Spesifikasi LED Super Merah PLCC-4 - 3.5x3.0x1.9mm - 2.35V - 0.1175W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED Super Merah berprestasi tinggi dalam pakej permukaan-mount PLCC-4 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka terutamanya untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar, sama ada dalaman atau luaran. Kelebihan terasnya termasuk intensiti bercahaya tinggi, sudut pandangan yang luas, dan pembinaan teguh yang memenuhi piawaian kebolehpercayaan gred automotif yang ketat seperti AEC-Q102, ketahanan sulfur (Kelas A1), serta pematuhan kepada keperluan RoHS, REACH, dan bebas halogen. Pasaran sasaran merangkumi OEM automotif dan pembekal peringkat-1 yang membangunkan sistem pencahayaan maju.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Prestasi LED dicirikan di bawah arus hadapan tipikal (IF) 50mA. Intensiti bercahaya tipikal (IV) ialah 1800 milikandela (mcd), dengan minimum 1400 mcd dan maksimum 2800 mcd, menunjukkan kemungkinan pengelasan untuk kecerahan. Voltan hadapan (VF) biasanya 2.35V, dalam julat 2.0V hingga 2.75V, yang amat penting untuk reka bentuk litar pemacu dan pengiraan penyebaran kuasa. Panjang gelombang dominan (λd) berpusat pada 630 nm (spektrum Super Merah), dengan julat dari 627 nm hingga 639 nm. Ciri utama ialah sudut pandangan (φ) yang sangat luas iaitu 120 darjah, memberikan pencahayaan yang luas dan seragam sesuai untuk isyarat dan pencahayaan ambien.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Had kritikal tidak boleh dilampaui untuk memastikan jangka hayat peranti. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 70 mA, dengan arus lonjakan (IFM) 100 mA untuk denyutan ≤10 μs. Suhu simpang maksimum (TJ) ialah 125°C, dan julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +110°C, sesuai untuk persekitaran automotif yang keras. Pengurusan terma adalah penting; rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth JS) ditentukan dengan dua nilai: ukuran \"sebenar\" (Tip. 70 K/W, Maks 95 K/W) dan ukuran \"elektrik\" (Tip. 50 K/W, Maks 67 K/W). Parameter ini secara langsung menghubungkan penyebaran kuasa (Pd = VF * IF) kepada kenaikan suhu pada simpang. Lengkung penurunan nilai menunjukkan arus hadapan mesti dikurangkan apabila suhu pad pateri meningkat, contohnya, kepada 57 mA pada suhu pad 110°C.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran, LED dikelaskan ke dalam kelompok berdasarkan parameter utama.

3.1 Pengelasan Intensiti Bercahaya

Tiga kumpulan intensiti ditakrifkan: AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd), dan BB (2240-2800 mcd). Julat fluks bercahaya yang sepadan (untuk rujukan) juga disediakan.

3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan

Panjang gelombang dikelaskan dalam langkah 3-nanometer, dari 2730 (627-630 nm) hingga 3639 (636-639 nm). Ini membolehkan pemilihan LED dengan titik warna yang sangat spesifik.

3.3 Pengelasan Voltan Hadapan

Kelompok voltan ditakrifkan dalam kenaikan 0.25V, dari 1720 (1.75-2.00V) hingga 2527 (2.50-2.75V). Memadankan kelompok VF boleh menjadi penting untuk pengimbangan arus dalam tatasusunan pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Lengkung IV dan Intensiti Relatif

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen ciri. Lengkung Intensiti Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan hampir linear sehingga 50mA tipikal, menunjukkan kecekapan yang baik dalam julat operasi biasa.

4.2 Kebergantungan Suhu

Beberapa graf menggambarkan prestasi terma. Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang mempunyai pekali negatif, menurun kira-kira 0.2V dalam julat 150°C, yang boleh digunakan untuk penderiaan suhu. Intensiti Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan output menurun apabila suhu meningkat, faktor kritikal untuk reka bentuk terma. Anjakan Panjang Gelombang Dominan vs. Suhu Simpang menunjukkan anjakan merah (peningkatan panjang gelombang) dengan pemanasan, yang tipikal untuk LED AlInGaP.

4.3 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Graf Ciri-ciri Panjang Gelombang menunjukkan puncak spektrum sempit sekitar 630 nm, mengesahkan warna merah tulen. Gambarajah Tipikal Ciri-ciri Sinaran mewakili secara visual corak sudut pandangan 120 darjah.

4.4 Keupayaan Pengendalian Denyut

Satu graf memperincikan arus denyut yang dibenarkan vs. lebar denyut untuk pelbagai kitar tugas. Ini penting untuk mereka bentuk litar operasi berdenyut, seperti dalam pemudaran PWM atau sistem komunikasi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED menggunakan pakej PLCC-4 standard. Lukisan mekanikal (yang dirujuk oleh seksyen) akan menentukan dimensi tepat (biasanya sekitar 3.5mm x 3.0mm x 1.9mm), jarak lead, dan geometri kanta. Polarity ditunjukkan oleh bentuk pakej dan/atau tanda di bahagian atas atau bawah. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan pembentukan sambungan pateri yang boleh dipercayai dan penyebaran haba yang betul semasa proses reflow.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

