Spesifikasi LED Amber 3030 - 3.0x3.0mm - Voltan 3.1V - Kuasa 1W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED kuasa sederhana 3030 berwarna amber. Peranti ini menggunakan pakej Sebatian Acuan Epoksi Dipertingkatkan Terma (EMC), direka untuk menawarkan keseimbangan prestasi dan keberkesanan kos. Ia diposisikan sebagai penyelesaian yang menawarkan lumen per watt (lm/W) dan lumen per dolar (lm/$) yang cemerlang dalam segmen kuasa sederhana. Siri ini mampu mengendalikan tahap kuasa dari kuasa sederhana sehingga 1.3W, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan prestasi yang kukuh.

1.1 Ciri dan Faedah Utama

• Reka Bentuk Pakej EMC Dipertingkatkan Terma:Bahan EMC menyediakan pengurusan terma yang lebih baik berbanding plastik tradisional, membawa kepada kebolehpercayaan dan penyelenggaraan lumen yang lebih baik.
• Keupayaan Kuasa Tinggi:Boleh beroperasi sehingga 1.3W, merapatkan jurang antara LED kuasa sederhana standard dan LED kuasa tinggi.
• Arus Pendorong Tinggi:Menyokong arus ke hadapan maksimum 400mA, membolehkan output cahaya yang lebih tinggi apabila diperlukan.
• Pateri Alir Semula Bebas Plumbum:Serasi dengan proses pateri alir semula bebas plumbum standard, memudahkan pembuatan moden.

1.2 Aplikasi Sasaran

Aplikasi utama untuk LED ini termasuk kegunaan automotif dan isyarat, seperti lampu penunjuk belok dan pelbagai lampu isyarat di mana cahaya amber ditetapkan.

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Pemilihan Produk dan Ciri Optik

Model spesifik yang diliputi ialah T3CYE012C-**AA, LED Amber Penukar Fosfor (PC). Panjang gelombang dominannya (WD) berjulat dari minimum 585nm, tipikal 590nm, hingga maksimum 596nm. Di bawah keadaan ujian standard (Arus Ke Hadapan IF=350mA, Suhu Ambien Ta=25°C), fluks bercahaya tipikal ialah 118 lumen, dengan nilai minimum yang ditetapkan 107 lumen. Toleransi untuk pengukuran fluks bercahaya ialah ±7%.

2.2 Parameter Elektro-Optik dan Elektrik

Parameter elektrik dan optik terperinci ditakrifkan di bawah keadaan ujian standard yang sama (IF=350mA, Ta=25°C, RH60%).

• Voltan Ke Hadapan (VF):Nilai tipikal ialah 3.1V, dengan julat dari 3.0V (Min) hingga 3.3V (Maks).
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 µA pada voltan songsang (VR) 5V.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Sudut separuh keamatan tipikal ialah 120 darjah.
• Rintangan Terma (Rth j-sp):Rintangan terma sambungan-ke-titik pateri tipikal ialah 14 °C/W.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Tahan sehingga 8000V (Model Badan Manusia), menunjukkan kekukuhan pengendalian yang baik.

2.3 Had Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Operasi harus dikekalkan dalam had ini.

• Arus Ke Hadapan (IF):400 mA (Berterusan)
• Arus Ke Hadapan Denyut (IFP):500 mA (Lebar denyut ≤100µs, Kitar tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (PD):1360 mW
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +105°C
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +85°C
• Suhu Sambungan (Tj):125°C
• Suhu Pateri (Tsld):260°C selama 10 saat (atau 230°C).

Nota Penting:Melebihi had maksimum mutlak ini, walaupun seketika, boleh menjejaskan prestasi dan kebolehpercayaan peranti. Penjagaan khas mesti diambil untuk memastikan pelesapan kuasa sebenar tidak melebihi nilai dinilai di bawah keadaan operasi.

3. Ciri Prestasi dan Lengkung

3.1 Taburan Spektrum dan Sudut

LED memancarkan dalam spektrum amber, berpusat sekitar 590nm. Carta taburan sudut pandangan menunjukkan corak Lambertian atau hampir-Lambertian tipikal dengan sudut separuh 120 darjah, menyediakan pencahayaan yang luas.

