Dokumen Teknikal LED Lampu 1003SURD/S530-A3 - Merah Cemerlang - Arus Hadapan 20mA - Voltan Hadapan Tipikal 2.0V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

1003SURD/S530-A3 ialah lampu LED lubang tembus yang direka untuk aplikasi yang memerlukan prestasi yang boleh dipercayai dan tahap kecerahan yang lebih tinggi. Ia menggunakan cip AlGaInP untuk menghasilkan warna merah yang cemerlang dengan kanta resin merah yang tersebar. Komponen ini dicirikan oleh pembinaannya yang kukuh, pematuhan kepada piawaian alam sekitar, dan kesesuaian untuk proses pemasangan automatik.

1.1 Ciri-ciri dan Kelebihan Teras

• Kecerahan Tinggi:Direka khas untuk aplikasi yang memerlukan keamatan bercahaya yang unggul.
• Sudut Pandangan Luas:Menawarkan sudut pandangan tipikal 110 darjah (2θ1/2) untuk pengedaran cahaya yang luas.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas plumbum dan kekal dalam spesifikasi yang mematuhi RoHS.
• Fleksibiliti Pembungkusan:Tersedia dalam pita dan gegelung untuk penempatan automatik yang cekap.
• Pilihan Warna:Siri ini tersedia dalam warna dan gred keamatan yang berbeza.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED ini sangat sesuai untuk pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian di mana fungsi penunjuk diperlukan. Aplikasi tipikal termasuk lampu latar atau penunjuk status dalam televisyen, monitor komputer, telefon, dan peranti pengkomputeran desktop atau mudah alih lain.

2. Analisis Parameter Teknikal

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

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan 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 digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1 kHz).
• 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 dipancarkan oleh pakej pada Ta=25°C.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Julat dari -40°C hingga +85°C (operasi) dan -40°C hingga +100°C (penyimpanan).
• Suhu Pateri:Tahan 260°C selama 5 saat, serasi dengan profil pateri bebas plumbum standard.

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik (Ta=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian yang ditetapkan.

• Keamatan Bercahaya (I_v):25 mcd (Min), 50 mcd (Tip) pada I_F=20mA. Ini mengukur kecerahan yang dirasakan.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):110° (Tip). Sudut di mana keamatan bercahaya adalah separuh daripada nilai puncak.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):632 nm (Tip). Panjang gelombang di mana pancaran spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):624 nm (Tip). Panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia.
• Voltan Hadapan (V_F):1.7V (Min), 2.0V (Tip), 2.4V (Maks) pada I_F=20mA. Kritikal untuk reka bentuk pemacu dan pemilihan bekalan kuasa.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (Maks) pada V_R=5V.

3. Analisis Lengkung Prestasi

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

3.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang

Lengkung ini menunjukkan taburan kuasa spektrum, berpusat pada puncak tipikal 632 nm. Spektrum adalah ciri bahan AlGaInP, menghasilkan warna merah yang tepu. Lebar jalur spektrum tipikal (Δλ) ialah 20 nm.

3.2 Corak Arah

Plot kutub menggambarkan taburan ruang cahaya, mengesahkan sudut pandangan luas 110 darjah. Keamatan adalah agak seragam merentasi kon pusat, tipikal pakej kanta yang tersebar.

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

Graf ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan, tipikal diod. Lengkung ini penting untuk menentukan titik operasi dan nilai perintang had semasa yang diperlukan dalam litar mudah. Voltan "lutut" adalah sekitar tanda tipikal 2.0V.

3.4 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi. Ia menekankan kepentingan kawalan arus yang stabil untuk kecerahan yang konsisten.

3.5 Lengkung Prestasi Terma

Keamatan Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu ambien meningkat. Penurunan nilai ini adalah penting untuk reka bentuk yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
Arus Hadapan vs. Suhu Ambien:Menunjukkan bagaimana arus hadapan maksimum yang dibenarkan harus dikurangkan pada suhu ambien yang lebih tinggi untuk kekal dalam had pelesapan kuasa, menekankan keperluan pengurusan terma.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Lukisan Dimensi Pakej

LED mempunyai pakej berkaki jejari standard. Dimensi utama termasuk jarak kaki, diameter badan, dan ketinggian keseluruhan. Lukisan menyatakan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi standard ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Nota kritikal menyatakan bahawa ketinggian flens mestilah kurang daripada 1.5mm (0.059").

4.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya dikenal pasti oleh titik rata pada kanta LED atau oleh kaki yang lebih pendek. Rajah lembaran data harus dirujuk untuk skim penandaan tepat bahagian khusus ini.

5. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk memastikan kebolehpercayaan dan mencegah kerosakan.

