dioptimumkan untuk operasi cekap tenaga, menjadikannya sesuai untuk peranti berkuasa bateri atau sensitif kuasa.
• Kecekapan Tinggi dan Kos Rendah:Memberikan output bercahaya yang terang berbanding kuasa inputnya, menawarkan nisbah prestasi-kos yang menguntungkan.
• Fleksibiliti Reka Bentuk:Membolehkan kawalan yang baik dan kombinasi bebas warna LED dalam tatasusunan, membolehkan penyelesaian penunjuk tersuai.
• Reka Bentuk Mekanikal:Mempunyai mekanisme penguncian yang selamat dan direka untuk pemasangan mudah. Tatasusunan ini boleh disusun secara menegak dan mendatar, memudahkan reka bentuk yang cekap ruang dan modular.
• Pemasangan Serba Boleh:Boleh dipasang pada PCB atau panel dengan mudah.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas plumbum (Pb-free), mematuhi arahan RoHS, memenuhi keperluan EU REACH, dan bebas halogen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Analisis Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran terperinci dan objektif bagi parameter elektrik, optik, dan terma utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

• Arus Hadapan Berterusan (I_F):25 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh dikenakan secara berterusan kepada LED.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA (Duty 1/10 @ 1kHz). Denyut arus yang lebih tinggi dibenarkan di bawah keadaan berdenyut tertentu.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Pelesapan Kuasa (P_d):60 mW. Kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej pada Ta=25°C.
• Suhu Operasi (T_opr):-40 hingga +85 °C. Julat suhu ambien untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40 hingga +100 °C.
• Suhu Paterian (T_sol):260 °C selama 5 saat. Mentakrifkan toleransi profil paterian refluks.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan I_F=20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Voltan Hadapan (V_F):2.0V (Tip.), dengan julat 1.7V hingga 2.4V. Ini adalah susut voltan merentasi LED semasa beroperasi. Pereka bentuk mesti memastikan litar pemacu dapat menyediakan voltan ini.
• Keamatan Bercahaya (I_V):200 mcd (Tip.), dengan minimum 100 mcd. Ini mengkuantifikasi kecerahan yang dirasakan bagi output cahaya merah.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):30 darjah (Tip.). Ini mentakrifkan penyebaran sudut di mana keamatan bercahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada keamatan puncak. Sudut 30 darjah menunjukkan pancaran yang agak fokus, sesuai untuk penunjuk berarah.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):632 nm (Tip.). Panjang gelombang di mana kuasa output optik adalah terbesar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):624 nm (Tip.). Panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia, mentakrifkan warna sebagai "Merah Cemerlang."
• Lebar Jalur Spektrum Sinaran (Δλ):20 nm (Tip.). Lebar spektrum cahaya yang dipancarkan, menunjukkan ketulenan warna.
• Bahan Cip:AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Bahan semikonduktor ini terkenal dengan kecekapan tinggi dalam julat warna merah ke ambar.
• Warna Resin:Merah Tersebar. Kanta ini diwarnakan merah dan disebarkan untuk melembutkan output cahaya dan meningkatkan keseragaman sudut pandangan.

3. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa lengkung ciri yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

3.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang

Lengkung ini menunjukkan taburan kuasa spektrum, memuncak sekitar 632 nm (tipikal) dengan lebar jalur kira-kira 20 nm. Ia mengesahkan warna yang dipancarkan berada dalam spektrum merah.

3.2 Corak Arah

Menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, berkorelasi dengan sudut pandangan 30 darjah. Corak menunjukkan taburan Lambertian atau hampir-Lambertian yang biasa untuk LED tersebar.

3.3 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung bukan linear ini penting untuk reka bentuk pemacu. Ia menunjukkan bahawa V_Fmeningkat dengan I_F. Untuk operasi yang stabil, perintang pengehad arus atau pemacu arus malar adalah wajib, kerana LED adalah peranti berkuasa arus.

