Spesifikasi Teknikal LED SMD 2820 - 2.8x2.0mm - Warna Amber - 3.25V Tipikal - 0.975W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 2820-PA3001M-AM ialah LED Peranti Permukaan-Pasang (SMD) berprestasi tinggi yang direka untuk aplikasi yang mencabar, terutamanya dalam sektor pencahayaan automotif. LED ini menggunakan teknologi penukaran fosfor untuk menghasilkan output warna amber yang tersendiri. Kelebihan utamanya termasuk jejak pakej 2820 yang padat, pembinaan teguh sesuai untuk persekitaran automotif, dan pematuhan kepada piawaian industri yang ketat seperti AEC-Q102, RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen. Pasaran sasaran utama adalah pencahayaan luaran dan dalaman automotif, di mana kebolehpercayaan, konsistensi warna, dan prestasi di bawah pelbagai keadaan terma adalah kritikal.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Prestasi utama LED ditakrifkan di bawah arus ujian piawai 300 mA. Pada arus pacuan ini, fluks bercahaya tipikal ialah 75 lumen (lm), dengan minimum 60 lm dan maksimum 90 lm. Panjang gelombang dominan ditakrifkan oleh koordinat kromatisitinya, dengan CIE-x tipikal 0.575 dan CIE-y tipikal 0.418, meletakkannya dengan kukuh dalam rantau warna amber spektrum warna. Voltan hadapan (Vf) biasanya berukuran 3.25 volt, dengan julat dari 2.75V hingga 3.75V pada 300 mA. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pemacu dan pengiraan pengurusan haba. Peranti ini menawarkan sudut pandangan luas 120 darjah, memastikan pengagihan cahaya spatial yang baik.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Sifat Terma

Untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, peranti tidak boleh dikendalikan melebihi Penarafan Maksimum Mutlaknya. Arus hadapan berterusan maksimum ialah 350 mA, dengan keupayaan arus lonjakan 750 mA untuk denyutan ≤10 μs. Pelesapan kuasa maksimum ialah 1225 mW. Suhu simpang (Tj) tidak boleh melebihi 150°C, dengan julat suhu operasi -40°C hingga +125°C. Pengurusan haba adalah pertimbangan reka bentuk utama; rintangan haba dari simpang ke titik pateri ditentukan dengan dua nilai: pengukuran elektrik (Rth JS el) 15 K/W dan pengukuran sebenar (Rth JS real) 22 K/W. Nilai sebenar yang lebih tinggi harus digunakan untuk pemodelan haba yang tepat dalam aplikasi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin untuk memastikan konsistensi dalam parameter utama, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan penampilan dan prestasi seragam.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dikategorikan kepada bin F6, F7, dan F8, masing-masing mewakili julat fluks minimum-ke-maksimum 60-70 lm, 70-80 lm, dan 80-90 lm. Ini membolehkan pereka memilih LED berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi khusus mereka.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin untuk membantu reka bentuk litar dan mengumpulkan LED dengan ciri elektrik yang serupa. Bin termasuk 2730 (2.75V-3.00V), 3032 (3.00V-3.25V), 3235 (3.25V-3.50V), dan 3537 (3.50V-3.75V). Memadankan bin Vf boleh membantu mencapai perkongsian arus yang lebih seragam dalam tatasusunan pelbagai LED.

3.3 Pembin Warna

Warna amber dikawal dengan ketat dalam rantau kromatisiti tertentu pada rajah CIE 1931. Dua bin utama, YA dan YB, ditakrifkan dengan sempadan koordinat yang tepat. Bin YA meliputi amber yang lebih kuning, manakala bin YB meliputi amber yang lebih merah. Carta dan jadual koordinat yang disediakan membolehkan pereka menentukan titik warna tepat yang diperlukan untuk aplikasi mereka, memastikan konsistensi visual merentasi pelbagai unit atau produk.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Lengkung IV dan Fluks Bercahaya vs. Arus

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen ciri. Memahami lengkung ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi mula menunjukkan tanda-tanda tepu dan kecekapan berkurangan pada arus yang lebih tinggi, menekankan kepentingan beroperasi dalam keadaan yang disyorkan.

