Spesifikasi LED Merah 2820 - Pakej SMD 2.8x2.0mm - 2.4V Tipikal - 70lm @ 350mA - Gred Automotif

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 2820 mewakili LED merah pemasangan permukaan berkecemerlangan tinggi yang direka khusus untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar. Komponen ini direka untuk memenuhi piawaian industri automotif yang ketat, menawarkan prestasi yang boleh dipercayai dalam pakej SMD padat. Aplikasi utamanya adalah dalam isyarat automotif dan pencahayaan dalaman di mana output warna yang konsisten, kebolehpercayaan tinggi, dan jangka hayat operasi yang panjang adalah keperluan kritikal.

Kelebihan teras LED ini termasuk kelayakannya mengikut AEC-Q102 Semakan A, memastikan ia memenuhi permintaan kualiti dan kebolehpercayaan yang ketat dalam sektor automotif. Ia juga mematuhi arahan alam sekitar RoHS dan REACH serta bebas halogen, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk moden yang peka alam. Pakej ini dinilai MSL 2, menunjukkan kepekaan kelembapan sederhana, yang merupakan piawai untuk banyak komponen SMD.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Metrik prestasi utama ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai arus kehadapan (I_F) 350mA. Fluks bercahaya tipikal ialah 70 lumen (lm), dengan minimum 60 lm dan maksimum 90 lm, tertakluk kepada toleransi pengukuran ±8%. Output tinggi ini dicapai dengan voltan kehadapan tipikal (V_F) 2.4 volt, julat dari 2.00V hingga 2.75V (toleransi ±0.05V). Panjang gelombang dominan (λ_d) biasanya 614 nanometer (nm), mentakrifkan warna merahnya, dengan julat dari 612 nm hingga 624 nm (toleransi ±1nm). Peranti ini menawarkan sudut pandangan lebar 120 darjah (φ), dengan toleransi ±5°, memberikan pencahayaan yang luas dan seragam.

2.2 Penarafan Terma dan Maksimum Mutlak

Pengurusan terma adalah penting untuk jangka hayat LED. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (R_{th JS}) ditentukan melalui dua kaedah: pengukuran sebenar 12.8 K/W (tipikal) dan pengukuran kaedah elektrik 10 K/W (tipikal). Penarafan maksimum mutlak mentakrifkan had operasi: penyebaran kuasa maksimum (P_d) 1375 mW, arus kehadapan berterusan maksimum (I_F) 500 mA, dan arus lonjakan (I_FM) 1500 mA untuk denyut ≤10 μs dengan kitar tugas 0.005. Suhu simpang maksimum (T_J) ialah 150°C, manakala julat suhu operasi dan penyimpanan adalah dari -40°C hingga +125°C, sesuai untuk persekitaran automotif. Peranti ini boleh menahan kepekaan ESD 2 kV (HBM, R=1.5kΩ, C=100pF) dan suhu paterian alir semula 260°C selama 30 saat.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Produk ini menggunakan sistem pembin tiga dimensi.

3.1 Bin Fluks Bercahaya

LED dikategorikan mengikut output cahaya pada 350mA:
• Bin F6: 60 lm (Min) hingga 70 lm (Maks)
• Bin F7: 70 lm (Min) hingga 80 lm (Maks)
• Bin F8: 80 lm (Min) hingga 90 lm (Maks)

3.2 Bin Voltan Kehadapan

LED disusun mengikut ciri elektriknya:
• Bin 2022: 2.00V (Min) hingga 2.25V (Maks)
• Bin 2225: 2.25V (Min) hingga 2.50V (Maks)
• Bin 2527: 2.50V (Min) hingga 2.75V (Maks)

3.3 Bin Panjang Gelombang Dominan

LED dikumpulkan mengikut titik warna merah tepatnya:
• Kumpulan 1215: 612 nm (Min) hingga 615 nm (Maks)
• Kumpulan 1518: 615 nm (Min) hingga 618 nm (Maks)
• Kumpulan 1821: 618 nm (Min) hingga 621 nm (Maks)
• Kumpulan 2124: 621 nm (Min) hingga 624 nm (Maks)

Semua pengukuran pembin mempunyai toleransi yang ditentukan: ±8% untuk fluks bercahaya, ±0.05V untuk voltan kehadapan, dan ±1nm untuk panjang gelombang dominan, menggunakan denyut arus 25ms.

