Spesifikasi Teknikal LED Super Merah PLCC-6 A09K-SR1501H-AM - Pakej 3.2x2.8x1.9mm - Voltan 2.15V - Kuasa 0.32W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

A09K-SR1501H-AM ialah diod pemancar cahaya (LED) Super Merah berkeamatan tinggi yang disalut dalam pakej permukaan PLCC-6. Fokus reka bentuk utamanya ialah kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran automotif yang mencabar. Peranti ini menawarkan keamatan cahaya tipikal sebanyak 4500 milikandela (mcd) pada arus pacuan 150mA, menjadikannya sesuai untuk pelbagai fungsi isyarat dan pencahayaan di mana keterlihatan tinggi adalah kritikal. Ciri utama ialah pematuhannya terhadap piawaian kelayakan AEC-Q101, yang mengesahkan ketahanannya untuk kegunaan automotif. Tambahan lagi, ia mematuhi arahan alam sekitar RoHS dan REACH serta mempunyai ketahanan sulfur, meningkatkan jangka hayatnya dalam keadaan operasi yang keras.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan teras LED ini berasal daripada gabungan output optik yang tinggi, sudut pandangan luas 120 darjah, dan kebolehpercayaan gred automotif. Keamatan cahaya yang tinggi memastikan keterlihatan yang sangat baik walaupun dalam keadaan siang hari yang terang, yang penting untuk aplikasi kritikal keselamatan seperti lampu brek. Sudut pandangan yang luas memberikan taburan cahaya yang seragam, meningkatkan kebolehlihatan isyarat dari pelbagai sudut. Sasaran pasaran utama ialah industri automotif, khususnya untuk modul pencahayaan luaran. Kelayakannya menjadikannya pilihan utama bagi pereka yang memerlukan komponen yang memenuhi piawaian kualiti dan jangka hayat automotif yang ketat.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci mengenai parameter elektrik, optik dan terma utama yang dinyatakan dalam lembaran data.

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter fotometrik pusat ialahKeamatan Cahaya (I_V), dinyatakan dengan nilai tipikal 4500 mcd pada I_F=150mA, dengan minimum 3550 mcd dan maksimum 7100 mcd. Julat luas ini diuruskan melalui sistem pembin (diterangkan kemudian). Toleransi pengukuran untuk fluks bercahaya ialah ±8%, dan ia diukur dengan pad terma pada 25°C.Voltan Hadapan (V_F)biasanya 2.15V pada 150mA, dalam julat 1.75V hingga 3.0V. Lembaran data menyatakan bahawa julat V_Fini mewakili 99% daripada output pengeluaran, dengan toleransi pengukuran ±0.05V.Panjang Gelombang Dominan (λ_d)mentakrifkan warna yang dilihat; untuk LED Super Merah ini, ia biasanya 629 nm, dalam julat 627 nm hingga 639 nm, dengan toleransi pengukuran ±1 nm.Sudut Pandangan (2φ)ialah 120 darjah, dengan toleransi ±5 darjah.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Penarafan maksimum mutlak mentakrifkan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku.Arus Hadapan Berterusan Maksimum (I_F)ialah 200 mA.Pelesapan Kuasa (P_d)dinilai pada 600 mW. Parameter terma utama ialahRintangan Terma. Dua nilai diberikan: pengukuran elektrik (R_{th JS el}) sebanyak 50 K/W maks dan pengukuran sebenar (R_{th JS real}) sebanyak 60 K/W maks, kedua-duanya dari simpang ke titik pateri. Nilai "sebenar" yang lebih tinggi adalah lebih konservatif untuk reka bentuk.Suhu Simpang (T_J)tidak boleh melebihi 125°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan adalah dari -40°C hingga +110°C. Peranti ini boleh menahanArus Lonjakan (I_FM)sebanyak 1000 mA untuk denyut ≤10 μs pada kitar tugas rendah (D=0.005). Perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) dinilai pada 8 kV (Model Badan Manusia).

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk mengurus variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini memastikan konsistensi untuk pengguna akhir.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Keamatan cahaya dibinkan menggunakan kod alfanumerik (cth., CB, DA, DB). Lembaran data menyediakan jadual yang luas. Untuk A09K-SR1501H-AM, "kotak hitam yang diserlahkan" menunjukkan bin output yang mungkin. Berdasarkan keamatan tipikal 4500 mcd dan julat (3550-7100 mcd), bin yang berkaitan ialah CA (2800-3550 mcd), CB (3550-4500 mcd), DA (4500-5600 mcd), dan DB (5600-7100 mcd). Bin khusus untuk lot pengeluaran tertentu mesti disahkan dalam maklumat pesanan.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan juga dibinkan menggunakan kod berangka. Sasaran julat untuk LED Super Merah ini ialah 627-630 nm (tipikal 629 nm). Merujuk kepada jadual pembin, kod "2730" sepadan dengan julat 627-630 nm. Bin bersebelahan seperti "3033" (630-633 nm) dan "2427" (624-627 nm) juga mungkin sebahagian daripada sebaran pengeluaran. Toleransi ialah ±1 nm.

