Spesifikasi LED Merah PLCC-2 - 65-21-UR0200H-AM - Gred Automotif - 1120mcd @ 20mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

65-21-UR0200H-AM ialah LED merah berkeamatan tinggi yang dibungkus dalam pakej permukaan-mount PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) yang padat. Komponen ini direka khas untuk aplikasi pencahayaan dalaman automotif yang mencabar, menawarkan gabungan output pencahayaan tinggi, sudut pandangan lebar, dan kebolehpercayaan yang kukuh. Fokus reka bentuk utamanya adalah pada pencahayaan papan pemuka, kluster instrumen, dan pencahayaan ambien dalaman umum di mana ketekalan warna dan kecerahan adalah kritikal di bawah pelbagai keadaan persekitaran.

Kelebihan teras LED ini termasuk kelayakannya kepada piawaian ketat AEC-Q102 untuk peranti optoelektronik diskret dalam aplikasi automotif, memastikan prestasi dan jangka hayat di bawah keadaan teruk yang biasa bagi bahagian dalam kenderaan. Ia mempunyai keamatan pencahayaan tipikal 1120 millicandelas (mcd) pada arus pacu standard 20mA, dipadankan dengan sudut pandangan lebar 120 darjah untuk keterlihatan yang cemerlang. Tambahan pula, produk ini mematuhi arahan alam sekitar RoHS, REACH dan bebas halogen, menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan bahan yang ketat.

Pasaran sasaran adalah secara eksklusif sektor automotif, dengan aplikasi yang dinyatakan secara jelas untuk pencahayaan dalaman automotif dan paparan kluster. Fokus ini menentukan spesifikasi yang dipertingkatkan untuk julat suhu, perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD), dan kebolehpercayaan jangka panjang berbanding LED gred komersial standard.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Fotometrik dan Elektrik

Prestasi elektrik dan optik ditakrifkan di bawah keadaan ujian standard (Ts=25°C). Arus ke hadapan (I_F) mempunyai had maksimum mutlak 50mA, titik operasi tipikal 20mA, dan arus operasi minimum yang dicadangkan 5mA. Pada 20mA, keamatan pencahayaan (I_V) berjulat dari minimum 710mcd ke tipikal 1120mcd, dengan maksimum yang ditetapkan sehingga 1800mcd, menunjukkan variasi prestasi yang berpotensi merentasi bin pengeluaran. Voltan ke hadapan (V_F) pada arus ini adalah antara 1.75V dan 2.75V, dengan nilai tipikal 2.0V. Panjang gelombang dominan (λ_d) adalah dalam spektrum merah, ditetapkan dari 612nm hingga 627nm, dengan nilai tipikal 622nm. Sudut pandangan (2θ_½) adalah konsisten 120 darjah, dengan toleransi yang dinyatakan ±5°.

2.2 Parameter Terma dan Kebolehpercayaan

Pengurusan haba adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Peranti ini mempunyai dua nilai rintangan haba yang ditetapkan: rintangan haba "Sebenar" (R_{th JS real}) maksimum 160 K/W dan rintangan haba "Elektrik" (R_{th JS el}) maksimum 125 K/W. Perbezaan ini berkemungkinan berasal dari metodologi pengukuran, dengan kaedah elektrik menjadi amalan industri biasa untuk anggaran. Suhu simpang maksimum mutlak (T_J) ialah 125°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40°C hingga +110°C, yang penting untuk aplikasi automotif yang mesti berfungsi dalam iklim melampau. Peranti ini boleh menahan denyut ESD (Model Badan Manusia) sehingga 2kV, memberikan tahap perlindungan pengendalian asas.

2.3 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Penyerakan kuasa maksimum (P_d) ialah 137 mW. Keupayaan arus lonjakan (I_FM) ialah 100mA untuk denyut ≤10μs dengan kitar tugas yang sangat rendah (D=0.005). Peranti ini tidak direka untuk operasi pincang songsang. Suhu pateri maksimum semasa reflow ialah 260°C selama 30 saat, yang merupakan profil standard untuk proses pateri bebas plumbum.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan ketekalan dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Spesifikasi menyediakan jadual binning terperinci untuk tiga parameter utama.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