4. Analisis Keluk Prestasi

4.1 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Graf taburan spektrum relatif menunjukkan puncak di kawasan merah sekitar 614 nm, dengan pancaran minima dalam jalur spektrum lain, mengesahkan warna merah tulen. Gambar rajah corak sinaran menggambarkan taburan ruang cahaya tipikal, berkorelasi dengan spesifikasi sudut pandangan 120° di mana keamatan turun kepada separuh pada ±60° dari garis pusat.

4.2 Hubungan Arus-Voltan (I-V) dan Arus-Fluks Bercahaya

Graf Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan mempamerkan keluk eksponen ciri diod. Pada titik operasi tipikal 350mA, voltan adalah kira-kira 2.4V. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan menunjukkan output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus, menekankan kepentingan pemacu arus malar untuk kecerahan stabil.

4.3 Kebergantungan Suhu

Graf Voltan Kehadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan pekali suhu negatif; V_Fmenurun apabila suhu meningkat, yang tipikal untuk LED. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat, menekankan keperluan kritikal untuk pengurusan terma yang berkesan untuk mengekalkan kecerahan. Graf Anjakan Panjang Gelombang Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan anjakan sedikit dalam panjang gelombang dominan (biasanya beberapa nanometer) dengan suhu, yang penting untuk aplikasi kritikal warna.

4.4 Penurunan Nilai dan Pengendalian Denyut

Keluk Penurunan Nilai Arus Kehadapan menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri (T_S). Sebagai contoh, pada T_Smaksimum 125°C, I_Fmaksimum ialah 500 mA. Graf juga menentukan arus operasi minimum 50 mA. Graf Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan mentakrifkan arus denyut puncak (I_F) yang dibenarkan untuk lebar denyut tertentu (t_p) dan kitar tugas (D) pada 25°C, berguna untuk skim pemanduan berdenyut atau berbilang.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini datang dalam pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) dengan penamaan industri 2820, sepadan dengan dimensi anggaran 2.8mm panjang dan 2.0mm lebar. Lukisan mekanikal terperinci dalam datasheet menyediakan semua dimensi kritikal, termasuk ketinggian keseluruhan, jarak lead, dan lokasi pad. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Gambar rajah corak tanah khusus disediakan untuk membimbing reka bentuk PCB. Mematuhi susun atur pad yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai, penyebaran haba yang betul dari pad terma, dan penjajaran LED yang betul. Gambar rajah termasuk dimensi untuk bukaan topeng pateri dan pad kuprum, memastikan pembentukan fillet pateri optimum dan kestabilan mekanikal.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Profil Paterian Alir Semula

Komponen ini serasi dengan proses paterian alir semula inframerah atau perolakan piawai. Datasheet termasuk profil alir semula yang menentukan parameter kritikal: suhu puncak maksimum 260°C, yang boleh ditahan oleh pakej sehingga 30 saat. Profil memperincikan peringkat pemanasan awal, rendaman, alir semula, dan penyejukan untuk mencegah kejutan terma dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan die atau pakej LED.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penggunaan

Langkah berjaga-jaga pengendalian dan penggunaan utama termasuk: mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta LED, mencegah pencemaran permukaan optik, memastikan prosedur pengendalian ESD yang betul diikuti kerana penarafan 2kV HBM, dan menghormati tahap kepekaan kelembapan (MSL 2) dengan membakar komponen jika beg penghalang kelembapan telah dibuka lebih lama daripada masa yang ditentukan sebelum alir semula.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Sistem Penomboran Bahagian

Nombor bahagian 2820-UR3501H-AM dinyahkod seperti berikut:
• 2820: Keluarga produk dan saiz pakej.
• UR: Kod warna untuk Merah.
• 350: Arus ujian dalam miliamps (350mA).
• 1: Jenis bingkai lead (1 = Bersadur emas).
• H: Tahap kecerahan (H = Tinggi).
• AM: Menetapkan siri aplikasi Automotif.

