Dokumen Teknikal LED Ais Biru PLCC-2 Gred Automotif - Sudut Pandangan 120° - 355mcd @ 10mA - 3.0V

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk LED Ais Biru permukaan-pasang berketahanan tinggi dalam pakej PLCC-2. Direka terutamanya untuk aplikasi dalaman automotif yang mencabar, komponen ini menggabungkan prestasi optik yang konsisten dengan pembinaan teguh sesuai untuk persekitaran yang keras. Kelebihan utamanya termasuk kelayakan kepada piawaian AEC-Q101 untuk komponen automotif, pematuhan kepada arahan alam sekitar RoHS dan REACH, serta set ciri fotometrik dan elektrik yang seimbang. Pasaran sasaran adalah elektronik automotif, khususnya untuk pencahayaan ambien dalaman, lampu latar untuk suis, penunjuk, dan elemen antara muka manusia-mesin lain di mana kebolehpercayaan dan output warna yang konsisten adalah kritikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Prestasi teras ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai arus hadapan (IF) 10mA. Pada arus ini, keamatan cahaya tipikal ialah 355 millicandelas (mcd), dengan minimum 140 mcd dan maksimum 560 mcd mengikut struktur pembin. Voltan hadapan (VF) biasanya berukuran 3.00V, dalam julat 2.75V hingga 3.75V. Peranti memancarkan warna Ais Biru, dengan koordinat kromatisiti CIE 1931 tipikal x=0.19 dan y=0.25. Sudut pandangan lebar 120 darjah memastikan keterlihatan yang baik dari pelbagai perspektif. Pengukuran fluks bercahaya mempunyai toleransi ±8%, dan toleransi koordinat kromatisiti ialah ±0.005.

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 20mA, dengan had penyerakan kuasa 75mW. Ia boleh menahan arus lonjakan 300mA untuk denyutan ≤10μs pada kitar tugas rendah. Suhu simpang (Tj) tidak boleh melebihi 125°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40°C hingga +110°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk persekitaran automotif. Dua nilai rintangan terma disediakan: RthJS(el) elektrik 125 K/W dan RthJS(sebenar) sebenar 200 K/W, yang penting untuk pengurusan haba dalam reka bentuk aplikasi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Output peranti dikategorikan ke dalam bin untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Jadual pembin terperinci mentakrifkan kumpulan untuk keamatan cahaya, dari L1 (11.2-14 mcd) sehingga GA (18000-22400 mcd). Nombor bahagian spesifik yang diliputi dalam lembaran data ini, 57-11-IB0100L-AM, sepadan dengan bin dalam julat yang diserlahkan dalam jadual, dengan nilai tipikal 355 mcd jatuh ke dalam bin T1 (280-355 mcd). Ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka.

3.2 Pembin Warna

Lembaran data ini merujuk kepada carta struktur bin warna Ais Biru piawai (perwakilan grafik tidak diperincikan sepenuhnya dalam teks yang disediakan). Carta ini akan mentakrifkan variasi yang dibenarkan dalam koordinat CIE x dan y untuk memastikan semua peranti berlabel "Ais Biru" berada dalam julat warna yang boleh diterima secara visual. Koordinat tipikal (0.19, 0.25) berfungsi sebagai sasaran nominal dalam bin yang ditakrifkan ini.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Graf menunjukkan hubungan antara arus hadapan (IF) dan voltan hadapan (VF) pada 25°C. Lengkung ini adalah ciri diod, menunjukkan peningkatan eksponen dalam arus sebaik sahaja voltan hadapan melebihi ambang (lebih kurang 2.7V). Data ini penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.

4.2 Keamatan Cahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Graf ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat dengan arus hadapan, tetapi tidak semestinya dalam cara yang linear sempurna, terutamanya apabila arus menghampiri penarafan maksimum. Ia membantu pereka memahami pertukaran kecekapan apabila memacu LED pada tahap arus yang berbeza.

4.3 Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Simpang

Graf kritikal untuk kebolehpercayaan, ia menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Pada suhu simpang maksimum 125°C, keamatan cahaya relatif jauh lebih rendah daripada pada 25°C. Ini menekankan kepentingan pengurusan haba yang berkesan untuk mengekalkan kecerahan yang konsisten.