Keamatan pencahayaan dibinning menggunakan sistem kod alfanumerik (cth., L1, L2, M1... sehingga GA). Setiap bin merangkumi julat minimum dan maksimum keamatan pencahayaan tertentu dalam millicandelas (mcd). Untuk 65-21-UR0200H-AM, bin output yang mungkin diserlahkan dan termasuk V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), AA (1120-1400 mcd), dan AB (1400-1800 mcd). Ini membolehkan pereka memilih bahagian berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi mereka, dengan toleransi pengukuran bersamaan ±8%.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan, yang menentukan warna cahaya merah yang dilihat, juga dibinning. Bin dikenal pasti oleh kod empat digit (cth., 1215, 1518, 1821). Setiap kod sepadan dengan julat panjang gelombang 3-nanometer. Untuk bahagian khusus ini, bin yang mungkin ialah 1215 (612-615 nm), 1518 (615-618 nm), 1821 (618-621 nm), 2124 (621-624 nm), 2427 (624-627 nm), dan 2730 (627-630 nm). Toleransi untuk pengukuran panjang gelombang dominan ialah ±1nm. Binning yang ketat ini memastikan keseragaman warna merentasi pelbagai LED dalam paparan atau tatasusunan pencahayaan.

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dibinning menggunakan kod seperti 1517, 1720, 2022, dsb., mewakili julat voltan dalam kenaikan 0.25V (cth., 1.50-1.75V, 1.75-2.00V, 2.00-2.25V). Mengetahui bin V_Fadalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu arus yang cekap dan menguruskan penyerakan kuasa.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi termasuk beberapa graf yang menggambarkan bagaimana parameter utama berubah dengan keadaan operasi.

4.1 Keluk IV dan Keamatan Pencahayaan Relatif

Graf Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan menunjukkan hubungan eksponen tipikal, penting untuk memilih perintang pembatas arus atau pemacu arus malar yang sesuai. Graf Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Ke Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara super-linear dengan arus sehingga satu titik, tetapi beroperasi melebihi 20mA yang disyorkan boleh mengurangkan kecekapan dan meningkatkan haba.

4.2 Kebergantungan Suhu

Beberapa graf memperincikan kesan haba. Keluk Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat—pertimbangan kritikal untuk aplikasi automotif di mana suhu ambien boleh menjadi tinggi. Graf Voltan Ke Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan V_Fmempunyai pekali suhu negatif, berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu. Sifat ini kadangkala boleh digunakan untuk penderiaan suhu tidak langsung. Graf Panjang Gelombang Dominan vs. Suhu Simpang menunjukkan anjakan merah sedikit (peningkatan dalam panjang gelombang) apabila suhu meningkat.

4.3 Taburan Spektrum dan Penurunan Kadar

Graf Taburan Spektrum Relatif mengesahkan output merah monokromatik berpusat sekitar 622nm. Keluk Penurunan Kadar Arus Ke Hadapan adalah penting untuk reka bentuk terma; ia menunjukkan arus ke hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu pad pateri meningkat. Sebagai contoh, pada suhu pad 110°C, arus berterusan maksimum hanya 35mA. Graf Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan memberikan garis panduan untuk memacu LED dengan arus denyut pada pelbagai kitar tugas, membenarkan kecerahan segera yang lebih tinggi dalam aplikasi berbilang.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED menggunakan pakej permukaan-mount PLCC-2 standard. Walaupun lukisan mekanikal tepat dari halaman 15 tidak diterbitkan semula di sini, dimensi PLCC-2 tipikal terkenal dalam industri. Pakej ini termasuk badan plastik acuan dengan dua pin. Polarity ditunjukkan oleh bentuk pakej atau tanda di bahagian atas, dengan katod biasanya dikenal pasti. Spesifikasi juga termasuk susun atur "Pad Pateri yang Disyorkan" pada halaman 16, yang penting untuk reka bentuk PCB untuk memastikan pateri yang betul, pelepasan haba, dan kestabilan mekanikal.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Komponen ini direka untuk proses pateri reflow yang serasi dengan pateri bebas plumbum. Profil yang ditetapkan pada halaman 16 (Profil Pateri Reflow) membenarkan suhu puncak 260°C sehingga 30 saat. Ini adalah profil IPC/JEDEC standard. Pereka mesti memastikan proses pemasangan mereka kekal dalam had ini untuk mengelakkan kerosakan pakej atau degradasi die dalaman dan ikatan wayar. Bahagian "Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan" (halaman 19) berkemungkinan mengandungi arahan pengendalian, penyimpanan, dan pembersihan yang penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan, seperti mengelakkan pendedahan kepada persekitaran yang mengandungi sulfur yang boleh menghakis pin bersalut perak (dirujuk oleh "Kriteria Ujian Sulfur" pada halaman 20).