Peranti ini dinilai untuk paterian reflow pada suhu puncak 260°C selama 30 saat, mengikut profil standard dengan kadar pemanjatan, rendaman, dan penyejukan yang terkawal. Langkah berjaga-jaga termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, mencegah pencemaran, dan memastikan pad terma dipateri dengan betul untuk pemindahan haba optimum. Keadaan penyimpanan harus berada dalam julat yang ditentukan -40°C hingga +110°C dalam persekitaran kering.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Pembungkusan biasanya pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Struktur nombor bahagian ditafsirkan seperti berikut: 67-41 (Keluarga), SR (Warna Super Merah), 050 (Arus ujian 50mA), 1 (Bingkai lead emas), H (Tahap kecerahan tinggi), AM (Aplikasi Automotif). Pengekodan ini membolehkan pengenalpastian tepat ciri-ciri prestasi peranti.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pencahayaan luaran automotif (contohnya, lampu berhenti tinggi tengah - CHMSL, lampu gabungan belakang, penanda sisi) dan pencahayaan dalaman (contohnya, lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, pencahayaan ambien). Kecerahan tinggi dan sudut luas menjadikannya sesuai untuk aplikasi pandangan langsung dan panduan cahaya/paip.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pereka mesti mempertimbangkan had arus, biasanya menggunakan pemacu arus malar atau perintang bersiri dengan sumber voltan stabil. Pengurusan terma adalah paling penting; susun atur PCB mesti menyediakan pad terma yang mencukupi dan mungkin via terma untuk menyebarkan haba. Kepekaan ESD 2kV (HBM) memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard semasa pemasangan. Untuk persekitaran kaya sulfur, penarafan ketahanan sulfur Kelas A1 harus disahkan terhadap persekitaran aplikasi tertentu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED merah standard, formulasi \"Super Merah\" peranti ini menawarkan intensiti bercahaya yang lebih tinggi dan warna yang lebih tepu. Pakej PLCC-4 menyediakan antara muka mekanikal dan terma yang lebih teguh berbanding pakej yang lebih kecil seperti 0603 atau 0805. Gabungan kelayakan AEC-Q102, julat suhu luas, dan ketahanan sulfur secara khusus mensasarkannya untuk kegunaan automotif, membezakannya daripada komponen gred komersial yang mungkin tidak dapat bertahan dalam kitaran hayat automotif yang keras.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah arus pemacu yang patut saya gunakan?

J: Arus operasi tipikal ialah 50mA, memberikan 1800mcd yang ditentukan. Ia boleh didorong sehingga 70mA secara berterusan untuk output yang lebih tinggi, tetapi penurunan nilai terma mesti diterapkan seperti yang ditunjukkan dalam graf. Jangan beroperasi di bawah 5mA.

S: Bagaimanakah saya mentafsir dua nilai rintangan terma yang berbeza?

J: Rth JS \"sebenar\" diukur secara fizikal dan lebih konservatif. Rth JS \"elektrik\" diperoleh daripada parameter elektrik dan mungkin lebih rendah. Untuk reka bentuk terma yang boleh dipercayai, menggunakan nilai \"sebenar\" yang lebih tinggi (Maks 95 K/W) adalah disyorkan.

S: Bolehkah saya menggunakan PWM untuk pemudaran?

J: Ya, graf keupayaan pengendalian denyut memberikan garis panduan. Contohnya, pada kitar tugas 1% (D=0.01), denyutan pendek yang jauh lebih tinggi daripada 70mA dibenarkan, membolehkan pemudaran PWM yang berkesan.

S: Adakah penyejuk haba diperlukan?

J: Untuk operasi berterusan pada 50mA atau ke atas, terutamanya dalam suhu ambien tinggi, penyejukan haba yang berkesan melalui pad terma PCB adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C dan mengekalkan output cahaya serta jangka hayat.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk CHMSL (Lampu Berhenti Tinggi Tengah)

Seorang pereka memerlukan 15 LED untuk tatasusunan CHMSL. Mereka memilih LED dari kelompok intensiti BA (1800-2240 mcd) dan kelompok panjang gelombang 3033 (630-633 nm) untuk konsistensi warna. Menggunakan sistem elektrik kenderaan 13.8V dan mensasarkan 50mA setiap LED, mereka mereka bentuk litar dengan tiga rentetan selari setiap satu mengandungi 5 LED. Perintang bersiri dikira untuk setiap rentetan berdasarkan VF tipikal 2.35V (5 * 2.35V = 11.75V). Nilai perintang ialah (13.8V - 11.75V) / 0.05A = 41 Ohm. PCB dengan tuangan kuprum pepejal di bawah pad terma LED direka untuk bertindak sebagai penyejuk haba, mengekalkan suhu pad pateri di bawah 80°C untuk membolehkan operasi penuh 50mA mengikut lengkung penurunan nilai.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini ialah diod pemancar cahaya berasaskan semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Apabila voltan hadapan melebihi tenaga jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi spesifik lapisan AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang sepadan dengan panjang gelombang merah cahaya yang dipancarkan (sekitar 630 nm). Kanta epoksi pakej PLCC membentuk output cahaya untuk mencapai sudut pandangan 120 darjah.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Trend dalam LED automotif adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih lumen per watt), peningkatan ketumpatan kuasa, dan integrasi yang lebih besar (contohnya, pakej pelbagai cip, pemacu bersepadu). Terdapat juga dorongan untuk kestabilan warna yang dipertingkatkan merentasi suhu dan jangka hayat. Tambahan pula, format pakej baharu dengan prestasi terma yang lebih baik, seperti substrat seramik atau pakej acuan maju, sedang muncul untuk mengendalikan tahap kuasa yang lebih tinggi yang diperlukan untuk aplikasi seperti pancaran pemanduan adaptif (ADB) dan mikro-projeksi. Pematuhan kepada piawaian seperti AEC-Q102 dan ketahanan kimia tertentu (sulfur, kelembapan) terus menjadi pembeza kritikal untuk komponen gred automotif.