Dokumen Spesifikasi Panjang Gelombang LED - Lembaran Data Teknikal - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen teknikal ini menyediakan spesifikasi dan analisis komprehensif untuk satu siri komponen LED. Fokus utama data yang diberikan adalah pada pengurusan kitaran hayat dan parameter optik utama, khususnya panjang gelombang. Dokumen ini menunjukkan proses kawalan semakan yang distandardkan, memastikan data teknikal terkini dan dikekalkan. Maklumat teras berkisar pada parameter panjang gelombang yang ditakrifkan, yang kritikal untuk aplikasi yang memerlukan output spektrum yang tepat. Pasaran sasaran untuk komponen sedemikian termasuk industri yang menggunakan peranti optoelektronik untuk isyarat, pencahayaan, penderiaan, dan teknologi paparan di mana pancaran panjang gelombang tertentu adalah paling penting.

2. Tafsiran Parameter Teknikal Mendalam

Potongan data yang diberikan menyerlahkan beberapa parameter teknikal dan pentadbiran utama yang penting untuk pengenalan komponen dan penjejakan kitaran hayat.

2.1 Data Kitaran Hayat dan Pentadbiran

Dokumen ini secara konsisten menyenaraikanLifecyclePhase: Revision 2. Ini menunjukkan komponen berada dalam keadaan semakan, khususnya semakan kedua dokumentasi atau reka bentuk teknikalnya. Ini adalah kritikal untuk jurutera memastikan mereka merujuk versi spesifikasi yang betul. TempohExpired Period: Forevermenunjukkan bahawa semakan dokumen ini tidak mempunyai tarikh lapuk yang dirancang dan bertujuan untuk menjadi rujukan berwibawa selama-lamanya, atau sehingga semakan baru dikeluarkan.Release Date: 2013-10-07 11:50:32.0menyediakan cap masa tepat untuk bila semakan ini dikeluarkan secara formal, membolehkan kebolehjejakan dan kawalan versi.

2.2 Ciri-ciri Fotometrik dan Optik

Parameter teknikal pusat yang diekstrak ialah panjang gelombang. Dua notasi khusus hadir:

• Wavelength λ(nm): Ini menandakan panjang gelombang dominan atau puncak pancaran LED, diukur dalam nanometer (nm). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum mencapai keamatan maksimumnya. Ia adalah perihal utama warna LED untuk peranti monokromatik.
• Wavelength λp(nm): Subskrip 'p' biasanya bermaksud 'puncak'. Dalam banyak konteks, λ dan λp digunakan secara bergantian untuk bermaksud panjang gelombang puncak. Walau bagaimanapun, dalam beberapa spesifikasi terperinci, λp mungkin digunakan untuk menentukan titik tertentu pada spektrum, tetapi berdasarkan data, ia ditafsirkan di sini sebagai panjang gelombang pancaran puncak. Nilai tepat dalam nanometer tidak disediakan dalam potongan, menunjukkan ini adalah pemegang tempat atau pengepala untuk medan data yang akan diisi dalam lembaran data penuh.

Ketiadaan nilai berangka khusus untuk panjang gelombang ini dalam kandungan yang diberikan mencadangkan struktur dokumen termasuk jadual atau carta di mana nilai ini disenaraikan untuk bin atau model produk yang berbeza.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Berdasarkan struktur yang menyebut parameter panjang gelombang, amalan standard untuk pembuatan LED adalah pelaksanaan sistem pembin. LED disusun (dibin) selepas pengeluaran berdasarkan ciri yang diukur untuk memastikan konsistensi.

3.1 Pembin Panjang Gelombang / Warna

Ini adalah parameter pembin paling kritikal untuk LED berwarna. Disebabkan variasi semula jadi dalam proses pertumbuhan epitaksial semikonduktor, panjang gelombang puncak LED dari kumpulan pengeluaran yang sama boleh berbeza-beza. Pengilang mengukur setiap LED dan mengumpulkannya ke dalam julat panjang gelombang tertentu (bin). Sebagai contoh, LED biru mungkin dibin ke dalam julat seperti 465-470nm, 470-475nm, dan lain-lain. Ini membolehkan pelanggan memilih LED dengan warna tepat yang diperlukan untuk aplikasi mereka, memastikan keseragaman warna dalam produk akhir seperti paparan atau papan tanda.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun keluk khusus tidak disediakan dalam teks, lembaran data lengkap akan termasuk perwakilan grafik yang kritikal untuk reka bentuk.

