Spesifikasi LED Biru Ais PLCC-2 - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 3.1V - Kuasa 0.031W - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk LED Biru Ais permukaan-pasang berprestasi tinggi dalam pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Direka terutamanya untuk aplikasi dalaman automotif, komponen ini menawarkan keseimbangan kecerahan, kebolehpercayaan, dan faktor bentuk padat. Ciri-ciri utamanya termasuk keamatan pencahayaan tipikal 355 milikandela (mcd) pada arus hadapan 10mA, sudut pandangan luas 120 darjah, dan pematuhan kepada piawaian automotif dan alam sekitar yang ketat seperti AEC-Q101, RoHS, dan REACH.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini adalah kebolehpercayaannya di bawah keadaan operasi automotif (-40°C hingga +110°C), rintangannya terhadap nyahcas elektrostatik (ESD dinilai pada 8kV HBM), dan tahap kepekaan kelembapannya (MSL 2), yang sesuai untuk proses pemasangan permukaan-pasang standard. Pasaran sasaran adalah dalam sektor elektronik automotif, dengan aplikasi biasa termasuk pencahayaan ambien dalaman, lampu latar untuk suis dan kelompok instrumen, dan penunjuk status. Warna Biru Ais, dengan koordinat CIE tipikal (0.18, 0.23), memberikan tandatangan visual moden dan tersendiri.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi asas menentukan prestasi LED. Arus hadapan (I_F) mempunyai julat operasi yang disyorkan dari 2mA hingga 20mA, dengan 10mA sebagai keadaan ujian tipikal. Pada arus ini, voltan hadapan tipikal (V_F) ialah 3.1V, dengan maksimum 3.75V. Keamatan pencahayaan (I_V) ditentukan dengan minimum 140 mcd, tipikal 355 mcd, dan maksimum 560 mcd pada I_F=10mA. Adalah penting untuk ambil perhatian toleransi pengukuran: fluks bercahaya (±8%) dan voltan hadapan (±0.05V). Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai puncaknya, ialah 120 darjah dengan toleransi ±5°.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Melebihi Penarafan Maksimum Mutlak boleh menyebabkan kerosakan kekal. Arus hadapan berterusan maksimum ialah 20mA, dengan penyebaran kuasa maksimum 75mW. Peranti ini boleh menahan arus lonjakan jangka pendek 300mA untuk denyutan ≤10μs. Suhu simpang (T_J) tidak boleh melebihi 125°C. Pengurusan terma adalah penting; rintangan terma dari simpang ke titik pateri (R_thJS) ialah parameter utama. Datasheet menentukan dua nilai: setara elektrik R_thJS(el)sebanyak 95 K/W dan sebenar R_thJS(real)sebanyak 120 K/W. Susun atur PCB dan penyingkiran haba yang betul adalah perlu untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, terutamanya apabila beroperasi berhampiran arus maksimum.

3. Analisis Keluk Prestasi

3.1 Keluk IV dan Kecekapan Pencahayaan

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen ciri. Voltan meningkat secara tidak linear dengan arus, bermula sekitar 2.8V pada arus yang sangat rendah dan mencapai kira-kira 3.3V pada 20mA. Graf Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya adalah lebih kurang linear dengan arus sehingga titik operasi tipikal, tetapi kecekapan mungkin berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma yang meningkat.

3.2 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED dipengaruhi dengan ketara oleh suhu. Graf Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat. Pada suhu simpang operasi maksimum 125°C, keamatan relatif adalah kira-kira 40% daripada nilainya pada 25°C. Sebaliknya, graf Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan pekali suhu negatif; voltan hadapan turun kira-kira 0.2V apabila suhu meningkat dari 25°C ke 125°C. Graf Anjakan Koordinat Kromatisiti menunjukkan perubahan minima dengan arus tetapi anjakan yang lebih ketara ke arah hijau (peningkatan dalam CIE-y) dengan peningkatan suhu.

3.3 Taburan Spektrum dan Corak Radiasi

Graf Taburan Spektrum Relatif mengesahkan warna Biru Ais, dengan panjang gelombang dominan tipikal sekitar 470-490nm. Gambarajah corak radiasi adalah seperti Lambertian, ciri LED pandangan atas dengan kanta tersebar, memberikan sudut pandangan luas 120 darjah.

4. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

4.1 Pembin Keamatan Pencahayaan

Keamatan pencahayaan dibin menggunakan kod alfanumerik (cth., L1, M2, T1). Bin mengikuti perkembangan logaritma, di mana setiap langkah mewakili kira-kira peningkatan 25% dalam keamatan minimum. Untuk produk ini, bin output yang mungkin diserlahkan, dengan bahagian tipikal (355 mcd) jatuh ke dalam bin T1 (280-355 mcd) atau bin T2 (355-450 mcd). Pereka bentuk mesti mengambil kira julat ini apabila mereka bentuk untuk keperluan kecerahan minimum.

4.2 Pembin Kromatisiti

Warna Biru Ais ditakrifkan dalam rantau tertentu pada rajah kromatisiti CIE 1931. Datasheet menyediakan struktur bin terperinci dengan kod seperti CM0, CM1, CL3, dsb., setiap satunya mentakrifkan kawasan segi empat kecil koordinat (x, y) yang dibenarkan. Koordinat tipikal (0.18, 0.23) terletak dalam struktur ini. Toleransi untuk koordinat kromatisiti ialah ±0.005, memastikan kawalan warna yang ketat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Fizikal

LED ini datang dalam pakej permukaan-pasang PLCC-2 standard. Lukisan mekanikal menentukan dimensi keseluruhan, jarak lead, dan geometri kanta. Dimensi kritikal termasuk tapak pakej dan ketinggian, yang penting untuk susun atur PCB dan pemeriksaan ruang dalam pemasangan akhir.