4.2 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED dipengaruhi dengan ketara oleh suhu. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan penurunan yang jelas dalam output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Sebagai contoh, pada 125°C, fluks mungkin hanya 70-80% daripada nilainya pada 25°C. Graf Voltan Hadapan vs. Suhu Simpang menunjukkan pekali suhu negatif, di mana Vf berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu. Sifat ini kadangkala digunakan untuk penderiaan suhu. Graf Anjakan Kromatisiti vs. Suhu Simpang menunjukkan bagaimana titik warna amber mungkin beralih sedikit dengan suhu, yang merupakan pertimbangan untuk aplikasi kritikal warna.

4.3 Pengagihan Spektrum dan Corak Radiasi

Graf Pengagihan Spektrum Relatif mengesahkan warna amber, menunjukkan puncak luas dalam rantau kuning-jingga dengan pancaran minimum dalam spektrum biru, seperti yang dijangkakan daripada LED penukar fosfor. Gambar Rajah Tipikal Ciri-ciri Radiasi menggambarkan pengagihan keamatan spatial, mengesahkan sudut pandangan 120° di mana keamatan jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya pada ±60° dari garis pusat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej 2820, yang berukuran 2.8mm panjang dan 2.0mm lebar. Lukisan mekanikal terperinci menyediakan semua dimensi kritikal, termasuk ketinggian kanta, saiz pad, dan toleransi (biasanya ±0.1mm). Maklumat ini diperlukan untuk reka bentuk jejak kaki PCB dan memastikan ruang yang betul dalam pemasangan akhir.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Lukisan khusus menunjukkan reka bentuk corak tanah PCB (pad pateri) yang optimum. Mengikuti cadangan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, pemindahan haba yang betul dari pad haba LED ke PCB, dan mengelakkan "tombstoning" atau ketidaksejajaran semasa pateri alir semula. Reka bentuk ini biasanya termasuk pad haba pusat untuk penyebaran haba dan dua pad anod/katod yang lebih kecil.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Spesifikasi menunjukkan tanda polarity pada peranti itu sendiri. Orientasi yang betul semasa penempatan adalah penting untuk LED berfungsi. Katod biasanya ditanda, selalunya dengan takuk, tanda hijau, atau saiz/bentuk pad yang berbeza.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula

Peranti ini dinilai untuk pateri alir semula dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Graf profil alir semula terperinci biasanya disediakan, menunjukkan peringkat pemanasan awal, rendaman, alir semula, dan penyejukan yang disyorkan. Mematuhi profil ini menghalang kerosakan haba kepada pakej LED, sambungan pateri, dan die dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga pengendalian umum termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, melindungi peranti daripada nyahcas elektrostatik (ESD dinilai pada 8kV HBM), dan menyimpan dalam persekitaran kering (MSL 2). Peranti ini tidak direka untuk operasi voltan songsang. Lengkung penurunan arus hadapan adalah kritikal: apabila suhu pad pateri meningkat, arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan. Sebagai contoh, pada suhu pad 125°C, arus maksimum ialah 350 mA.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Data ini diperlukan untuk memprogram mesin pick-and-place.

