Spesifikasi LED Merah PLCC-2 2214 - 2.2x1.4mm - 2.05V Tipikal - 30mA - 1120mcd - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LED merah berkecerahan tinggi dalam pakej permukaan PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik), yang ditetapkan sebagai 2214. Komponen ini direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam aplikasi yang mencabar, menampilkan tapak yang padat dan sudut pandangan luas 120 darjah. Sasaran reka bentuk utamanya adalah sistem pencahayaan dalaman automotif, di mana output warna yang konsisten, kestabilan jangka panjang, dan pematuhan kepada piawaian industri adalah kritikal.

Kelebihan teras LED ini termasuk kelayakannya kepada piawaian AEC-Q102 untuk peranti optoelektronik diskret gred automotif, memastikan ia memenuhi keperluan kualiti dan kebolehpercayaan yang ketat untuk kegunaan kenderaan. Ia juga mematuhi arahan RoHS, REACH dan bebas halogen, menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat. Gabungan keamatan bercahaya tinggi, pembinaan teguh (Kelas Ketahanan Kakisan A1), dan teknologi pakej yang terbukti menjadikannya pilihan serba boleh untuk pereka.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Fotometrik & Optik

Metrik prestasi utama ialah keamatan bercahaya, dengan nilai tipikal 1120 milikandela (mcd) pada arus pacuan piawai 30 mA. Nilai minimum dan maksimum di bawah keadaan yang sama adalah masing-masing 900 mcd dan 1800 mcd, menunjukkan sebaran pengeluaran. Panjang gelombang dominan, yang menentukan warna yang dilihat, biasanya 622 nanometer (nm), dalam julat 615 nm hingga 627 nm. Ini meletakkannya dengan kukuh dalam spektrum merah piawai. Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan adalah separuh daripada nilai puncak, ialah 120 darjah, menyediakan corak pencahayaan yang luas dan sekata sesuai untuk aplikasi lampu latar dan penunjuk.

2.2 Ciri Elektrik

Voltan hadapan (Vf) ialah parameter kritikal untuk reka bentuk litar. Pada 30 mA, Vf tipikal ialah 2.05 Volt, dengan julat dari 1.75V (Min) hingga 2.75V (Maks). Arus hadapan berterusan mutlak maksimum ialah 50 mA, manakala arus lonjakan 100 mA untuk denyutan ≤10 μs dibenarkan. Peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang. Kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD), diuji mengikut Model Badan Manusia (HBM), dinilai pada 2 kV, yang merupakan tahap piawai untuk pengendalian dengan langkah berjaga-jaga asas.

3. Ciri Terma & Kebolehpercayaan

Pengurusan terma adalah penting untuk jangka hayat LED dan kestabilan prestasi. Rintangan terma dari simpang semikonduktor ke titik pateri ditentukan dalam dua cara: pengukuran \"sebenar\" (Rth JS sebenar) dengan maksimum 160 K/W, dan kaedah \"elektrik\" (Rth JS el) dengan maksimum 125 K/W. Semakin rendah rintangan terma, semakin cekap haba dikeluarkan dari cip LED. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 125°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan adalah dari -40°C hingga +110°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk persekitaran automotif yang keras. Peranti ini boleh menahan profil pateri alir semula tanpa plumbum dengan suhu puncak 260°C selama 30 saat.

4. Penjelasan Sistem Pembin

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

4.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Keamatan bercahaya dibin menggunakan sistem kod alfanumerik merangkumi dari L1 (11.2-14 mcd) sehingga GA (18000-22400 mcd). Untuk nombor bahagian khusus ini (2214-UR0301H-AM), bin output yang mungkin diserlahkan dan julat dari V2 (900-1120 mcd) ke AB (1400-1800 mcd), dengan nilai tipikal 1120 mcd jatuh dalam bin AA (1120-1400 mcd). Pereka mesti merujuk maklumat pesanan nombor bahagian khusus untuk mengetahui bin tepat yang dibekalkan.

4.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dominan dibin dengan kod 4-digit. Bin yang berkaitan dengan LED merah ini berada dalam julat 600-640 nm. Bin output yang mungkin untuk bahagian ini merangkumi julat dari 2124 (621-624 nm) hingga 3033 (630-633 nm), dengan nilai tipikal 622 nm tergolong dalam bin 2124. Toleransi ±1 nm digunakan untuk proses pembin.

4.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin menggunakan kod 4-digit mewakili julat voltan dalam persepuluh volt. Contohnya, bin 1720 meliputi 1.75V hingga 2.00V. Vf tipikal 2.05V akan jatuh ke dalam bin 2022 (2.00-2.25V). Memilih LED dari bin Vf yang ketat boleh memudahkan reka bentuk litar pembatas arus dalam tatasusunan selari.

5. Analisis Keluk Prestasi

Datasheet menyediakan beberapa graf yang mencirikan prestasi di bawah pelbagai keadaan.

5.1 Keluk IV & Keamatan Bercahaya Relatif

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Graf Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus, menekankan kepentingan memacu pada arus yang disyorkan untuk kecekapan optimum.

5.2 Kebergantungan Suhu

Graf utama menunjukkan kesan suhu simpang (Tj). Keluk Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat, fenomena yang dikenali sebagai droop terma. Graf Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan Vf berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu, yang boleh digunakan untuk pemantauan suhu tidak langsung. Graf Anjakan Panjang Gelombang Relatif menunjukkan panjang gelombang dominan meningkat sedikit (anjakan merah) dengan suhu yang lebih tinggi.

5.3 Penurunan Kadar & Pengendalian Denyut

Keluk Penurunan Kadar Arus Hadapan menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri. Contohnya, pada suhu titik pateri (Ts) 110°C, arus maksimum ialah 35 mA. Carta Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan menentukan amplitud arus denyut tunggal maksimum untuk pelbagai lebar denyutan dan kitar tugas, berguna untuk aplikasi multipleks atau strobo.

