Spesifikasi LED Mini Pandangan Atas Siri 65-11 - Dimensi 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 2.75-3.65V - Kuasa 110mW - Warna Putih - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 65-11 mewakili keluarga LED Peranti Permukaan-Pasang (SMD) Mini Pandangan Atas. Produk ini direka sebagai komponen penunjuk optik padat, menggunakan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitrida) untuk menghasilkan output cahaya putih tulen. LED ini disalut dalam pakej resin jernih air, yang menyumbang kepada prestasi optikalnya. Ciri reka bentuk utama ialah pemantul antara bersepadu dalam pakej. Pemantul ini mengoptimumkan pengekstrakan cahaya dan kecekapan gandingan, menjadikan LED ini amat sesuai untuk aplikasi yang melibatkan paip cahaya atau panduan cahaya di mana pemindahan cahaya berarah yang cekap adalah kritikal.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama siri LED ini berasal daripada reka bentuk pakej dan pemilihan bahan. Sudut pandangan luas 120 darjah (tipikal) memastikan keterlihatan tinggi dari pelbagai sudut, yang penting untuk penunjuk status pada elektronik pengguna, papan pemuka automotif, dan panel kawalan perindustrian. Pakej SMT (Teknologi Permukaan-Pasang) membolehkan pemasangan automatik berkelajuan tinggi menggunakan proses pateri refluks IR (Inframerah) standard, mengurangkan kos pembuatan dengan ketara dan meningkatkan kebolehpercayaan berbanding komponen lubang tembus. Produk ini ditetapkan sebagai bebas Pb dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), memenuhi peraturan alam sekitar global. Sasaran pasaran adalah luas, merangkumi lampu latar untuk LCD dan kekunci (terutamanya dalam peranti mudah alih), fungsi penunjuk am, dan pencahayaan khusus di mana gandingan ke dalam panduan cahaya akrilik atau polikarbonat diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci tentang parameter elektrik, optikal, dan terma utama yang dinyatakan dalam lembaran data. Memahami had dan ciri-ciri ini adalah asas untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi normal.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam arah pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100mA. Penarafan arus berdenyut ini (pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1kHz) membenarkan keadaan arus berlebihan ringkas, berguna untuk pemultipleksan atau mencipta kilatan lebih terang.
• Pelesapan Kuasa (P_d):110mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej sebagai haba pada suhu ambien (T_a) 25°C. Melebihi had ini berisiko lari haba.
• Lepasan Elektrostatik (ESD):2000V (Model Badan Manusia). Penarafan ini menunjukkan tahap perlindungan ESD terbina dalam yang sederhana, tetapi pengendalian dengan langkah berjaga-jaga ESD standard masih disyorkan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C / -40°C hingga +90°C. Julat ini menentukan keadaan persekitaran untuk penggunaan dan penyimpanan bukan operasi.
• Suhu Pateri:Peranti ini boleh menahan pateri refluks IR dengan suhu puncak 260°C selama 10 saat, atau pateri tangan pada 350°C selama 3 saat.

2.2 Ciri Elektro-Optikal

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian standard (T_a=25°C, I_F=20mA) dan menentukan prestasi peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_V):715 hingga 1800 mcd (millicandela). Ini adalah ukuran utama kecerahan LED. Julat luas menunjukkan sistem pengelompokan digunakan (lihat Seksyen 3). Arus hadapan tipikal 20mA digunakan untuk spesifikasi.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh nilai puncaknya. Sudut luas adalah hasil daripada pakej pandangan atas dan reka bentuk lensa/pemantul terurai.
• Voltan Hadapan (V_F):2.75V hingga 3.65V. Ini adalah susut voltan merentasi LED apabila didorong pada 20mA. Variasi ini disebabkan oleh toleransi proses semikonduktor dan diuruskan melalui pengelompokan voltan.

3. Penjelasan Sistem Pengelompokan

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam kumpulan prestasi atau "bin." Lembaran data ini menentukan bin untuk keamatan bercahaya dan voltan hadapan.

3.1 Pengelompokan Keamatan Bercahaya

LED dikategorikan kepada empat bin (V1, V2, W1, W2) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA. Sebagai contoh, LED bin V1 akan mempunyai keamatan antara 715 dan 900 mcd, manakala LED bin W2 akan berada antara 1420 dan 1800 mcd. Pereka mesti menentukan bin yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk menjamin tahap kecerahan minimum untuk aplikasi mereka.

