Dokumen Teknikal T3C Series 3030 LED Monokromatik - Saiz 3.0x3.0mm - Voltan 1.8-3.6V - Kuasa 1.04-1.44W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

T3C Series mewakili satu barisan diod pemancar cahaya (LED) monokromatik berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan am dan khusus. Model utama yang dibincangkan dalam dokumen ini ialah varian pakej 3030, yang dicirikan oleh faktor bentuk padat dan reka bentuk pengurusan haba yang teguh. LED ini direka untuk memberikan output fluks bercahaya tinggi sambil mengekalkan operasi yang boleh dipercayai di bawah keadaan yang mencabar.

Kelebihan utama siri ini termasuk reka bentuk pakej yang dipertingkatkan haba untuk meningkatkan penyebaran haba, keupayaan arus tinggi yang membolehkan output lebih terang, dan sudut pandangan luas yang memastikan pengedaran cahaya seragam. Produk ini mematuhi proses pematerian refluks bebas plumbum dan mematuhi piawaian alam sekitar RoHS, menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik moden.

Pasaran sasaran untuk LED ini adalah luas, merangkumi penyelesaian pencahayaan dalaman, projek pengubahsuaian untuk menggantikan sumber cahaya lama, tujuan pencahayaan am, dan pencahayaan seni bina atau hiasan di mana warna monokromatik tertentu diperlukan.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Prestasi elektro-optik ditentukan pada suhu simpang (Tj) 25\u00b0C dan arus ke hadapan (IF) 350mA. Parameter utama berbeza mengikut warna:

• Voltan Ke Hadapan (VF):Julat dari 1.8V (min, Merah/Kuning) hingga 3.6V (maks, Biru). Nilai tipikal ialah 3.4V untuk Biru, 3.0V untuk Hijau, dan 2.2V untuk Merah/Kuning. Toleransi pengukuran \u00b10.1V digunakan.
• Fluks Bercahaya:Output berbeza dengan ketara mengikut warna. Nilai tipikal ialah 20 lm untuk Biru, 82 lm untuk Hijau, dan 44 lm untuk Merah dan Kuning, dengan toleransi pengukuran \u00b17%.
• Sudut Pandangan (2\u03b81/2):Sudut separuh keamatan ialah 120 darjah, memberikan corak pancaran yang luas.
• Rintangan Haba (Rth j-sp):Parameter ini, diukur dari simpang LED ke titik pateri pada MCPCB, ialah 17 \u00b0C/W untuk Biru, 15 \u00b0C/W untuk Hijau, dan 10 \u00b0C/W untuk Merah/Kuning.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):Semua warna mempunyai penarafan Model Badan Manusia (HBM) 1000V, menunjukkan tahap perlindungan ESD standard.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Semua nilai ditentukan pada Tj=25\u00b0C.

• Arus Ke Hadapan (IF):400 mA (berterusan).
• Arus Ke Hadapan Denyut (IFP):600 mA, dengan keadaan lebar denyut \u2264100\u03bcs dan kitar tugas \u22641/10.
• Pelesapan Kuasa (PD):Berbeza mengikut warna: 1440 mW untuk Biru, 1360 mW untuk Hijau, dan 1040 mW untuk Merah/Kuning.
• Voltan Songsang (VR):5 V.
• Suhu Operasi (Topr):-40\u00b0C hingga +105\u00b0C.
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40\u00b0C hingga +85\u00b0C.
• Suhu Simpang (Tj):110 \u00b0C (maksimum).
• Suhu Pematerian (Tsld):Pematerian refluks pada 230\u00b0C atau 260\u00b0C selama 10 saat ditentukan.

Adalah kritikal bahawa operasi tidak melebihi penarafan ini, kerana sifat LED mungkin merosot di luar julat parameter yang ditentukan.

3. Sistem Pembin dan Penggredan

3.1 Penggredan Panjang Gelombang / Warna

LED digredkan ke dalam bin panjang gelombang tertentu pada IF=350mA dan Tj=25\u00b0C, dengan toleransi pengukuran \u00b11nm.

