RF-A3H40-W60P-E5 Spesifikasi LED Putih - 5.6x3.0x0.8mm - 12V - 12W - 1200-1750lm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED putih ini dihasilkan menggunakan cip biru dan teknologi penukaran fosfor, menghasilkan spektrum putih yang luas yang sesuai untuk pencahayaan luaran automotif. Dimensi pek adalah 5.6mm x 3.0mm x 0.8mm, dengan substrat seramik yang teguh yang memastikan pengurusan terma dan kebolehpercayaan yang cemerlang. Ciri-ciri utama termasuk sudut pandangan yang sangat luas iaitu 120 darjah, keserasian dengan semua proses pemasangan dan pematerian SMT, pembungkusan pada pita dan gegelung, tahap kepekaan kelembapan 2, pematuhan penuh RoHS, dan kelayakan mengikut standard ujian tekanan AEC-Q102 untuk semikonduktor diskret gred automotif. LED ini direka khas untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar seperti lampu hadapan, lampu siang hari, dan lampu kabus, di mana fluks bercahaya tinggi, jangka hayat panjang, dan keteguhan persekitaran adalah kritikal.

2. Tafsiran Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C, IF=1000mA)

Jadual berikut meringkaskan parameter utama:

• Voltan Hadapan (VF): Min 12.0V, Tip 12.0V (lengkung tipikal), Maks 14.4V. (Nota: lengkung tipikal menunjukkan 12.0V pada 1000mA.)
• Arus Songsang (IR): Maks 10 µA pada VR=20V.
• Fluks Bercahaya (Φ): Min 1200 lm, Tip 1300-1750 lm (bergantung pada bin), Maks 1750 lm.
• Sudut Pandangan (2θ1/2): Tip 120 darjah.
• Rintangan Terma (RTHJ-S): Tip 0.83 °C/W, Maks 1.08 °C/W.

Parameter ini menunjukkan peranti berkecekapan tinggi dan berkuasa tinggi. Rintangan terma yang rendah adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang di bawah kadar maksimum 150°C, terutamanya semasa operasi arus tinggi.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

• Pelesapan Kuasa (PD): 21600 mW (21.6 W)
• Arus Hadapan (IF): 1500 mA DC, arus hadapan puncak (IFP) 2000 mA (kitaran tugas 1/10, denyut 10ms).
• Voltan Songsang (VR): 20 V
• Nyahcas Elektrostatik (ESD HBM): 8000 V (>90% hasil)
• Suhu Operasi (TOPR): -40°C ~ +125°C
• Suhu Simpanan (TSTG): -40°C ~ +125°C
• Suhu Simpang (TJ): 150°C maks

Pereka mesti memastikan pelesapan kuasa tidak pernah melebihi kadar maksimum mutlak. Pengaliran haba yang mencukupi adalah penting, dan arus harus dikurangkan pada suhu pematerian yang tinggi (lihat lengkung prestasi).

3. Sistem Pengelasan Bin

3.1 Bin Voltan Hadapan (IF=1000mA)

Voltan hadapan dibahagikan kepada tiga bin: D1 (12.0-12.8V), E1 (12.8-13.6V), F1 (13.6-14.4V). Ini membolehkan pengawalan ketat reka bentuk voltan sistem.

3.2 Bin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dikelaskan seperti berikut: DF (1200-1300 lm), EA (1300-1450 lm), EB (1450-1600 lm), EC (1600-1750 lm).

3.3 Bin Kromatisiti

Tiga bin warna ditakrifkan: 57N, 60N, 65N, masing-masing dengan empat koordinat sudut segi empat (CIE 1931). Contohnya, bin 57N: X1=0.3221 Y1=0.3255, X2=0.3206 Y2=0.3474, X3=0.3375 Y3=0.3628, X4=0.3365 Y4=0.3381. Pengguna boleh memilih titik warna yang dikehendaki untuk keperluan aplikasi tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Rajah 1-7)

Lengkung menunjukkan peningkatan tipikal daripada 9V pada 0mA kepada 14V pada 1500mA, dengan lutut sekitar 10-11V. Pada 1000mA, VF adalah kira-kira 12V. Tingkah laku bukan linear mesti diambil kira dalam reka bentuk arus pemacu.

4.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-8)

Fluks bercahaya relatif meningkat secara sub-linear dengan arus. Pada 1000mA, keamatan relatif adalah kira-kira 100% (dinormalkan). Pada 500mA, kira-kira 60%; pada 1500mA, kira-kira 140%. Ini membantu menganggarkan fluks pada arus pemacu yang berbeza.

4.3 Suhu Pematerian vs. Keamatan Relatif (Rajah 1-9)

Keamatan relatif berkurangan dengan peningkatan suhu pematerian: -40°C memberikan ~130%, 25°C ~100%, 125°C ~70%. Pengurusan terma adalah penting untuk mengekalkan output cahaya yang tinggi.