3.2 Pengelompokan Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikelompokkan kepada tiga kumpulan (E5, E6, E7) di bawah klasifikasi "E." Sebagai contoh, bin E5 meliputi V_Fdari 2.75V hingga 3.05V. Memilih LED dari bin voltan yang sama adalah penting untuk reka bentuk di mana berbilang LED disambung secara selari, kerana ia memastikan perkongsian arus dan kecerahan yang lebih seragam.

3.3 Pengelompokan Koordinat Kromatisiti

Warna cahaya putih ditakrifkan oleh koordinatnya (x, y) pada rajah kromatisiti CIE 1931. Lembaran data menunjukkan empat bin utama (B3, B4, B5, B6) yang menentukan kawasan khusus pada rajah ini. Setiap bin mempunyai kawasan segi empat tepat yang ditakrifkan. Sebagai contoh, bin B3 meliputi kawasan dengan koordinat x dari ~0.283 hingga 0.304 dan koordinat y dari ~0.295 hingga 0.330. Pengelompokan ini memastikan titik warna putih (suhu warna berkorelasi - CCT) jatuh dalam julat yang boleh diterima, menghalang perbezaan warna yang ketara antara LED dalam tatasusunan. Toleransi untuk koordinat ini ialah ±0.01.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri tipikal memberikan pandangan tentang bagaimana LED berkelakuan di bawah keadaan bukan standard.

4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan output cahaya tidak berkadar linear dengan arus. Walaupun output meningkat dengan arus, kecekapan (lumen per watt) biasanya berkurangan pada arus lebih tinggi disebabkan peningkatan penjanaan haba dalam cip. Mendorong LED melebihi 20mA yang disyorkan untuk tempoh lanjutan akan mengurangkan jangka hayat dan mungkin mengalihkan warna.

4.2 Lengkung Penurunan Arus Hadapan

Ini adalah graf kritikal untuk pengurusan haba. Ia menunjukkan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien (T_a). Apabila T_ameningkat, keupayaan LED untuk melesapkan haba berkurangan. Oleh itu, arus operasi selamat maksimum mesti dikurangkan. Sebagai contoh, pada suhu ambien 85°C, arus berterusan maksimum adalah jauh lebih rendah daripada penarafan maksimum mutlak 30mA yang ditetapkan pada 25°C. Mengabaikan penurunan ini boleh membawa kepada degradasi pantas.

3.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien

Lengkung ini menggambarkan pergantungan suhu output cahaya. Biasanya, keamatan bercahaya LED putih berasaskan InGaN berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ini adalah pertimbangan penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi atau di mana LED didorong keras, kerana kecerahan sebenar akan lebih rendah daripada spesifikasi suhu bilik.

4.4 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan & Taburan Spektrum

Lengkung V_Fvs. I_Fmenunjukkan ciri I-V eksponen diod. Plot taburan spektrum menunjukkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang berbeza. Untuk LED putih menggunakan cip biru dengan salutan fosfor, spektrum akan mempunyai puncak di kawasan biru (dari cip) dan puncak lebih luas di kawasan kuning/hijau/merah (dari fosfor). Output gabungan dilihat sebagai cahaya putih.

4.5 Rajah Sinaran

Plot kutub ini mewakili secara visual sudut pandangan dan taburan ruang cahaya. Sudut pandangan 120 darjah disahkan di sini, menunjukkan bagaimana keamatan berkurangan pada sudut jauh dari paksi pusat (0 darjah).

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai tapak SMD padat. Dimensi utama termasuk saiz badan kira-kira 3.2mm (panjang) x 2.8mm (lebar) x 1.9mm (tinggi). Lembaran data memberikan lukisan terperinci dengan toleransi, biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Ini termasuk penempatan pad anod dan katod, yang penting untuk susun atur PCB (Papan Litar Bercetak) dan orientasi yang betul semasa pemasangan automatik pick-and-place.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Pakej termasuk penanda polarity. Biasanya, takuk, titik, atau sudut serong pada pakej menunjukkan sisi katod. Reka bentuk pad pateri tapak PCB harus mencerminkan asimetri ini untuk mengelakkan penempatan salah.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Refluks