• Biru:455-460 nm, 460-465 nm, 465-470 nm.
• Hijau:520-525 nm, 525-530 nm, 530-535 nm.
• Merah:615-620 nm, 620-625 nm, 625-630 nm.
• Kuning:585-590 nm, 590-595 nm, 595-600 nm.

3.2 Pembin Fluks Bercahaya

Output fluks dikategorikan ke dalam pangkat yang dikenal pasti oleh kod huruf. Pengukuran pada IF=350mA, Tj=25\u00b0C, dengan toleransi \u00b17%.

• Biru:AH (18-22 lm), AJ (22-26 lm), AK (26-30 lm).
• Hijau:AS (72-80 lm), AT (80-88 lm), AW (88-96 lm), AX (96-104 lm).
• Merah/Kuning:AM (37-44 lm), AN (44-51 lm), AP (51-58 lm).

3.3 Pembin Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan juga dibinkan untuk memastikan konsistensi dalam ciri elektrik, dengan toleransi \u00b10.1V.

• Biru/Hijau:H3 (2.8-3.0V), J3 (3.0-3.2V), K3 (3.2-3.4V), L3 (3.4-3.6V).
• Merah/Kuning:C3 (1.8-2.0V), D3 (2.0-2.2V), E3 (2.2-2.4V), F3 (2.4-2.6V).

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa perwakilan grafik prestasi LED. Keluk ini penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan operasi yang berbeza.

• Spektrum Warna:Menunjukkan taburan kuasa spektrum untuk setiap warna LED, yang menentukan ketulenan dan panjang gelombang dominannya.
• Arus Ke Hadapan vs. Keamatan Relatif:Menggambarkan bagaimana output cahaya berskala dengan peningkatan arus pacuan, biasanya menunjukkan hubungan sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan.
• Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Keluk IV):Menggambarkan hubungan eksponen antara arus dan voltan, penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang betul.
• Taburan Sudut Pandangan:Plot kutub yang menunjukkan corak keamatan spatial, mengesahkan sudut pandangan 120 darjah.
• Suhu Ambien vs. Fluks Bercahaya Relatif:Mendemonstrasikan kesan pemadaman haba, di mana output cahaya berkurangan apabila suhu ambien (dan seterusnya simpang) meningkat.
• Suhu Ambien vs. Voltan Ke Hadapan Relatif:Menunjukkan bagaimana voltan ke hadapan menurun dengan peningkatan suhu, satu ciri simpang semikonduktor.
• Arus Ke Hadapan Maksimum vs. Suhu Ambien:Keluk penurunan nilai yang menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan pada suhu ambien tertentu untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED menggunakan pakej peranti permukaan-pasang (SMD) 3030. Dimensi utama termasuk saiz badan 3.00 mm x 3.00 mm. Ketinggian pakej adalah kira-kira 1.43 mm dari permukaan papan. Pad pateri (corak tanah) direka untuk pemasangan yang boleh dipercayai, dengan dimensi khusus untuk pad anod dan katod untuk memastikan pembentukan fillet pateri yang betul. Polarity ditanda dengan jelas, biasanya dengan penunjuk katod di bahagian bawah pakej. Melainkan dinyatakan sebaliknya, toleransi dimensi adalah \u00b10.1 mm.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Refluks

LED ini serasi dengan proses pematerian refluks bebas plumbum standard. Profil terperinci disediakan:

• Pemanasan Awal:Cerun dari 150\u00b0C ke 200\u00b0C selama 60-120 saat.
• Kadar Cerun Naik:Maksimum 3\u00b0C per saat dari suhu cecair ke puncak.
• Suhu Cecair (TL):217\u00b0C.
• Masa Di Atas Cecair (tL):60-150 saat.
• Suhu Badan Pakej Puncak (Tp):Maksimum 260\u00b0C.
• Masa dalam 5\u00b0C dari Puncak (tp):Maksimum 30 saat.
• Kadar Cerun Turun:Maksimum 6\u00b0C per saat dari puncak ke cecair.
• Masa Kitaran Jumlah:Maksimum 8 minit dari 25\u00b0C ke suhu puncak.