5.1 Pembentukan Kaki

• Lenturan mesti berlaku sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi.
• Pembentukan mesti dilakukansebelummemateri dan pada suhu bilik.
• Elakkan menggunakan tekanan pada pakej; pastikan lubang PCB sejajar sempurna dengan kaki.

5.2 Proses Pateri

Pateri Tangan:Suhu hujung besi maksimum 300°C (untuk besi maksimum 30W), masa pateri maksimum 3 saat.
Pateri Gelombang/Celup:Panaskan awal hingga maksimum 100°C (maksimum 60 saat), mandian pateri pada maksimum 260°C selama maksimum 5 saat.
Peraturan Kritikal:Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi. Elakkan kitaran pateri berganda dan penyejukan pantas. Gunakan suhu serendah mungkin yang mencapai sambungan yang boleh dipercayai.

5.3 Keadaan Penyimpanan

Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif. Jangka hayat rak adalah 3 bulan dari penghantaran. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga 1 tahun), gunakan bekas tertutup dengan nitrogen dan bahan pengering. Elakkan perubahan suhu pantas untuk mengelakkan pemeluwapan.

5.4 Pembersihan

Jika perlu, bersihkan hanya dengan alkohol isopropil pada suhu bilik selama ≤1 minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik melainkan kesannya telah diperakui sepenuhnya, kerana ia boleh menyebabkan kerosakan mekanikal.

5.5 Pengurusan Haba dan ESD

Pengurusan Haba:Arus operasi mesti diturunkan nilai dengan sewajarnya berdasarkan suhu ambien, seperti yang ditunjukkan dalam lengkung penurunan nilai. Kawal suhu di sekitar LED dalam aplikasi.
ESD (Nyahcas Elektrostatik):Peranti ini sensitif kepada ESD. Langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Spesifikasi Pembungkusan

• LED dibungkus dalam beg anti-statik.
• Kuantiti Pembungkusan:1,500 keping setiap beg. 5 beg setiap kotak dalaman. 10 kotak dalaman setiap kotak utama (luar).
• Jumlah: 75,000 keping setiap kotak utama.

6.2 Penjelasan Label

Label pada pembungkusan mengandungi kod untuk kebolehjejakan dan spesifikasi:
CPN:Nombor Pengeluaran Pelanggan
P/N:Nombor Pengeluaran
QTY:Kuantiti Pembungkusan
CAT:Kedudukan (kemungkinan kategori pengelasan)
HUE:Panjang Gelombang Dominan
REF:Rujukan
LOT No:Nombor Lot

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Reka Bentuk Litar

Sentiasa gunakan perintang had semasa bersiri. Kira nilai perintang menggunakan formula: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan voltan hadapan maksimum dari lembaran data (2.4V) untuk memastikan arus tidak melebihi tahap yang dikehendaki walaupun dengan variasi bahagian ke bahagian. Untuk bekalan 5V dan arus sasaran 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω. Perintang standard 130Ω atau 150Ω akan sesuai, dengan mempertimbangkan penarafan kuasa (P = I²R).

7.2 Reka Bentuk Terma

Walaupun ini adalah peranti kuasa rendah, pengurusan terma masih penting dalam papan berketumpatan tinggi atau aplikasi suhu ambien tinggi. Pastikan jarak yang mencukupi antara komponen dan pertimbangkan aliran udara. Patuhi dengan ketat lengkung penurunan nilai arus yang disediakan dalam lembaran data apabila suhu ambien melebihi 25°C.

7.3 Integrasi Optik

Sudut pandangan luas 110 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan kawasan luas atau kebolehlihatan sudut lebar. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau paip cahaya mungkin diperlukan. Resin yang tersebar membantu mengurangkan silau dan memberikan penampilan yang lebih seragam.

8. Perbandingan dan Kedudukan Teknikal

1003SURD/S530-A3 tergolong dalam kategori penunjuk LED lubang tembus kebolehpercayaan standard. Pembeza utamanya ialah penggunaan teknologi AlGaInP untuk cahaya merah yang cekap dan pengelasan kecerahan/panjang gelombang khususnya. Berbanding dengan LED merah berasaskan GaAsP yang lebih lama, AlGaInP menawarkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan ketepuan warna yang lebih baik. Berbanding dengan LED Peranti Permukaan-Pasang (SMD), pakej lubang tembus menawarkan keteguhan mekanikal dan kemudahan prototaip manual tetapi memerlukan lebih banyak ruang papan dan kurang sesuai untuk pemasangan automatik volum ultra-tinggi.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Panjang gelombang pada titik tertinggi lengkung taburan kuasa spektrum (632 nm tipikal).
Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal yang akan menghasilkan persepsi warna yang sama seperti cahaya LED (624 nm tipikal). Ia dikira berdasarkan kepekaan mata manusia (kekromatikan CIE) dan lebih relevan untuk spesifikasi warna.