3.4 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan

Menunjukkan bahawa output cahaya (keamatan) adalah berkadaran dengan arus hadapan dalam julat operasi. Walau bagaimanapun, kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan haba.

3.5 Keamatan Relatif vs. Suhu Ambien

Menunjukkan pergantungan suhu negatif output bercahaya. Apabila suhu ambien (T_a) meningkat, keamatan bercahaya biasanya berkurangan. Penurunan kuasa terma ini mesti dipertimbangkan dalam aplikasi suhu tinggi.

3.6 Arus Hadapan vs. Suhu Ambien

Menunjukkan bagaimana ciri arus hadapan mungkin berubah dengan suhu. Ia menekankan kepentingan pengurusan haba untuk mengekalkan prestasi yang konsisten.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

Lukisan mekanikal menentukan saiz fizikal tatasusunan lampu LED. Dimensi utama termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, jarak kaki, dan kedudukan mentol epoksi. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki muncul dari badan pakej, yang kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

4.2 Pengenalpastian Polarity

Walaupun tidak diterangkan secara terperinci dalam teks yang diberikan, tatasusunan LED tipikal mempunyai tanda (seperti tepi rata, takuk, atau kaki yang lebih panjang) untuk menunjukkan katod. Tapak kaki PCB mesti direka bentuk untuk sepadan dengan polarity ini untuk memastikan orientasi yang betul semasa pemasangan.

5. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

5.1 Pembentukan Kaki

• Lenturan mesti berlaku sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi untuk mengelakkan tekanan pada pakej.
• Bentuk kaki sebelum paterian.
• Elakkan mengenakan tekanan pada pakej semasa pembentukan.
• Potong kaki pada suhu bilik.
• Pastikan lubang PCB sejajar sempurna dengan kaki LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

5.2 Keadaan Penyimpanan

• Penyimpanan yang disyorkan: ≤ 30°C dan ≤ 70% Kelembapan Relatif.
• Jangka hayat rak selepas penghantaran adalah 3 bulan di bawah keadaan ini.
• Untuk penyimpanan yang lebih lama (sehingga 1 tahun), gunakan bekas tertutup dengan atmosfera nitrogen dan bahan pengering.
• Elakkan perubahan suhu yang cepat dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi.

5.3 Proses Paterian

Peraturan Am:Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.

Paterian Tangan:Suhu hujung besi ≤ 300°C (untuk besi maks 30W), masa paterian ≤ 3 saat.

Paterian Gelombang/DIP:Pemanasan awal ≤ 100°C (untuk ≤ 60 saat), suhu mandian pateri ≤ 260°C untuk ≤ 5 saat.

Nota Kritikal:

• Elakkan tekanan pada kaki semasa fasa suhu tinggi.
• Jangan pateri (celup atau tangan) lebih daripada sekali.
• Lindungi LED daripada kejutan mekanikal sehingga ia sejuk ke suhu bilik selepas paterian.
• Elakkan penyejukan cepat dari suhu puncak.
• Sentiasa gunakan suhu paterian efektif terendah.

5.4 Pembersihan

• Jika perlu, bersihkan hanya dengan alkohol isopropil pada suhu bilik untuk ≤ 1 minit.
• Keringkan pada suhu bilik.
• Elakkan pembersihan ultrasonik. Jika tidak dapat dielakkan, pra-kelayakan proses untuk memastikan tiada kerosakan berlaku.

5.5 Pengurusan Haba

Reka bentuk terma yang betul adalah penting. Arus operasi harus diturunkan kuasa dengan sewajarnya berdasarkan suhu ambien dan laluan haba aplikasi, merujuk kepada lengkung penurunan kuasa (tersirat dalam lembaran data). Pelesapan haba yang tidak mencukupi boleh menyebabkan pengurangan output cahaya, penuaan dipercepatkan, dan kegagalan pramatang.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Spesifikasi Pembungkusan

Komponen dibungkus untuk mencegah pelepasan elektrostatik (ESD) dan kerosakan kelembapan. Sistem pembungkusan termasuk:

• Plat atau dulang anti-elektrostatik.
• Karton dalaman.
• Karton utama (luaran).