4.4 Anjakan Kromatisiti vs. Suhu dan Arus

Graf berasingan memplot anjakan dalam koordinat CIE x dan y terhadap kedua-dua suhu simpang dan arus hadapan. Anjakan ini, walaupun mungkin kecil, adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi warna yang ketat, kerana warna yang dilihat pada LED boleh berubah dengan keadaan operasi.

4.5 Penurunan Arus Hadapan dan Pengendalian Denyut

Lengkung penurunan menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu pad pateri. Sebagai contoh, pada suhu pad maksimum 110°C, arus mesti dikurangkan kepada 20mA. Carta keupayaan pengendalian denyut mentakrifkan arus lonjakan yang dibenarkan untuk pelbagai lebar denyutan dan kitar tugas, yang penting untuk menahan arus masuk atau skema operasi berdenyut.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti menggunakan pakej permukaan-pasang PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Jenis pakej ini menawarkan kestabilan mekanikal yang baik dan profil rendah. Lembaran data termasuk lukisan dimensi mekanikal terperinci (dirujuk tetapi tidak diperincikan sepenuhnya dalam teks yang disediakan), yang menentukan panjang, lebar, tinggi, jarak lead, dan dimensi fizikal kritikal lain yang diperlukan untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Susun Atur Pad Pateri Disyorkan

Corak pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, sambungan elektrik yang boleh dipercayai, dan penyerakan haba optimum semasa operasi. Mengikuti susun atur ini adalah penting untuk hasil pembuatan dan kebolehpercayaan jangka panjang.

6.2 Profil Pateri Alir Semula

Komponen ini dinilai untuk pateri alir semula dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Pematuhan kepada profil suhu terkawal (pra-panas, rendaman, alir semula, penyejukan) adalah perlu untuk mengelakkan kejutan terma dan kerosakan pada die atau pakej LED.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Peranti dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri yang sesuai untuk pemasangan automatik, seperti pita dan gegelung. Nombor bahagian 57-11-IB0100L-AM mengikuti sistem pengekodan spesifik di mana "57-11" mungkin menunjukkan keluarga/saiz pakej, "IB" menandakan warna Ais Biru, "0100" mungkin berkaitan dengan pembin prestasi, dan "L-AM" boleh menentukan jenis pembungkusan atau varian lain. Bahagian maklumat pesanan akan memperincikan kuantiti gegelung, lebar pita, dan orientasi.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama adalah pencahayaan dalaman automotif. Ini termasuk lampu latar papan pemuka, pencahayaan ambien ruang kaki atau konsol, lampu latar untuk suis sentuh mekanikal atau kapasitif, penunjuk gear, dan pelbagai lampu penunjuk status. Kelayakan AEC-Q101nya menjadikannya sesuai untuk persekitaran keras dan kitaran suhu ini.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pemacu Arus:Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan LED. Arus pemacu nominal ialah 10mA, tetapi litar harus direka untuk tidak pernah melebihi 20mA maksimum mutlak di bawah sebarang keadaan, dengan mengambil kira toleransi dan kesan suhu.

Pengurusan Haba:Susun atur PCB mesti memudahkan penyerakan haba. Gunakan reka bentuk pad pateri yang disyorkan, sambungkan via terma ke satah tanah dalaman jika mungkin, dan elakkan meletakkan LED berhampiran komponen lain yang menjana haba. Pantau suhu pad pateri untuk kekal dalam had lengkung penurunan.

Perlindungan ESD:Walaupun peranti mempunyai penarafan ESD Model Badan Manusia (HBM) 8kV, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan masih disyorkan. Dalam aplikasi sensitif, perlindungan ESD luaran tambahan pada PCB mungkin bijak.

Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120° memberikan pancaran lebar. Untuk cahaya fokus, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) akan diperlukan. Koordinat warna Ais Biru harus dipertimbangkan apabila dipadankan dengan pandu cahaya atau penyebar untuk mengelakkan anjakan warna yang tidak diingini.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED PLCC-2 generik, pembeza utama peranti ini adalah kelayakan gred automotifnya (AEC-Q101) dan pematuhan kepada RoHS/REACH. Struktur pembin terperinci untuk kedua-dua keamatan dan warna memberikan konsistensi yang lebih tinggi, yang kritikal dalam dalaman automotif di mana pelbagai LED digunakan dalam jarak dekat. Set lengkap graf penurunan dan prestasi merentasi suhu membolehkan reka bentuk yang lebih teguh dan boleh diramal berbanding dengan bahagian yang ditentukan hanya pada suhu bilik.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 20mA secara berterusan?

