Spesifikasi LED SMD LTST-E682KGKFWT - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 1.8-2.4V - Keamatan Pencahayaan sehingga 450mcd - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti pemasangan permukaan (SMD) LED yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Komponen ini dicirikan oleh saiznya yang kecil, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad dalam pelbagai spektrum peralatan elektronik.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk pematuhannya terhadap peraturan alam sekitar, keserasian dengan proses pembuatan automatik standard, dan pembungkusan yang kukuh untuk pengendalian dan penyimpanan. Ia direka khas untuk integrasi ke dalam peranti telekomunikasi, peralatan automasi pejabat, perkakas rumah, dan sistem kawalan industri. Fungsi utamanya adalah untuk penunjuk status, pencahayaan isyarat dan simbol, serta lampu latar panel hadapan.

1.2 Ciri-ciri Utama

• Mematuhi arahan Sekatan Bahan Berbahaya (RoHS).
• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan pemasangan pick-and-place berkelajuan tinggi.
• Tapak kaki pakej EIA yang distandardkan memastikan keserasian dengan susun atur PCB standard industri.
• Ciri-ciri pemacu yang serasi dengan litar bersepadu (IC).
• Sepenuhnya serasi dengan peralatan penempatan automatik.
• Tahan terhadap proses pateri refluks inframerah (IR) mengikut profil industri.
• Prapemprosesan ke Tahap Kepekaan Kelembapan JEDEC 3, menunjukkan jangka hayat lantai 168 jam pada <30°C/60% RH selepas beg dibuka.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian berikut memberikan analisis terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik, dan termal LED berdasarkan data yang diberikan.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan untuk reka bentuk yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (P_d):72 mW maksimum untuk kedua-dua cip oren dan hijau. Parameter ini menghadkan gabungan arus hadapan dan voltan.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):80 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini relevan untuk pemultipleksan atau letupan isyarat ringkas.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi keadaan mantap.
• Voltan Songsang (V_R):5 V maksimum. Melebihi ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C untuk operasi, dan -40°C hingga +100°C untuk penyimpanan. Julat ini adalah tipikal untuk komponen gred komersial.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian standard (Ta=25°C, I_F):

• Keamatan Pencahayaan (I_V):Oren: 140-450 mcd (millicandela). Hijau: 71-224 mcd. Diukur dengan penapis yang menghampiri tindak balas fotopik (mata manusia). Julat yang luas menunjukkan sistem pengelasan digunakan (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Sudut lebar ini, difasilitasi oleh kanta resap, memberikan corak pencahayaan yang luas dan sekata berbanding pancaran sempit.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_P):Oren: 611 nm. Hijau: 574 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah paling besar.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Oren: 605 nm. Hijau: 571 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan titik warna pada rajah kromatisiti CIE.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):Oren: 17 nm. Hijau: 15 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum cahaya; jalur yang lebih sempit bermaksud warna yang lebih tepu.
• Voltan Hadapan (V_F):1.8 V hingga 2.4 V untuk kedua-dua warna pada 20mA. Pereka bentuk mesti mengambil kira penurunan voltan ini apabila mengira perintang had arus bersiri.
• Arus Songsang (I_R):10 μA maksimum pada V_R=5V. Nilai rendah menunjukkan kualiti simpang yang baik.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Untuk memastikan kecerahan yang konsisten dalam pengeluaran, LED disusun (dikelaskan) berdasarkan keamatan pencahayaan mereka. Toleransi dalam setiap kelas adalah +/-11%.

3.1 Pengelasan Keamatan Pencahayaan

Kelas LED Oren:R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
Kelas LED Hijau:Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
Sistem ini membolehkan pereka bentuk memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, mengimbangi kos dan prestasi.

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam lembaran data, implikasinya adalah kritikal untuk reka bentuk.

4.1 Arus Hadapan vs Voltan Hadapan (Keluk I-V)

Ciri I-V adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif, bermaksud V_Fmenurun sedikit apabila suhu simpang meningkat. Ini mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk pemacu arus malar.

4.2 Keamatan Pencahayaan vs Arus Hadapan

Keamatan pencahayaan adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi yang disyorkan. Walau bagaimanapun, kecekapan (lumen per watt) mungkin berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan haba.

4.3 Taburan Spektrum

Keluk taburan spektrum yang dirujuk akan menunjukkan puncak pancaran sempit ciri teknologi AlInGaP, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak yang dinyatakan, mengesahkan ketulenan warna.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Penetapan Pin

LED menggunakan tapak kaki SMD standard. Dimensi kritikal termasuk saiz badan dan jarak plumbum. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi tipikal ±0.2 mm. Penetapan pin ditakrifkan dengan jelas: Pin 1 dan 2 adalah untuk cip LED hijau, dan pin 3 dan 4 adalah untuk cip LED oren. Konfigurasi dwi-cip, 4-pin ini membolehkan kawalan bebas bagi dua warna.

