Spesifikasi Teknikal LED XI3030-PA3501H-AM - 3.0x3.0x?mm - 3.1V - 1.085W - Warna Amber - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

XI3030-PA3501H-AM ialah LED peranti permukaan-pasang (SMD) berprestasi tinggi yang direka bentuk terutamanya untuk aplikasi pencahayaan luaran automotif yang mencabar. Ia menggunakan teknologi penukaran fosfor untuk menghasilkan output warna amber yang stabil. Peranti ini dibina di atas platform pakej EMC (Epoxy Molding Compound), yang menawarkan kebolehpercayaan dan prestasi terma yang lebih baik berbanding pakej plastik standard. Kelebihan terasnya termasuk fluks bercahaya tipikal yang tinggi iaitu 83 lumen pada arus pacu standard 350mA, sudut pandangan luas 120 darjah untuk pengagihan cahaya yang sangat baik, dan pembinaan kukuh yang layak mengikut piawaian ketat AEC-Q102 untuk peranti optoelektronik diskret automotif. Pasaran sasaran tertumpu kepada pereka bentuk dan pengilang pencahayaan automotif, khususnya untuk aplikasi seperti lampu isyarat belok dan fungsi isyarat luaran lain di mana kebolehpercayaan, konsistensi warna dan kecerahan adalah kritikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-Ciri Fotometrik dan Elektrik

Parameter operasi utama ditakrifkan di bawah keadaan ujian standard arus hadapan (I_F) 350mA. Fluks bercahaya tipikal (I_V) ialah 83 lumen, dengan minimum yang ditetapkan 70 lm dan maksimum 100 lm, mengambil kira toleransi pengukuran 8%. Voltan hadapan (V_F) biasanya berukuran 3.1V, dengan julat minimum 2.5V hingga maksimum 3.5V pada arus ini. Parameter ini adalah penting untuk pengurusan terma dan reka bentuk pemacu. Koordinat kromatisiti dominan ialah CIE x = 0.575 dan CIE y = 0.415, meletakkannya dalam kawasan amber spektrum warna dengan toleransi ±0.005. Sudut pandangan, ditakrifkan sebagai sudut di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya, ialah 120 darjah penuh.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, peranti tidak boleh dikendalikan melebihi penarafan maksimum mutlaknya. Arus hadapan berterusan maksimum ialah 500 mA. Penyerakan kuasa maksimum (P_d) dinilai pada 1750 mW. Suhu simpang (T_j) tidak boleh melebihi 150°C. Julat suhu ambien operasi ditetapkan dari -40°C hingga +125°C. Pengurusan terma adalah pertimbangan reka bentuk yang kritikal. Spesifikasi teknikal menyediakan dua nilai rintangan terma: rintangan terma sebenar (R_{th JS real}) 12.9 K/W dan rintangan terma elektrik (R_{th JS el}) 10.8 K/W, kedua-duanya diukur dari simpang ke titik pateri. Nilai elektrik yang lebih rendah biasanya digunakan untuk pengiraan reka bentuk kerana ia diperoleh daripada kaedah parameter elektrik sensitif suhu (TSEP). Penyejuk beku yang betul adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, terutamanya pada arus pacu yang lebih tinggi.

2.3 Spesifikasi Kebolehpercayaan dan Kekukuhan

LED ini direka untuk persekitaran yang keras. Ia mempunyai perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD) sehingga 8 kV (Model Badan Manusia), yang penting untuk pengendalian semasa pemasangan. Ia mematuhi arahan alam sekitar RoHS dan REACH. Tambahan pula, ia mempunyai kekukuhan sulfur, ciri kritikal untuk aplikasi automotif di mana gas mengandungi sulfur dari ekzos dan sumber lain boleh mengakis komponen bersalut perak. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) dinilai pada Tahap 2, menunjukkan ia boleh disimpan sehingga satu tahun pada ≤30°C/60% RH sebelum memerlukan pembakaran sebelum pateri alir semula.

3. Analisis Keluk Prestasi

3.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk IV)

Keluk IV menunjukkan hubungan antara arus hadapan dan voltan hadapan. Ia adalah tidak linear, tipikal untuk diod. Pada 350mA, voltan adalah sekitar 3.1V. Pereka bentuk menggunakan keluk ini untuk memilih litar pembatasan arus yang sesuai dan untuk menganggarkan penggunaan kuasa (V_F* I_F).

3.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Graf ini menggambarkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus pacu. Walaupun output meningkat dengan arus, ia tidak linear sempurna, dan kecekapan biasanya berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma yang meningkat dan penurunan. Keluk ini membantu pereka bentuk mengimbangi kecerahan yang dikehendaki terhadap kecekapan dan beban terma.

