Spesifikasi LED Putih Sejuk PLCC-6 - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 3.2V - Kuasa 0.48W - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED Putih Sejuk pemasangan permukaan berprestasi tinggi dalam pakej PLCC-6 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka untuk aplikasi yang mencabar, terutamanya dalam sektor automotif, di mana kebolehpercayaan dan prestasi dalam keadaan teruk adalah sangat penting. Kelebihan utamanya termasuk keamatan cahaya yang tinggi, sudut pandangan yang luas, dan pembinaan teguh yang memenuhi piawaian gred automotif.

Pasaran sasaran utama adalah pencahayaan automotif, merangkumi kedua-dua aplikasi luaran seperti lampu siang hari, lampu kedudukan, dan pencahayaan dalaman seperti lampu papan pemuka, pencahayaan ambien, dan lampu latar suis. Kelayakan produk kepada AEC-Q101 dan pematuhan dengan arahan RoHS dan REACH menekankan kesesuaiannya untuk rantaian bekalan automotif global.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama ditakrifkan di bawah keadaan tipikal arus hadapan (I_F) 150 mA dan suhu ambien 25°C.

• Arus Hadapan (I_F):Arus operasi yang disyorkan ialah 150 mA, dengan penarafan mutlak maksimum 200 mA. Arus minimum 20 mA diperlukan untuk operasi.
• Keamatan Cahaya (I_V):Nilai tipikal ialah 10,000 milikandela (mcd) pada 150 mA, dengan minimum 7,100 mcd dan maksimum sehingga 18,000 mcd bergantung pada bin. Toleransi pengukuran ialah ±8%.
• Voltan Hadapan (V_F):Biasanya 3.2 volt, julat dari minimum 2.50 V hingga maksimum 3.75 V pada 150 mA. Toleransi pengukuran voltan ialah ±0.05V.
• Sudut Pandangan:Sudut lebar 120 darjah (2θ_½) memastikan taburan cahaya yang luas dan seragam.
• Koordinat Kromatisiti (CIE x, y):Koordinat tipikal ialah (0.3, 0.3). Toleransi untuk koordinat ini ialah ±0.005.

2.2 Penarafan Terma dan Maksimum Mutlak

Memahami had adalah penting untuk reka bentuk yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (P_d):Maksimum 750 mW.
• Suhu Simpang (T_j):Maksimum mutlak 125°C.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Julat dari -40°C hingga +110°C.
• Rintangan Terma:Rintangan terma simpang-ke-titik pateri ditentukan sebagai 40 K/W (sebenar) dan 30 K/W (elektrik).
• Kepekaan ESD (HBM):Dinilai pada 8 kV, menunjukkan keteguhan pengendalian yang baik.
• Arus Surge (I_FM):Boleh menahan denyutan 750 mA untuk ≤10 µs pada kitar tugas rendah.

3. Penjelasan Sistem Binning

Output LED dikategorikan kepada bin untuk memastikan konsistensi. Pereka bentuk mesti memilih bin yang sesuai untuk keperluan aplikasi mereka.

3.1 Binning Keamatan Cahaya

Keamatan cahaya dibin menggunakan kod alfanumerik (cth., L1, EA, FB). Jadual yang disediakan menyenaraikan bin dari L1 (11.2-14 mcd) sehingga GA (18000-22400 mcd). Untuk produk khusus ini, bin output yang mungkin diserlahkan, dengan keamatan tipikal 10,000 mcd jatuh dalam bin EA (7100-9000 mcd) atau EB (9000-11200 mcd). Bin tepat mesti disahkan dari maklumat pesanan.

3.2 Binning Kromatisiti (Warna)

Warna putih dibin mengikut koordinat CIE 1931 (x, y). Spesifikasi menentukan bin tertentu (cth., 64A, 64B, 64C, 64D, 60A, 60B) dengan sempadan koordinat yang ketat dan julat suhu warna berkaitan (CCT), biasanya sekitar 6240K hingga 6680K, yang sepadan dengan rupa putih sejuk. Koordinat tipikal (0.3, 0.3) akan jatuh dalam salah satu bin yang ditakrifkan ini.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Graf taburan spektrum relatif menunjukkan puncak di kawasan panjang gelombang biru, tipikal untuk LED putih yang ditukar fosfor. Graf corak sinaran mengesahkan taburan seperti Lambertian dengan sudut pandangan 120 darjah di mana keamatan jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya.

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

Graf menggambarkan hubungan eksponen. Pada 150 mA, voltan adalah lebih kurang 3.2V. Lengkung ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu had arus.

4.3 Keamatan Cahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Output cahaya meningkat dengan arus tetapi tidak secara linear. Graf menunjukkan keamatan relatif tepu pada arus yang lebih tinggi, menekankan kepentingan beroperasi dalam julat yang disyorkan untuk kecekapan dan jangka hayat.

4.4 Kebergantungan Suhu

Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Simpang:Output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Pada suhu simpang maksimum 125°C, keamatan relatif adalah jauh lebih rendah daripada pada 25°C. Pengurusan terma yang mencukupi adalah kritikal untuk mengekalkan kecerahan.

Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang:Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu. Ini boleh digunakan untuk pemantauan suhu tidak langsung dalam beberapa aplikasi.

Anjakan Kromatisiti vs. Suhu dan Arus:Graf menunjukkan bagaimana koordinat CIE x dan y berubah dengan kedua-dua suhu simpang dan arus hadapan. Anjakan umumnya kecil tetapi mesti dipertimbangkan dalam aplikasi kritikal warna.