5.2 Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Gambar rajah corak land disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Mematuhi cadangan ini adalah penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai semasa refluks dan mencegah tombstoning atau ketidaksejajaran.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Refluks IR

Profil refluks yang dicadangkan mematuhi J-STD-020B untuk proses bebas plumbum disediakan. Parameter utama termasuk zon pemanasan awal (150-200°C sehingga 120 saat maksimum), suhu puncak badan pakej tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (TAL) yang terhad untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul tanpa kerosakan terma pada pakej LED atau kanta epoksi.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

• Penyimpanan (Beg Tertutup):≤30°C dan ≤70% RH. Gunakan dalam tempoh satu tahun.
• Penyimpanan (Selepas Dibuka):≤30°C dan ≤60% RH. Lengkapkan pateri refluks IR dalam 168 jam (1 minggu).
• Penyimpanan Lanjutan (Dibuka):Simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam atmosfera nitrogen.
• Pembakaran:Jika terdedah >168 jam, bakar pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pateri untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Hanya ejen pembersih yang ditetapkan harus digunakan. Alkohol isopropil atau alkohol etil disyorkan. Rendaman harus pada suhu normal dan kurang daripada satu minit untuk mengelakkan kerosakan pada bahan pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul, lebar 8mm, dililit pada gegelung berdiameter 7 inci (178mm). Kuantiti gegelung standard ialah 2000 keping. Kuantiti pembungkusan minimum 500 keping tersedia untuk pesanan baki. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Penunjuk Status:Kuasa hidup/mati, aktiviti rangkaian, pengecasan bateri, sistem sedia.
• Lampu Latar:Pencahayaan kekunci, ikon, atau simbol pada panel hadapan.
• Lampu Isyarat:Mesej berkod warna ringkas (contohnya, hijau untuk OK, oren untuk amaran).

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang bersiri atau pemacu arus malar untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang menggunakan R = (V_bekalan- V_F) / I_F.
• Pengurusan Terma:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan kawasan kuprum PCB atau laluan terma yang mencukupi jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau arus maksimum untuk mengekalkan suhu simpang dalam had.
• Perlindungan ESD:Langkah berjaga-jaga ESD standard harus dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama LED ini adalah penggunaan bahan semikonduktor AlInGaP dan kanta resap. Teknologi AlInGaP biasanya menawarkan kecekapan pencahayaan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik untuk warna ambar/oren/merah berbanding teknologi lama seperti GaAsP. Kanta resap memberikan sudut pandangan yang sangat luas (120°) dan seragam, yang menguntungkan untuk aplikasi di mana LED mungkin dilihat dari pelbagai sudut, berbanding LED sudut sempit yang digunakan untuk cahaya terarah.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

10.1 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 30mA secara berterusan?

Ya, 30mA adalah arus hadapan DC berterusan maksimum yang dinilai. Untuk jangka hayat optimum dan prestasi stabil, pengendalian pada arus yang lebih rendah, seperti 20mA (keadaan ujian), sering disyorkan.

10.2 Mengapakah terdapat julat untuk keamatan pencahayaan dan voltan hadapan?

Variasi pembuatan menyebabkan penyebaran semula jadi dalam parameter ini. Sistem pengelasan (Seksyen 3) menyusun LED mengikut keamatan. Voltan hadapan mempunyai toleransi yang ditetapkan +/- 0.1V dari nilai tipikal pada arus tertentu. Reka bentuk litar mesti menampung julat ini.

10.3 Bagaimanakah saya mengawal dua warna ini secara berasingan?

LED mempunyai dua cip semikonduktor berasingan (satu hijau, satu oren) dengan sambungan anod/katod bebas (pin 1-2 untuk hijau, 3-4 untuk oren). Anda memerlukan dua litar pemacu berasingan (contohnya, dua perintang had arus disambungkan ke pin GPIO mikropengawal yang berbeza) untuk mengawalnya secara individu.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Penunjuk Status Dwibahasa untuk Peranti Rangkaian.Seorang pereka bentuk memerlukan satu komponen untuk menunjukkan status "Sambungan" (hijau) dan "Pemindahan Data" (oren). LED ini adalah ideal. Cip hijau disambungkan ke pin GPIO yang ditetapkan tinggi apabila sambungan ditubuhkan. Cip oren disambungkan ke pin GPIO lain yang berdenyut (contohnya, menggunakan penarafan arus puncak 80mA) segerak dengan aktiviti data. Sudut pandangan yang luas memastikan status kelihatan dari mana-mana di hadapan peranti. Pereka bentuk memilih kelas R2 untuk hijau dan kelas S1 untuk oren untuk memastikan kecerahan yang mencukupi tetapi seimbang, dan menggunakan arus pemacu 20mA dengan perintang bersiri yang sesuai dikira berdasarkan V tipikal 2.1V_Fdan bekalan sistem 3.3V.

12. Pengenalan Prinsip

LED ini berdasarkan teknologi semikonduktor Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau dan oren. Kanta resap diperbuat daripada resin epoksi dengan zarah penyerakan yang merandomkan arah cahaya yang dipancarkan, mencipta corak pancaran yang luas, seperti Lambertian.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam LED penunjuk SMD terus ke arah kecekapan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik), peningkatan konsistensi warna melalui pengelasan yang lebih ketat, dan peningkatan kebolehpercayaan di bawah proses pateri suhu tinggi. Terdapat juga dorongan untuk peminiaturan sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Penggunaan bahan semikonduktor maju seperti AlInGaP untuk julat warna tertentu mewakili usaha berterusan untuk mengoptimumkan kecekapan dan ketulenan warna untuk aplikasi penunjuk.