Pematuhan kepada profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kejutan haba, isu sambungan pateri, atau kerosakan pada pakej LED dan lampiran die dalaman.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Biasa

LED monokromatik ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan titik warna tertentu tanpa keperluan penukaran fosfor.

• Pencahayaan Dalaman:Boleh digunakan dalam pencahayaan aksen, papan tanda, atau pencahayaan ambien khusus warna.
• Pengubahsuaian:Penggantian langsung untuk sumber cahaya monokromatik lama dalam pemasangan sedia ada.
• Pencahayaan Am:Apabila digabungkan dengan warna lain atau digunakan dalam tatasusunan untuk kesan pencahayaan berwarna.
• Pencahayaan Seni Bina/Hiasan:Pencahayaan fasad, huruf saluran, dan pemasangan artistik di mana kawalan warna tepat diperlukan.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Haba:Walaupun pakej dipertingkatkan haba, penyingkiran haba yang betul adalah penting, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan maksimum. Nilai rintangan haba harus digunakan untuk mengira penyingkiran haba yang diperlukan untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 110\u00b0C.
• Pemacu Arus:Gunakan pemacu arus malar yang sesuai untuk bin voltan ke hadapan dan kecerahan yang diingini. Keluk penurunan nilai untuk arus maksimum vs. suhu ambien mesti dipatuhi.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan luas 120 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) jika pancaran yang lebih fokus dikehendaki.
• Langkah Berjaga-jaga ESD:Prosedur pengendalian ESD standard harus diikuti semasa pemasangan, kerana penarafan HBM 1000V adalah tahap perlindungan asas.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung dengan produk lain tidak disediakan dalam dokumen sumber, ciri pembezaan utama siri T3C 3030 ini boleh disimpulkan dari spesifikasinya:

• Keupayaan Arus Tinggi:Penarafan berterusan 400mA untuk pakej 3030 adalah kompetitif, membolehkan ketumpatan fluks bercahaya yang lebih tinggi.
• Reka Bentuk Dipertingkatkan Haba:Sebutan eksplisit ciri ini mencadangkan pengoptimuman untuk pengekstrakan haba yang lebih baik berbanding pakej standard, berpotensi membawa kepada jangka hayat yang lebih panjang dan prestasi yang dikekalkan.
• Pembin Komprehensif:Pembin terperinci untuk panjang gelombang, fluks, dan voltan membolehkan padanan warna dan kecerahan yang ketat dalam aplikasi pelbagai LED, mengurangkan keperluan untuk kalibrasi kompleks.
• Operasi Suhu Tinggi:Julat suhu operasi sehingga +105\u00b0C dan suhu simpang 110\u00b0C menunjukkan keteguhan untuk persekitaran yang mencabar.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah punca utama kemerosotan fluks bercahaya dari masa ke masa?
J: Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit dalam lembaran data ini, punca utama biasanya adalah suhu simpang tinggi dan arus pacuan. Beroperasi dalam penarafan maksimum mutlak yang ditentukan (terutamanya Tj dan IF) dan melaksanakan pengurusan haba yang berkesan adalah penting untuk memaksimumkan jangka hayat LED.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan sumber voltan malar?
J: Ia tidak disyorkan. LED adalah peranti yang didorong arus. Voltan ke hadapan mereka mempunyai pekali suhu negatif dan berbeza dari bin ke bin. Sumber voltan malar boleh membawa kepada pelarian haba atau kecerahan yang tidak konsisten. Sentiasa gunakan pemacu arus malar.

S: Bagaimana saya mentafsir nilai "Tip" dan "Min" fluks bercahaya?
J: Nilai "Tip" (Tipikal) ialah output purata yang dijangkakan di bawah keadaan ujian. Nilai "Min" ialah minimum yang dijamin untuk bin fluks itu. Pereka bentuk harus menggunakan nilai "Min" untuk pengiraan senario terburuk untuk memastikan output cahaya yang mencukupi dalam aplikasi mereka.