3.3 Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang

Ini adalah salah satu graf yang paling kritikal untuk reka bentuk aplikasi. Ia menunjukkan pengurangan dalam output cahaya apabila suhu simpang meningkat. Keberkesanan LED adalah berkaitan songsang dengan suhu. Untuk XI3030, output cahaya berkurangan apabila T_jmeningkat melebihi 25°C. Reka bentuk terma yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan kecerahan yang konsisten sepanjang julat suhu operasi, terutamanya dalam persekitaran automotif yang panas.

3.4 Anjakan Kromatisiti vs. Arus dan Suhu

Dua graf memperincikan anjakan dalam koordinat warna (ΔCIE x, ΔCIE y). Satu menunjukkan anjakan berbanding arus hadapan pada suhu malar, dan satu lagi menunjukkan anjakan berbanding suhu simpang pada arus malar (350mA). Anjakan ini umumnya kecil tetapi mesti dipertimbangkan dalam aplikasi yang memerlukan konsistensi warna yang ketat. Titik warna amber adalah agak stabil, tetapi pereka bentuk harus mengesahkan bahawa anjakan kekal dalam had yang boleh diterima untuk aplikasi khusus mereka.

3.5 Keluk Penurunan Kadar Arus Hadapan

Keluk ini menentukan arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu yang diukur pada pad pateri. Apabila suhu pad meningkat, arus selamat maksimum berkurangan. Sebagai contoh, pada suhu pad pateri maksimum yang dinilai 125°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan ialah 500mA. Pengendalian di bawah 50mA tidak disyorkan. Graf ini adalah penting untuk menentukan keadaan operasi selamat dalam aplikasi akhir.

3.6 Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan

Graf ini mentakrifkan keupayaan LED untuk mengendalikan denyut arus jangka pendek yang melebihi penarafan DC maksimum. Ia memplot denyut arus (I_F) terhadap masa denyut (t_p) untuk pelbagai kitar tugas (D). Untuk denyut yang sangat pendek (contohnya, mikrosaat) pada kitar tugas rendah, LED boleh menahan arus yang jauh lebih tinggi daripada 500mA. Ini adalah relevan untuk skim operasi berdenyut yang kadangkala digunakan dalam pensinyalan.

3.7 Taburan Spektrum

Graf taburan kuasa spektrum relatif menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang. Sebagai LED amber yang ditukar fosfor, spektrum biasanya akan mempunyai puncak utama dari LED pam biru atau hampir-UV dan puncak sekunder yang lebih luas dalam kawasan kuning/amber dari fosfor. Bentuk tepat menentukan warna yang dilihat dan Indeks Penghasilan Warna (CRI), walaupun CRI kurang kritikal untuk pencahayaan isyarat.

4. Penjelasan Sistem Pembin

Spesifikasi teknikal menggariskan struktur pembin untuk mengkategorikan LED berdasarkan prestasi fotometrik dan kolorimetrik mereka, memastikan konsistensi dalam kelompok pengeluaran.

4.1 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibin menggunakan kod alfanumerik (contohnya, E1, F2, J5, K3). Setiap bin mentakrifkan julat fluks bercahaya minimum dan maksimum dalam lumen. Sebagai contoh, bin F6 meliputi 60 hingga 70 lm, manakala bin K1 meliputi 225 hingga 250 lm. XI3030-PA3501H-AM, dengan 83 lm tipikalnya, akan jatuh ke dalam bin fluks tertentu (mungkin sekitar julat F7 hingga F8 atau J1, walaupun bin tepat untuk nombor bahagian ini tidak dinyatakan dalam petikan yang disediakan). Ini membolehkan pereka bentuk memilih bahagian dengan kecerahan minimum yang dijamin.

4.2 Pembin Warna

Warna dibin mengikut struktur bin fosfor kuning ECE (Suruhanjaya Ekonomi untuk Eropah). Carta yang disediakan menunjukkan dua bin utama: YA dan YB, ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada rajah kromatisiti CIE 1931. Koordinat sasaran untuk LED ini (x=0.575, y=0.415) jatuh dalam atau berhampiran bin YB. Pembin memastikan semua LED dalam kelompok memancarkan cahaya dalam kawasan warna yang dikawal ketat, yang penting untuk aplikasi automotif di mana pelbagai LED digunakan bersama dan mesti sepadan dengan sempurna.

5. Maklumat Mekanikal, Pemasangan dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Mekanikal dan Polarity

LED menggunakan tapak kaki standard 3030 (lebih kurang 3.0mm x 3.0mm). Ketinggian tepat dan lukisan dimensi terperinci dengan toleransi akan ditemui dalam bahagian "Dimensi Mekanikal". Komponen akan mempunyai penanda polarity, biasanya penunjuk katod (contohnya, takuk, titik, atau penanda hijau) pada pakej. Orientasi yang betul semasa penempatan adalah penting untuk operasi.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Corak tanah yang disyorkan (tapak kaki) untuk reka bentuk PCB disediakan. Ini termasuk saiz dan bentuk pad terma dan pad sentuhan elektrik. Mengikuti cadangan ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, pemindahan terma yang baik ke PCB, dan mencegah kesan batu nisan atau kecacatan pemasangan lain.