J: Anda boleh, tetapi hanya jika suhu pad pateri dikekalkan pada atau di bawah 25°C, yang selalunya tidak praktikal. Anda mesti merujuk lengkung penurunan arus hadapan (Seksyen 4.5). Pada suhu pad yang lebih realistik 80°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan jauh lebih rendah daripada 20mA.

S: Mengapakah keamatan cahaya tipikal diberikan pada 10mA, bukan arus maksimum?

J: 10mA mewakili keadaan ujian piawai yang mengimbangi output cahaya yang baik dengan kecekapan dan jangka hayat. Beroperasi pada arus maksimum mutlak (20mA) meningkatkan tekanan, mengurangkan jangka hayat, dan menjana lebih banyak haba, yang seterusnya mengurangkan output cahaya (seperti yang dilihat dalam graf suhu).

S: Bagaimanakah saya mentafsir dua nilai rintangan terma yang berbeza (125 K/W dan 200 K/W)?

J: Rintangan terma elektrik (125 K/W) diperoleh daripada parameter elektrik sensitif suhu (voltan hadapan). Rintangan terma sebenar (200 K/W) diukur secara langsung melalui kenaikan suhu pada kes. Untuk reka bentuk terma kes terburuk, nilai yang lebih tinggi (200 K/W) harus digunakan.

S: Koordinat warna beralih dengan suhu. Betapa signifikannya ini untuk aplikasi saya?

J: Graf dalam Seksyen 4.3 dan 4.4 mengukur anjakan ini. Untuk kebanyakan aplikasi penunjuk umum, anjakan mungkin boleh diabaikan. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi di mana padanan warna tepat antara pelbagai LED adalah kritikal (contohnya, panel lampu latar multi-LED), anda mesti memastikan semua LED berada pada suhu yang sama semasa operasi untuk mengekalkan keseragaman warna.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Lampu Latar Suis Automotif.Sekumpulan empat suis pada konsol tengah memerlukan lampu latar Ais Biru. Reka bentuk memerlukan kecerahan dan warna yang seragam.Pelaksanaan:1) Tentukan LED dari bin keamatan dan warna yang sama (contohnya, bin T1) untuk meminimumkan variasi awal. 2) Pacu semua LED dengan sumber arus malar yang sama ditetapkan kepada 8-10mA untuk memastikan keadaan pemacu yang sepadan dan memanjangkan hayat. 3) Reka susun atur PCB untuk menyediakan tuangan kuprum yang simetri dan mencukupi di sekeliling pad pateri setiap LED untuk menyamakan penyerakan haba. 4) Gunakan pandu cahaya atau filem penyebar yang direka untuk sudut pandangan 120° untuk menggabungkan cahaya dari empat sumber diskret menjadi satu kawasan bercahaya yang seragam. 5) Sahkan reka bentuk merentasi julat suhu automotif penuh (-40°C hingga +85°C ambien) untuk memeriksa tahap variasi kecerahan dan anjakan warna yang boleh diterima.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya (LED) semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi tenaga jurang jalurnya dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip semikonduktor (biasanya berdasarkan InGaN untuk warna biru/putih). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi spesifik lapisan semikonduktor dan fosfor (jika digunakan) menentukan panjang gelombang, dan seterusnya warna, cahaya yang dipancarkan. Pakej PLCC-2 menempatkan die semikonduktor kecil, memberikan perlindungan mekanikal, menggabungkan cawan pemantul untuk mengarahkan cahaya, dan termasuk kanta plastik acuan yang membentuk pancaran dan menentukan sudut pandangan.

13. Trend dan Konteks Teknologi

Industri LED terus berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), penampilan warna yang lebih baik, dan kebolehpercayaan yang lebih besar. Untuk dalaman automotif, trend termasuk penggunaan saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, pakej skala cip), integrasi yang lebih tinggi (LED dengan pemacu atau pengawal terbina dalam), dan penggunaan bahan termaju untuk prestasi yang lebih baik pada suhu tinggi. Terdapat juga penekanan yang semakin meningkat terhadap kawalan digital tepat warna dan keamatan untuk sistem pencahayaan ambien dinamik. LED PLCC-2 ini mewakili teknologi matang, difahami dengan baik, dan sangat boleh dipercayai yang membentuk tulang belakang banyak reka bentuk pencahayaan automotif semasa, mengimbangi prestasi, kos, dan kebolehpercayaan lapangan yang terbukti.