Spesifikasi LED Super Merah PLCC-2 - 2.0x1.25x0.8mm - Voltan 2.0V - Kuasa 40mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk LED Super Merah permukaan-pasang berkeamatan tinggi dalam pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Direka terutamanya untuk aplikasi dalaman automotif yang menuntut, komponen ini menggabungkan prestasi yang boleh dipercayai dengan pematuhan piawaian industri. Saiznya yang padat dan pembinaan yang teguh menjadikannya sesuai untuk fungsi pencahayaan kritikal dalam kabin kenderaan yang mempunyai ruang terhad.

Kelebihan teras LED ini termasuk sudut pandangan luas 120 darjah untuk pencahayaan seragam, keamatan cahaya tipikal 600 milikandela (mcd) pada arus pacuan piawai 20mA, dan pematuhan dengan piawaian automotif dan alam sekitar yang ketat seperti AEC-Q102, RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen. Gabungan ini meletakkannya sebagai pilihan yang boleh dipercayai untuk pereka yang mencari ketahanan dan prestasi dalam persekitaran automotif.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-Ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama menentukan julat prestasi LED. Arus hadapan (IF) mempunyai titik operasi tipikal 20mA, dengan minimum 5mA dan penarafan maksimum mutlak 50mA. Pada 20mA, voltan hadapan tipikal (VF) ialah 2.0V, berjulat dari minimum 1.75V hingga maksimum 2.75V. Operasi voltan rendah ini menyumbang kepada penggunaan kuasa yang cekap.

Output fotometrik utama dicirikan oleh keamatan cahaya (IV) 600 mcd (tipikal), dengan minimum 450 mcd dan maksimum mencecah 1120 mcd di bawah keadaan ujian piawai. Pancaran cahaya adalah dalam spektrum Super Merah, dengan panjang gelombang dominan (λd) tipikal pada 630 nm, berbeza antara 627 nm dan 639 nm. Sudut pandangan luas 120 darjah (toleransi ±5°) memastikan taburan cahaya yang luas dan sekata, yang amat penting untuk pencahayaan panel dan penunjuk.

2.2 Penarafan Terma dan Maksimum Mutlak

Pengurusan terma adalah kritikal untuk ketahanan LED. Peranti ini mempunyai dua nilai rintangan terma: rintangan terma sebenar (Rth JS real) 160 K/W (maks) dan rintangan terma elektrik (Rth JS el) 125 K/W (maks). Nilai-nilai ini menunjukkan kenaikan suhu per watt kuasa yang diserakkan dari simpang ke titik pateri.

Penarafan maksimum mutlak menentukan had operasi yang tidak boleh dilampaui untuk mengelakkan kerosakan kekal. Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 137 mW. Peranti ini boleh menahan arus lonjakan (IFM) 100 mA untuk denyut ≤ 10 μs dengan kitar tugas yang sangat rendah (0.005). Suhu simpang (TJ) tidak boleh melebihi 125°C, manakala julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40°C hingga +110°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk aplikasi automotif. Kepekaan ESD (HBM) dinilai pada 2 kV.

3. Analisis Keluk Prestasi

3.1 Hubungan Spektrum dan Arus-Voltan

Graf taburan spektrum relatif menunjukkan keluk pancaran sempit dan berpuncak berpusat sekitar 630 nm, yang merupakan ciri LED merah ketulenan tinggi. Keluk arus hadapan berbanding voltan hadapan (IF-VF) menunjukkan ciri eksponen diod. Graf keamatan cahaya relatif berbanding arus hadapan menunjukkan peningkatan output cahaya yang hampir linear dengan arus sehingga titik tipikal 20mA, dengan penurunan beransur-ansur pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan terma yang meningkat.

3.2 Kebergantungan Suhu

Prestasi relatif kepada suhu adalah pertimbangan reka bentuk utama. Graf keamatan cahaya relatif berbanding suhu simpang menunjukkan korelasi negatif; apabila suhu meningkat, output cahaya berkurangan. Ini adalah tingkah laku tipikal untuk LED. Sebaliknya, voltan hadapan menunjukkan pekali suhu negatif, berkurangan secara linear apabila suhu simpang meningkat. Panjang gelombang dominan juga berubah dengan suhu, biasanya meningkat (anjakan merah) apabila simpang menjadi lebih panas. Keluk-keluk ini adalah penting untuk mereka bentuk litar dengan pampasan suhu untuk mengekalkan kecerahan dan warna yang konsisten.

3.3 Pengurangan Kadar dan Operasi Denyut

Keluk pengurangan kadar arus hadapan adalah penting untuk kebolehpercayaan. Ia menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri (TS). Sebagai contoh, pada suhu pad pateri 110°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan ialah 35mA. Graf juga menentukan arus operasi minimum 5mA. Carta keupayaan pemprosesan denyut yang dibenarkan memberikan panduan untuk operasi berdenyut, menunjukkan arus denyut puncak yang dibenarkan untuk pelbagai lebar denyut dan kitar tugas, yang berguna untuk aplikasi pemultipleksan atau pendim PWM.

