Spesifikasi LED Putih Sejuk PLCC-2 - Sudut Pandangan 120° - 3.1V Tip. - 20mA - Gred Automotif

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen LED permukaan-pasang berkeamatan tinggi yang menggunakan pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka terutamanya untuk persekitaran dalaman automotif yang mencabar, menawarkan prestasi yang boleh dipercayai di bawah julat suhu yang luas. Kelebihan terasnya termasuk gabungan seimbang output bercahaya, sudut pandangan yang luas, dan pembinaan teguh yang memenuhi piawaian kebolehpercayaan gred automotif.

LED ini memancarkan cahaya putih sejuk, dicirikan oleh koordinat warna CIE 1931 tipikal (0.3, 0.3). Ia disasarkan untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan yang konsisten dan terang dalam ruang terkurung, seperti lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, dan kelompok penunjuk. Pematuhan kepada AEC-Q102, RoHS, dan REACH menekankan kesesuaiannya untuk pemasangan elektronik moden dengan keperluan kualiti dan alam sekitar yang ketat.

2. Sorotan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik & Elektrik

Parameter operasi utama ditakrifkan pada arus ujian piawai 20mA. Keamatan bercahaya tipikal ialah 1800 milikandela (mcd), dengan nilai jaminan minimum 1400 mcd dan maksimum sehingga 3550 mcd bergantung pada bin pengeluaran. Voltan hadapan (V_F) biasanya berukuran 3.1V, julat dari minimum 2.5V hingga maksimum 3.75V. Parameter ini adalah penting untuk mengira nilai perintang pembatas arus dalam reka bentuk litar.

Peranti ini mempunyai sudut pandangan yang sangat luas iaitu 120 darjah, ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncak paksi. Ini memastikan taburan cahaya yang seragam, yang penting untuk pencahayaan panel dan suis.

2.2 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 30 mA. Peranti boleh menahan lonjakan arus pendek sehingga 250 mA untuk denyutan \u2264 10 \u00b5s dengan kitar tugas yang sangat rendah (0.005). Suhu simpang tidak boleh melebihi 125\u00b0C. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40\u00b0C hingga +110\u00b0C, mengesahkan keteguhan gred automotifnya. Perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) dinilai pada 8 kV (Model Badan Manusia).

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma adalah kritikal untuk jangka hayat dan kestabilan prestasi LED. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri ditentukan dalam dua cara: rintangan terma sebenar (R_{th JS real}) 130 K/W dan rintangan terma elektrik (R_{th JS el}) 100 K/W. Parameter ini menunjukkan keberkesanan haba dikeluarkan dari simpang semikonduktor. Susun atur PCB yang betul dengan pelega terma yang mencukupi adalah perlu untuk mengekalkan suhu pad pateri dalam had selamat, seperti yang ditunjukkan dalam lengkung penyahkadaran.

3. Analisis Lengkung Prestasi

3.1 Arus Hadapan vs. Voltan (Lengkung I-V)

Graf yang diberikan menunjukkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan pada 25\u00b0C. Lengkung ini adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Pada nominal 20mA, voltan adalah sekitar 3.1V. Pereka bentuk mesti menggunakan lengkung ini untuk memastikan litar pemacu menyediakan arus yang stabil, bukan voltan, untuk mencapai output cahaya yang konsisten.

3.2 Output Optik vs. Arus dan Suhu

Keamatan bercahaya relatif meningkat dengan arus hadapan tetapi menunjukkan hubungan sub-linear, menekankan keperluan kawalan arus. Lebih penting lagi, graf yang menunjukkan keamatan bercahaya relatif vs. suhu simpang menunjukkan pekali suhu negatif. Apabila suhu simpang meningkat, output cahaya berkurangan. Pada suhu simpang maksimum 125\u00b0C, output mungkin hanya sekitar 40-50% daripada nilainya pada 25\u00b0C. Kesan pemadaman terma ini mesti diambil kira dalam reka bentuk terma.

3.3 Kestabilan Kromatisiti

Graf menggambarkan anjakan dalam koordinat CIE x dan y dengan kedua-dua arus hadapan dan suhu simpang. Walaupun terdapat anjakan, ia agak kecil (\u00b1~0.01 untuk suhu, kurang untuk arus), menunjukkan kestabilan warna yang baik di bawah keadaan operasi yang berbeza, yang penting untuk aplikasi di mana konsistensi warna adalah penting.

