Spesifikasi LED Biru PLCC-2 - 65-11-UB0200L-AM - Gred Automotif - Sudut Pandangan 120° - 3.1V - 20mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

65-11-UB0200L-AM ialah LED pemasangan permukaan berketahanan tinggi yang direka terutamanya untuk aplikasi automotif dan perindustrian yang mencabar. Ia menggunakan pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik), menawarkan faktor bentuk yang teguh dan padat sesuai untuk proses pemasangan automatik. Peranti ini memancarkan cahaya biru terang dengan panjang gelombang dominan tipikal 468 nm. Kelebihan terasnya termasuk sudut pandangan luas 120 darjah untuk penyebaran cahaya yang sangat baik, kelayakan kepada piawaian ketat AEC-Q101 untuk komponen automotif, dan pematuhan kepada arahan alam sekitar seperti RoHS dan REACH. Pasaran sasaran merangkumi sistem pencahayaan dalaman automotif, lampu latar untuk suis dan panel kawalan, serta pencahayaan kluster instrumen di mana prestasi konsisten dan kebolehpercayaan jangka panjang adalah kritikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Optoelektronik

Metrik prestasi utama ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai arus hadapan (I_F) 20 mA. Keamatan pencahayaan tipikal ialah 355 milikandela (mcd), dengan minimum ditetapkan 224 mcd dan maksimum 560 mcd, menunjukkan sebaran pengeluaran. Voltan hadapan (V_F) biasanya berukuran 3.1 volt, julat dari 2.75V hingga 3.75V. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar pemacu bagi memastikan pengawalan arus yang betul. Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan turun kepada separuh daripada nilai puncaknya, ialah 120 darjah yang luas, memberikan pencahayaan yang luas dan sekata. Panjang gelombang dominan berpusat sekitar 468 nm, mentakrifkan warna biru khusus yang dipancarkan.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Parameter Elektrik

Penarafan ini mentakrifkan had operasi di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 30 mA, manakala peranti boleh mengendalikan arus lonjakan sehingga 300 mA untuk denyut yang sangat singkat (<10 μs). Penyerakan kuasa maksimum ialah 112 mW. Secara kritikal, peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang. Suhu simpang tidak boleh melebihi 125°C, dengan julat suhu ambien operasi -40°C hingga +110°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk persekitaran automotif yang keras. Ia juga mempunyai penarafan perlindungan ESD (Nyahcas Elektrostatik) yang teguh 8 kV (Model Badan Manusia), meningkatkan kebolehpercayaan pengendalian.

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma adalah penting untuk jangka hayat LED dan kestabilan prestasi. Spesifikasi menyatakan dua nilai rintangan terma: rintangan terma sebenar (R_{th JS sebenar}) dari simpang ke titik pateri adalah maksimum 120 K/W, manakala nilai terbitan kaedah elektrik (R_{th JS el}) ialah 95 K/W. Perbezaan ini menonjolkan kepentingan teknik pengukuran. Rintangan terma yang lebih rendah menunjukkan pemindahan haba yang lebih cekap dari simpang semikonduktor ke PCB, membantu mengekalkan suhu operasi yang lebih rendah dan seterusnya output cahaya yang lebih tinggi dan jangka hayat yang lebih panjang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Proses pengeluaran menghasilkan variasi semula jadi dalam parameter utama. Untuk memastikan konsistensi untuk pengguna akhir, LED disusun ke dalam bin.

3.1 Pembin Keamatan Pencahayaan

Keamatan pencahayaan dikategorikan ke dalam struktur pembin alfanumerik terperinci, julat dari L1 (11.2-14 mcd) sehingga GA (18000-22400 mcd). Bahagian 65-11-UB0200L-AM, dengan tipikal 355 mcd, jatuh ke dalam bin T1 (280-355 mcd). Pereka bentuk mesti menentukan bin yang diperlukan atau julat yang boleh diterima semasa membuat pesanan untuk menjamin tahap kecerahan yang dikehendaki dalam aplikasi mereka.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Begitu juga, warna biru dikawal melalui pembin panjang gelombang. Bin ditakrifkan oleh kod empat digit mewakili panjang gelombang minimum dalam nanometer. Sebagai contoh, bin '6367' meliputi panjang gelombang dari 463 nm hingga 467 nm. Peranti tipikal 468 nm akan berada dalam bin '6771' (467-471 nm) atau bin '7175' (471-475 nm). Ini memastikan konsistensi warna merentasi pelbagai LED dalam satu pemasangan.

4. Analisis Keluk Prestasi

Graf yang disediakan menawarkan pandangan mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Keluk IV dan Keberkesanan Pencahayaan

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen ciri. Keluk Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus tetapi mula menunjukkan tanda-tanda ketepuan apabila arus meningkat, menekankan keperluan untuk pemacu arus yang betul dan bukannya pemacu voltan. Titik operasi tipikal 20 mA dipilih dengan baik untuk keseimbangan kecekapan dan output.

