Dokumen Teknikal Lampu LED Oval 3474DKBR/MS - Warna Biru - Arus Hadapan 20mA - Voltan Hadapan Maksimum 3.4V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED berbentuk oval yang tepat. Objektif reka bentuk utama komponen ini adalah untuk berfungsi sebagai sumber cahaya berprestasi tinggi untuk sistem maklumat penumpang dan pelbagai aplikasi papan tanda. Ciri utamanya ialah geometri kanta oval yang menghasilkan corak sinaran ruang asimetri yang jelas, menjadikannya amat sesuai untuk aplikasi pencampuran warna dalam papan tanda yang memerlukan output kuning, merah atau hijau melalui optik sekunder atau penapis.

Peranti ini dibina menggunakan bahan epoksi tahan UV, memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan kestabilan warna dalam persekitaran luar. Ia mematuhi peraturan alam sekitar utama termasuk RoHS, EU REACH dan piawaian bebas halogen, dengan kandungan bromin dan klorin dikawal ketat.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan teras LED ini termasuk output intensiti bercahaya tinggi, corak sinaran oval khusus untuk pencahayaan papan tanda seragam, dan pembinaan teguh untuk aplikasi yang mencabar. Pasaran sasaran merangkumi pengeluar infrastruktur pengangkutan, pengiklanan komersial dan sistem maklumat awam. Kawasan aplikasi utama adalah:

• Papan Tanda Grafik Berwarna dan Papan Pesanan
• Papan Pesanan Boleh Ubah (VMS) untuk pengurusan trafik
• Paparan Iklan Luar Komersial

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan di bawah keadaan ambien tertentu (Ta=25°C). Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Voltan maksimum yang boleh dikenakan dalam arah songsang merentasi terminal LED.
• Arus Hadapan (I_F):30 mA (berterusan). Arus DC maksimum yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 @ 1kHz) dan tidak boleh digunakan untuk operasi berterusan.
• Pelesapan Kuasa (P_d):110 mW. Kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej sebagai haba.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Julat dari -40°C hingga +85°C (operasi) dan -40°C hingga +100°C (penyimpanan).
• Suhu Paterian:Tahan 260°C selama 5 saat, serasi dengan proses paterian reflow standard.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Prestasi ditentukan pada arus ujian standard I_F=20mA dan Ta=25°C.

• Intensiti Bercahaya (I_v):Julat dari minimum 934 mcd hingga maksimum 2130 mcd, dengan nilai tipikal 1140 mcd. Intensiti tinggi ini adalah penting untuk keterlihatan siang hari dalam papan tanda.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Asimetri pada 90° (paksi-X) dengan 45° (paksi-Y). Corak oval ini direka untuk sepadan dengan nisbah aspek tipikal teks dan simbol maklumat pada papan tanda.
• Panjang Gelombang Puncak & Dominan:Cip memancar dalam spektrum biru. Panjang gelombang puncak (λ_p) biasanya 468 nm. Panjang gelombang dominan (λ_d) julat dari 460 nm hingga 475 nm, dikategorikan kepada bin.
• Voltan Hadapan (V_F):Antara 2.4V dan 3.4V pada 20mA. Pereka mesti mengambil kira penurunan voltan ini apabila mereka bentuk litar pemacu.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 µA pada V_R=5V, menunjukkan kualiti simpang yang baik.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam produk akhir, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama.

3.1 Binning Intensiti Bercahaya

Intensiti dikategorikan kepada lima bin (BA hingga BE), setiap satu dengan julat min/maks yang ditakrifkan diukur pada I_F=20mA. Toleransi keseluruhan ialah ±10%. Sebagai contoh, bin BC meliputi 1340 hingga 1600 mcd. Pereka sistem harus menentukan bin yang diperlukan atau sedar tentang variasi kecerahan berpotensi merentasi lot pengeluaran yang berbeza.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dikategorikan kepada lima bin (B1 hingga B5), setiap satu merangkumi 3 nm, dari 460-463 nm (B1) hingga 472-475 nm (B5). Toleransi ialah ±1 nm. Binning tepat ini membolehkan kawalan warna yang ketat, yang amat penting apabila LED biru digunakan dengan fosfor atau penapis untuk mencipta warna lain.

4. Analisis Lengkung Prestasi

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

4.1 Taburan Spektrum dan Keterarahan

LengkungKeamatan Relatif vs. Panjang Gelombangmenunjukkan lebar jalur spektrum sempit (Δλ) kira-kira 20 nm, berpusat di kawasan biru. PlotKeterarahansecara visual mengesahkan corak sinaran oval asimetri, dengan intensiti jatuh kepada separuh nilai puncaknya pada sudut 90° dan 45° yang ditentukan.