4. Analisis Keluk Prestasi

Graf dalam lembaran data menggambarkan bagaimana parameter utama berubah di bawah keadaan operasi yang berbeza, yang penting untuk reka bentuk litar yang kukuh.

4.1 Keluk IV dan Keintensitan Relatif

GrafArus Hadapan vs. Voltan Hadapanmenunjukkan hubungan tak linear tipikal untuk diod. Voltan meningkat dengan arus, bermula sekitar 1.4V pada arus rendah dan mencapai kira-kira 2.15V pada 150mA. GrafKeintensitan Cahaya Relatif vs. Arus Hadapanhampir linear sehingga tipikal 150mA, menunjukkan kecekapan yang baik dalam julat operasi yang disyorkan.

4.2 Kebergantungan Suhu

Suhu memberi kesan ketara kepada prestasi LED. GrafKeintensitan Cahaya Relatif vs. Suhu Simpangmenunjukkan bahawa output berkurangan apabila suhu meningkat. Pada suhu pad pateri operasi maksimum 110°C (lihat keluk penyahkadar), keintensitan relatif adalah kira-kira 60% daripada nilainya pada 25°C. Ini mesti diambil kira dalam reka bentuk terma. GrafVoltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpangmempunyai kecerunan negatif, bermaksud V_Fberkurang apabila suhu meningkat (kira-kira -1.5 mV/°C). GrafPanjang Gelombang Relatif vs. Suhu Simpangmenunjukkan anjakan positif; panjang gelombang meningkat sedikit dengan suhu (lebih kurang +0.05 nm/°C).

3.3 Taburan Spektrum dan Penyahkadar

KelukTaburan Spektrum Relatifmengesahkan sifat monokromatik LED, dengan puncak tajam dalam spektrum merah (~629 nm).Keluk Penyahkadar Arus Hadapanadalah kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri (T_S). Pada suhu titik pateri/sekitaran maksimum 110°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan turun kepada kira-kira 84 mA. Keluk itu juga menentukan arus operasi minimum 20 mA. GrafKeupayaan Pemprosesan Denyut yang Dibenarkanmembolehkan pereka mengira arus operasi denyut tunggal atau denyut yang selamat untuk pelbagai lebar denyut (t_p) dan kitar tugas (D).

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal dan Polarity

LED menggunakan pakej permukaan PLCC-6 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) standard. Lukisan mekanikal menunjukkan pandangan atas dan pandangan sisi dengan dimensi kritikal. Panjang pakej ialah 3.2 mm, lebar 2.8 mm, dan tinggi 1.9 mm. Lukisan dengan jelas menunjukkan tanda polarity (biasanya sudut terpotong atau titik di atas pakej) yang sepadan dengan katod. Orientasi yang betul semasa pemasangan adalah penting.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Corak tanah yang disyorkan (tapak kaki) untuk reka bentuk PCB disediakan. Corak ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul semasa refluks dan menyediakan sambungan terma dan elektrik yang diperlukan. Mematuhi susun atur ini adalah penting untuk hasil pembuatan dan kebolehpercayaan jangka panjang.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks

Lembaran data menentukan profil pateri refluks yang serasi dengan proses bebas plumbum (Pb-free). Suhu pateri puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 240°C harus dihadkan. Graf masa-suhu khusus disediakan, menunjukkan zon pemanasan awal, rendaman, refluks, dan penyejukan. Mengikuti profil ini menghalang kerosakan terma pada pakej LED dan die dalaman.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga umum termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, mencegah pencemaran, dan memastikan peranti tidak dioperasikan melebihi penarafan maksimum mutlaknya. Perhatian khusus harus diberikan kepada perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) semasa pengendalian dan pemasangan, seperti yang ditentukan oleh penarafan 8kV HBM.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Maklumat pesanan biasanya akan termasuk nombor bahagian asas (A09K-SR1501H-AM) bersama kod untuk bin keamatan cahaya dan panjang gelombang tertentu, walaupun format tepat tidak diperincikan dalam petikan yang diberikan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama yang disenaraikan semuanya dalam pencahayaan luaran automotif:Lampu Berhenti Pemasangan Tinggi Tengah (CHMSL), Lampu Belakang, danLampu Berhenti (Brek). Kecerahan tinggi dan warna merahnya sesuai untuk fungsi isyarat keselamatan ini. Ia juga mungkin sesuai untuk aplikasi penunjuk merah lain yang memerlukan kebolehpercayaan tinggi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pertimbangan reka bentuk utama termasuk:
Litar Pacuan:Pemacu arus malar disyorkan untuk mengekalkan output cahaya yang stabil, kerana kecerahan LED adalah fungsi arus, bukan voltan. Litar mesti menghadkan arus kepada maksimum 200 mA berterusan, dengan penyahkadar untuk suhu.
Pengurusan Terma:Susun atur PCB mesti menyediakan laluan terma yang mencukupi dari pad pateri LED ke penyejuk haba atau satah kuprum papan untuk mengekalkan suhu simpang dalam had, terutamanya pada suhu sekitaran tinggi atau arus pacuan tinggi.
Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120° mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) untuk membentuk pancaran untuk aplikasi khusus seperti CHMSL.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED merah bukan automotif standard, pembeza utama A09K-SR1501H-AM ialahkelayakan AEC-Q101danketahanan sulfur. Ini biasanya tidak diuji dalam LED gred komersial. Keintensitan cahaya tipikal yang tinggi (4500 mcd) juga merupakan kelebihan prestasi untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan jarak jauh. Pakej PLCC-6 menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz, prestasi terma, dan kemudahan pemasangan berbanding pakej yang lebih kecil atau lebih besar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari bateri kereta 12V?
J: Tidak. Anda mesti menggunakan litar had arus atau pemacu arus malar. Menyambungkannya terus ke 12V akan menyebabkan aliran arus yang berlebihan, serta-merta memusnahkan LED.
S: Mengapakah output cahaya lebih rendah pada suhu tinggi?
J: Ini adalah ciri asas bahan semikonduktor. Peningkatan suhu meningkatkan rekombinasi bukan sinaran dalam cip LED, mengurangkan kecekapan kuantum dalamannya (output cahaya per unit input elektrik).
S: Apakah maksud "MSL: 2a"?
J: Tahap Kepekaan Kelembapan 2a menunjukkan pakej boleh disimpan dalam persekitaran kering (≤30°C/60% RH) sehingga 4 minggu sebelum ia memerlukan pembakaran sebelum pateri refluks. Ini penting untuk kawalan proses pembuatan.
S: Bagaimanakah saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?
J: Untuk aplikasi kritikal warna (cth., memadankan pelbagai LED dalam lampu belakang), nyatakan bin panjang gelombang yang ketat (cth., 2730). Untuk aplikasi kritikal kecerahan di mana keintensitan minimum menjadi perhatian, nyatakan bin keintensitan cahaya minimum yang memenuhi sasaran reka bentuk anda.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka Bentuk Modul CHMSL.Seorang pereka perlu mencipta CHMSL dengan kecerahan seragam yang memenuhi keperluan fotometrik peraturan. Mereka memilih A09K-SR1501H-AM untuk kebolehpercayaannya. Mereka memutuskan untuk memacu setiap LED pada 100 mA (di bawah titik tipikal 150mA) untuk memastikan jangka hayat panjang dan mengambil kira penyahkadar suhu tinggi. Menggunakan keluk penyahkadar, pada suhu titik pateri maksimum yang dikira 85°C, pacuan 100mA adalah selamat. Mereka mereka bentuk tatasusunan pemacu arus malar. Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan, mereka bekerjasama dengan pembekal untuk mendapatkan LED dari lot pengeluaran tunggal dalam julat keintensitan (cth., bin DA) dan panjang gelombang (bin 2730) tertentu. Susun atur PCB menggunakan reka bentuk pad yang disyorkan dengan via terma yang menyambung ke satah tanah dalaman untuk penyebaran haba.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod pemancar cahaya ialah peranti semikonduktor yang menukar tenaga elektrik terus kepada cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam LED ini, bahan semikonduktor (biasanya berasaskan AlInGaP untuk warna merah/jingga/amber) direkayasa supaya tenaga yang dibebaskan ini dalam bentuk foton (cahaya) dengan panjang gelombang yang sepadan dengan cahaya merah (~629 nm). Pakej plastik menyelaputi dan melindungi cip semikonduktor kecil, termasuk bingkai plumbum untuk sambungan elektrik, dan menggabungkan kanta acuan yang membentuk output cahaya dan menentukan sudut pandangan.

13. Trend Teknologi

Trend dalam pencahayaan LED automotif adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, dan integrasi yang meningkat. Ini membolehkan reka bentuk lampu yang lebih kecil dan lebih bergaya dengan penggunaan tenaga yang lebih rendah. Terdapat juga peralihan ke arah sistem pencahayaan pintar dan adaptif di mana LED individu atau kelompok boleh dikawal secara digital untuk fungsi dinamik. Teknologi semikonduktor asas terus bertambah baik, menawarkan prestasi yang lebih baik merentasi suhu dan jangka hayat operasi yang lebih panjang. Teknologi pembungkusan juga berkembang untuk menyediakan pengurusan terma yang lebih baik dalam faktor bentuk padat, yang penting untuk mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan dalam aplikasi automotif yang terhad ruang.