S: Mengapakah pelesapan kuasa berbeza untuk setiap warna?
J: Pelesapan kuasa (PD) dikira sebagai Arus Ke Hadapan (IF) didarab dengan Voltan Ke Hadapan (VF). Memandangkan VF tipikal berbeza dengan ketara antara warna (contohnya, ~3.4V untuk Biru vs. ~2.2V untuk Merah pada 350mA), kuasa yang terhasil (dan seterusnya haba yang dijana) juga berbeza.

10. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk jalur pencahayaan fasad seni bina berwarna.

1. Pemilihan Warna:Pereka bentuk memilih LED Hijau dari siri T3C untuk warna tertentu, memilih bin panjang gelombang 525-530 nm untuk konsistensi.
2. Pengiraan Kecerahan:Mensasarkan pencahayaan tertentu, pereka bentuk menggunakan nilai fluks bercahaya "Min" dari bin AS (72 lm pada 350mA) untuk reka bentuk konservatif. Mereka mengira bilangan LED yang diperlukan per meter.
3. Reka Bentuk Haba:Jalur akan tertutup. Menggunakan rintangan haba (Rth j-sp) 15 \u00b0C/W untuk Hijau dan anggaran suhu ambien, pereka bentuk mengira kawasan pad haba atau penyingkiran haba yang diperlukan pada PCB untuk mengekalkan Tj di bawah 100\u00b0C untuk jangka hayat panjang.
4. Reka Bentuk Elektrik:Pemacu arus malar dipilih untuk menyampaikan 350mA. Bin voltan ke hadapan (contohnya, J3: 3.0-3.2V) menentukan keperluan voltan output pemacu minimum. LED disusun dalam kombinasi siri/selari yang sesuai untuk pemacu.
5. Pembuatan:Talian pemasangan mengikuti profil pematerian refluks yang ditentukan (puncak 260\u00b0C) untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan LED.

11. Prinsip Operasi

Pancaran cahaya dalam LED monokromatik ini adalah berdasarkan elektroluminesens dalam cip semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan melebihi tenaga jurang jalur cip dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan--biru, hijau, merah, atau kuning--ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam pembinaan cip (contohnya, InGaN untuk biru/hijau, AlInGaP untuk merah/kuning). Pakej 3030 menempatkan die semikonduktor ini, menyediakan sambungan elektrik melalui anod dan katod, dan termasuk optik primer (biasanya kanta silikon) yang membentuk output cahaya dan menyediakan sudut pandangan yang luas.

12. Trend Teknologi

Pembangunan LED monokromatik seperti dalam siri T3C dipengaruhi oleh beberapa trend industri yang berterusan:

• Kecekapan Meningkat (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam kecekapan kuantum dalaman (IQE) dan kecekapan pengekstrakan cahaya mendorong output bercahaya yang lebih tinggi untuk input elektrik yang sama, mengurangkan penggunaan tenaga.
• Ketulenan dan Konsistensi Warna yang Lebih Baik:Kemajuan dalam pertumbuhan epitaksial dan kawalan pembuatan membawa kepada bin panjang gelombang yang lebih ketat dan titik warna yang lebih konsisten dari kumpulan ke kumpulan.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat yang Dipertingkatkan:Penyelidikan ke dalam bahan (contohnya, bahan pengkapsulan yang lebih teguh) dan teknik pembungkusan bertujuan untuk mengurangkan susut nilai lumen dan meningkatkan jangka hayat operasi, terutamanya di bawah keadaan suhu tinggi dan arus tinggi.
• Pengecilan dengan Kuasa Tinggi:Trend memasukkan lebih banyak output cahaya ke dalam pakej yang lebih kecil berterusan, memerlukan penyelesaian pengurusan haba yang lebih baik seperti "pakej dipertingkatkan haba" yang disebut di sini.
• Gamut Warna Diperluaskan:Walaupun lembaran data ini meliputi warna standard, pasaran yang lebih luas melihat pembangunan LED dengan panjang gelombang novel (contohnya, merah lebih dalam, sian) untuk aplikasi dalam pencahayaan hortikultur, lampu latar paparan, dan pengesanan khusus.