6. Maklumat Mekanikal & Pakej

LED menggunakan pakej PLCC-2 piawai industri. Penetapan \"2214\" biasanya merujuk kepada dimensi pakej kira-kira 2.2mm panjang dan 1.4mm lebar. Lukisan mekanikal akan memperincikan panjang, lebar, ketinggian, jarak lead, dan dimensi potong untuk kanta yang tepat. Polarity ditunjukkan oleh tanda katod, biasanya takuk atau tanda hijau pada badan pakej. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan sambungan terma yang betul ke PCB.

7. Panduan Pateri & Pemasangan

Komponen ini serasi dengan proses pateri alir semula tanpa plumbum. Profil alir semula yang disyorkan termasuk suhu puncak 260°C selama 30 saat, seperti yang ditakrifkan dalam Penarafan Maksimum Mutlak. Langkah berjaga-jaga untuk penggunaan termasuk prosedur pengendalian ESD piawai, mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, dan memastikan proses pateri tidak melebihi had terma yang ditetapkan. Keadaan penyimpanan yang betul adalah dalam julat suhu -40°C hingga +110°C dalam persekitaran kelembapan rendah.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pencahayaan dalaman automotif, seperti lampu latar untuk suis, butang, dan kelompok papan pemuka. Kebolehpercayaan dan kelayakan AEC-Q102nya menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang mencabar ini. Ia juga sesuai untuk lampu penunjuk am, paparan status, dan lampu latar dalam elektronik pengguna dan peralatan industri di mana penunjuk merah yang terang dan boleh dipercayai diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pereka litar mesti melaksanakan skim pembatas arus yang betul, biasanya perintang siri atau pemacu arus malar, berdasarkan bin voltan hadapan dan voltan bekalan. Reka bentuk terma adalah penting; susun atur PCB harus menyediakan luas kuprum yang mencukupi (pad terma) untuk menyingkirkan haba, terutamanya apabila beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum. Untuk warna dan kecerahan yang konsisten dalam tatasusunan, menetapkan bin panjang gelombang dan keamatan yang ketat atau menggunakan penentukuran elektronik mungkin diperlukan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED bukan gred automotif, pembeza utama komponen ini ialah kelayakan AEC-Q102 dan julat suhu lanjutan (-40°C hingga +110°C), yang wajib untuk aplikasi automotif. Penarafan Kelas Ketahanan Kakisan A1nya menunjukkan rintangan yang dipertingkatkan terhadap sulfur dan atmosfera kakisan lain, isu biasa dalam persekitaran automotif. Pakej PLCC-2 menawarkan keseimbangan yang baik antara saiz, kebolehpaterian, dan output cahaya berbanding pakej berskala cip yang lebih kecil atau LED lubang melalui yang lebih besar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah arus operasi yang disyorkan?

J: Keadaan ujian piawai dan prestasi tipikal diberikan pada 30 mA. Ia boleh dikendalikan dari 5 mA hingga maksimum mutlaknya 50 mA, tetapi kecekapan dan jangka hayat dioptimumkan pada atau berhampiran arus tipikal.

S: Bagaimanakah suhu mempengaruhi kecerahan?

J: Seperti yang ditunjukkan dalam keluk prestasi, keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan output cahaya yang stabil.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan 5V?

J: Ya, tetapi perintang siri diperlukan untuk menghadkan arus. Nilai perintang R = (Voltan Bekalan - Vf LED) / Arus yang Diingini. Gunakan Vf maksimum dari bin atau datasheet untuk reka bentuk yang konservatif.

S: Apakah maksud sudut pandangan 120°?

J: Ia bermaksud sebaran sudut di mana keamatan bercahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncaknya (diukur di tengah). Ia menyediakan medan pandangan yang sangat luas.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk lampu latar untuk panel suis automotif dengan 10 LED merah yang sama. Voltan sistem ialah 12V (bateri automotif). Untuk memastikan jangka hayat yang panjang, kami memilih untuk memacu setiap LED pada 25 mA (di bawah 30mA tipikal). Dengan mengandaikan kami menggunakan LED dari bin Vf tertinggi (2.75V maks), perintang siri untuk setiap LED ialah: R = (12V - 2.75V) / 0.025A = 370 Ohm. Perintang piawai 360 atau 390 Ohm akan sesuai. Susun atur PCB akan mengumpulkan LED dan menyambungkan pad terma mereka ke tuangan kuprum biasa untuk menyingkirkan haba. Untuk memastikan penampilan seragam, menetapkan LED dari bin panjang gelombang dominan dan keamatan bercahaya yang sama adalah dinasihatkan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini ialah diod pemancar cahaya semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi voltan hadapan cirinya (~2V untuk merah) dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip semikonduktor (biasanya berdasarkan Aluminium Gallium Indium Fosfida - AlGaInP untuk merah). Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi dan struktur bahan tertentu menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pakej plastik merangkumi dan melindungi cip, menggabungkan bingkai lead untuk sambungan elektrik, dan termasuk kanta acuan yang membentuk pancaran output cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED SMD seperti ini adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), yang mengurangkan penggunaan kuasa dan beban terma. Terdapat juga dorongan untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat operasi yang lebih panjang, terutamanya untuk aplikasi automotif dan perindustrian. Pengecilan pakej berterusan, tetapi PLCC-2 kekal popular kerana keseimbangan prestasi, kos, dan kemudahan pemasangan yang sangat baik. Tambahan pula, integrasi ciri seperti pengawalan arus terbina dalam atau diod perlindungan dalam pakej adalah trend yang semakin berkembang untuk memudahkan reka bentuk litar.