3.2 Ciri Arus Ke Hadapan

Hubungan antara arus ke hadapan (IF) dan fluks bercahaya relatif adalah tidak linear. Fluks meningkat dengan arus tetapi akhirnya akan tepu dan berkurangan disebabkan kesan terma pada arus yang lebih tinggi. Graf menunjukkan prestasi pada Ta=25°C. Lengkung voltan ke hadapan (VF) vs. arus ke hadapan (IF) menunjukkan ciri diod, dengan VF meningkat secara logaritma dengan arus.

3.3 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED dipengaruhi dengan ketara oleh suhu.

• Fluks Bercahaya vs. Suhu:Fluks bercahaya relatif berkurangan apabila suhu ambien (Ta) meningkat. Ini adalah faktor kritikal untuk reka bentuk terma sistem.
• Voltan Ke Hadapan vs. Suhu:Voltan ke hadapan biasanya berkurangan dengan peningkatan suhu sambungan, yang boleh digunakan untuk pemantauan suhu dalam beberapa aplikasi.
• Anjakan Warna vs. Suhu:Koordinat kromatisiti CIE (x, y) beralih dengan perubahan suhu ambien. Data ini penting untuk aplikasi yang memerlukan titik warna yang konsisten merentasi julat suhu.

3.4 Penurunan Nilai dan Arus Maksimum vs. Suhu

Satu graf utama menunjukkan arus ke hadapan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien untuk dua senario rintangan terma berbeza (Rj-a=30°C/W dan 40°C/W). Apabila suhu ambien meningkat, arus selamat maksimum mesti dikurangkan untuk mengelakkan suhu sambungan melebihi penarafan maksimum 125°C. Sebagai contoh, pada ambien 105°C, arus yang dibenarkan turun dengan ketara kepada kira-kira 147mA untuk laluan rintangan terma yang lebih tinggi. Lengkung ini penting untuk mereka bentuk sistem yang boleh dipercayai, terutamanya dalam persekitaran suhu tinggi.

4. Struktur dan Kawalan Bin Warna

LED disusun ke dalam bin warna berdasarkan koordinat kromatisiti CIE mereka untuk memastikan konsistensi warna dalam pengeluaran. Spesifikasi mentakrifkan kod bin spesifik (cth., AM1, AM2) dengan julat koordinat x dan y yang sepadan pada rajah kromatisiti CIE 1931. Ketidakpastian pengukuran untuk koordinat warna ialah ±0.007. Pengelompokan ini membolehkan pereka memilih LED yang akan sepadan rapat dalam warna untuk aplikasi mereka, yang penting untuk tatasusunan pelbagai LED atau produk di mana penampilan seragam adalah penting.

5. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Pengurusan Terma

Pengurusan terma yang berkesan adalah aspek paling kritikal untuk menggunakan LED ini dengan boleh dipercayai. Rintangan terma tipikal 14 °C/W dari sambungan ke titik pateri bermakna haba mesti dikonduksi dengan cekap dari pakej LED. Ini memerlukan PCB yang direka dengan baik dengan via terma yang mencukupi dan, jika perlu, sambungan ke penyejuk haba. Lengkung penurunan nilai (Rajah 8) mesti digunakan untuk menentukan arus pendorong maksimum untuk suhu ambien dan rintangan terma sistem yang diberikan.

5.2 Pendorong Elektrik

Walaupun LED boleh mengendalikan sehingga 400mA, ia biasanya harus didorong pada atau di bawah 350mA untuk jangka hayat dan kecekapan optimum, seperti yang ditunjukkan dalam data ujian standard. Pendorong arus malar disyorkan untuk memastikan output cahaya yang stabil dan melindungi LED dari lonjakan arus. Variasi voltan ke hadapan (3.0V hingga 3.3V) mesti diambil kira dalam reka bentuk pendorong.

5.3 Pateri dan Pengendalian

Peranti ini sesuai untuk pateri alir semula bebas plumbum. Suhu pateri puncak tidak boleh melebihi 260°C selama 10 saat. Langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan, kerana peranti ini dinilai untuk 8000V ESD.

