Spesifikasi Teknikal LED Merah Lampu Kiub 2020 - 2.0x2.0x0.8mm - 2.3V - 0.115W - Dokumen Teknikal MS - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Lampu Kiub 2020 ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) berketahanan tinggi yang direka khas untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar. Komponen ini adalah sebahagian daripada keluarga produk yang direkabentuk untuk memenuhi piawaian industri automotif yang ketat, termasuk kelayakan AEC-Q102. Peranti ini mempunyai tapak padat 2020 (2.0mm x 2.0mm) dan dicirikan oleh pancaran cahaya merah, menjadikannya sesuai untuk pelbagai fungsi isyarat, penunjuk dan pencahayaan dalaman dalam kenderaan. Kelebihan terasnya termasuk pembinaan teguh untuk persekitaran lasak, pematuhan kepada peraturan alam sekitar (RoHS, REACH, Bebas Halogen), dan prestasi konsisten merentasi julat suhu operasi yang luas.

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik & Elektrik

Metrik prestasi utama LED ditakrifkan di bawah keadaan operasi tipikal arus hadapan (IF) 50mA dan suhu pad terma 25°C. Fluks bercahaya tipikal (IV) ialah 8 lumen, dengan minimum 5 lm dan maksimum 13 lm, tertakluk kepada toleransi pengukuran 8%. Panjang gelombang dominan (λd) biasanya 616 nm, meletakkannya dalam spektrum merah, dengan julat dari 612 nm hingga 627 nm (±1nm toleransi). Peranti ini menawarkan sudut pandangan lebar 120° (φ), dengan toleransi ±5°, memastikan keterlihatan baik dari kedudukan luar paksi. Dari segi elektrik, voltan hadapan tipikal (VF) ialah 2.3V pada 50mA, berjulat dari 1.75V hingga 2.75V (±0.05V toleransi).

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan maksimum mutlak (IF) ialah 75 mA. Peranti ini boleh mengendalikan arus lonjakan (IFM) 400 mA untuk denyutan ≤10 μs dengan kitar tugas yang sangat rendah (D=0.005). Penyerakan kuasa maksimum (Pd) ialah 206.25 mW. Suhu simpang (TJ) tidak boleh melebihi 150°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditentukan dari -40°C hingga +125°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk persekitaran automotif. LED ini tidak direka untuk operasi voltan songsang. Ia mempunyai penarafan kepekaan ESD (HBM) 2 kV.

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma adalah kritikal untuk prestasi dan jangka hayat LED. Datasheet ini menentukan dua nilai rintangan terma dari simpang ke titik pateri: rintangan terma "sebenar" (Rth JS real) 36 K/W (maks 42 K/W) dan rintangan terma "elektrik" (Rth JS el) 25 K/W (maks 29 K/W). Perbezaan ini berkemungkinan berasal dari kaedah pengukuran. Lengkung penyahkadar arus hadapan jelas menunjukkan bahawa arus hadapan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu pad pateri meningkat melebihi 25°C untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED ini disusun ke dalam bin berdasarkan tiga parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran dan untuk pemadanan reka bentuk.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Bin fluks ditetapkan dengan kod E2 hingga E5. Sebagai contoh, bin E3 merangkumi fluks bercahaya dari 6 lm hingga 8 lm, manakala bin E4 merangkumi 8 lm hingga 10 lm. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan julat kecerahan tertentu untuk aplikasi mereka.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

Bin voltan, dikodkan sebagai 1720, 2022, 2225, dan 2527, mengkategorikan LED berdasarkan kejatuhan voltan hadapan mereka. Sebagai contoh, bin 2022 termasuk LED dengan VF antara 2.0V dan 2.25V. Ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang cekap dan memastikan pengagihan arus seragam dalam tatasusunan pelbagai LED.

3.3 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Bin panjang gelombang, dikodkan dari 1215 hingga 2427, mengumpulkan LED mengikut warna merah khusus mereka. Sebagai contoh, bin 1518 termasuk LED dengan panjang gelombang dominan antara 615 nm dan 618 nm. Ini memastikan konsistensi warna dalam aplikasi di mana padanan warna yang tepat adalah penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet ini menyediakan beberapa graf yang memperincikan prestasi di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Lengkung IV dan Fluks Bercahaya Relatif

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan tak linear, tipikal untuk LED. Voltan meningkat dengan arus. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa keluaran cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus, menekankan kepentingan beroperasi pada atau berhampiran arus ujian yang disyorkan (50mA) untuk kecekapan optimum.

4.2 Kebergantungan Suhu

Graf Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan bahawa VF berkurangan secara linear apabila suhu meningkat (pekali suhu negatif), yang boleh digunakan untuk anggaran suhu simpang. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan bahawa keluaran cahaya berkurangan apabila suhu meningkat, satu faktor kritikal untuk reka bentuk terma. Graf Anjakan Panjang Gelombang Dominan vs. Suhu Simpang menunjukkan anjakan positif (ke arah panjang gelombang yang lebih panjang) dengan peningkatan suhu.