4.2 Kebergantungan Suhu

Ciri-ciri suhu adalah kritikal untuk prestasi dunia sebenar. Graf Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat—tingkah laku tipikal untuk LED. Keluk Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan pekali suhu negatif, di mana V_Fturun apabila suhu meningkat. Ini boleh digunakan untuk anggaran suhu simpang dalam beberapa litar pemantauan. Graf Anjakan Panjang Gelombang menunjukkan peningkatan sedikit dalam panjang gelombang dominan (anjakan merah) dengan peningkatan suhu.

4.3 Corak Spektrum dan Sinaran

Graf Taburan Spektrum Relatif mengesahkan puncak pancaran biru monokromatik sekitar 468 nm dengan pancaran minimum dalam panjang gelombang lain. Gambarajah Corak Sinaran mewakili secara visual sudut pandangan 120 darjah, menunjukkan taburan seperti Lambertian yang biasa untuk jenis pakej ini, memberikan pencahayaan yang luas dan seragam.

4.4 Penurunan Nilai dan Operasi Denyut

Keluk Penurunan Nilai Arus Hadapan adalah penting untuk reka bentuk terma. Ia menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pada pad pateri (T_S). Sebagai contoh, pada T_S110°C, arus maksimum ialah 30 mA. Carta Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan membolehkan pereka bentuk memahami tahap arus selamat untuk operasi denyut pada pelbagai kitar tugas dan lebar denyut, berguna untuk skema multipleks atau pendim.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Pakej PLCC-2 ialah reka bentuk pemasangan permukaan piawai industri. Lukisan mekanikal (diimplikasikan oleh rujukan bahagian 'Dimensi Mekanikal') biasanya akan menunjukkan pandangan atas dan sisi dengan dimensi kritikal seperti panjang keseluruhan, lebar, ketinggian, jarak lead, dan kedudukan pad. Pengenalpastian polariti yang jelas (biasanya tanda katod melalui takuk, titik, atau sudut potong) adalah penting untuk orientasi PCB yang betul. Pakej ini direka untuk keserasian dengan proses pateri alir balik inframerah.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Peranti ini dinilai untuk suhu alir balik puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Profil alir balik yang disyorkan akan termasuk peringkat pemanasan awal untuk menaikkan suhu secara beransur-ansur dan mengaktifkan fluks, zon rendaman untuk memastikan pemanasan seragam, puncak singkat di atas suhu likuidus pateri, dan fasa penyejukan terkawal. Pematuhan kepada profil ini menghalang kejutan terma dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai.

6.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Spesifikasi termasuk jejak pad pateri yang disyorkan. Reka bentuk ini mengoptimumkan pembentukan fillet pateri, memberikan kekuatan mekanikal yang mencukupi, dan membantu dengan penyerakan haba dari pad terma peranti (jika ada) ke kuprum PCB. Mengikuti susun atur ini adalah penting untuk mencapai hasil pateri yang baik dan kebolehpercayaan jangka panjang.

6.3 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga umum termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta LED, mencegah pendedahan kepada pelarut yang mungkin merosakkan plastik, dan melaksanakan prosedur pengendalian ESD yang betul semasa pemasangan. Peranti harus disimpan dalam persekitaran kering dan terkawal dan digunakan dalam penarafan yang ditetapkan.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Bahagian 'Maklumat Pembungkusan' memperincikan bagaimana LED dibekalkan, biasanya dalam format pita-dan-gulungan yang serasi dengan mesin pick-and-place automatik. Butiran utama termasuk dimensi gulungan, jarak poket, dan orientasi dalam pita. Bahagian 'Nombor Bahagian' dan 'Maklumat Pesanan' menerangkan struktur kod produk. Kod '65-11-UB0200L-AM' berkemungkinan mengekod maklumat tentang jenis pakej (PLCC-2), warna (Biru), bin kecerahan, dan butiran khusus varian lain, membolehkan spesifikasi yang tepat.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Seperti yang disenaraikan, aplikasi utama adalah:
Pencahayaan Dalaman Automotif:Untuk lampu peta, lampu panel pintu, atau pencahayaan ambien. Kelayakan AEC-Q101 adalah wajib di sini.
Suis:Lampu latar untuk suis tekan atau suis rocker, memerlukan warna dan kecerahan yang konsisten.
Kluster:Pencahayaan untuk ikon atau penunjuk panel instrumen, mendapat manfaat daripada sudut pandangan yang luas.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