3.4 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Lengkung taburan spektrum relatif menunjukkan puncak di rantau panjang gelombang biru, ciri LED putih yang ditukar fosfor, dengan puncak sekunder yang luas di rantau kuning/hijau dari fosfor. Gambarajah corak sinaran mengesahkan profil pancaran seperti Lambertian, menghasilkan sudut pandangan luas 120\u00b0.

4. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini tersedia dalam kumpulan prestasi yang disusun, atau "bin," untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran.

4.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Struktur pembin yang komprehensif ditakrifkan, julat dari bin output rendah (cth., L1: 11.2-14 mcd) ke bin output sangat tinggi (cth., GA: 18000-22400 mcd). Untuk nombor bahagian khusus ini (67-11-C70200H-AM), bin output piawai yang diserlahkan ialah "AB," yang sepadan dengan julat keamatan bercahaya 1400 hingga 1800 mcd. Ini membolehkan pereka bentuk memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka.

4.2 Pembin Warna

Spesifikasi merujuk kepada gambar rajah "Struktur Bin Warna Putih Piawai" (tidak diperincikan sepenuhnya dalam petikan yang diberikan). Biasanya, gambar rajah sedemikian memplot koordinat CIE x dan y dalam segi empat atau rantau yang ditakrifkan pada carta kromatisiti. LED disusun ke dalam bin berdasarkan di mana koordinat warna mereka jatuh dalam rantau ini, memastikan toleransi warna yang ketat, biasanya dalam \u00b10.005 seperti yang dinyatakan dalam bahagian ciri-ciri.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Fizikal

Komponen menggunakan pakej permukaan-pasang PLCC-2 piawai. Lukisan mekanikal (dirujuk dalam kandungan) akan menentukan panjang, lebar, tinggi, jarak lead, dan toleransi yang tepat. Maklumat ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan memastikan pemasangan yang betul.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Bahagian khusus menyediakan corak land (geometri pad pateri) yang disyorkan untuk PCB. Mengikuti garis panduan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, penjajaran sendiri yang betul semasa reflow, dan pemindahan haba yang berkesan dari peranti ke PCB.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Pakej PLCC-2 biasanya mempunyai sudut bertanda atau serong untuk menunjukkan pin katod (negatif). Orientasi polarity yang betul adalah wajib semasa penempatan untuk memastikan peranti berfungsi.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Spesifikasi menentukan suhu pateri maksimum 260\u00b0C selama 30 saat. Ini merujuk kepada suhu puncak yang diukur pada sambungan pateri semasa proses reflow piawai. Profil reflow tipikal dengan peringkat pemanasan awal, rendaman, reflow, dan penyejukan harus diikuti, memastikan suhu pada lead komponen tidak melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik atau lekatan die dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penggunaan

Langkah berjaga-jaga pengendalian umum termasuk menggunakan amalan selamat ESD semasa pemasangan, mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, dan mencegah pencemaran permukaan optik. Peranti ini tidak direka untuk operasi voltan songsang.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Julat suhu penyimpanan ialah -40\u00b0C hingga +110\u00b0C. Tambahan pula, Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) dinilai sebagai Tahap 2. Ini bermakna komponen boleh disimpan dalam persekitaran kering (biasanya<60% Kelembapan Relatif) sehingga satu tahun. Jika beg penghalang kelembapan dibuka atau melebihi had, bahagian mesti dibakar sebelum pateri reflow untuk mengelakkan "popcorning" (retak pakej disebabkan tekanan wap).