5.4 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan sudut pancaran yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya yang lebih fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan. Pereka juga harus mempertimbangkan anjakan warna berpotensi merentasi suhu dan jangka hayat apabila menentukan aplikasi kritikal warna.

6. Perbandingan dan Kedudukan

LED EMC 3030 ini menduduki kedudukan antara LED SMD kuasa rendah tradisional dan LED kuasa tinggi berasaskan seramik. Kelebihan utamanya dalam segmen kuasa sederhana termasuk: prestasi terma yang lebih baik daripada pakej plastik standard (seperti 3528), arus pendorong dan output cahaya yang lebih tinggi mungkin daripada pakej yang lebih kecil, dan struktur kos yang sering menguntungkan berbanding LED kuasa tinggi untuk aplikasi yang tidak memerlukan ketumpatan fluks yang melampau. Versi warna amber khususnya dioptimumkan untuk kecekapan dalam jalur spektrumnya, menjadikannya kompetitif untuk isyarat automotif di mana keperluan fotometri kawal selia mesti dipenuhi dengan cekap.

7. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah penggunaan kuasa sebenar pada titik operasi tipikal?

J: Pada keadaan ujian tipikal 350mA dan Vf tipikal 3.1V, input kuasa elektrik adalah kira-kira 1.085W (0.35A * 3.1V).

S: Berapa banyakkah output cahaya menurun pada suhu tinggi?

J: Graf dalam Rajah 6 menunjukkan fluks bercahaya relatif vs. suhu ambien. Penurunan tepat bergantung pada reka bentuk terma, tetapi trend menunjukkan penurunan ketara apabila suhu meningkat ke arah had operasi maksimum.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini dengan sumber voltan malar?

J: Ia tidak disyorkan. LED adalah peranti yang didorong arus. Voltan ke hadapan mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Sumber voltan malar boleh membawa kepada arus berlebihan dan kegagalan pantas. Sentiasa gunakan pendorong arus malar atau litar yang secara aktif menghadkan arus.

S: Apakah maksud penamaan "PC Amber"?

J: PC bermaksud Penukar Fosfor. Cip LED biru disalut dengan fosfor yang menukar sebahagian cahaya biru kepada panjang gelombang yang lebih panjang, menghasilkan warna amber akhir. Kaedah ini boleh menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan konsistensi yang lebih baik daripada menggunakan bahan semikonduktor amber pancaran langsung.

8. Contoh Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk modul isyarat belok automotif kebolehpercayaan tinggi yang mesti beroperasi dalam persekitaran ambien sehingga 85°C.

Langkah Reka Bentuk:

1. Analisis Terma:Tentukan rintangan terma sistem dari sambungan LED ke ambien (Rj-a). Andaikan PCB yang direka dengan baik menghasilkan Rj-a = 35°C/W.
2. Penurunan Nilai Arus:Rujuk Rajah 8. Untuk suhu ambien (Ta) 85°C dan anggaran Rj-a antara 30 dan 40°C/W, interpolasi untuk mencari arus ke hadapan maksimum yang dibenarkan. Ini akan jauh kurang daripada 400mA, kemungkinan dalam julat 250-300mA.
3. Pemilihan Pendorong:Pilih pendorong arus malar yang boleh menyampaikan arus yang diturunkan nilainya (cth., 280mA) dengan stabil merentasi julat voltan input dan suhu yang dijangkakan.
4. Pematuhan Optik:Kira fluks bercahaya yang dijangkakan pada arus yang diturunkan nilainya (menggunakan Rajah 3) dan pada suhu tinggi (menggunakan Rajah 6) untuk memastikan pemasangan akhir memenuhi keamatan fotometri yang diperlukan untuk aplikasi isyarat belok.
5. Konsistensi Warna:Tentukan bin warna yang diperlukan (AM1 atau AM2) untuk memastikan semua LED dalam modul sepadan, dan pertimbangkan anjakan warna kecil merentasi suhu (Rajah 5) yang biasanya boleh diterima untuk aplikasi ini.

Pendekatan sistematik ini memastikan LED beroperasi dalam kawasan operasi selamatnya, memaksimumkan jangka hayat dan kebolehpercayaan dalam aplikasi yang mencabar.