Peranti ini serasi dengan proses pateri refluks inframerah (IR) standard. Profil maksimum yang disyorkan mempunyai suhu puncak 260°C, yang tidak boleh melebihi lebih daripada 10 saat. Adalah penting untuk mengikuti profil kenaikan dan penyejukan suhu terkawal untuk mengelakkan kejutan haba, yang boleh memecahkan pakej resin atau merosakkan ikatan wayar dalaman.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri manual diperlukan, ia harus dilakukan dengan cepat. Cadangan adalah menggunakan hujung besi pateri pada 350°C untuk tempoh maksimum 3 saat setiap kaki. Menggunakan haba terlalu lama boleh memindahkan haba berlebihan kepada cip LED.

6.3 Keadaan Penyimpanan

LED harus disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal dengan bahan pengering dalam persekitaran terkawal, biasanya di bawah 30°C dan 60% kelembapan relatif. Jika beg dibuka, komponen mungkin menyerap kelembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" (keretakan pakej) semasa pateri refluks disebabkan pengembangan wap pantas. Untuk penyimpanan lanjutan selepas dibuka, prosedur pembakaran mungkin diperlukan mengikut standard IPC/JEDEC.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Dimensi Gegelung

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Lembaran data memberikan dimensi pita pembawa, hab gegelung, dan gegelung keseluruhan. Maklumat ini diperlukan untuk memprogram mekanisme suapan pada mesin penempatan SMT.

7.2 Penjelasan Label dan Penomboran Model

Label produk pada gegelung atau kotak mengandungi kod yang menentukan bin prestasi peranti. Kod utama adalah:
CAT: Pangkat Keamatan Bercahaya (cth., W1, V2).
HUE: Koordinat Kromatisiti (cth., B4, B6).
REF: Pangkat Voltan Hadapan (cth., E5, E7).
Nombor bahagian penuh (cth., 65-11/T2C-FV1W2E/2T) mengkodkan siri, jenis pakej, dan kemungkinan bin prestasi, membolehkan pengenalpastian dan pesanan yang tepat.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Optikal:Status kuasa, pemilihan mod, dan penunjuk amaran dalam elektronik pengguna, perkakas, dan bahagian dalam automotif.
• Gandingan ke Panduan Cahaya:Sudut pandangan luas dan pemantul dioptimumkan menjadikan LED ini sesuai untuk pencahayaan tepi paip cahaya akrilik atau polikarbonat, biasa digunakan untuk menerangi simbol, butang, atau mencipta panel lampu latar seragam.
• Lampu Latar:Sesuai untuk paparan LCD kecil, pencahayaan kekunci dalam telefon mudah alih, dan lampu latar suis membran atau panel hiasan.
• Pencahayaan Am:Boleh digunakan dalam tatasusunan untuk pencahayaan ambien atau aksen tahap rendah.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang had arus siri atau pemacu arus malar. Voltan hadapan berbeza-beza, jadi mendorong dengan sumber voltan malar tidak disyorkan kerana boleh membawa kepada lari haba.
• Pengurusan Haba:Untuk reka bentuk yang memerlukan kecerahan tinggi atau beroperasi dalam persekitaran hangat, pastikan kawasan kuprum PCB (pad haba) yang mencukupi untuk mengalirkan haba dari sendi pateri LED.
• Reka Bentuk Optikal:Apabila digunakan dengan paip cahaya, jarak dan penjajaran antara LED dan pintu masuk paip adalah kritikal untuk kecekapan. Simulasi optikal atau prototaip adalah dinasihatkan.
• Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai beberapa perlindungan ESD, memasukkan penindasan voltan sementara pada talian sensitif atau menggunakan prosedur pengendalian selamat ESD semasa pemasangan adalah amalan baik.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Siri 65-11 membezakan dirinya melalui gabungan khusus sudut pandangan luas dan pakej yang dioptimumkan untuk gandingan panduan cahaya. Berbanding LED pandangan sisi standard, corak pancaran pandangan atas lebih sesuai untuk aplikasi di mana LED dipasang berserenjang dengan permukaan pandangan. Berbanding LED pandangan atas lain, pemantul antara bersepadu adalah ciri reka bentuk yang bertujuan meningkatkan kecekapan optikal dalam aplikasi cahaya terbimbing, berpotensi menawarkan prestasi lebih baik dalam sistem paip cahaya daripada LED pandangan atas generik tanpa ciri sedemikian.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong LED ini pada 30mA secara berterusan?
J: Penarafan Maksimum Mutlak ialah 30mA pada ambien 25°C. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, adalah dinasihatkan untuk beroperasi di bawah maksimum ini. Keadaan operasi tipikal yang ditetapkan ialah 20mA. Tambahan pula, arus mesti diturunkan jika suhu ambien melebihi 25°C, seperti yang ditunjukkan dalam lengkung penurunan.