4.4 Suhu Pematerian vs. Arus Hadapan (Rajah 1-10, Tj≤150°C)

Lengkung pengurangan ini menunjukkan arus hadapan maksimum yang dibenarkan menurun daripada 1500mA pada 25°C kepada 800mA pada 100°C, dan 0mA di atas 125°C. Mereka bentuk untuk suhu pematerian kes terburuk adalah penting.

4.5 Voltan Hadapan vs. Suhu Pematerian (Rajah 1-11)

Voltan hadapan menurun secara linear dengan suhu (kira-kira -2mV/°C). Pada -40°C VF~13.6V, pada 125°C VF~12.2V. Ini mempengaruhi pengiraan pelesapan kuasa.

4.6 Gambar Rajah Sinaran (Rajah 1-12)

Corak sinaran adalah seperti Lambertian: keamatan relatif menurun kepada 50% pada ±60°, 10% pada ±90°. Sudut pandangan lebar 120° menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan seragam.

4.7 Kromatisiti vs. Suhu Pematerian (Rajah 1-13)

Koordinat warna berubah sedikit dengan suhu. Contohnya, pada 25°C, CIE x ~0.325, y ~0.330; pada 125°C, x ~0.318, y ~0.323. Perubahan ini adalah kecil dan dalam had yang boleh diterima untuk pencahayaan automotif.

4.8 Taburan Spektrum (Rajah 1-14)

Spektrum pancaran adalah luas dari 400nm hingga 750nm, dengan puncak biru sekitar 450nm dan puncak fosfor kuning yang luas sekitar 560nm. Ini menghasilkan pemaparan warna yang tinggi yang sesuai untuk isyarat lampu luar.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pek

LED ini ditempatkan dalam pek seramik 5.60mm × 3.00mm × 0.80mm. Pandangan bawah menunjukkan dua pad terma besar (2.75mm × 1.20mm) dan dua pad anod/katod yang lebih kecil. Kekutuban ditandakan dengan takuk di bahagian atas. Corak pematerian disyorkan dengan pad 2.35mm × 1.25mm dengan jarak 5.05mm. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Pengenalpastian Kekutuban

Pad anod lebih besar di bahagian bawah, dan pad katod lebih kecil. Serong sudut di bahagian atas menunjukkan kekutuban (lihat Rajah 1-4).

5.3 Cadangan Corak Pematerian

Untuk mengoptimumkan prestasi terma dan elektrik, corak tanah PCB yang disyorkan harus sepadan dengan dimensi pad bawah. Susun atur simetri membantu mengimbangi pengembangan terma.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula

Profil pematerian aliran semula standard termasuk: kadar kenaikan ≤3°C/s; prapanas dari 150°C hingga 200°C selama 60-120s; masa di atas 217°C (TL) maks 60s; suhu puncak (TP) 260°C selama maks 10s; kadar penyejukan ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C hingga puncak adalah maksimum 8 minit. Pematerian aliran semula tidak boleh melebihi dua kali, dan selang antara dua aliran semula tidak boleh melebihi 24 jam untuk mengelakkan kerosakan kelembapan.

6.2 Pembaikan dan Kerja Semula

Pembaikan harus dielakkan. Jika perlu, seterika pematerian kepala dua boleh digunakan, tetapi kesan kebolehpercayaan mesti disahkan terlebih dahulu.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Enkapsulan silikon adalah lembut; tekanan mekanikal pada permukaan kanta mesti dielakkan. Jangan pasang pada PCB yang melengkung, dan jangan gunakan daya/getaran semasa penyejukan. Gunakan alkohol isopropil untuk pembersihan jika perlu; pembersihan ultrasonik tidak disyorkan kerana ia boleh merosakkan LED.

6.4 Penyimpanan dan Pembakaran

Sebelum membuka beg aluminium: simpan pada ≤30°C dan ≤75% RH, guna dalam tempoh 1 tahun. Selepas dibuka: guna dalam tempoh 24 jam pada ≤30°C dan ≤60% RH. Jika penyimpanan melebihi syarat ini, bakar pada 60±5°C selama >24 jam sebelum digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dihantar dalam pembungkusan pita dan gegelung: 4000 keping setiap gegelung. Dimensi pita pembawa: A0=3.40±0.1mm, B0=6.10±0.1mm, K0=1.00±0.1mm, P0=4.00±0.1mm, W=12.0±0.1mm, T=0.25±0.05mm, dsb. Dimensi gegelung: A=13.6±0.1mm, B=180±1mm, C=100±1mm, D=13.0±0.5mm.

7.2 Maklumat Label

Setiap gegelung termasuk label dengan: Nombor Bahagian, Nombor Spes, Nombor Lot, Kod Bin (fluks bercahaya, kromatisiti, voltan hadapan, panjang gelombang), Kuantiti, dan Tarikh.