4. Penjelasan Sistem Pembin

LED ini disusun ke dalam bin berdasarkan tiga parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran dan untuk pemadanan reka bentuk.

4.1 Pembin Keamatan Cahaya

Keamatan cahaya dikategorikan ke dalam bin alfanumerik dari L1 (11.2-14 mcd) hingga GA (18000-22400 mcd). Untuk nombor bahagian khusus ini (65-21-SR0200H-AM), bin output yang mungkin diserlahkan dan berada dalam julat U1 (450-560 mcd) dan U2 (560-710 mcd), selari dengan spesifikasi tipikal 600 mcd. Ini membolehkan pereka memilih bahagian dengan toleransi kecerahan yang lebih ketat jika diperlukan.

4.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan dibinkan menggunakan kod empat digit. Bin meliputi spektrum luas dari 459 nm hingga 639 nm. Bin yang relevan untuk LED Super Merah ini diserlahkan dalam julat 627-639 nm, khususnya meliputi kod 2730 (627-630 nm), 3033 (630-633 nm), 3336 (633-636 nm), dan 3639 (636-639 nm). Ini memastikan konsistensi warna merentasi kumpulan pengeluaran yang berbeza.

4.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibinkan menggunakan kod empat digit yang mewakili voltan minimum dan maksimum dalam persepuluh volt. Bin berjulat dari 1012 (1.00-1.25V) hingga 2730 (2.70-3.00V). Untuk LED ini denganVFtipikal 2.0V, bin yang berkemungkinan adalah 1720 (1.75-2.00V) dan 2022 (2.00-2.25V). Memadankan bin voltan boleh memudahkan reka bentuk litar had arus dalam tatasusunan selari.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej permukaan-pasang PLCC-2 piawai. Lukisan mekanikal (yang dimaksudkan oleh rujukan bahagian "Dimensi Mekanikal") biasanya akan menunjukkan pakej dengan dua lead di sisi bertentangan. Dimensi kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, jarak lead, dan saiz/kedudukan kanta epoksi terbentuk. Pakej ini direka untuk keserasian dengan proses pateri alir balik dan pick-and-place automatik yang biasa digunakan dalam pembuatan elektronik volum tinggi.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Spesifikasi menyatakan suhu pateri alir balik maksimum 260°C selama 30 saat. Ini merujuk kepada suhu puncak yang diukur pada lead/sambungan pateri. Profil alir balik yang disyorkan biasanya akan disediakan, menggariskan peringkat pemanasan awal, rendaman, alir balik, dan penyejukan untuk mengelakkan kejutan terma dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan struktur dalaman atau kanta epoksi LED.

6.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Tapak pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan kestabilan mekanikal yang betul dan pembentukan fillet pateri. Reka bentuk pad ini mengoptimumkan kekuatan sambungan pateri dan laluan pemindahan haba dari pad terma LED (jika ada) atau lead ke papan litar bercetak (PCB). Mengikuti susun atur ini adalah penting untuk hasil pembuatan dan kebolehpercayaan jangka panjang.

6.3 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga umum termasuk mengelakkan penggunaan alat tajam semasa pengendalian untuk mengelakkan kerosakan pada kanta atau lead. Penyimpanan harus dalam persekitaran kering, anti-statik mengikut penarafan MSL (Tahap Kepekaan Kelembapan) 3, yang memerlukan pembakaran komponen jika ia telah terdedah kepada keadaan ambien melebihi jangka hayat lantai sebelum pateri alir balik. Pendedahan langsung kepada cahaya UV berkeamatan tinggi atau bahan kimia tertentu juga harus dielakkan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

Seperti yang ditunjukkan dalam PDF, aplikasi utama ialahPencahayaan Dalaman Automotif. Ini termasuk pencahayaan untuk suis papan pemuka, pemegang pintu, penunjuk gear, kawalan sistem audio, dan pencahayaan ambien. Aplikasi utama kedua ialahPencahayaan Kluster, merujuk kepada kluster instrumen atau tolok papan pemuka, di mana pencahayaan belakang yang konsisten dan boleh dipercayai untuk ikon, jarum, dan simbol amaran diperlukan.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Apabila mereka bentuk dengan LED ini, pertimbangkan perkara berikut: Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau pemacu arus malar untuk menetapkan arus hadapan, biasanya pada 20mA untuk kecerahan nominal. Ambil kira bin voltan hadapan dan toleransinya apabila mengira nilai perintang atau voltan output pemacu. Pertimbangkan pengurusan terma, terutamanya dalam ruang tertutup atau suhu ambien tinggi; gunakan keluk pengurangan kadar untuk melaraskan arus pacuan maksimum. Untuk pencahayaan seragam merentasi pelbagai LED, pilih komponen dari bin keamatan cahaya dan panjang gelombang yang sama atau bersebelahan. Sudut pandangan luas mengurangkan keperluan untuk optik sekunder dalam banyak aplikasi pencahayaan resap.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED PLCC-2 bukan automotif generik, pembeza utama komponen ini adalah kelayakan formalnya. Kelayakan AEC-Q102 menandakan ia telah lulus satu set ujian tekanan yang ditakrifkan untuk peranti optoelektronik diskret dalam aplikasi automotif, termasuk hayat operasi suhu tinggi, kitaran suhu, dan ketahanan kelembapan. Penarafan Kelas Ketegasan Kakisan B1 menunjukkan rintangan yang dipertingkatkan kepada gas kakisan seperti sulfur, yang mungkin hadir dalam beberapa persekitaran automotif. Gabungan sudut pandangan luas 120 darjah dan keamatan tipikal 600mcd menawarkan keseimbangan yang baik antara kecerahan dan penyebaran untuk aplikasi dalaman.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA untuk kecerahan lebih?

