Spesifikasi LED Putih Sejuk PLCC-2 - 3.1mm x 2.8mm x 1.9mm - Voltan 3.1V - Kuasa 0.062W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED prestasi tinggi permukaan-pasang yang menggunakan pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran yang mencabar, menampilkan suhu warna Putih Sejuk. Sasaran reka bentuk utamanya adalah untuk aplikasi dalaman automotif, di mana output cahaya yang konsisten, sudut pandangan yang luas, dan pembinaan yang kukuh adalah sangat penting. LED ini layak mengikut piawaian AEC-Q102 untuk semikonduktor optoelektronik diskret dalam aplikasi automotif, memastikan ia memenuhi keperluan kualiti dan kebolehpercayaan yang ketat untuk kitaran suhu, ketahanan kelembapan, dan operasi jangka panjang.

Kelebihan teras komponen ini termasuk faktor bentuk yang padat, kecekapan bercahaya yang sangat baik untuk saiz pakejnya, dan sudut pandangan yang sangat luas iaitu 120 darjah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi lampu latar dan penunjuk di mana penyebaran cahaya adalah penting. Ia juga mematuhi peraturan alam sekitar utama termasuk piawaian RoHS, REACH, dan bebas halogen, menjadikannya pilihan yang sesuai untuk reka bentuk elektronik moden dengan sekatan bahan yang ketat.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai arus hadapan (I_F) 20mA. Keamatan bercahaya tipikal ialah 1800 milikandela (mcd), dengan nilai minimum yang ditetapkan 900 mcd dan maksimum sehingga 3550 mcd bergantung pada bin pengeluaran. Voltan hadapan (V_F) biasanya berukuran 3.1V, dengan julat dari 2.5V hingga 3.75V. Parameter ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Panjang gelombang dominan dicirikan oleh koordinat kromatisiti CIE 1931, dengan nilai x dan y tipikal sekitar 0.3, mentakrifkan titik Putih Sejuknya. Toleransi ±0.005 digunakan pada koordinat ini.

Peranti ini mempunyai sudut pandangan lebar (2φ) 120 darjah, ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncaknya. Ciri ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan sekata di kawasan yang luas.

2.2 Had Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, peranti ini tidak boleh dikendalikan melebihi Had Maksimum Mutlaknya. Arus hadapan berterusan maksimum ialah 30 mA, dengan disipasi kuasa maksimum 112 mW. Untuk denyut pendek (≤10 μs, kitar tugas 0.005), arus lonjakan (I_FM) 250 mA dibenarkan. Suhu simpang (T_J) tidak boleh melebihi 125°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40°C hingga +110°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk persekitaran automotif.

Pengurusan terma adalah kritikal untuk prestasi dan jangka hayat LED. Spesifikasi menyatakan dua nilai rintangan terma: rintangan terma sebenar (R_{th JS real}) dari simpang ke titik pateri adalah maksimum 130 K/W, manakala nilai terbitan kaedah elektrik (R_{th JS el}) ialah 100 K/W. Susun atur PCB yang betul dengan pelega terma dan kawasan kuprum yang mencukupi adalah perlu untuk mengekalkan suhu titik pateri yang rendah, seperti yang ditunjukkan dalam keluk penurunan arus hadapan.

2.3 Spesifikasi Kebolehpercayaan dan Pematuhan

LED ini menunjukkan pembinaan yang kukuh dengan keupayaan menahan Nyahcas Elektrostatik (ESD) 8 kV (Model Badan Manusia, HBM). Ia dinilai untuk Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3, menunjukkan ia boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang sehingga 168 jam sebelum pateri refluks. Tambahan pula, ia memenuhi Kelas Kekukuhan Kakisan B1, meningkatkan ketahanannya terhadap atmosfera kakisan. Pematuhan penuh dengan piawaian RoHS, EU REACH, dan bebas halogen (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm) disahkan.

3. Analisis Keluk Prestasi

3.1 Keluk IV dan Kecekapan Bercahaya

Graf arus hadapan vs. voltan hadapan (I-V) menunjukkan hubungan eksponen ciri. Pada titik operasi tipikal 20mA, voltan adalah kira-kira 3.1V. Pereka menggunakan keluk ini untuk memilih komponen pemacu yang sesuai. Graf keamatan bercahaya relatif vs. arus hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus melebihi titik operasi tipikal, dan operasi melebihi 30mA tidak disyorkan. Keluk penurunan arus hadapan adalah penting untuk reka bentuk terma, menunjukkan bagaimana arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu pad pateri meningkat melebihi 25°C.