6.2 Kuantiti Pembungkusan

• 200 keping setiap beg.
• 4 beg setiap karton dalaman (800 keping setiap karton dalaman).
• 10 karton dalaman setiap karton luar (8000 keping setiap karton utama).

6.3 Penjelasan Label

Label mengandungi maklumat utama untuk kebolehjejakan dan pengenalpastian:

• CPN: Nombor Bahagian Pelanggan.
• P/N: Nombor Bahagian Pengilang (cth., A203B/SUR/S530-A3).
• QTY: Kuantiti dalam pakej.
• CAT: Pangkat atau bin prestasi.
• HUE: Panjang gelombang dominan.
• REF: Kod rujukan.
• No LOT: Nombor lot pembuatan untuk kebolehjejakan.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

Terutamanya digunakan sebagai penunjuk untuk memaparkan status, darjah, fungsi, atau kedudukan dalam pelbagai instrumen elektronik. Contoh termasuk:

• Penunjuk hidup/mati kuasa pada perkakas pengguna.
• Penunjuk mod atau status pada panel kawalan industri.
• Penunjuk aras pada peralatan audio atau instrumen ujian.
• Penanda kedudukan pada peranti dengan pelbagai tetapan.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

• Pengehadan Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menetapkan arus hadapan (I_F). Nilai perintang boleh dikira menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Margin Voltan:Ambil kira variasi dalam V_F(1.7V hingga 2.4V) semasa mereka bentuk litar pemacu untuk memastikan kecerahan yang konsisten merentasi unit.
• Perlindungan Voltan Songsang:Walaupun LED boleh menahan 5V secara songsang, adalah amalan baik untuk mengelakkan keadaan pincang songsang dalam litar. Dalam aplikasi AC atau isyarat dwikutub, diod perlindungan selari (pincang songsang) mungkin diperlukan.
• Susun Atur PCB:Reka bentuk tapak kaki mengikut dimensi pakej dan jarak kaki. Pastikan ruang yang mencukupi di sekeliling mentol epoksi mengikut garis panduan paterian.

7.3 Penyusunan dan Pemasangan

Reka bentuk boleh disusun (menegak dan mendatar) membolehkan penciptaan tatasusunan padat atau bentuk penunjuk tersuai. Semasa menyusun, pastikan ruang mekanikal dan pertimbangkan gandingan haba berpotensi antara unit bersebelahan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung memerlukan data pesaing tertentu, A203B/SUR/S530-A3 menawarkan beberapa ciri pembezaan:

• Format Tatasusunan:Pemegang plastik bersepadu dengan lampu yang boleh digabungkan memudahkan pemasangan dan penjajaran berbanding memasang pelbagai LED diskret.
• Kebolehsusunan:Ciri modular ini tidak biasa dalam semua LED penunjuk, menawarkan fleksibiliti reka bentuk yang unik untuk susunan menegak atau mendatar.
• Pematuhan Komprehensif:Pematuhan serentak dengan piawaian RoHS, REACH, dan bebas halogen yang ketat menjadikannya sesuai untuk pasaran global yang paling menuntut dan reka bentuk yang peka alam sekitar.
• Prestasi Seimbang:Menawarkan gabungan yang baik antara kecerahan (200 mcd tip.), sudut pandangan (30 darjah), dan voltan hadapan rendah (2.0V tip.) untuk LED AlGaInP merah.

9. Soalan Lazim (FAQ)

Q1: Apakah arus operasi yang disyorkan untuk LED ini?
A1: Lembaran data menentukan ciri pada I_F=20mA, yang merupakan titik operasi biasa. Arus berterusan maksimum ialah 25 mA. Untuk jangka hayat dan kecekapan optimum, disyorkan beroperasi pada atau di bawah 20mA.