5.3 Profil Pateri Alir Semula

Peranti ini dinilai untuk pateri alir semula dengan suhu puncak 260°C sehingga 30 saat. Profil alir semula tertentu (masa vs. suhu) disyorkan, biasanya mengikut garis panduan IPC/JEDEC J-STD-020 untuk komponen MSL2. Profil ini termasuk peringkat pemanasan awal, rendaman, alir semula (dengan masa di atas likuidus, TAL, dan suhu puncak), dan penyejukan. Mematuhi profil ini menghalang kerosakan terma pada pakej LED dan die dalaman.

5.4 Maklumat Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan pick-and-place automatik. Butiran pembungkusan termasuk dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Maklumat ini diperlukan untuk mengkonfigurasi peralatan pemasangan.

6. Garis Panduan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Aplikasi Utama: Pencahayaan Luaran Automotif

Aplikasi utama dan dinyatakan secara eksplisit ialah pencahayaan luaran automotif, dengan lampu belok (lampu isyarat belok) diberikan sebagai contoh khusus. Kelayakan AEC-Q102, julat suhu luas, kekukuhan sulfur, dan kecerahan tinggi menjadikannya sesuai untuk fungsi luaran lain seperti lampu larian siang (DRL), lampu kedudukan, dan lampu penanda sisi, di mana warna amber diperlukan.

6.2 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti didorong arus. Pemacu arus malar adalah wajib untuk memastikan output cahaya stabil dan mencegah pelarian terma. Pemacu harus direka untuk menyediakan arus yang dikehendaki (contohnya, 350mA untuk spesifikasi tipikal) sambil menghormati penarafan maksimum mutlak dan keluk penurunan kadar arus berdasarkan persekitaran terma aplikasi. Variasi voltan hadapan (2.5V hingga 3.5V) mesti diambil kira dalam voltan pematuhan pemacu.

6.3 Reka Bentuk Pengurusan Terma

Ini tidak boleh dilebih-lebihkan. PCB mesti direka untuk bertindak sebagai penyejuk beku. Ini melibatkan penggunaan papan dengan via terma yang mencukupi di bawah pad terma LED, menyambung ke satah tanah dalaman atau tuangan kuprum khusus. Dalam aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi, penyejuk beku luaran mungkin diperlukan. Matlamatnya adalah untuk meminimumkan kenaikan suhu dari pad pateri (T_s) ke simpang (T_j) menggunakan formula: T_j= T_s+ (R_{th JS}* Kuasa). Kuasa dikira sebagai V_F* I_F.

6.4 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 120 darjah adalah corak pancaran Lambertian atau hampir-Lambertian. Optik sekunder (kanta, pemantul) hampir selalu digunakan dalam pencahayaan automotif untuk membentuk pancaran mengikut piawaian peraturan (contohnya, ECE, SAE). Pereka optik mesti mempertimbangkan taburan keamatan spatial LED, saiz, dan keseragaman warna.

6.5 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga umum termasuk: mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, mencegah pencemaran permukaan kanta, menggunakan prosedur pengendalian selamat ESD, dan memastikan proses pateri tidak melebihi profil yang ditetapkan. Penyimpanan harus dalam persekitaran kering dan terkawal mengikut penarafan MSL2.

7. Maklumat Pesanan dan Penyahkodan Nombor Bahagian

Nombor bahagian XI3030-PA3501H-AM berkemungkinan mengikut sistem pengekodan khusus syarikat. Pecahan tipikal boleh jadi:XI(siri/platform),3030(saiz pakej),PA(Amber ditukar Fosfor),3501(mungkin berkaitan dengan bin fluks/warna atau arus pacu),H(mungkin menunjukkan kecerahan tinggi atau ciri khas),AM(kemungkinan Amber). Bahagian "Maklumat Pesanan" akan memperincikan sebarang pilihan yang tersedia (contohnya, bin fluks berbeza, bin warna, spesifikasi pita dan gegelung) dan cara menentukannya dalam kod pesanan.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung memerlukan data pesaing, pembeza utama LED ini boleh disimpulkan dari spesifikasinya:Pakej EMC:Menawarkan prestasi terma dan kebolehpercayaan jangka panjang yang lebih baik (rintangan kepada penguningan, kelembapan) berbanding plastik PPA (Polyphthalamide) atau PCT standard, terutamanya dalam persekitaran automotif suhu tinggi.Kelayakan AEC-Q102:Ini adalah keperluan wajib untuk LED gred automotif, melibatkan ujian tekanan ketat untuk kitaran suhu, kelembapan, operasi suhu tinggi, dan rintangan haba pateri. Tidak semua LED 3030 mempunyai kelayakan ini.Kekukuhan Sulfur:Pembeza kritikal untuk aplikasi automotif dan perindustrian yang terdedah kepada atmosfera menghakis.Ketumpatan Fluks Tinggi:83 lm dari pakej 3030 mewakili penyelesaian kecekapan tinggi, membolehkan optik lebih kecil atau penggunaan kuasa lebih rendah untuk output cahaya tertentu.