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Kaedah pacuan yang paling biasa ialah sumber arus malar atau perintang siri mudah dari rel voltan. Nilai perintang dikira sebagai R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan V_Ftipikal 3.1V dan sasaran 20mA, dengan bekalan 5V, perintang akan menjadi (5V - 3.1V) / 0.02A = 95 Ohm. Perintang yang dinilai sekurang-kurangnya (5V-3.1V)*0.02A = 0.038W harus dipilih, dengan wattan yang lebih tinggi (cth., 1/8W atau 1/4W) untuk margin keselamatan.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma:Gunakan lengkung penyahkadaran arus hadapan. Untuk operasi berterusan pada suhu ambien tinggi, arus mesti dikurangkan untuk mengekalkan suhu titik pateri di bawah 110\u00b0C (di mana arus maksimum ialah 30mA). Kawasan kuprum yang mencukupi di bawah dan di sekitar pad pateri adalah perlu untuk menyerakkan haba.
• Kawalan Arus:Sentiasa pacu LED dengan arus terkawal, bukan voltan tetap, untuk memastikan output cahaya stabil dan mengelakkan pelarian terma.
• Reka Bentuk Optik:Sinaran lebar 120\u00b0 sesuai untuk pencahayaan resap. Untuk cahaya fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan.
• Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai perlindungan 8kV HBM, memasukkan penindasan voltan sementara tambahan pada talian sensitif dalam persekitaran automotif adalah amalan yang baik.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED PLCC-2 generik, pembeza utama peranti ini ialahkelayakan AEC-Q102danjulat suhu operasi yang dilanjutkan (-40\u00b0C hingga +110\u00b0C). Ini tidak tipikal untuk LED gred komersial dan penting untuk pensijilan automotif. Penarafan ESD yang ditentukan (8kV) juga lebih tinggi daripada banyak bahagian piawai. Struktur pembin terperinci menyediakan pengeluar dengan prestasi yang boleh diramal, yang kritikal untuk pengeluaran besar-besaran di mana konsistensi adalah terpenting.

9. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara penarafan "Tipikal" dan "Maksimum"?

J: "Tipikal" ialah nilai purata yang dijangkakan di bawah keadaan piawai. "Maksimum" (atau "Min") ialah had yang dijamin; semua peranti akan berprestasi dalam had ini mengikut spesifikasi datasheet.

S: Bolehkah saya pacu LED ini pada 30mA secara berterusan?

J: Hanya jika suhu pad pateri (T_S) boleh dikekalkan pada atau di bawah 110\u00b0C, mengikut lengkung penyahkadaran. Pada suhu yang lebih tinggi, arus mesti dikurangkan. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, memacu pada atau di bawah 20mA tipikal adalah disyorkan.

S: Koordinat warna ialah (0.3, 0.3). Adakah ini putih tulen?

J: Pada gambar rajah kromatisiti CIE 1931, titik (0.33, 0.33) sering dianggap sebagai titik putih "tenaga sama". Koordinat (0.3, 0.3) menunjukkan putih sejuk dengan anjakan sedikit ke arah biru/hijau, yang merupakan nada biasa dan diingini untuk lampu latar paparan.

S: Apakah maksud MSL 2 untuk proses pengeluaran saya?

J: Komponen MSL 2 mempunyai jangka hayat lantai 1 tahun apabila disimpan pada \u2264 30\u00b0C/60% RH. Selepas beg dibuka, ia harus digunakan dalam masa yang ditentukan (cth., 168 jam) atau dibakar sebelum reflow untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap.

10. Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih yang ditukar fosfor. Cip semikonduktor teras memancarkan cahaya biru apabila arus mengalir merentasi simpang p-nnya (elektroluminesens). Cahaya biru ini memukul lapisan bahan fosfor kuning (atau kuning dan merah) yang didepositkan pada atau berhampiran cip. Fosfor menyerap sebahagian foton biru dan memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang kuning/merah yang lebih panjang. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning/merah yang ditukar dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Warna tepat (putih sejuk, putih neutral, putih suam) ditentukan oleh campuran dan komposisi fosfor.

11. Trend Industri

Pasaran pencahayaan automotif terus memerlukan kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik untuk kejelasan visual yang lebih baik, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Integrasi LED dengan IC pemacu dan sensor ke dalam modul pencahayaan pintar adalah trend yang semakin berkembang. Tambahan pula, terdapat dorongan ke arah tapak kaki pakej yang lebih kecil dan piawai dengan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, walaupun pakej PLCC kekal popular untuk keberkesanan kos dan kebolehpercayaan terbukti dalam aplikasi kuasa sederhana seperti pencahayaan dalaman.