J: Walaupun penarafan maksimum mutlak ialah 50mA, arus operasi tipikal ialah 20mA. Memacu pada 30mA adalah mungkin tetapi akan meningkatkan suhu simpang dan mempercepatkan penyusutan lumen. Anda mesti merujuk keluk pengurangan kadar berdasarkan suhu pad pateri aplikasi anda untuk memastikan suhu simpang kekal di bawah 125°C.

S: Apakah perbezaan antara rintangan terma sebenar dan elektrik?

J: Rintangan terma sebenar (Rth JS real) diukur menggunakan penderia suhu fizikal. Rintangan terma elektrik (Rth JS el) dikira menggunakan pekali suhu voltan hadapan LED. Untuk tujuan reka bentuk, nilai yang lebih konservatif (lebih tinggi), 160 K/W dalam kes ini, harus digunakan untuk analisis terma kes terburuk.

S: Adakah diod perlindungan songsang diperlukan?

J: Spesifikasi menyatakan peranti "Tidak direka untuk operasi songsang." Menggunakan voltan songsang boleh merosakkannya. Dalam litar di mana voltan songsang mungkin berlaku (contohnya, dalam senario buangan beban automotif), perlindungan luaran seperti diod bersiri atau diod TVS sangat disyorkan.

10. Kes Reka Bentuk Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk lampu belakang untuk panel kawalan iklim automotif dengan 10 penunjuk yang sama. Setiap penunjuk menggunakan satu LED. Voltan bekalan ialah sistem nominal 12V kenderaan. Untuk memastikan ketahanan, reka bentuk mensasarkan suhu pad pateri maksimum 85°C. Dari keluk pengurangan kadar, pada 85°C, arus berterusan maksimum adalah kira-kira 45mA. Memilih titik operasi selamat 15mA setiap LED memberikan margin dan mengurangkan tekanan terma. DenganVFtipikal 2.0V, nilai perintang bersiri yang diperlukan untuk setiap LED pada bekalan 12V ialah (12V - 2.0V) / 0.015A = 667 Ω (gunakan nilai piawai 680 Ω). Penyerakan kuasa per perintang ialah (10V)^2 / 680Ω ≈ 0.147W, jadi perintang 1/4W mencukupi. Untuk memastikan keseragaman warna dan kecerahan, nyatakan LED dari bin keamatan cahaya yang sama (contohnya, U1) dan bin panjang gelombang dominan yang sama (contohnya, 2730) semasa perolehan.

11. Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya (LED), peranti simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi bahan khusus lapisan semikonduktor (biasanya berdasarkan Aluminium Gallium Arsenida - AlGaAs untuk LED merah) menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pakej PLCC-2 membungkus cip semikonduktor, memberikan perlindungan mekanikal, menggabungkan kanta epoksi terbentuk yang membentuk output cahaya untuk mencapai sudut pandangan 120 darjah, dan menawarkan lead untuk sambungan elektrik dan penyerakan haba.

12. Trend Industri

Trend dalam pencahayaan dalaman automotif terus ke arah integrasi yang lebih tinggi, kawalan yang lebih pintar, dan pengalaman pengguna yang dipertingkatkan. LED semakin digunakan bukan hanya untuk fungsi tetapi untuk suasana dan penjenamaan. Ini mendorong permintaan untuk LED dengan kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), pembin warna dan kecerahan yang lebih ketat untuk penampilan konsisten, dan metrik kebolehpercayaan yang dipertingkatkan untuk sepadan dengan jaminan kenderaan yang lebih lama. Terdapat juga integrasi yang semakin meningkat bagi LED dengan pemacu terbina dalam atau IC kawalan (seperti iC-LED) untuk memudahkan reka bentuk litar dan membolehkan ciri lanjutan seperti kebolehalamatan individu untuk kesan pencahayaan dinamik. Komponen yang diterangkan di sini, dengan kelayakan automotif dan prestasi konsistennya, sesuai dengan lapisan asas ekosistem yang berkembang ini, menyediakan sumber cahaya mentah yang boleh dipercayai untuk sistem pencahayaan mudah dan kompleks.