Datasheet juga menyediakan senarai komprehensif kod warna lain yang tersedia (contohnya, UB untuk Biru, UG untuk Hijau, UA untuk Amber, pelbagai suhu putih) untuk platform 2820.

7.2 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk keserasian dengan peralatan pemasangan pick-and-place automatik. Bahagian maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita, yang penting untuk menyediakan barisan pemasangan dengan betul.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Aplikasi utama dan yang dinyatakan ialahpencahayaan automotif. Ini merangkumi pelbagai kegunaan:
• Isyarat Luaran: Lampu gabungan belakang (lampu belakang/berhenti), lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL), lampu penanda sisi.
• Pencahayaan Dalaman: Lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, pencahayaan ambien, lampu baca.
• Kelayakan AEC-Q102, julat suhu lebar, dan ketahanan sulfur (Kelas A1) menjadikannya teguh untuk persekitaran automotif yang keras dengan pendedahan kepada kitaran suhu, getaran, dan atmosfera berpotensi menghakis.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pemacu: Sentiasa gunakan pemacu arus malar untuk memastikan output cahaya stabil dan mencegah pelarian terma. Bin voltan kehadapan harus dipertimbangkan untuk reka bentuk pemacu.
• Pengurusan Terma:** Rintangan terma rendah (10-13 K/W) adalah dari simpang ke titik pateri. Suhu simpang sebenar sangat bergantung pada reka bentuk terma PCB (kawasan kuprum, via, bahan papan). Gunakan keluk penurunan nilai untuk mereka bentuk penyelesaian penyejukan haba yang mencukupi melalui PCB untuk mengekalkan T_Jdalam had selamat, terutamanya pada suhu ambien tinggi.
• Reka Bentuk Optik: Sudut pandangan 120° berguna untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas. Untuk cahaya yang lebih fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan.
• Ketahanan Sulfur: Penarafan kriteria ujian sulfur Kelas A1 menunjukkan tahap ketahanan terhadap atmosfera mengandungi sulfur, yang bermanfaat untuk aplikasi di kawasan geografi atau persekitaran industri tertentu, walaupun terutamanya disasarkan untuk automotif.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun banyak LED merah SMD wujud, siri 2820 ini membezakannya melaluikelayakan gred automotif (AEC-Q102). Ini bukan sekadar istilah pemasaran; ia menandakan komponen telah lulus satu siri ujian tekanan ketat yang ditakrifkan oleh industri automotif untuk kebolehpercayaan jangka panjang di bawah keadaan melampau. Berbanding dengan LED gred komersial, siri ini menawarkan prestasi terjamin sepanjang julat -40°C hingga +125°C yang ditentukan, toleransi arus lonjakan lebih tinggi, dan ketahanan sulfur yang didokumenkan. Gabungan fluks bercahaya tinggi (70lm tipikal), sudut pandangan lebar, dan pakej kebolehpercayaan ini menjadikannya calon kuat untuk pereka automotif yang tidak boleh berkompromi mengenai kadar kegagalan komponen.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah arus operasi yang disyorkan untuk LED ini?
J: Datasheet mencirikan prestasi pada 350mA, yang dianggap sebagai titik operasi tipikal. Ia boleh dikendalikan dari 50mA hingga maksimum mutlaknya 500mA arus berterusan, tetapi kecerahan dan kecekapan akan berbeza-beza. Sentiasa rujuk keluk penurunan nilai jika beroperasi pada suhu ambien tinggi.

S: Bagaimana saya mentafsir pembin fluks bercahaya (F6, F7, F8)?
J: Ini membolehkan anda memilih gred kecerahan untuk aplikasi anda. Sebagai contoh, memesan dari Bin F7 menjamin LED akan menghasilkan antara 70 dan 80 lumen apabila didorong pada 350mA di bawah keadaan ujian piawai. Ini memastikan konsistensi dalam kecerahan produk akhir anda.