4.1 Keluk Taburan Spektrum

Graf ini memplot keamatan relatif terhadap panjang gelombang. Ia secara visual menunjukkan panjang gelombang puncak (λp) dan lebar jalur spektrum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM), yang menunjukkan betapa tulen atau monokromatik cahaya itu. FWHM yang lebih sempit bermaksud warna yang lebih tulen. Keluk ini penting untuk aplikasi dalam spektroskopi, peranti perubatan, atau padanan warna yang tepat.

4.2 Keluk Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (I-V)

Ciri elektrik asas ini menunjukkan hubungan antara arus yang mengalir melalui LED dan penurunan voltan merentasinya. LED adalah peranti berasaskan arus. Keluk biasanya menunjukkan kenaikan eksponen, dengan voltan hadapan (Vf) yang ditakrifkan pada arus ujian tertentu. Memahami keluk ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu had arus yang betul untuk memastikan operasi dan jangka hayat yang betul.

4.3 Ciri-ciri Kebergantungan Suhu

Prestasi LED sangat sensitif kepada suhu. Parameter utama yang berubah dengan suhu simpang termasuk:

• Forward Voltage (Vf): Secara amnya berkurangan apabila suhu meningkat.
• Luminous Intensity / Flux: Berkurangan apabila suhu meningkat.
• Peak Wavelength (λp): Biasanya beralih sedikit (biasanya ke panjang gelombang yang lebih panjang) apabila suhu meningkat. Ini adalah kritikal untuk aplikasi kritikal warna.

Lembaran data selalunya termasuk graf yang menunjukkan keamatan dinormalisasi vs. suhu simpang atau anjakan panjang gelombang vs. suhu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Kandungan yang diberikan tidak termasuk butiran mekanikal. Spesifikasi penuh akan mengandungi bahagian ini dengan:

• Dimensi Pakej: Lukisan mekanikal terperinci dengan semua dimensi kritikal (panjang, lebar, tinggi, jarak plumbum) dalam milimeter.
• Susun Atur Pad / Tapak Kaki: Corak pad pateri yang disyorkan untuk reka bentuk PCB, kritikal untuk pateri yang boleh dipercayai dan pengurusan haba.
• Pengenalpastian Polarity: Tanda jelas anod dan katod, selalunya ditunjukkan oleh takuk, tepi rata, plumbum lebih panjang, atau titik bertanda pada pakej.
• Bahan Pakej: Maklumat mengenai bahan kanta (cth., silikon, epoksi) dan bahan badan, yang mempengaruhi pengekstrakan cahaya dan kebolehpercayaan.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah penting untuk kebolehpercayaan LED. Bahagian ini akan meliputi:

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Profil suhu vs. masa yang disyorkan untuk pemasangan permukaan-mount. Ini termasuk peringkat pemanasan awal, rendaman, alir balik (suhu puncak), dan penyejukan. Melebihi suhu pakej maksimum atau kejutan haba boleh merosakkan LED atau ikatan dalamannya.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

LED sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Panduan untuk pengendalian selamat ESD (gelang pergelangan tangan, busa konduktif) harus diikuti. Keadaan penyimpanan yang disyorkan (suhu, kelembapan) untuk mengelakkan penyerapan lembapan (yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa alir balik) juga akan dinyatakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Bahagian ini memperincikan cara komponen dibekalkan dan cara memesannya.

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Menerangkan medium pembawa, seperti pita-dan-gelendong (standard untuk bahagian SMD), tiub, atau dulang. Ia termasuk spesifikasi seperti diameter gelendong, lebar pita, jarak poket, dan kuantiti setiap gelendong.

7.2 Peraturan Penomboran Model / Nombor Bahagian

Menerangkan struktur nombor bahagian. Biasanya, nombor bahagian mengkodkan atribut utama seperti jenis pakej, warna (bin panjang gelombang), bin kecerahan, bin voltan hadapan, dan kadangkala ciri khas. Sebagai contoh, nombor bahagian mungkin distrukturkan sebagai: [Siri][Pakej][WavelengthBin][FluxBin][VfBin]. Memahami peraturan ini membolehkan jurutera menyahsulit nombor bahagian dan memilih varian tepat yang diperlukan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED yang dicirikan oleh parameter panjang gelombang khusus digunakan dalam pelbagai bidang:

• Penunjuk dan Lampu Panel: Penunjuk status pada elektronik pengguna, perkakas, dan peralatan industri.
• Lampu Latar: Untuk paparan LCD dalam peranti seperti telefon pintar, monitor, dan TV, selalunya menggunakan LED biru dengan fosfor untuk cahaya putih atau warna khusus untuk sistem RGB.
• Pencahayaan Umum: LED putih (cip biru + fosfor) atau LED berwarna untuk pencahayaan seni bina, hiasan, dan suasana.
• Pencahayaan Automotif: Lampu isyarat (brek, belok), pencahayaan dalaman, dan semakin meningkat, lampu hadapan.
• Penderiaan dan Komunikasi Optik: LED inframerah (IR) untuk alat kawalan jauh, penderia jarak, dan pautan data optik. LED panjang gelombang khusus digunakan dalam penderia perubatan (cth., oksimetri nadi).
• Hortikultur: LED dengan panjang gelombang khusus (cth., merah tua, biru) digunakan untuk mengoptimumkan pertumbuhan tumbuhan dalam pertanian dalaman.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Arus Pemacu: Sentiasa pacu LED dengan sumber arus malar, bukan voltan malar, untuk mengekalkan output cahaya stabil dan mengelakkan pelarian haba. Lembaran data akan menentukan penarafan maksimum mutlak dan arus operasi biasa.
• Pengurusan Haba:** Faktor tunggal terbesar yang mempengaruhi jangka hayat dan prestasi LED. Penyingkiran haba yang mencukupi mesti direka untuk mengekalkan suhu simpang LED dalam had yang ditentukan. Ini melibatkan reka bentuk haba PCB (tuangan kuprum, liang haba) dan mungkin penyingkiran haba luaran.
• Reka Bentuk Optik: Pilihan optik sekunder (kanta, penyebar) bergantung pada sudut pancaran dan taburan yang dikehendaki. Sudut pandangan asal LED (ditentukan dalam lembaran data) adalah titik permulaan.
• Pemilihan Pembin: Untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna (cth., dinding video, alat kelengkapan pencahayaan), menentukan bin panjang gelombang yang ketat dan mungkin bin fluks yang ketat adalah perlu, walaupun ia mungkin meningkatkan kos.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung dengan produk lain tidak mungkin dari potongan, pembeza utama untuk LED secara amnya termasuk:

• Keberkesanan Bercahaya (lm/W): Jumlah output cahaya per watt elektrik input. Keberkesanan yang lebih tinggi bermaksud kurang penggunaan tenaga dan penjanaan haba untuk output cahaya yang sama.
• Indeks Penghasilan Warna (CRI): Untuk LED putih, betapa tepatnya mereka menghasilkan warna berbanding sumber cahaya semula jadi. CRI tinggi (>90) diperlukan untuk pencahayaan runcit, muzium, dan kediaman berkualiti tinggi.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat (L70, L90): Bilangan jam sebelum output cahaya LED susut kepada 70% atau 90% daripada nilai awalnya di bawah keadaan yang ditentukan. Jangka hayat yang lebih panjang mengurangkan kos penyelenggaraan.
• Konsistensi Warna dan Ketat Pembin: Julat variasi dalam bin. Bin yang lebih ketat memberikan keseragaman yang lebih baik.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah maksud "LifecyclePhase: Revision 2" untuk reka bentuk saya?

Ia bermakna anda menggunakan semakan kedua spesifikasi komponen. Anda harus mengesahkan bahawa mana-mana reka bentuk sebelumnya menggunakan Semakan 1 masih sah atau jika terdapat perubahan kritikal (cth., dalam dimensi, parameter elektrik, atau bahan) yang memerlukan kemas kini reka bentuk. Sentiasa rujuk semakan terkini untuk reka bentuk baharu.

10.2 Nilai panjang gelombang bukan nombor tunggal tetapi bin (cth., 465-470nm). Nilai mana yang patut saya gunakan dalam simulasi optik saya?

Untuk simulasi yang ketat, adalah bijak untuk mempertimbangkan ekstrem bin. Lakukan simulasi pada kedua-dua had bawah dan atas julat panjang gelombang untuk memastikan reka bentuk anda (cth., prestasi penapis, tindak balas penderia) berfungsi merentasi keseluruhan bin. Untuk anggaran konservatif, menggunakan titik tengah adalah biasa, tetapi memahami sensitiviti sistem kepada anjakan panjang gelombang adalah kunci.