7.2 Nombor Bahagian dan Kod Pesanan

Nombor bahagian 2820-PA3001M-AM mengikut struktur khusus yang mengekod atribut utama seperti saiz pakej (2820), warna (PA untuk Fosfor Amber), arus nominal (300mA), dan kod dalaman lain. Maklumat pesanan menjelaskan cara menentukan bin yang dikehendaki untuk fluks bercahaya (kod-F), voltan hadapan (kod-V), dan warna (kod-C) untuk mendapatkan prestasi tepat yang diperlukan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama adalah pencahayaan automotif. Ini termasuk lampu siang hari (DRL), lampu isyarat belok, lampu penanda sisi, pencahayaan ambien dalaman, dan lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL). Warna amber dan kebolehpercayaan tingginya menjadikannya sesuai untuk fungsi isyarat kritikal keselamatan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Faktor reka bentuk utama termasuk:

• Pengurusan Haba:Gunakan PCB dengan via haba yang mencukupi di bawah pad haba, mungkin disambungkan kepada tuangan kuprum atau penyejuk haba, untuk mengekalkan suhu simpang rendah dan mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.
• Litar Pacuan:Laksanakan pemacu arus malar yang sesuai untuk julat Vf LED dan mampu menyediakan sehingga 350 mA. Pertimbangkan perlindungan arus lonjakan.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120° mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) untuk membentuk pancaran untuk aplikasi khusus seperti lampu isyarat belok.
• Perlindungan Persekitaran:Untuk aplikasi luaran, pastikan LED dilindungi dengan secukupnya daripada kelembapan dan bahan cemar, selalunya melalui salutan konformal atau enkapsulasi dalam pemasangan lampu tertutup.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED amber gred bukan automotif piawai, siri 2820-PA3001M-AM menawarkan kelebihan tersendiri:

• Kelayakan Automotif (AEC-Q102):Ia menjalani ujian ketat untuk kitaran suhu, kelembapan, hayat operasi suhu tinggi (HTOL), dan tekanan lain, memastikan kebolehpercayaan dalam persekitaran automotif yang keras.
• Rintangan Sulfur (Kelas A1):Diuji dan diperakui untuk menahan atmosfera mengandungi sulfur, yang merupakan mod kegagalan biasa di rantau geografi atau persekitaran industri tertentu.
• Bebas Halogen:Mematuhi peraturan alam sekitar yang menyekat kandungan bromin dan klorin.
• Pembin Konsisten:Pembin ketat pada fluks, voltan, dan warna memastikan prestasi yang boleh diramal dan penampilan seragam dalam aplikasi pelbagai LED, yang kurang dijamin dengan bahagian gred komersial.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah penggunaan kuasa sebenar LED ini?

J: Pada titik operasi tipikal 300 mA dan 3.25V, kuasa elektrik ialah 0.975 Watt. Walau bagaimanapun, penarafan pelesapan kuasa maksimum 1.225W mempertimbangkan jumlah tenaga, termasuk bahagian bukan radiatif (haba).

S: Bagaimana saya mentafsir dua nilai rintangan haba yang berbeza (15 K/W dan 22 K/W)?

J: Gunakan nilai yang lebih tinggi (22 K/W, Rth JS real) untuk reka bentuk haba. Nilai yang lebih rendah (15 K/W) diperoleh daripada kaedah pengukuran elektrik dan mungkin tidak mewakili sepenuhnya laluan haba dalam aplikasi pateri sebenar.

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

J: Ia sangat tidak digalakkan. LED adalah peranti pacuan arus. Perubahan kecil dalam voltan hadapan (disebabkan suhu atau variasi bin) boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus dengan sumber voltan malar, berpotensi membawa kepada pelarian haba dan kegagalan peranti. Sentiasa gunakan pemacu arus malar.

S: Spesifikasi menunjukkan penarafan arus lonjakan. Bolehkah saya menggunakan ini untuk operasi berdenyut?

J: Ya, untuk denyutan pendek. Graf Keupayaan Pengendalian Denyutan yang Dibenarkan menunjukkan arus puncak yang dibenarkan (IFP) untuk pelbagai lebar denyutan (tp) dan kitar tugas (D). Sebagai contoh, pada kitar tugas 1%, arus puncak yang jauh lebih tinggi daripada 350 mA dibenarkan untuk denyutan yang sangat pendek.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario: Mereka bentuk kluster lampu isyarat belok belakang automotif menggunakan 6 LED.