S: Bin voltan kehadapan ialah 2225. Apakah maksudnya untuk reka bentuk pemacu saya?
J: Ia bermaksud V_FLED anda akan berada antara 2.25V dan 2.50V pada 350mA. Pemacu arus malar anda mesti dapat menyediakan arus yang diperlukan sambil membekalkan voltan sama dengan atau lebih tinggi daripada V_Fmaksimum dalam rantaian (mempertimbangkan sambungan bersiri) ditambah sebarang ruang kepala untuk pemacu itu sendiri.

S: Adakah penyejuk haba diperlukan?
J> Walaupun LED itu sendiri tidak mempunyai penyejuk haba yang dilampirkan, pengurusan terma yang berkesan adalahpenting. Haba mesti dikeluarkan dari pad pateri melalui PCB. Untuk operasi pada arus penuh (350-500mA) atau dalam suhu ambien tinggi, PCB dengan kawasan kuprum terma yang ketara (bertindak sebagai penyejuk haba) sangat disyorkan untuk mengekalkan kebolehpercayaan jangka panjang dan mencegah degradasi fluks bercahaya.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka Bentuk Lampu Berhenti Automotif Berkecemerlangan Tinggi.
1. Keperluan: Sekumpulan LED untuk lampu berhenti mesti memenuhi peraturan keamatan fotometrik tertentu, bertahan kitaran suhu automotif (-40°C hingga 85°C ambien), dan mempunyai jangka hayat melebihi 10,000 jam.
2. Pemilihan Komponen: 2820-UR3501H-AM dipilih untuk kelayakan AEC-Q102, output fluks tinggi (70lm tipikal), dan keupayaan beroperasi pada suhu simpang 125°C.
3. Reka Bentuk Terma: PCB direka dengan lapisan kuprum 2 auns di atas dan bawah, disambungkan oleh pelbagai via terma di bawah pad terma LED. Simulasi terma dijalankan untuk memastikan suhu simpang kekal di bawah 110°C apabila brek digunakan secara berterusan pada suhu kabin maksimum.
4. Reka Bentuk Elektrik: LED disusun dalam konfigurasi siri-selari. Pemacu LED arus malar mod buck dipilih yang boleh mengendalikan julat voltan input (9-16V) dan menyediakan output 350mA stabil, dengan penarafan voltannya melebihi jumlah V_Fmaksimum (Bin 2527) untuk rentetan siri.
5. Keputusan: Pemasangan akhir lulus semua ujian kebolehpercayaan automotif (kitaran terma, kelembapan, getaran) dan menyediakan output cahaya merah terang yang konsisten sepanjang hayat kenderaan.

12. Prinsip Operasi

Peranti ini adalah diod pemancar cahaya (LED). Operasinya berdasarkan elektroluminesen dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi ambang diod (kira-kira 2.0V untuk LED merah ini) dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif dari lapisan semikonduktor jenis-n dan jenis-p, masing-masing. Pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini merah sekitar 614 nm, ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam kawasan aktif cip LED. Cahaya kemudian diekstrak melalui kanta epoksi pakej, yang dibentuk untuk mencapai sudut pandangan 120 darjah yang dikehendaki.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED untuk pencahayaan automotif mengikuti beberapa trend yang jelas. Terdapat dorongan berterusan untukkeberkesanan bercahaya lebih tinggi(lebih banyak lumen per watt) untuk mengurangkan beban elektrik dan meningkatkan kecekapan tenaga, penting untuk kenderaan elektrik.Peningkatan konsistensi dan kestabilan warnasepanjang suhu dan jangka hayat kekal penting, terutamanya dengan penggunaan Sistem Bantuan Pemandu Lanjutan (ADAS) berasaskan kamera yang mesti mengesan lampu isyarat dengan boleh dipercayai.Pengecilanberterusan, membolehkan reka bentuk lampu yang lebih nipis dan lebih bergaya. Tambahan pula, integrasifungsi pintar, seperti pencahayaan adaptif dan komunikasi melalui cahaya (Li-Fi), adalah kawasan yang muncul, walaupun ia biasanya melibatkan modul pakej yang lebih kompleks berbanding LED diskret seperti 2820. Siri 2820 berada dalam trend menyediakan komponen diskret yang teguh dan berprestasi tinggi yang berfungsi sebagai blok binaan yang boleh dipercayai untuk sistem pencahayaan maju ini.