4.3 Taburan Spektrum dan Pengendalian Denyut

Graf Ciri-ciri Panjang Gelombang menunjukkan satu puncak sempit di kawasan merah (~616 nm), mengesahkan sumber monokromatik. Graf Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan mentakrifkan arus lonjakan maksimum yang dibenarkan untuk pelbagai lebar denyut dan kitar tugas, yang penting untuk mereka bentuk litar yang mungkin mengalami keadaan sementara.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Fizikal

Lukisan mekanikal menentukan dimensi pakej LED. Saiz badan ialah 2.0mm x 2.0mm dengan ketinggian tipikal 0.8mm. Toleransi umumnya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan termasuk butiran mengenai bentuk kanta dan lokasi pad terma dan terminal elektrik.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Lukisan berasingan menyediakan tapak optimum untuk reka bentuk PCB. Ia memperincikan dimensi pad untuk anod, katod, dan pad terma pusat. Mematuhi susun atur ini adalah penting untuk pateri yang boleh dipercayai, konduksi terma yang baik ke PCB, dan mencegah tombstoning semasa reflow.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Walaupun tidak diperincikan secara eksplisit dalam teks yang disediakan, LED SMD biasanya menggunakan tanda (seperti titik, takuk, atau saiz/bentuk pad yang berbeza) pada pakej atau dalam lukisan tapak untuk menunjukkan katod. Pereka mesti merujuk lukisan mekanikal penuh untuk maklumat kritikal ini.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Profil Pateri Reflow

Peranti ini dinilai untuk suhu pateri reflow 260°C selama 30 saat. Ini merujuk kepada suhu puncak pada sambungan pateri. Profil reflow yang betul dengan peringkat pemanasan awal, rendaman, reflow, dan penyejukan mesti diikuti untuk mengelakkan kejutan terma dan memastikan sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa merosakkan cip atau pakej LED.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga umum termasuk mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, mencegah pencemaran, dan menggunakan prosedur pengendalian yang sesuai untuk peranti sensitif ESD. Keadaan penyimpanan selaras dengan julat suhu operasi (-40°C hingga +125°C) dalam persekitaran kelembapan rendah. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) dinilai pada Tahap 2, bermakna pakej boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang sehingga satu tahun sebelum memerlukan pembakaran sebelum reflow.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Maklumat Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Butiran pembungkusan (lebar pita, dimensi poket, saiz gegelung, kuantiti per gegelung) akan ditentukan dalam bahagian maklumat pembungkusan penuh, memastikan keserasian dengan peralatan pick-and-place standard.

7.2 Sistem Penomboran Bahagian

Nombor bahagian 2020-UR050DL-AM dinyahkod seperti berikut:2020: Keluarga produk/Saiz kes.UR: Warna (Merah).050: Arus Ujian (50 mA).D: Jenis Bingkai Plumbum (Au + gam putih).L: Tahap Kecerahan (Rendah).AM: Aplikasi automotif. Sistem ini membolehkan pengenalpastian tepat atribut khusus komponen.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pencahayaan automotif. Ini termasuk aplikasi dalaman seperti penunjuk papan pemuka, lampu latar suis, dan pencahayaan ambien. Ia juga mungkin sesuai untuk fungsi isyarat luaran seperti lampu berhenti tinggi tengah (CHMSL) atau aplikasi bukan lampu kepala lain di mana isyarat merah diperlukan, dengan syarat reka bentuk optik memenuhi keperluan fotometrik peraturan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Litar Pemacu:Pemadu arus malar adalah wajib untuk memastikan keluaran cahaya stabil dan mencegah pelarian terma. Pemadu mesti direka untuk beroperasi dalam Kadar Maksimum Mutlak, dengan mempertimbangkan penyahkadar pada suhu tinggi.
Pengurusan Terma:PCB mesti direka untuk mengalirkan haba dengan berkesan dari pad terma LED. Ini mungkin melibatkan penggunaan via terma, tuangan kuprum, atau sambungan ke teras logam atau penyejuk yang lebih besar.
Reka Bentuk Optik:Optik sekunder (kanta, pandu cahaya) mungkin diperlukan untuk membentuk pancaran 120° untuk aplikasi khusus.
Perlindungan ESD:Walaupun dinilai pada 2kV HBM, memasukkan perlindungan ESD asas pada PCB adalah amalan yang baik untuk keteguhan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED gred komersial standard, varian Lampu Kiub 2020 AM dibezakan olehkelayakan automotifnya (AEC-Q102), yang melibatkan ujian ketat untuk kitaran suhu, kelembapan, operasi suhu tinggi, dan tekanan lain. Ia juga mempunyairintangan sulfur (Kelas A1), yang kritikal dalam persekitaran automotif di mana gas mengandungi sulfur boleh menghakis komponen berasaskan perak. Julat suhu operasi yang luas (-40°C hingga +125°C) dan struktur pembin terperinci selanjutnya membezakannya sebagai komponen yang direka untuk aplikasi berketahanan tinggi, jangka hayat panjang di mana konsistensi prestasi adalah utama.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah perbezaan antara rintangan terma "sebenar" dan "elektrik"?
J: Rintangan terma "sebenar" (Rth JS real) berkemungkinan diukur menggunakan kaedah pengesanan suhu langsung pada simpang. Rintangan terma "elektrik" (Rth JS el) biasanya dikira menggunakan perubahan voltan hadapan dengan suhu (kaedah faktor-K). Kaedah elektrik selalunya lebih rendah kerana ia mungkin tidak menangkap semua laluan terma. Untuk reka bentuk terma konservatif, nilai "sebenar" yang lebih tinggi harus digunakan.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan sumber voltan malar?
J: Ia sangat tidak digalakkan. LED adalah peranti didorong arus. Perubahan kecil dalam voltan hadapan (disebabkan oleh suhu atau variasi bin) boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus dengan sumber voltan malar, berpotensi membawa kepada arus berlebihan, kepanasan berlebihan, dan kegagalan. Sentiasa gunakan pemadu arus malar atau perintang pembatas arus dengan bekalan voltan yang dikawal ketat.