7.3 Pembungkusan Tahan Kelembapan

Gegelung dimeterai dalam beg penghalang kelembapan dengan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Selepas dibuka, LED harus digunakan segera atau disimpan dalam kabinet kering.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Aplikasi Biasa

Pencahayaan luaran automotif: lampu hadapan (lampu rendah, lampu tinggi), lampu siang hari (DRL), lampu kabus hadapan, isyarat belok, dan lampu belakang.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan terma: Gunakan pengalir haba yang mencukupi untuk mengekalkan suhu pematerian di bawah 125°C. Rintangan terma dari simpang ke titik pematerian adalah 0.83°C/W tipikal.
• Pengaturan arus: Sentiasa sertakan perintang siri atau gunakan pemacu arus malar untuk mengelakkan larian arus akibat pekali suhu VF.
• Perlindungan ESD: Walaupun peranti tahan 8kV HBM, pengendalian ESD yang betul semasa pemasangan adalah wajib.
• Had sulfur dan halogen: Elakkan bahan yang mengandungi >100ppm sebatian sulfur, dan pastikan bromin dan klorin masing-masing<900ppm (jumlah<1500ppm) untuk mengelakkan degradasi LED.

9. Kelebihan Perbandingan

Berbanding dengan LED berkuasa tinggi berkemas plastik konvensional, peranti berkemas seramik ini menawarkan pelesapan terma yang unggul (rintangan terma rendah), kebolehpercayaan yang lebih tinggi di bawah kejutan terma, dan keserasian dengan kelayakan AEC-Q102. Sudut pandangan lebar 120° mengurangkan keperluan optik sekunder dalam aplikasi cahaya tersebar. Keberkesanan bercahaya yang tinggi (sehingga 1750 lm pada 12W) menjadikannya kompetitif dengan LED gred automotif lain dalam kelas kuasanya.

10. Soalan Lazim

S1: Apakah arus operasi yang disyorkan untuk kebolehpercayaan maksimum?
J1: Untuk kebolehpercayaan jangka panjang, operasikan pada 1000mA atau lebih rendah dengan pengaliran haba yang betul. Maksimum mutlak ialah 1500mA DC, tetapi pengurangan diperlukan pada suhu tinggi.

S2: Bolehkah LED ini digunakan dalam pencahayaan dalaman?
J2: Ia dioptimumkan untuk aplikasi luaran automotif, tetapi boleh digunakan dalam pencahayaan tinggi atau luar jika keadaan terma dan persekitaran dipenuhi.

S3: Bagaimanakah saya membersihkan LED selepas pematerian?
J3: Gunakan alkohol isopropil dengan berus lembut. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik atau pelarut yang boleh menyerang silikon.

S4: Apakah jangka hayat yang dijangkakan?
J4: Berdasarkan ujian AEC-Q102, LED harus mengekalkan >90% penyelenggaraan lumen selama >5000 jam pada arus dan suhu yang dinilai. Hubungi pengilang untuk data LM-80 terperinci.

11. Kes Reka Bentuk Praktikal

Kes 1: Modul Lampu Hadapan Rasuk Rendah
Reka bentuk biasa menggunakan 6-8 LED secara siri dipacu oleh arus malar 1000mA. Jumlah voltan ~72-96V. PCB teras logam (MCPCB) dengan vias terma menyambung ke sink haba. Simulasi menunjukkan suhu simpang kekal di bawah 130°C pada suhu ambien 85°C dengan sink haba yang betul.

Kes 2: Lampu Siang Hari (DRL)
Untuk jalur DRL linear, 3-4 LED secara siri digunakan pada 700mA untuk mencapai ~1000 lm. Sudut pandangan lebar memastikan taburan cahaya seragam. Pek seramik membolehkan reka bentuk padat dan profil rendah.

12. Prinsip Kerja

LED putih ini menggunakan cip InGaN biru yang memancarkan cahaya pada kira-kira 450nm. Cahaya biru merangsang fosfor pemancar kuning (YAG:Ce atau serupa) yang tertanam dalam enkapsulan silikon. Gabungan cahaya biru dan kuning menghasilkan cahaya putih. Komposisi fosfor boleh ditala halus untuk mencapai suhu warna tertentu; bin dalam spesifikasi ini sepadan dengan putih sejuk (5000-6000K) yang biasa untuk lampu hadapan automotif.

13. Trend Teknologi

LED pencahayaan automotif berkembang ke arah keberkesanan bercahaya lebih tinggi (>200 lm/W), jejak lebih kecil, dan penyepaduan ciri canggih seperti rasuk pemanduan adaptif (ADB) dan pencahayaan matriks. Trend ke arah sistem pencahayaan LED sepenuhnya mendorong permintaan untuk pek yang menawarkan kebolehpercayaan tinggi di bawah keadaan yang keras. Pek seramik seperti ini menjadi standard untuk LED automotif berkuasa tinggi kerana prestasi terma yang unggul dan kestabilan jangka panjang. Perkembangan masa depan mungkin termasuk modul berbilang cip, konfigurasi voltan lebih tinggi, dan pengelasan bin yang lebih ketat untuk keseragaman warna.