Spesifikasi LED Merah Pandangan Sisi 57-21-UR0200H-AM - Pakej PLCC-2 - 2.0V - 1120mcd - Gred Automotif

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED merah pancaran pandangan sisi berprestasi tinggi yang direka terutamanya untuk aplikasi dalaman automotif. Peranti ini dibungkus dalam pakej permukaan-mount PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) yang padat, menawarkan keseimbangan keluaran cahaya tinggi dan sudut pandangan lebar yang sesuai untuk fungsi lampu latar dan penunjuk.

Kelebihan teras komponen ini terletak pada kebolehpercayaan gred automotifnya, yang telah layak kepada piawaian AEC-Q101, yang memastikan prestasi di bawah keadaan suhu, kelembapan dan getaran yang ketat yang biasa dalam persekitaran kenderaan. Pematuhannya kepada arahan RoHS dan REACH menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

Pasaran sasaran adalah elektronik automotif, dengan aplikasi khusus termasuk lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, dan penunjuk status dalaman lain di mana output cahaya merah yang konsisten, terang dan boleh dipercayai diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-Ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama menentukan prestasi LED di bawah keadaan ujian piawai (T_s=25°C). Voltan hadapan tipikal (V_F) ialah 2.00V pada arus hadapan (I_F) 20mA, dengan julat yang ditetapkan dari 1.75V hingga 2.75V. Voltan yang agak rendah ini serasi dengan rel kuasa automotif biasa.

Parameter fotometrik utama ialah keamatan cahaya (I_V), yang mempunyai nilai tipikal 1120 millicandelas (mcd) pada 20mA. Had minimum dan maksimum untuk kumpulan ini masing-masing ialah 710 mcd dan 1400 mcd. Keterangan tinggi ini dicapai sambil mengekalkan sudut pandangan yang sangat lebar (φ) 120 darjah, ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan cahaya turun kepada separuh daripada nilai puncaknya. Sudut lebar ini memastikan pencahayaan seragam di kawasan yang luas, yang amat penting untuk lampu latar panel.

Panjang gelombang dominan (λ_d) berpusat pada 622 nm (tipikal), menentukan warna cahaya merah yang dipancarkan, dengan julat dari 618 nm hingga 627 nm. Peranti ini tidak direka untuk operasi voltan songsang.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum mutlak ialah 50 mA, dan disipasi kuasa maksimum ialah 137 mW. Untuk denyutan pendek (t ≤ 10 μs, kitar tugas D=0.005), arus lonjakan (I_FM) 100 mA dibenarkan.

Pengurusan terma adalah penting untuk jangka hayat LED dan kestabilan prestasi. Rintangan terma dari sambungan LED ke titik pateri (R_thJS) ditentukan dengan dua nilai: 160 K/W (nyata, berdasarkan pengukuran terma) dan 120 K/W (elektrik, diperoleh daripada parameter elektrik). Parameter ini menunjukkan betapa berkesannya haba dipindahkan dari sambungan semikonduktor. Suhu sambungan maksimum yang dibenarkan (T_J) ialah 125°C. Julat suhu operasi dan penyimpanan adalah dari -40°C hingga +110°C, mengesahkan kesesuaiannya untuk persekitaran automotif yang keras.

Peranti mempunyai penarafan kepekaan ESD (Nyahcas Elektrostatik) 2 kV (Model Badan Manusia), yang merupakan tahap piawai untuk banyak komponen elektronik tetapi memerlukan langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai semasa pemasangan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk mengurus variasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama. Spesifikasi ini memberikan maklumat pembin terperinci untuk keamatan cahaya dan panjang gelombang dominan.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Keamatan cahaya dibin menggunakan kod alfanumerik (cth., L1, M2, V1, AA). Setiap bin merangkumi julat nilai keamatan cahaya minimum dan maksimum tertentu yang diukur dalam millicandelas (mcd). Bin mengikuti perkembangan logaritma, dengan setiap langkah kira-kira sepadan dengan peningkatan 25%. Untuk nombor bahagian khusus ini (57-21-UR0200H-AM), bin output yang mungkin diserlahkan, dengan nilai tipikal 1120 mcd jatuh ke dalam bin "AA" (1120-1400 mcd). Sistem ini membolehkan pereka memilih komponen dengan kecerahan yang konsisten untuk aplikasi mereka.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Begitu juga, panjang gelombang dominan, yang menentukan warna tepat cahaya merah, juga dibin. Bin ditakrifkan oleh kod berangka yang mewakili julat panjang gelombang dalam nanometer (nm). Nilai tipikal 622 nm untuk LED ini akan jatuh dalam bin panjang gelombang tertentu, memastikan konsistensi warna merentasi pelbagai unit dalam satu pusingan pengeluaran. Toleransi untuk pengukuran panjang gelombang dominan ialah ±1 nm.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi ini termasuk beberapa graf yang menggambarkan tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan, yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan terma.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk IV)

Graf ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus hadapan (I_F) dan voltan hadapan (V_F). Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus. Keluk menunjukkan bahawa peningkatan kecil dalam voltan melebihi 2.0V tipikal boleh membawa kepada peningkatan arus yang ketara dan berpotensi merosakkan, menyerlahkan keperluan untuk pemacu arus malar dan bukannya bekalan voltan malar.