1. Pemacu Arus:Sentiasa gunakan pemadu arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan sumber voltan untuk menetapkan I_Fkepada nilai yang dikehendaki (cth., 20 mA).
2. Reka Bentuk Terma:Pastikan PCB mempunyai pelepasan terma yang mencukupi, terutamanya jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau hampir arus maksimum. Gunakan keluk penurunan nilai.
3. Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120° mungkin memerlukan penyebar atau pandu cahaya untuk mencapai corak pancaran tertentu atau untuk menyembunyikan titik LED individu dalam beberapa aplikasi.
4. Perlindungan ESD:Walaupun LED mempunyai perlindungan ESD terbina dalam, memasukkan perlindungan tambahan pada talian input PCB adalah amalan yang baik untuk keteguhan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED biru PLCC-2 generik, 65-11-UB0200L-AM membezakan dirinya melalui kelayakan gred automotif (AEC-Q101). Ini melibatkan ujian yang lebih ketat untuk kitaran suhu, ketahanan kelembapan, dan jangka hayat operasi jangka panjang di bawah keadaan tekanan. Penarafan ESD 8kV yang ditetapkan juga lebih tinggi daripada banyak bahagian gred komersial. Struktur pembin terperinci dan spesifikasi komprehensif dengan graf pencirian yang luas menyediakan pereka bentuk dengan kebolehramalan yang diperlukan untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi, tidak seperti bahagian yang lebih murah dengan spesifikasi minimum.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan 3.3V secara langsung?
J: Tidak boleh dipercayai. V_Ftipikal ialah 3.1V, tetapi ia boleh setinggi 3.75V. Bekalan 3.3V mungkin tidak dapat mengatasi V_Fmaksimum, terutamanya pada suhu rendah di mana V_Fmeningkat. Sentiasa gunakan litar pembatas arus yang ditetapkan untuk 20mA.

S: Apakah perbezaan antara rintangan terma sebenar dan elektrik?
J: Rintangan terma sebenar (R_{th JS sebenar}) diukur menggunakan penderia suhu fizikal. Rintangan terma elektrik (R_{th JS el}) dikira menggunakan voltan hadapan LED sendiri sebagai parameter sensitif suhu. Yang terakhir selalunya lebih rendah. Untuk reka bentuk terma konservatif, gunakan nilai (sebenar) yang lebih tinggi iaitu 120 K/W.

S: Bagaimana saya mentafsir kod pembin keamatan pencahayaan?
J: Kod alfanumerik (cth., T1) sepadan dengan julat milikandela tertentu. Anda mesti menentukan bin yang diperlukan semasa membuat pesanan untuk memastikan keseragaman kecerahan. Spesifikasi menyediakan jadual penukaran penuh.

S: Adakah LED ini sesuai untuk penggunaan luar?
J: Julat suhu operasi (-40°C hingga +110°C) mencadangkan ia boleh mengendalikan ayunan ambien yang luas. Walau bagaimanapun, untuk pendedahan luar langsung, pertimbangkan perlindungan tambahan terhadap degradasi UV kanta dan kemasukan kelembapan, yang tidak dilindungi oleh pakej standard.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk lampu latar butang papan pemuka automotif.
Keperluan:Pencahayaan biru seragam merentasi 4 butang, beroperasi dari sistem 12V kenderaan, kecerahan stabil merentasi julat suhu kabin -30°C hingga 85°C.
Pelaksanaan:
1. Pemilihan LED:Gunakan empat LED 65-11-UB0200L-AM, semua dari bin keamatan pencahayaan (cth., T1) dan panjang gelombang (cth., 6771) yang sama.
2. Reka Bentuk Litar:Sambungkan LED secara bersiri dengan perintang pembatas arus. Kira nilai perintang: R = (V_bekalan- 4 * V_F) / I_F. Menggunakan nominal 12V (kenderaan), V_Ftipikal 3.1V, dan I_F20mA: R = (12 - 12.4) / 0.02 = Nilai negatif. Ini menunjukkan rentetan bersiri 4 tidak boleh dilaksanakan dengan 12V. Gunakan 3 LED secara bersiri atau, lebih biasa, setiap LED dengan perintangnya sendiri didorong dari rel 5V atau 3.3V yang dikawal.
3. Pertimbangan Terma:Pada suhu ambien 85°C, rujuk keluk penurunan nilai. Pastikan suhu pad pateri diuruskan melalui susun atur PCB.
4. Reka Bentuk Optik:Gunakan pandu cahaya atau filem penyebar di atas LED untuk mencampurkan cahaya dari empat sumber diskret menjadi kawasan seragam di belakang setiap simbol butang.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari bahan jenis-n bergabung semula dengan lubang dari bahan jenis-p di rantau aktif. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. Untuk LED biru, bahan seperti indium gallium nitride (InGaN) biasanya digunakan. Pakej PLCC-2 menempatkan cip semikonduktor kecil, menyediakan sambungan elektrik melalui dua lead, dan menggabungkan kanta plastik acuan yang membentuk output cahaya dan melindungi cip.

13. Trend Teknologi

Trend dalam LED untuk aplikasi automotif dan perindustrian terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), kebolehpercayaan yang lebih baik di bawah keadaan keras, dan saiz pakej yang lebih kecil membolehkan reka bentuk yang lebih padat dan fleksibel. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat terhadap kawalan warna yang tepat dan pembin yang lebih ketat untuk memenuhi permintaan aplikasi seperti paparan warna penuh dan antara muka manusia-mesin maju. Tambahan pula, integrasi elektronik kawalan (cth., pemacu, penderia terma) dalam pakej LED adalah trend yang muncul, memudahkan reka bentuk sistem untuk pengguna akhir. 65-11-UB0200L-AM mewakili penyelesaian matang dan boleh dipercayai dalam landskap yang berkembang ini, mengimbangi prestasi, kos, dan kebolehpercayaan terbukti untuk pasaran sasarannya.