4.5 Penurunan Arus Hadapan dan Pengendalian Denyut

Lengkung penurunan menentukan arus hadapan maksimum yang dibenarkan apabila suhu pad pateri (T_S) meningkat. Sebagai contoh, pada T_S100°C, maksimum I_Fialah 110 mA. Carta keupayaan pengendalian denyut menunjukkan arus hadapan puncak yang dibenarkan (I_FA) untuk pelbagai lebar denyut (t_p) dan kitar tugas (D).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Mekanikal

LED menggunakan pakej pemasangan permukaan PLCC-6 standard. Dimensi tepat (panjang, lebar, tinggi) dan jarak lead ditakrifkan dalam lukisan mekanikal (Bahagian 7 PDF asal). Garis besar pakej adalah penting untuk reka bentuk tapak kaki PCB.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Reka bentuk corak land disediakan untuk memastikan pateri yang betul, pemindahan haba, dan kestabilan mekanikal. Mengikuti cadangan ini mengelakkan 'tombstoning' dan meningkatkan kebolehpercayaan sendi pateri.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Pakej PLCC-6 mempunyai penanda sudut atau ciri lain untuk menunjukkan katod. Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi litar.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Profil reflow khusus disyorkan, dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Profil yang mematuhi JEDEC ini mengelakkan kerosakan terma pada pakej plastik dan die.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

• Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 8 kV HBM, langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian.
• Kawalan Arus:Sentiasa pacu LED dengan sumber arus malar, bukan voltan malar, untuk mengelakkan pelarian haba.
• Pengurusan Terma:Reka PCB dengan pelega haba yang mencukupi, menggunakan reka bentuk pad yang disyorkan dan mungkin via terma untuk meleraikan haba.
• Rintangan Sulfur:Peranti ini diperhatikan mempunyai keteguhan sulfur, ciri penting untuk persekitaran automotif di mana gas mengandungi sulfur boleh menghakis komponen bersadur perak.
• MSL (Tahap Kepekaan Kelembapan):Dinilai MSL 2. Ini bermakna komponen mesti digunakan dalam tempoh 1 tahun dari tarikh meterai dan dibakar jika terdedah kepada keadaan ambien melebihi jangka hayat lantai sebelum reflow.

7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Luar Automotif:Lampu Siang Hari (DRL), lampu penanda sisi, lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL). Kecerahan tinggi dan sudut lebar adalah bermanfaat.
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Lampu latar kelompok instrumen, butang sistem infotainmen, jalur pencahayaan ambien, lampu kubah.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu:Pemacu arus malar pensuisan atau linear diperlukan. Kira perintang had arus yang diperlukan atau tetapan pemacu berdasarkan V_Ftipikal dan voltan bekalan.
• Optik:Sudut lebar 120 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pandu cahaya) untuk mengkolimasi atau membentuk pancaran untuk aplikasi tertentu.
• Reka Bentuk Terma:Gunakan rintangan terma (R_thJS) dan lengkung penurunan untuk mengira suhu simpang yang dijangkakan. Pastikan T_jkekal di bawah 125°C di bawah semua keadaan operasi. Helaian haba pada PCB mungkin diperlukan untuk operasi arus tinggi atau suhu ambien tinggi.
• Pemilihan Bin:Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan atau warna yang konsisten merentasi pelbagai LED, tentukan bin yang ketat untuk keamatan cahaya dan koordinat kromatisiti.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah penggunaan kuasa tipikal LED ini?

J: Pada titik operasi tipikal 150 mA dan 3.2V, kuasa ialah P = I_F* V_F= 0.150 A * 3.2 V = 0.48 Watt.

S: Bagaimana saya mentafsir bin keamatan cahaya 'EA'?

J: Bin 'EA' sepadan dengan julat keamatan cahaya 7,100 hingga 9,000 mcd apabila diukur pada 150 mA. Mana-mana LED yang dilabel dengan bin ini akan mempunyai keamatan dalam julat tersebut.

S: Bolehkah LED ini digunakan dalam litar automotif 12V secara langsung?

J: Tidak. LED memerlukan pemacu arus malar. Menyambungkannya terus ke sumber 12V akan menyebabkan aliran arus yang berlebihan, memusnahkan peranti serta-merta. Litar had arus atau IC pemacu LED khusus mesti digunakan.

S: Apakah maksud 'Keteguhan sulfur'?

J: Ia menunjukkan bahawa bahan pembungkusan dan kemasan LED adalah tahan terhadap kakisan yang disebabkan oleh gas mengandungi sulfur (biasa dalam persekitaran perindustrian dan beberapa automotif), meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang.

9. Contoh Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk modul lampu siang hari (DRL) menggunakan LED ini.

Langkah-langkah:

1. Tentukan Keperluan:Sasarkan keamatan cahaya per LED, corak pancaran, voltan operasi (cth., sistem 12V kenderaan).
2. Pilih Pemacu:Pilih IC pemacu LED arus malar 'buck' gred automotif yang boleh menerima input 9-16V dan menyampaikan output 150 mA yang stabil.
3. Pengiraan Terma:Anggarkan suhu PCB. Jika ambien di bawah bonet boleh mencapai 85°C, gunakan lengkung penurunan. Pada T_S= 95°C, maksimum I_Fialah ~200 mA. Beroperasi pada 150 mA memberikan margin keselamatan. Kira sama ada kawasan kuprum PCB mencukupi untuk mengekalkan T_Sdi bawah paras ini.
4. Reka Bentuk Optik:Pasangkan LED dengan kanta TIR (Pantulan Dalaman Jumlah) untuk mengkolimasi output 120 darjah menjadi pancaran terkawal yang sesuai untuk DRL.
5. Spesifikasi Bin:Untuk rupa seragam, tentukan bin kromatisiti tunggal yang ketat (cth., 64B) dan bin keamatan cahaya (cth., EB) untuk semua LED dalam modul.