4.2 Keamatan Cahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Plot ini menunjukkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus pemacu. Walaupun output meningkat dengan arus, ia tidak linear dengan sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi di mana kecekapan mungkin turun disebabkan peningkatan penjanaan haba.

4.3 Ciri-Ciri Kebergantungan Suhu

Beberapa graf memperincikan kesan suhu sambungan (T_J):

• Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Sambungan:Menunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat. Penurunan ini mesti diambil kira dalam reka bentuk di mana LED mungkin beroperasi pada suhu ambien yang tinggi.
• Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Sambungan:Menunjukkan bahawa V_Fmempunyai pekali suhu negatif, berkurangan kira-kira 2 mV/°C. Ini boleh menjejaskan prestasi pembatas arus berasaskan perintang mudah.
• Panjang Gelombang Relatif vs. Suhu Sambungan:Menunjukkan bahawa panjang gelombang dominan beralih sedikit (biasanya meningkat) dengan suhu, yang boleh menyebabkan peralihan warna kecil dalam aplikasi.

4.4 Keluk Penurunan Arus Hadapan

Ini adalah salah satu graf paling kritikal untuk reka bentuk yang boleh dipercayai. Ia memplot arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan terhadap suhu pad pateri. Apabila suhu pada titik pateri meningkat, arus selamat maksimum berkurangan secara linear. Sebagai contoh, pada suhu pad pateri maksimum 110°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan hanya 34 mA, jauh lebih rendah daripada maksimum mutlak 50 mA pada 25°C. Pereka mesti memastikan reka bentuk terma mengekalkan titik pateri cukup sejuk untuk membenarkan arus pemacu yang dikehendaki.

4.5 Keupayaan Pemprosesan Denyut yang Dibenarkan

Graf ini menentukan hubungan antara lebar denyut (t_p) dan arus hadapan lonjakan yang dibenarkan (I_F) untuk pelbagai kitar tugas (D). Ia membolehkan pereka memahami had untuk operasi berdenyut, seperti dalam sistem pencahayaan berbilang atau untuk mencipta kesan kelipan, memastikan LED tidak tertakluk kepada denyutan arus yang boleh menyebabkan degradasi.

4.6 Taburan Spektrum dan Radiasi

Graf taburan spektrum relatif menunjukkan output cahaya merentasi spektrum boleh lihat, memuncak di kawasan merah sekitar 622 nm. Gambar rajah corak radiasi (plot kutub) mengesahkan sudut pandangan 120 darjah secara visual, menunjukkan bagaimana keamatan diedarkan secara spatial.

5. Maklumat Mekanikal, Pemasangan dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Mekanikal dan Polarity

Komponen menggunakan pakej permukaan-mount PLCC-2 piawai. Lukisan mekanikal memberikan dimensi tepat untuk badan pakej, jarak lead, dan ketinggian keseluruhan. Polarity ditunjukkan dengan jelas, biasanya oleh takuk atau penanda pada pakej dan/atau dalam gambar rajah tapak kaki. Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi yang betul.

5.2 Reka Bentuk Pad Pateri yang Disyorkan

Cadangan corak tanah (tapak kaki) disediakan untuk reka bentuk PCB. Ini termasuk dimensi dan jarak untuk pad kuprum di mana lead LED akan dipateri. Mengikuti cadangan ini memastikan pembentukan sendi pateri yang baik, penjajaran yang betul, dan pemindahan terma optimum dari peranti ke PCB.

5.3 Profil Pateri Alir Balik

Spesifikasi ini menentukan profil pateri alir balik yang serasi dengan proses pateri bebas plumbum (Pb-free). Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas 240°C harus dihadkan kepada maksimum 30 saat. Mematuhi profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej plastik LED dan ikatan wayar dalaman semasa proses pemasangan permukaan-mount.

5.4 Maklumat Pembungkusan

LED dibekalkan dalam pembungkusan pita-dan-gulungan yang sesuai untuk mesin pick-and-place automatik. Spesifikasi termasuk dimensi gulungan, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Maklumat ini diperlukan untuk menyediakan peralatan barisan pemasangan.

6. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Senario Aplikasi Biasa

Aplikasi utama adalahpencahayaan dalaman automotif. Ini termasuk:

• Lampu Latar Kelompok Instrumen dan Papan Pemuka:Menerangi tolok, paparan LCD, dan simbol amaran.
• Pencahayaan Suis dan Kawalan:Lampu latar butang untuk kawalan iklim, sistem audio, suis tingkap, dan pemilih gear.
• Penunjuk Status Umum:Lampu hidup, amaran pintu tidak tertutup rapat, atau penunjuk fungsi lain.

Pancaran pandangan sisinya adalah sesuai untuk aplikasi di mana cahaya perlu diarahkan selari dengan permukaan PCB ke dalam panduan cahaya atau penyebar.

6.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

1. Litar Pemacu:Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus bersiri dengan LED. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Pastikan penarafan kuasa perintang mencukupi (P = I_F²* R).

2. Pengurusan Terma:Ini adalah penting untuk kebolehpercayaan dan mengekalkan output cahaya. Gunakan keluk penurunan untuk menentukan arus pemacu maksimum untuk suhu operasi yang dijangkakan. Pastikan kawasan kuprum yang mencukupi (pelepasan terma) pada PCB yang disambungkan ke pad pateri untuk menyebarkan haba. Dalam persekitaran suhu ambien tinggi (seperti berhampiran elektronik petak enjin kereta), langkah penyejukan tambahan mungkin diperlukan.

3. Perlindungan ESD:Laksanakan prosedur pengendalian ESD piawai semasa pemasangan. Untuk aplikasi sensitif, pertimbangkan untuk menambah diod penindasan voltan sementara (TVS) atau litar perlindungan lain pada talian kuasa input.

4. Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah mungkin memerlukan penyebar atau panduan cahaya untuk mencapai keseragaman dan penampilan yang dikehendaki dalam produk akhir. Faktor bentuk pandangan sisi dipilih khusus untuk menggandingkan dengan cekap ke dalam elemen optik sedemikian.

7. Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Spesifikasi ini termasuk bahagian langkah berjaga-jaga piawai. Titik utama termasuk:

• Elakkan menggunakan voltan songsang.
• Jangan melebihi penarafan maksimum mutlak untuk arus, kuasa dan suhu.
• Ikuti profil pateri alir balik yang disyorkan untuk mengelakkan kerosakan pakej.
• Simpan dalam keadaan yang sesuai untuk mengelakkan penyerapan lembapan (penarafan MSL 2 menunjukkan jangka hayat lantai 1 tahun selepas bungkusan kering dibuka, di bawah keadaan ≤30°C/60% RH).
• Bersihkan menggunakan kaedah yang serasi dengan bahan pakej (elakkan pembersihan ultrasonik dengan frekuensi tertentu).

8. Maklumat Pesanan

Nombor bahagian 57-21-UR0200H-AM mengikuti sistem pengekodan tertentu. Walaupun pecahan penuh mungkin proprietari, ia biasanya mengekod maklumat seperti jenis pakej (57-21 mungkin menunjukkan PLCC-2), warna (UR untuk merah), bin kecerahan, dan mungkin atribut lain. Untuk pemilihan bin khusus atau pilihan pembungkusan (cth., saiz pita-dan-gulungan), bahagian maklumat pesanan akan memberikan kod tepat untuk digunakan.

9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari rel automotif 5V atau 12V?

J: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang pembatas arus bersiri atau pemacu arus malar. Menyambungkannya terus ke sumber voltan yang lebih tinggi daripada voltan hadapannya akan menyebabkan aliran arus yang berlebihan, berpotensi memusnahkan LED serta-merta.

S: Spesifikasi menunjukkan keamatan tipikal 1120mcd. Mengapa nilai yang saya ukur mungkin berbeza?

J: Beberapa faktor mempengaruhi keamatan yang diukur: arus pemacu (mesti tepat 20mA), suhu LED semasa pengukuran, kalibrasi peralatan pengukuran, dan variasi pembin yang wujud (sampel anda mungkin dari hujung bawah atau atas bin AA).

S: Adakah LED ini sesuai untuk aplikasi automotif luaran seperti lampu belakang?

J: Walaupun ia layak AEC-Q101, aplikasi utamanya disenaraikan sebagai pencahayaan dalaman. Lampu luaran selalunya mempunyai keperluan yang berbeza untuk kecerahan yang lebih tinggi, koordinat warna yang berbeza, dan perlindungan yang lebih ketat terhadap cuaca dan pendedahan UV. LED gred luaran khusus akan lebih sesuai.

S: Apakah maksud MSL 2 untuk penyimpanan?

J: Tahap Kepekaan Lembapan 2 bermaksud pakej boleh terdedah kepada keadaan lantai kilang (≤30°C/60% RH) sehingga 1 tahun sebelum ia memerlukan pembakaran sebelum pateri alir balik. Komponen pada pita-dan-gulungan dihantar dalam beg kering dengan kad penunjuk kelembapan.