3.2 Kebergantungan Suhu dan Ciri-ciri Spektrum

Graf keamatan bercahaya relatif vs. suhu simpang menunjukkan penurunan output cahaya yang dijangkakan apabila suhu meningkat, ciri biasa LED. Keluk voltan hadapan relatif vs. suhu simpang mempunyai cerun negatif, yang boleh digunakan dalam beberapa litar untuk pengesanan suhu. Graf anjakan koordinat kromatisiti vs. kedua-dua arus dan suhu menunjukkan variasi minima, menunjukkan kestabilan warna yang baik di bawah keadaan operasi yang berbeza. Graf ciri-ciri panjang gelombang menggambarkan taburan kuasa spektrum relatif, tipikal LED putih penukar fosfor dengan pam biru dan pancaran fosfor kuning yang luas.

3.3 Keupayaan Operasi Denyut

Graf keupayaan pemprosesan denyut yang dibenarkan memberikan panduan untuk memandu LED dengan arus denyut lebih tinggi daripada maksimum DC. Ia memplot amplitud arus hadapan (I_FA) terhadap lebar denyut (t_p) untuk pelbagai kitar tugas (D). Ini membolehkan pereka mencapai kecerahan serta-merta yang lebih tinggi untuk aplikasi strobo atau isyarat tanpa melebihi had kuasa purata.

4. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini tersedia dalam kumpulan tersusun berdasarkan keamatan bercahaya dan koordinat kromatisiti untuk memastikan konsistensi dalam reka bentuk aplikasi.

4.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya disusun ke dalam banyak bin yang ditetapkan oleh kod alfanumerik (cth., L1, L2, M1... sehingga GA). Setiap bin mentakrifkan julat minimum dan maksimum keamatan bercahaya tertentu yang diukur dalam milikandela (mcd). Untuk nombor bahagian khusus ini, bin output yang mungkin diserlahkan dan termasuk julat dari 1120 mcd hingga 3550 mcd (bin AA hingga CA), dengan nilai tipikal 1800 mcd jatuh dalam bin BA (1800-2240 mcd). Toleransi pengukuran ±8% digunakan.

4.2 Pembin Koordinat Kromatisiti

Warna Putih Sejuk disusun mengikut sistem koordinat CIE 1931 (x, y). Spesifikasi menyediakan jadual yang menyenaraikan pelbagai kod bin (cth., PK0, HK0, NK0) dan kawasan segi empat yang sepadan ditakrifkan oleh empat set koordinat (x, y). Ini membolehkan pereka memilih LED dengan titik warna yang dikawal ketat untuk aplikasi di mana padanan warna adalah kritikal, seperti dalam kelompok papan pemuka atau suis lampu latar.

5. Maklumat Mekanikal, Pembungkusan dan Pemasangan

5.1 Dimensi Mekanikal dan Polarity

LED ini dibungkus dalam pakej permukaan-pasang PLCC-2 piawai. Lukisan mekanikal (dirujuk dalam PDF) menentukan dimensi tepat, termasuk panjang keseluruhan, lebar, tinggi, jarak lead, dan toleransi. Pakej ini biasanya mempunyai kanta acuan. Polarity ditunjukkan oleh tanda katod, selalunya takuk atau titik pada pakej, yang mesti diselaraskan dengan betul dengan tapak PCB.

5.2 Tapak PCB dan Pateri yang Disyorkan

Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan prestasi terma yang optimum. Ini termasuk dimensi untuk pad logam dan pad terma (jika ada). Profil pateri refluks ditentukan, dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Pematuhan kepada profil ini adalah perlu untuk mengelakkan kerosakan pakej atau degradasi bahan dalaman.

5.3 Langkah Berjaga-jaga Pembungkusan dan Pengendalian

Komponen dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gelendong yang sesuai untuk mesin pemasangan pick-and-place automatik. Langkah berjaga-jaga untuk penggunaan termasuk prosedur pengendalian ESD piawai (menggunakan gelang pergelangan tangan dan stesen kerja dibumikan), mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, dan mencegah pencemaran. Kriteria ujian ketahanan sulfur khusus juga mungkin digariskan untuk aplikasi dalam persekitaran dengan kandungan sulfur tinggi.

6. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pencahayaan dalaman automotif. Ini termasuk lampu latar untuk kelompok instrumen, butang sistem infotainmen, panel kawalan iklim, dan pencahayaan ambien kabin umum. Ia juga sesuai untuk lampu latar suis dalam pelbagai peranti elektronik dan tujuan penunjuk umum di mana sudut pandangan lebar dan cahaya putih sejuk dikehendaki.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar dan Terma

Pereka mesti melaksanakan litar pemacu arus malar untuk memastikan output cahaya stabil dan jangka hayat LED yang panjang, kerana kecerahan LED adalah fungsi arus, bukan voltan. Perintang siri boleh digunakan untuk aplikasi mudah, tetapi pemacu aktif disyorkan untuk persekitaran voltan automotif (cth., sistem 12V). Reka bentuk terma tidak boleh dirunding. PCB mesti menyediakan laluan terma yang mencukupi dari pad pateri LED ke kawasan kuprum yang lebih besar atau penyejuk untuk mengekalkan suhu simpang jauh di bawah maksimum 125°C, terutamanya apabila beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.