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

"Maklumat Pembungkusan" (halaman 17) memperincikan bagaimana LED dibekalkan, biasanya pada pita pembawa timbul yang dililit ke dalam gegelung, sesuai untuk peralatan pemasangan pick-and-place automatik. Nombor bahagian 65-21-UR0200H-AM mengikuti sistem pengekodan dalaman yang berkemungkinan merangkumi maklumat tentang jenis pakej, warna, bin prestasi, dan atribut lain. Bahagian "Maklumat Pesanan" (halaman 14) akan memberikan kod pesanan khusus yang sepadan dengan bin keamatan pencahayaan, panjang gelombang, dan voltan ke hadapan yang berbeza, membenarkan pemilihan tepat untuk pengeluaran.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Seperti yang dinyatakan, aplikasi utama adalah Pencahayaan Dalaman Automotif dan Kluster Instrumen. Ini termasuk lampu latar untuk butang, suis, dan ikon pada konsol tengah, pencahayaan untuk pemegang pintu dan ruang kaki, dan, yang paling kritikal, sebagai lampu penunjuk dan amaran dalam kluster instrumen. Sudut pandangan lebar 120 darjah menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana LED mungkin tidak dilihat secara terus.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Apabila mereka bentuk dengan LED ini, jurutera mesti mempertimbangkan beberapa faktor:Pemacu Arus:Gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus yang ditetapkan untuk 20mA (tipikal) untuk memastikan kecerahan dan jangka hayat yang konsisten.Pengurusan Haba:Keluk penurunan kadar mesti dihormati. Pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi untuk mengalirkan haba dari pad pateri, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi seperti papan pemuka kereta di bawah cahaya matahari langsung.Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan lebar mungkin memerlukan pandu cahaya atau penyebar untuk membentuk pancaran untuk tujuan penunjuk tertentu.Perlindungan ESD:Walaupun dinilai untuk 2kV HBM, memasukkan perlindungan ESD asas pada PCB adalah amalan yang baik untuk elektronik automotif.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED merah PLCC-2 komersial standard, 65-21-UR0200H-AM membezakannya sendiri melalui kelayakan gred automotifnya. Pembeza utama termasuk:Kelayakan AEC-Q102:Ini melibatkan satu siri ujian tekanan (jangka hayat operasi suhu tinggi, kitaran suhu, rintangan kelembapan, dsb.) yang tidak dilalui oleh bahagian komersial.Julat Suhu Diperluas:Operasi dari -40°C hingga +110°C melebihi julat tipikal -40°C hingga +85°C atau +100°C bahagian komersial.Kekukuhan Kakisan:Spesifikasi "Kelas B1" untuk kekukuhan kakisan menunjukkan ujian terhadap pencemar gas tertentu yang biasa dalam persekitaran automotif.Binning dan Spesifikasi yang Lebih Ketat:Parameter biasanya ditetapkan dengan toleransi yang lebih ketat dan binning yang lebih komprehensif untuk memastikan ketekalan di peringkat sistem.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 50mA secara berterusan?

J: Tidak. Had Maksimum Mutlak 50mA adalah had tekanan. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, anda mesti mengikuti keluk penurunan kadar berdasarkan suhu pad pateri. Pada keadaan ambien tipikal, 20mA adalah arus berterusan yang disyorkan.

S: Apakah perbezaan antara rintangan haba "Sebenar" dan "Elektrik"?

J: Kaedah "Elektrik" menggunakan voltan ke hadapan sensitif suhu sebagai proksi untuk mengira rintangan haba dan biasa digunakan untuk spesifikasi. Kaedah "Sebenar" mungkin melibatkan pengukuran haba yang lebih langsung. Untuk tujuan reka bentuk, menggunakan nilai yang lebih tinggi (160 K/W) adalah lebih konservatif untuk pengiraan haba.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin keamatan pencahayaan (cth., AA) dalam pesanan?