4.2 Ciri Elektrik dan Terma

LengkungArus Hadapan vs. Voltan Hadapan (I-V)memaparkan hubungan eksponen tipikal diod. LengkungKeamatan Relatif vs. Arus Hadapanmenunjukkan output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin menjadi sub-linear pada arus lebih tinggi disebabkan kesan terma. LengkungKeamatan Relatif vs. Suhu AmbiendanArus Hadapan vs. Suhu Ambienmenunjukkan kesan negatif kenaikan suhu pada kedua-dua output cahaya dan arus pemacu yang diperlukan untuk voltan tetap, menekankan kepentingan pengurusan terma dalam reka bentuk aplikasi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan

Lukisan mekanikal menentukan tapak fizikal lampu oval. Dimensi utama termasuk jarak lead (pitch), saiz badan keseluruhan, dan penonjolan kanta resin. Semua dimensi dalam milimeter dengan toleransi standard ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Penonjolan maksimum resin di bawah flens ialah 1.5 mm, yang penting untuk ruang kosong dalam pemasangan akhir.

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Reka Bentuk Pad

Polariti ditunjukkan oleh struktur fizikal lead (biasanya lead lebih panjang atau sisi rata pada pakej). Lukisan datasheet harus dirujuk untuk mengenal pasti anod dan katod. Reka bentuk pad PCB harus sepadan dengan tapak yang disyorkan untuk memastikan paterian yang betul dan kestabilan mekanikal.

6. Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Pembentukan dan Pengendalian Lead

• Lenturan mesti berlaku sekurang-kurangnya 3 mm dari pangkal mentol epoksi untuk mengelakkan retakan tekanan.
• Pembentukan lead mesti diselesaikansebelumproses paterian.
• Tekanan berlebihan pada pakej semasa pengendalian atau pemasukan ke PCB boleh merosakkan sambungan die dalaman atau ikatan wayar, menurunkan prestasi atau menyebabkan kegagalan.
• Lead harus dipotong pada suhu bilik.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Untuk mengelakkan penyerapan lembapan yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa reflow, LED harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif. Jangka hayat dari penghantaran ialah 3 bulan. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga satu tahun), peranti mesti disimpan dalam beg penghalang lembapan tertutup dengan bahan pengering dan dalam atmosfera nitrogen.

6.3 Proses Paterian

Semasa paterian gelombang atau tangan, sambungan pateri mesti sekurang-kurangnya 3 mm dari badan epoksi untuk mengelakkan kejutan terma dan kerosakan resin. Peranti dinilai untuk suhu paterian puncak 260°C selama 5 saat, yang sejajar dengan profil reflow bebas plumbum standard.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pembungkusan Tahan Lembapan

Komponen dibekalkan dalam pembungkusan tahan lembapan, biasanya melibatkan pita pembawa dan gegelung. Datasheet termasuk dimensi terperinci untuk pita pembawa, termasuk jarak poket (P=12.70 mm), lebar pita (W3=18.00 mm) dan dimensi kritikal lain untuk peralatan pick-and-place automatik.

7.2 Penjelasan Label dan Kuantiti Pembungkusan

Label gegelung mengandungi maklumat penting: Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian Pengilang (P/N), Kuantiti (QTY) dan Kod Binning khusus untuk Intensiti Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE) dan Voltan Hadapan (REF). Kuantiti pembungkusan standard ialah 2500 keping per kotak dalaman, dengan 10 kotak dalaman (25,000 keping) per kotak luar utama.

7.3 Penetapan Nombor Model

Nombor bahagian 3474DKBR/MS mengikuti format berstruktur di mana "3474" mungkin menunjukkan siri atau pakej, "D" mungkin menandakan warna (Biru/Disebarkan) dan huruf seterusnya menentukan bin prestasi atau varian lain. Petak ruang letak (□□□□) di hujung adalah untuk menentukan kod bin tepat (cth., CAT dan HUE) semasa membuat pesanan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