5.2 Reka Bentuk Pad Pateri dan Polarity yang Disyorkan

Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan paterian yang boleh dipercayai dan kestabilan mekanikal yang betul. Reka bentuk pad mengambil kira pengembangan terma komponen dan pembentukan fillet pateri. Polarity ditanda dengan jelas pada peranti itu sendiri, biasanya dengan penunjuk katod (seperti takuk atau tanda hijau di sebelah katod). Tapak PCB harus termasuk penandaan polarity yang sepadan.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Profil Paterian Refluks

Komponen ini dinilai untuk paterian refluks dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Profil refluks tipikal harus diikuti, dengan fasa pemanasan awal, rendaman, refluks, dan penyejukan yang dikawal untuk mengurangkan kejutan terma dan memastikan pembentukan sendi pateri yang betul. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) ialah 2, bermakna komponen mesti digunakan dalam tempoh satu tahun dari penutupan kilang jika disimpan pada ≤30°C/60% RH, atau mesti dibakar sebelum digunakan jika pembungkusan telah dibuka atau melebihi jangka hayat lantai.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga utama termasuk: mengelakkan penggunaan voltan songsang, kerana peranti tidak direka untuknya; menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan LED untuk mengelakkan arus berlebihan; memastikan suhu simpang maksimum tidak dilebihi dengan mempertimbangkan suhu ambien dan rintangan terma; dan mengikuti prosedur pengendalian ESD yang betul semasa pemasangan disebabkan kepekaan 8kV HBM.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Litar Aplikasi Biasa

Dalam aplikasi biasa, LED didorong oleh sumber arus malar atau, lebih biasa, sumber voltan dengan perintang pembatas arus bersiri. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan V_Ftipikal 3.1V dan I_Fyang dikehendaki 10mA dengan bekalan 5V, perintang akan menjadi (5V - 3.1V) / 0.01A = 190Ω. Perintang standard 200Ω akan sesuai. Untuk pendim PWM, pastikan frekuensi cukup tinggi (biasanya >100Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.

7.2 Reka Bentuk untuk Persekitaran Automotif

Untuk bahagian dalaman automotif, pertimbangkan julat suhu operasi yang luas. Keluk penyahkadar arus hadapan adalah penting: apabila suhu pad pateri meningkat, arus berterusan maksimum yang dibenarkan berkurangan. Sebagai contoh, pada suhu pad pateri maksimum 110°C, arus maksimum ialah 20mA. Pereka bentuk harus beroperasi di bawah keluk ini untuk kebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Juga, pertimbangkan lonjakan voltan berpotensi dalam sistem elektrik kenderaan dan laksanakan litar perlindungan yang sesuai jika perlu.

8. Perbandingan Teknikal dan Soalan Lazim

8.1 Perbezaan daripada Produk Serupa

Berbanding dengan LED PLCC-2 generik, pembeza utama produk ini adalah kelayakan AEC-Q101 untuk penggunaan automotif, pembin kromatisiti Biru Ais khusus, dan pencirian terperinci merentasi suhu dan arus. Penarafan ESD 8kV dan tahap MSL 2 juga menunjukkan ketahanan yang sesuai untuk persekitaran pembuatan automatik berkeandalan tinggi.

8.2 Soalan Lazim

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

J: Ya, tetapi hanya jika suhu pad pateri (T_S) dikekalkan pada atau di bawah 25°C, mengikut keluk penyahkadar. Dalam kebanyakan aplikasi praktikal dengan suhu ambien yang tinggi, anda harus menyahkadar arus. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, mereka bentuk untuk I_F= 10mA atau lebih rendah adalah disyorkan.



S: Apakah perbezaan antara R_thJS(el)dan R_thJS(real)?

J: R_thJS(el)diperoleh daripada pengukuran elektrik (perubahan voltan hadapan dengan kuasa), manakala R_thJS(real)diukur secara langsung menggunakan penderia terma. Untuk pemodelan terma yang tepat, terutamanya pada arus yang lebih tinggi, nilai R_thJS(real)sebanyak 120 K/W harus digunakan.



S: Bagaimanakah saya mentafsir kod pembin semasa membuat pesanan?

J: Nombor bahagian termasuk kod untuk bin keamatan dan warna. Anda mesti menentukan bin yang diperlukan berdasarkan keperluan kecerahan dan keseragaman warna aplikasi anda. Jika tidak dinyatakan, pengilang akan membekalkan bahagian dari bin standard.

9. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk lampu latar penunjuk gear automotif menggunakan LED ini. Keperluan adalah untuk pencahayaan Biru Ais seragam merentasi empat simbol. Langkah reka bentuk akan melibatkan: 1) Menentukan keamatan pencahayaan yang diperlukan setiap LED berdasarkan kecekapan pandu cahaya dan kecerahan panel yang dikehendaki, kemungkinan memilih LED dari bin keamatan tertentu (cth., T1 atau T2). 2) Mereka bentuk litar pemacu arus malar yang mampu beroperasi dari sistem 12V kenderaan, mengimbangi lonjakan buangan beban. 3) Mencipta susun atur PCB dengan pad pateri yang disyorkan, memastikan pelepasan terma dan lebar surih yang mencukupi untuk arus pemacu. 4) Melaksanakan pendim PWM yang dikawal oleh bas CAN kenderaan untuk melaraskan kecerahan berdasarkan keadaan cahaya ambien. 5) Mengesahkan keseragaman warna dengan menentukan bin kromatisiti ketat (cth., CM2/CL4) untuk semua LED dalam pemasangan.