J: Kod bin menjamin keamatan pencahayaan LED jatuh dalam julat yang ditetapkan untuk bin tersebut (cth., AA = 1120-1400 mcd). Anda mesti memesan kod bin khusus yang diperlukan untuk ketekalan kecerahan aplikasi anda.

S: Adakah diod perlindungan songsang diperlukan?

J: Ya. Spesifikasi menyatakan dengan jelas peranti ini "Tidak direka untuk operasi songsang." Diod penyekat secara bersiri atau diod selari merentasi LED adalah penting jika terdapat sebarang kemungkinan voltan songsang dikenakan, yang biasa dalam sistem kuasa automotif.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk amaran merah "Semak Enjin" untuk kluster instrumen automotif.

Pemilihan:65-21-UR0200H-AM dipilih untuk pematuhan AEC-Q102, kecerahan tinggi, dan warna merahnya. Bin panjang gelombang dalam julat 612-621nm mungkin dipilih untuk penampilan merah standard.

Reka Bentuk Litar:Bekalan kuasa kluster ialah 12V nominal (boleh berjulat dari 9V hingga 16V). Perintang bersiri ringkas dipilih untuk keberkesanan kos. Menggunakan V_Ftipikal 2.0V pada 20mA: R = (12V - 2.0V) / 0.020A = 500Ω. Perintang standard 510Ω dipilih, menghasilkan arus ~19.6mA, yang boleh diterima. Kadar kuasa perintang dikira: P = I²R = (0.0196)²* 510 ≈ 0.2W, jadi perintang 1/4W adalah mencukupi.

Semakan Terma:LED akan dipasang pada PCB kluster. Dengan mengandaikan ambien maksimum dalam kereta 85°C dan kenaikan suhu PCB yang dikira 15°C pada pad, suhu pad ialah 100°C. Merujuk kepada keluk penurunan kadar, arus berterusan maksimum yang dibenarkan pada 100°C adalah lebih kurang 40mA. Arus reka bentuk kami ~20mA adalah jauh dalam had ini, memberikan margin keselamatan yang baik.

Reka Bentuk Optik:Paip cahaya atau topi penyebar kecil direka untuk memandu cahaya dari LED SMD pada PCB ke ikon penunjuk menghadap depan pada fasia kluster, menggunakan sudut pandangan 120 darjah.

12. Prinsip Operasi

Peranti ini ialah diod pemancar cahaya (LED), diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan ke hadapan melebihi potensi terbina dalam diod (lebih kurang 1.75-2.75V untuk LED merah ini) dikenakan, elektron dan lubang disuntik merentasi simpang. Pembawa cas ini bergabung semula, dan untuk komposisi bahan khusus ini (berkemungkinan berdasarkan AlGaInP), sebahagian tenaga penggabungan semula dibebaskan sebagai foton (cahaya) dengan panjang gelombang yang sepadan dengan tenaga jurang jalur bahan semikonduktor, menghasilkan cahaya merah dengan panjang gelombang dominan sekitar 622nm. Pakej plastik PLCC-2 membungkus die semikonduktor, memberikan perlindungan mekanikal, dan menggabungkan kanta acuan yang membentuk cahaya yang dipancarkan ke dalam corak pandangan 120 darjah yang ditetapkan.

13. Trend Teknologi

Dalam sektor LED automotif, beberapa trend dapat diperhatikan. Terdapat dorongan berterusan ke arahkeberkesanan pencahayaan yang lebih tinggi(lebih banyak output cahaya per watt elektrik), membenarkan paparan yang lebih terang atau penggunaan kuasa dan penjanaan haba yang lebih rendah.Ketekalan warna yang diperbaiki dan binning yang lebih ketatadalah kritikal apabila paparan menjadi lebih canggih.Kebolehpercayaan dan kekukuhan yang dipertingkatkankekal terpenting, dengan perkembangan berterusan dalam bahan pakej untuk menahan suhu yang lebih tinggi dan tekanan persekitaran yang lebih keras, termasuk rintangan kepada jenis pencemar baru. Tambahan pula, integrasielektronik pemacu dan kawalansecara langsung dengan pakej LED (cth., LED pintar dengan IC bersepadu untuk pendim PWM atau diagnostik) adalah trend yang semakin berkembang, walaupun bahagian khusus ini kekal sebagai komponen diskret tanpa pemacu.