9.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini tanpa perintang had semasa?

No.LED adalah peranti yang didorong arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan akan menyebabkan arus meningkat tanpa kawalan, dengan cepat melebihi Penarafan Maksimum Mutlak dan memusnahkan peranti. Perintang bersiri atau pemacu arus malar sentiasa diperlukan.

9.3 Bagaimana saya mentafsir kenyataan "bebas Pb" dan "RoHS"?

"Bebas Pb"bermaksud peranti tidak mengandungi plumbum dalam kemasan boleh dipateri atau pembinaan dalamannya.
"Mematuhi RoHS"bermaksud peranti mematuhi arahan EU Restriction of Hazardous Substances, yang menyekat plumbum, merkuri, kadmium, kromium heksavalen, polibrominasi bifenil (PBB), dan polibrominasi difenil eter (PBDE). Lembaran data menyatakan produk "akan kekal dalam versi yang mematuhi RoHS," menunjukkan pematuhan berterusan.

9.4 Apa yang berlaku jika saya melebihi peraturan jarak 3mm semasa memateri?

Memateri lebih dekat daripada 3mm ke mentol epoksi boleh memindahkan haba berlebihan ke dalam die semikonduktor dan ikatan wayar dalaman. Ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta (seperti litar terbuka) atau kerosakan terpendam yang mengurangkan jangka hayat dan kebolehpercayaan LED disebabkan tekanan terma pada epoksi dan komponen dalaman.

10. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk status kuasa untuk penyesuai DC 12V.
Langkah Reka Bentuk:
1. Pilih Titik Operasi:Pilih I_F= 15 mA untuk kecerahan yang baik dan hayat yang panjang.
2. Kira Perintang:Gunakan V_Fmaks untuk keselamatan. R = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640 Ω. Nilai standard terdekat ialah 620 Ω atau 680 Ω.
3. Semak Kuasa Perintang:P = (0.015A)²* 620Ω = 0.1395W. Perintang standard 1/4W (0.25W) adalah mencukupi.
4. Pertimbangkan Persekitaran:Jika suhu dalaman kes penyesuai boleh mencapai 60°C, rujuk lengkung penurunan nilai. Arus maksimum yang dibenarkan mungkin lebih rendah, memerlukan nilai perintang yang lebih tinggi untuk mengurangkan I_F.
5. Susun Atur PCB:Letakkan lubang dengan jarak yang betul. Pastikan tiada tekanan dikenakan pada kaki selepas dimasukkan. Ikut peraturan jarak pateri 3mm.

11. Prinsip Operasi

Cahaya dihasilkan melalui proses yang dipanggil elektroluminesens dalam cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik merentasi simpang p-n. Pembawa cas ini bergabung semula dalam rantau aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, dalam spektrum merah (~624-632 nm). Pakej resin epoksi merah yang tersebar bertindak sebagai kedua-dua enkapsulan pelindung dan kanta utama, membentuk output cahaya dan menyediakan sudut pandangan luas yang ciri.

12. Trend dan Konteks Teknologi

LED lubang tembus seperti 1003SURD/S530-A3 mewakili teknologi pembungkusan yang matang dan sangat boleh dipercayai. Trend industri telah beralih dengan kuat ke arah pakej Peranti Permukaan-Pasang (SMD) (cth., 0603, 0805, 1206, dan pakej LED khusus seperti 2835, 3535) untuk kebanyakan reka bentuk baharu kerana tapak kaki yang lebih kecil, kesesuaian untuk pemasangan automatik pick-and-place berkelajuan tinggi, dan prestasi terma yang lebih baik apabila dipasang pada PCB. Walau bagaimanapun, LED lubang tembus mengekalkan kepentingan yang ketara dalam beberapa bidang: kit pendidikan dan prototaip kerana kemudahan pateri tangan; aplikasi yang memerlukan keteguhan mekanikal yang melampau dan pelepasan tegasan (di mana kaki melalui-papan memberikan pengancing yang kuat); kawalan perindustrian voltan tinggi atau kebolehpercayaan tinggi di mana jarak rayapan/kelonggaran lebih mudah diurus; dan sebagai bahagian gantian untuk peralatan warisan yang asalnya direka untuk komponen lubang tembus. Sistem bahan AlGaInP yang digunakan dalam LED ini kekal sebagai teknologi dominan untuk LED ambar, merah dan oren kecekapan tinggi, walaupun untuk merah dalam dan inframerah, bahan lain seperti InGaAlP atau GaAs juga digunakan.