1. Spesifikasi Sasaran:Memenuhi keperluan fotometrik kawal selia (keamatan, warna).

2. Pemilihan LED:Pilih bin F7 untuk fluks (70-80 lm) dan bin YB untuk warna amber tertentu. Pilih bin Vf 3032 untuk reka bentuk pemacu yang boleh diramal.

3. Reka Bentuk Haba:Reka PCB dengan lapisan kuprum 2-oz dan tatasusunan via haba tepat di bawah pad haba setiap LED, disambungkan kepada satah kuprum belakang besar yang bertindak sebagai penyejuk haba. Gunakan lengkung penurunan untuk memastikan suhu pad kekal di bawah 100°C pada ambien 85°C untuk membenarkan pacuan penuh 300mA.

4. Reka Bentuk Elektrik:Gunakan pemacu arus malar tunggal yang mampu 1.8A (6 * 300mA). Sambungkan 6 LED secara bersiri untuk memastikan arus yang sama melalui setiap satu, memerlukan voltan output pemacu > 6 * 3.75V (Vf maks) = 22.5V.

5. Optik/Mekanikal:Reka bentuk perumahan dengan kanta penyebar untuk mencampurkan cahaya dari 6 sumber diskret ke kawasan bercahaya seragam, mematuhi sudut pandangan yang diperlukan untuk lampu isyarat belok.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini ialah perantiamber penukar fosfor (PCA). Ia mungkin menggunakan die semikonduktor biru atau hampir-UV (cip). Cahaya utama dari die ini tidak dipancarkan secara langsung. Sebaliknya, ia merangsang lapisan bahan fosfor yang didepositkan pada atau di sekeliling die. Fosfor ini menyerap foton biru/UV berenergi tinggi dan memancarkan semula foton berenergi rendah merentasi spektrum yang lebih luas, terutamanya dalam rantau kuning, jingga, dan merah. Gabungan cahaya biru yang tidak ditukar dan pancaran kuning-merah fosfor menghasilkan warna amber yang dilihat. Kaedah ini membolehkan penalaan tepat koordinat warna dengan melaraskan komposisi dan ketebalan fosfor, menawarkan kelebihan dalam konsistensi dan kestabilan warna berbanding LED semikonduktor amber langsung.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Pasaran pencahayaan LED automotif terus berkembang dengan beberapa trend jelas yang mempengaruhi peranti seperti siri 2820:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W):Penambahbaikan berterusan dalam epitaksi semikonduktor, kecekapan fosfor, dan reka bentuk pakej mendorong keberkesanan bercahaya yang lebih tinggi, membolehkan lampu yang lebih terang atau penggunaan kuasa yang lebih rendah.
• Pengecilan:Walaupun 2820 adalah pakej piawai, terdapat dorongan untuk pakej yang lebih kecil dan berkuasa tinggi (contohnya, 2016, 1515) untuk membolehkan reka bentuk lampu yang lebih licin dan padat.
• Kebolehpercayaan dan Kekukuhan yang Dipertingkatkan:Piawaian seperti AEC-Q102 menjadi asas. Perkembangan selanjutnya memberi tumpuan kepada peningkatan rintangan kepada tekanan khusus seperti nyahcas elektrostatik (ESD), bias songsang, dan persekitaran kimia yang keras.
• Pencahayaan Pintar dan Adaptif:LED menjadi penting kepada sistem maju seperti pancaran pemanduan adaptif (ADB) dan lampu hadapan berpiksel. Ini mendorong permintaan untuk LED dengan keupayaan pensuisan yang lebih pantas dan kawalan optik yang lebih ketat, walaupun 2820 lebih sesuai untuk fungsi isyarat konvensional.
• Penalaan Warna dan Gamut Diperluas:Untuk pencahayaan ambien dalaman, terdapat minat yang semakin meningkat terhadap LED pelbagai warna atau putih boleh ditala, bergerak melebihi LED warna tetap seperti peranti amber ini.