6.3 Pertimbangan Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah bermakna cahaya dipancarkan dalam corak Lambertian yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan pancaran yang lebih fokus, optik sekunder seperti kanta atau pandu cahaya mesti digunakan. Interaksi corak pancaran LED dengan elemen optik ini mesti disimulasikan atau diprototaip untuk mencapai kesan pencahayaan yang dikehendaki.

7. Perbandingan Teknikal dan Panduan Pemilihan

Apabila memilih LED untuk aplikasi dalaman automotif, pembeza utama untuk bahagian ini termasuk kelayakan AEC-Q102, sudut pandangan lebar, dan bin keamatan bercahaya tertentu. Berbanding dengan LED gred bukan automotif, komponen ini menawarkan kebolehpercayaan terbukti di bawah kejutan terma, kelembapan, dan tekanan operasi jangka panjang. Pakej PLCC-2 menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz, output cahaya, dan kemudahan pemasangan berbanding dengan pakej skala cip yang lebih kecil atau peranti melalui-lubang yang lebih besar.

8. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah tujuan maklumat pembin?

J: Pembin memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam kumpulan pengeluaran. Untuk aplikasi yang menggunakan pelbagai LED bersebelahan (seperti panel lampu latar), menentukan bin yang ketat untuk keamatan bercahaya dan koordinat kromatisiti menghalang perbezaan yang kelihatan dalam kecerahan atau warna antara LED individu.

S: Bolehkah saya memandu LED ini terus dari bekalan 5V atau 12V?

J: Tidak. LED adalah peranti berkuasa arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan lebih tinggi daripada voltan hadapannya akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, berpotensi memusnahkannya serta-merta. Anda mesti sentiasa menggunakan mekanisme pembatas arus, seperti perintang atau IC pemacu LED khusus.

S: Mengapa spesifikasi rintangan terma penting?

J: Rintangan terma mengukur sejauh mana haba boleh keluar dari simpang LED. Nilai yang lebih rendah bermakna penyingkiran haba yang lebih baik. Melebihi suhu simpang maksimum mengurangkan output bercahaya dengan ketara dan memendekkan jangka hayat operasi LED dengan drastik. Penyejuk haba yang betul, seperti yang dipandu oleh rintangan terma dan keluk penurunan, adalah penting untuk prestasi yang boleh dipercayai.

S: Apakah maksud MSL 3 untuk penyimpanan dan pengendalian?

J: MSL (Tahap Kepekaan Kelembapan) 3 bermakna pakej boleh menyerap tahap kelembapan yang merosakkan jika terdedah kepada keadaan ambien selama lebih daripada 168 jam (7 hari). Selepas masa ini, atau jika beg tertutup asal dibuka, komponen mesti dibakar mengikut profil yang ditentukan sebelum ia boleh dipateri refluks dengan selamat untuk mengelakkan "popcorning" atau delaminasi dalaman.

9. Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih penukar fosfor. Cip semikonduktor teras memancarkan cahaya biru apabila pincang hadapan (elektroluminesens). Cahaya biru ini menyerang lapisan bahan fosfor kuning (atau kuning dan merah) yang didepositkan pada atau berhampiran cip. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai spektrum yang lebih luas dengan panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah). Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya penukaran fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Nisbah tepat pancaran biru kepada fosfor menentukan suhu warna berkaitan (CCT), dalam kes ini, Putih Sejuk.

10. Trend dan Konteks Industri

Trend dalam pencahayaan dalaman automotif adalah ke arah integrasi yang lebih tinggi, pencahayaan dinamik, dan pengalaman ambien yang diperibadikan. Walaupun LED diskret seperti komponen PLCC-2 ini kekal penting untuk lampu latar suis dan penunjuk asas, terdapat peningkatan penggunaan jalur LED fleksibel, LED RGB boleh dialamatkan, dan teknologi pandu cahaya maju untuk mencipta permukaan cahaya yang lancar. Tambahan pula, permintaan untuk kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt) dan indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik berterusan, mendorong kemajuan dalam teknologi fosfor dan reka bentuk cip. Kelayakan automotif yang ketat (AEC-Q102) dan pematuhan alam sekitar (bebas halogen) yang diserlahkan dalam spesifikasi ini mencerminkan fokus menyeluruh industri terhadap kebolehpercayaan, jangka hayat, dan tanggungjawab alam sekitar.