9. Soalan Lazim (FAQ) Berdasarkan Parameter Teknikal

Q: Bolehkah saya memacu LED ini pada 500mA secara berterusan?

A: Anda boleh, tetapi hanya jika anda boleh menjamin suhu pad pateri kekal pada atau di bawah 25°C (lihat keluk penurunan kadar). Dalam aplikasi dunia sebenar dengan suhu tinggi, anda mesti menurunkan kadar arus. Pada suhu pad yang lebih tipikal 85°C, arus maksimum yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah. Sentiasa reka bentuk menggunakan keluk penurunan kadar.

Q: Apakah perbezaan antara rintangan terma sebenar dan elektrik?

A: Rintangan terma sebenar (12.9 K/W) diukur menggunakan penderia suhu fizikal. Rintangan terma elektrik (10.8 K/W) dikira dari perubahan voltan hadapan dengan suhu, kaedah yang boleh lebih tepat tetapi sensitif kepada keadaan pengukuran. Untuk reka bentuk konservatif, gunakan nilai yang lebih tinggi (12.9 K/W).

Q: Seberapa stabil warna amber merentasi suhu dan arus?

A: Graf yang disediakan menunjukkan anjakan. Nilai ΔCIE x dan y adalah agak kecil sepanjang julat operasi. Untuk kebanyakan aplikasi pensinyalan automotif, anjakan ini boleh diterima dan dalam sempadan warna peraturan. Untuk aplikasi yang sangat kritikal warna, sistem harus dicirikan pada keadaan operasi ekstremnya.

Q: Adakah kanta atau penutup silikon diperlukan di atas LED?

A: Walaupun LED mempunyai kanta utama, kebanyakan aplikasi luaran automotif memerlukan optik sekunder untuk pembentukan pancaran dan memenuhi peraturan fotometrik. Tambahan pula, kanta silikon sekunder atau sebatian potting sering digunakan untuk perlindungan alam sekitar tambahan (terhadap air, habuk, bahan kimia) dan untuk meningkatkan pengekstrakan cahaya.

10. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

10.1 Prinsip Operasi Asas

Ini adalah LED amber yang ditukar fosfor. Di terasnya adalah cip semikonduktor (biasanya berdasarkan InGaN) yang memancarkan cahaya dalam spektrum biru atau hampir-ultraungu apabila pincang hadapan. Cahaya utama ini tidak dipancarkan secara langsung. Sebaliknya, ia menyerang lapisan bahan fosfor yang didepositkan di dalam pakej. Fosfor menyerap foton biru/UV berenergi tinggi dan memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang dan berenergi rendah, terutamanya dalam kawasan kuning/amber. Gabungan sebarang cahaya biru yang tidak ditukar dan pancaran fosfor kuning yang luas menghasilkan warna amber yang dilihat. Komposisi fosfor yang tepat menentukan koordinat warna yang tepat (x=0.575, y=0.415).

10.2 Trend Industri

Trend pasaran pencahayaan LED automotif menuju ke arah:Kecekapan Lebih Tinggi (lm/W):Mengurangkan beban elektrik pada kenderaan.Ketumpatan Kuasa Meningkat:Lebih banyak cahaya dari pakej yang lebih kecil, membolehkan reka bentuk lampu yang lebih ramping.Kebolehpercayaan Dipertingkatkan:Jangka hayat lebih lama di bawah keadaan yang lebih keras, didorong oleh pakej seperti EMC.Pencahayaan Pintar:Integrasi dengan penderia dan kawalan untuk pancaran memandu adaptif (ADB) dan komunikasi (Li-Fi, walaupun bukan untuk produk ini).Penalaan Warna:Walaupun ini adalah LED warna tetap, trend wujud untuk LED pelbagai warna atau putih boleh ditala untuk pencahayaan dalaman dan luaran adaptif. XI3030-PA3501H-AM selari dengan trend untuk kebolehpercayaan tinggi, kecekapan, dan prestasi dalam pakej kukuh yang sesuai untuk landskap automotif yang berkembang.