10.3 Betapa kritikalnya pengurusan haba untuk komponen ini?

Sangat kritikal untuk semua LED kuasa. Suhu simpang yang berlebihan membawa kepada penyusutan lumen dipercepatkan (penggelapan), anjakan warna (hanyut panjang gelombang), dan akhirnya, kegagalan bencana. Keluk penyahkadaran lembaran data, yang menunjukkan arus maksimum yang dibenarkan vs. suhu ambien, mesti dipatuhi dengan ketat. Susun atur PCB yang betul dengan pad haba dan liang bukan pilihan untuk operasi yang boleh dipercayai.

11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal

11.1 Kajian Kes: Mereka Bentuk Unit Lampu Latar Seragam

Cabaran: Cipta lampu latar untuk paparan 10 inci dengan warna putih dan kecerahan yang sempurna seragam.
Pendekatan Penyelesaian:

1. Pembin: Pilih LED putih dari bin fluks yang sama dan bin suhu warna berkorelasi (CCT) yang sama. Untuk kawalan yang lebih ketat, gunakan LED dari lot pengeluaran yang sama.
2. Reka Bentuk Haba: Laksanakan PCB teras logam (MCPCB) untuk menyebarkan haba dengan cekap dari tatasusunan LED, mengelakkan titik panas yang menyebabkan anjakan warna tempatan dan variasi kecerahan.
3. Reka Bentuk Elektrik: Gunakan pemacu arus malar berbilang saluran yang boleh melaraskan arus kepada kumpulan kecil LED untuk menala halus keseragaman kecerahan.
4. Reka Bentuk Optik: Gunakan plat pandu cahaya (LGP) dan filem penyebar yang dioptimumkan untuk corak sinaran spatial LED untuk mencapai taburan cahaya sekata merentasi permukaan.

Kajian kes ini menyerlahkan saling kebergantungan elektrik, haba, optik, dan pemilihan komponen (pembin) dalam reka bentuk berasaskan LED yang berjaya.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n bahan semikonduktor (biasanya berdasarkan gallium arsenida, gallium fosfida, atau indium gallium nitrida), elektron dari rantau jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p dalam lapisan aktif. Peristiwa penggabungan semula ini membebaskan tenaga. Dalam diod standard, tenaga ini dibebaskan sebagai haba. Dalam LED, bahan semikonduktor dipilih supaya tenaga ini dibebaskan terutamanya dalam bentuk foton (zarah cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam rantau aktif. Jurang jalur yang lebih besar menghasilkan cahaya panjang gelombang lebih pendek (lebih biru), manakala jurang jalur yang lebih kecil menghasilkan cahaya panjang gelombang lebih panjang (lebih merah).

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Industri LED terus berkembang pesat. Trend objektif utama termasuk:

• Peningkatan Kecekapan dan Output Lumen: Penambahbaikan berterusan dalam kecekapan kuantum dalaman, teknik pengekstrakan cahaya, dan teknologi fosfor terus mendorong keberkesanan bercahaya lebih tinggi, mengurangkan penggunaan tenaga untuk pencahayaan.
• Pengecilan dan Pembungkusan Ketumpatan Tinggi: Pembangunan saiz pakej yang lebih kecil (cth., mikro-LED, pakej skala-cip) membolehkan paparan resolusi lebih tinggi dan penyelesaian pencahayaan yang lebih padat.
• Peningkatan Kualiti dan Konsistensi Warna: Kemajuan dalam bahan fosfor dan algoritma pembin menghasilkan LED putih dengan Indeks Penghasilan Warna (CRI) yang lebih tinggi dan titik warna yang lebih konsisten merentasi kumpulan pengeluaran.
• Pengembangan ke Julat Panjang Gelombang Baharu: Penyelidikan ke dalam bahan semikonduktor baharu (cth., aluminium gallium nitrida untuk UV dalam, pelbagai sebatian untuk panjang gelombang IR khusus) membuka aplikasi baharu dalam pensterilan, penderiaan, dan komunikasi optik.
• Integrasi dan Pencahayaan Pintar: LED semakin diintegrasikan dengan pemacu, penderia, dan cip komunikasi (Li-Fi, IoT) untuk mencipta sistem pencahayaan pintar dan bersambung.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat: Fokus pada sains bahan (cth., bahan enkapsulan lebih teguh, antara muka haba lebih baik) terus melanjutkan jangka hayat operasi sistem LED, mengurangkan jumlah kos pemilikan.

Trend ini didorong oleh penyelidikan sains bahan asas dan penambahbaikan proses pembuatan, membawa kepada komponen optoelektronik yang lebih berkebolehan, cekap, dan serba boleh.