Q2: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bekalan logik 5V atau 3.3V?
A2: Ya, tetapi anda mesti menggunakan perintang pengehad arus. Untuk bekalan 5V dan sasaran I_F20mA, dengan V_Ftipikal 2.0V, nilai perintang akan menjadi (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ohm. Gunakan pengiraan yang serupa untuk 3.3V.

Q3: Bagaimanakah saya mengenal pasti anod dan katod?
A3: Rujuk lukisan pakej untuk tanda polarity. Biasanya, kaki yang lebih panjang ialah anod (positif), atau pakej mungkin mempunyai sisi rata atau takuk berhampiran katod.

Q4: Adakah LED ini sesuai untuk aplikasi luar?
A4: Julat suhu operasi ialah -40 hingga +85°C, yang merangkumi banyak keadaan luar. Walau bagaimanapun, pakej ini tidak dinilai khusus untuk kalis air atau rintangan UV. Untuk penggunaan luar, perlindungan alam sekitar tambahan (salutan konformal, kandang tertutup) akan diperlukan.

Q5: Mengapakah keadaan penyimpanan penting?
A5: LED sensitif kepada penyerapan kelembapan. Penyimpanan yang tidak betul boleh menyebabkan "popcorning" atau kerosakan dalaman semasa proses paterian suhu tinggi disebabkan pengembangan wap yang cepat.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk cas bateri pelbagai aras untuk peranti mudah alih.
Pelaksanaan:Gunakan pelbagai tatasusunan lampu A203B/SUR/S530-A3, setiap satu mewakili aras cas (cth., 25%, 50%, 75%, 100%). Ia boleh disusun secara menegak untuk membentuk graf bar. Mikropengawal ringkas atau IC tolok bateri khusus akan memantau voltan bateri. Pada ambang voltan yang berbeza, ia akan menghidupkan bilangan tatasusunan LED yang sepadan melalui suis transistor. Sudut pandangan 30 darjah memastikan penunjuk jelas kelihatan dari depan, manakala keperluan V_Fdan arus yang rendah meminimumkan beban pada bateri yang dipantau. Reka bentuk boleh disusun memudahkan susun atur fizikal pada PCB.

11. Prinsip Operasi

A203B/SUR/S530-A3 ialah sumber cahaya keadaan pepejal berdasarkan simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari semikonduktor AlGaInP jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di kawasan aktif. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah cemerlang pada kira-kira 624-632 nm. Kanta resin epoksi merah tersebar berfungsi untuk mengeluarkan cahaya dari semikonduktor, membentuk pancaran (sudut pandangan 30 darjah), dan memberikan perlindungan mekanikal dan alam sekitar untuk cip.

12. Trend Teknologi

LED penunjuk seperti A203B/SUR/S530-A3 terus berkembang dalam trend teknologi LED yang lebih luas. Terdapat dorongan berterusan ke arah keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), yang untuk LED berwarna sering melibatkan pengoptimuman struktur epitaksial dan sistem fosfor (walaupun kurang relevan untuk AlGaInP warna langsung). Pengecilan kekal sebagai trend utama, membolehkan penunjuk yang lebih kecil dalam peranti padat. Integrasi adalah arah lain, dengan litar pemacu yang lebih kompleks atau pelbagai warna (RGB) digabungkan ke dalam pakej tunggal. Tambahan pula, permintaan untuk pematuhan alam sekitar dan kelestarian yang lebih ketat mendorong pembangunan bahan baharu yang lebih hijau untuk pakej dan substrat. Konsep boleh disusun dan modular yang dilihat dalam produk ini selari dengan trend ke arah fleksibiliti reka bentuk dan kemudahan pemasangan dalam pembuatan elektronik moden.