S: Mengapa terdapat nota "Jangan gunakan arus di bawah 5mA" pada lengkung penyahkadar?
J: Pada arus yang sangat rendah, keluaran cahaya LED menjadi sangat tak linear dan tidak stabil. Parameter fotometrik dan kolorimetrik yang ditentukan (fluks bercahaya, panjang gelombang dominan) hanya dijamin pada atau berhampiran arus ujian 50mA. Operasi di bawah 5mA mungkin menghasilkan prestasi yang tidak dapat diramalkan dan tidak konsisten.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?
J: Gabungan khusus Bin Fluks (cth., E4), Bin Voltan (cth., 2022), dan Bin Panjang Gelombang (cth., 1518) yang anda terima pada gegelung ditentukan oleh taburan pengeluaran pengilang. Untuk aplikasi padanan warna atau kecerahan kritikal, anda mungkin perlu menentukan keperluan "bin ketat" atau "bin sepadan", yang mungkin menjejaskan ketersediaan dan kos.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk tatasusunan pelbagai LED untuk lampu ambien pemegang pintu dalaman automotif.
Keperluan:Cahaya merah seragam, kecerahan stabil merentasi suhu kabin -40°C hingga 85°C, jangka hayat 10 tahun.
Proses Reka Bentuk:
1. Pemilihan LED:2020-UR050DL-AM dipilih untuk pematuhan AEC-Q102, rintangan sulfur, dan julat suhu luasnya.
2. Pembin:Untuk memastikan keseragaman warna dan kecerahan, LED dari bin Fluks dan Panjang Gelombang yang sama atau bersebelahan diminta (cth., semua dari Bin Fluks E3/E4 dan Bin Panjang Gelombang 1518).
3. Reka Bentuk Litar:Satu cip pemadu arus malar tunggal membekalkan kuasa kepada semua LED secara bersiri. Konfigurasi siri menjamin arus yang sama melalui setiap LED, menggalakkan kecerahan seragam. Arus pemadu ditetapkan kepada 50mA (tipikal) atau sedikit lebih rendah (cth., 45mA) untuk meningkatkan jangka hayat dan menyediakan margin terma.
4. Reka Bentuk Terma:PCB ialah papan 2 lapisan dengan tuangan kuprum lapisan atas yang besar disambungkan ke pad terma setiap LED melalui pelbagai via terma ke lapisan bawah, yang bertindak sebagai penyejuk.
5. Pengesahan:Pemasangan diuji untuk keseragaman keluaran cahaya pada 25°C, 85°C, dan -30°C. Ujian kitaran suhu dilakukan untuk mengesahkan kebolehpercayaan sambungan pateri dan komponen.

12. Prinsip Operasi

LED ini ialah peranti semikonduktor berdasarkan simpang p-n. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang (lebih kurang 1.75-2.75V untuk LED merah ini) dikenakan, elektron dari kawasan jenis-n dan lubang dari kawasan jenis-p disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula di kawasan aktif bahan semikonduktor (biasanya berdasarkan Aluminum Gallium Indium Phosphide - AlGaInP untuk LED merah), tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan semikonduktor menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Kanta epoksi membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk pancaran keluaran cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend dalam LED SMD automotif seperti Lampu Kiub 2020 adalah ke arahkecekapan lebih tinggi(lebih lumen per watt), membolehkan penggunaan kuasa lebih rendah dan beban terma berkurangan.Konsistensi warna yang lebih baik dan pembin yang lebih ketatadalah keutamaan berterusan untuk aplikasi estetik. Terdapat juga dorongan untukkebolehpercayaan lebih tinggi dan jangka hayat lebih panjangdi bawah keadaan operasi yang semakin lasak, termasuk penarafan suhu simpang yang lebih tinggi. Tambahan pula, integrasi dengankawalan pintar(modulasi lebar denyut untuk pendim, LED boleh dialamatkan) menjadi lebih biasa. Bahan semikonduktor asas dan teknologi pembungkusan terus berkembang untuk menyokong permintaan ini, dengan kemajuan dalam reka bentuk cip, teknologi fosfor (untuk putih dan warna lain), dan sebatian acuan maju untuk prestasi terma dan alam sekitar yang lebih baik.