S: Mengapa terdapat julat besar dalam keamatan bercahaya (715-1800 mcd)?
J: Julat ini mewakili sebaran keseluruhan merentasi semua bin pengeluaran. LED individu disusun ke dalam bin yang lebih ketat (V1, V2, W1, W2). Dengan menentukan kod bin yang diperlukan semasa membuat pesanan, anda boleh memastikan anda menerima LED dengan kecerahan minimum yang konsisten dan diketahui.

S: Bagaimana saya memilih perintang had arus yang betul?
J: Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari lembaran data (atau bin voltan yang anda tentukan) untuk memastikan voltan yang cukup susut merentasi perintang untuk menghadkan arus dengan betul di bawah semua keadaan. Untuk bekalan 5V dan V_Fmaksimum 3.65V pada 20mA: R = (5 - 3.65) / 0.02 = 67.5Ω. Perintang standard 68Ω akan sesuai. Sentiasa kira penarafan kuasa perintang juga: P = I²* R.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Panel Suis Sentuhan Bercahaya
Seorang pereka mencipta panel kawalan dengan berbilang suis sentuhan yang perlu dilampui latar. Setiap suis mempunyai penutup lutsinar dan paip cahaya di bawahnya. LED 65-11 dipilih kerana pancaran pandangan atas dan sudut luasnya menggandingkan cahaya dengan cekap ke pangkal paip cahaya. Pereka memilih bin W1 untuk kecerahan sederhana-tinggi yang konsisten. LED diletakkan pada PCB tepat di bawah setiap paip cahaya. Arus malar 18mA digunakan (sedikit di bawah spesifikasi 20mA untuk meningkatkan jangka hayat dan mengurangkan haba). Bin voltan hadapan E6 ditentukan untuk memastikan kecerahan seragam apabila semua LED dikuasakan secara selari dari satu rel voltan dengan perintang siri individu. Susun atur PCB termasuk pad pelepasan haba kecil yang disambungkan ke satah bumi untuk membantu melesapkan haba.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED putih ini beroperasi berdasarkan prinsip fotoluminesens. Terasnya ialah cip semikonduktor diperbuat daripada InGaN, yang memancarkan cahaya biru apabila elektron bergabung semula dengan lubang merentasi jurang jalurnya semasa penggunaan pincang hadapan (arus). Cahaya biru ini tidak dipancarkan secara langsung. Sebaliknya, ia mengenai lapisan salutan fosfor (biasanya YAG:Ce - Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium) yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor menyerap sebahagian foton biru dan memancarkan semula cahaya merentasi spektrum lebih luas di kawasan kuning dan merah. Mata manusia melihat campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning/merah yang ditukar sebagai cahaya putih. Nuansa tepat atau suhu warna berkorelasi (CCT) cahaya putih ditentukan oleh komposisi dan ketebalan lapisan fosfor.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED SMD seperti siri 65-11 adalah ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih lumen per watt), yang mengurangkan penggunaan kuasa dan penjanaan haba untuk output cahaya yang sama. Terdapat juga dorongan untuk indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik, terutamanya untuk aplikasi pencahayaan, yang melibatkan penggunaan sistem fosfor berbilang yang lebih kompleks. Pengecilan berterusan, dengan saiz pakej lebih kecil tersedia. Tambahan pula, integrasi elektronik kawalan, seperti pemacu arus malar atau pengawal PWM (Modulasi Lebar Denyut), terus ke dalam pakej LED ("LED pintar") adalah trend yang semakin berkembang, memudahkan reka bentuk litar untuk pengguna akhir. Teknologi InGaN asas untuk cip biru adalah matang, dengan penyelidikan berterusan memberi tumpuan kepada mengurangkan penurunan kecekapan pada arus tinggi dan meningkatkan jangka hayat pada suhu operasi lebih tinggi.