LED ini harus didorong oleh sumber arus malar, bukan sumber voltan malar, untuk memastikan output cahaya stabil dan mencegah pelarian terma. Perintang siri ringkas boleh digunakan dengan bekalan voltan DC stabil, dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan V_Ftipikal 3.0V pada 20mA, R = (5-3)/0.02 = 100 Ω. Penarafan kuasa perintang harus I²R = 0.04W, jadi perintang 1/8W atau 1/4W adalah mencukupi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa rendah, mengekalkan suhu simpang rendah adalah kunci kepada kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya stabil, terutamanya dalam papan tanda tertutup atau suhu ambien tinggi.
• Integrasi Optik:Corak pancaran oval direka untuk berfungsi dengan penyebar, pandu cahaya atau penapis warna yang biasa digunakan dalam papan tanda. Orientasi LED (paksi mana 90° vs. 45°) mesti dipertimbangkan semasa susun atur PCB.
• Perlindungan ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit sebagai sensitif, melaksanakan langkah berjaga-jaga ESD standard semasa pengendalian dan pemasangan dianggap sebagai amalan baik untuk semua peranti semikonduktor.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembezaan utama LED ini terletak padacorak sinaran ovalnya. Kebanyakan LED standard mempunyai sudut pandangan bulat (simetri). Corak khusus ini menyediakan pengagihan cahaya yang lebih cekap untuk elemen papan tanda segi empat tepat, berpotensi mengurangkan bilangan LED yang diperlukan untuk pencahayaan seragam berbanding menggunakan LED corak bulat. Tambahan pula, binning intensiti bercahaya tingginya (sehingga 2130 mcd) menjadikannya kompetitif untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan tinggi.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya mendorong LED ini pada arus berterusan maksimum 30mA?

J: Ya, tetapi anda mesti memastikan pengurusan terma yang mencukupi. Beroperasi pada 30mA akan menghasilkan output cahaya lebih tinggi tetapi juga menghasilkan lebih banyak haba, yang boleh mengurangkan jangka hayat dan menyebabkan anjakan panjang gelombang. Keadaan ujian 20mA adalah standard untuk menentukan prestasi.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

J> Panjang Gelombang Puncak (λ_p) ialah panjang gelombang di mana spektrum pancaran mempunyai intensiti tertinggi. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan sepadan dengan warna yang dilihat LED. λ_dlebih relevan untuk aplikasi kolorimetri.

S: Mengapakah keadaan penyimpanan begitu spesifik (3 bulan, kemudian nitrogen)?

J: Pakej epoksi boleh menyerap lembapan dari udara. Semasa proses paterian reflow suhu tinggi, lembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, mencipta tekanan dalaman yang boleh melapikkan pakej atau memecahkan epoksi—fenomena yang dikenali sebagai "popcorning." Tahap sensitif lembapan (MSL) menentukan keperluan penyimpanan dan pengendalian ini.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk Papan Pesanan Boleh Ubah (VMS) Satu Baris untuk lebuh raya.

Papan tanda memerlukan aksara yang terang dan bercahaya sekata. Pereka memilih LED oval ini. Berbilang LED diletakkan di belakang panel penyebar bersegmen membentuk setiap aksara. LED diorientasikan supaya paksi lebar 90° sejajar dengan lebar mendatar goresan aksara, dan paksi sempit 45° sejajar dengan ketinggian menegak. Orientasi ini, digabungkan dengan penyebar, memastikan cahaya tersebar sekata merentasi lebar goresan tanpa tumpahan berlebihan ke segmen bersebelahan, meningkatkan kontras dan kebolehbacaan. Papan pemacu arus malar direka untuk membekalkan 20mA kepada setiap rentetan siri LED, dengan kod bin yang sesuai (cth., BC untuk intensiti, B4 untuk panjang gelombang) ditentukan dalam senarai bahan untuk memastikan keseragaman merentasi semua papan tanda.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya semikonduktor. Ia berdasarkan bahan cip InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif simpang semikonduktor. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Tenaga jurang jalur khusus bahan InGaN menentukan bahawa foton yang dipancarkan berada dalam julat panjang gelombang biru (kira-kira 468 nm). Cahaya biru keluar melalui kanta epoksi acuan yang diseberkan (ditunjukkan oleh "MS" mungkin bermaksud Putih Susu atau Disebarkan) untuk menyebarkan cahaya dan membentuknya menjadi corak pancaran oval yang ditentukan.

13. Trend dan Konteks Teknologi

LED untuk papan tanda dan pencahayaan profesional terus berkembang ke arah kecekapan lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), peningkatan konsistensi warna melalui binning lebih ketat dan kebolehpercayaan dipertingkatkan. Penggunaan optik khusus, seperti yang dilihat dalam kanta oval ini, adalah trend untuk meningkatkan kecekapan aplikasi dengan mengarahkan cahaya tepat di mana diperlukan, mengurangkan kehilangan optik. Tambahan pula, pematuhan dengan peraturan alam sekitar (RoHS, REACH, Bebas Halogen) kini adalah keperluan standard dalam industri, didorong oleh dasar alam sekitar global dan permintaan pelanggan untuk produk mampan. Fokus pada pembungkusan tahan lembapan dan arahan pengendalian terperinci mencerminkan pergerakan industri ke arah proses pembuatan yang lebih teguh dan boleh dipercayai untuk peranti permukaan-pasang.