Spesifikasi LED Siri 2820-C02001M-AM - Pakej SMD - Warna Putih - 80lm @ 200mA - 3.0V - Sudut Pandangan 120° - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 2820-C02001M-AM ialah LED Peranti Permukaan-Pasang (SMD) berprestasi tinggi yang direka khas untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar. Ia dibina untuk memenuhi piawaian kebolehpercayaan gred automotif yang ketat, termasuk kelayakan AEC-Q102. LED ini memancarkan cahaya putih sejuk dan ditawarkan dalam jejak pakej 2820 yang padat, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang mempunyai ruang terhad di mana pencahayaan yang terang dan konsisten diperlukan.

Kelebihan utama siri ini termasuk pembinaan teguh untuk persekitaran kebolehpercayaan tinggi, kecekapan bercahaya yang cemerlang, dan sudut pandangan luas 120 darjah yang memastikan taburan cahaya yang luas dan seragam. Pematuhannya terhadap arahan RoHS, REACH dan bebas halogen seterusnya menekankan kesesuaiannya untuk pemasangan elektronik moden yang mesra alam.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Prestasi teras ditakrifkan di bawah keadaan operasi tipikal arus hadapan (IF) 200 mA. Pada arus ini, LED menghasilkan fluks bercahaya (IV) tipikal sebanyak 80 lumen (lm), dengan minimum 70 lm dan maksimum 100 lm. Voltan hadapan (VF) pada 200 mA adalah tipikalnya 3.00 volt, dalam julat 2.75V hingga 3.5V. Parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar pemacu dan pengiraan pengurusan terma.

Koordinat kromatisiti dominan ditentukan pada CIE x=0.3227 dan CIE y=0.3351, mentakrifkan titik putih sejuk. Toleransi untuk koordinat ini ialah ±0.005, memastikan konsistensi warna dalam satu kelompok. Peranti ini menawarkan sudut pandangan (φ) yang luas iaitu 120 darjah, iaitu sudut di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncak paksi.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Pengurusan Terma

Untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, peranti tidak boleh dikendalikan melebihi Penarafan Maksimum Mutlaknya. Arus hadapan (IF) berterusan maksimum ialah 350 mA. Peranti ini boleh menahan arus lonjakan (IFM) 750 mA untuk denyutan ≤ 10 µs dengan kitar tugas rendah. Suhu simpang (TJ) maksimum ialah 150°C.

Pengurusan terma adalah penting. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth JS) mempunyai dua nilai yang ditentukan: ukuran sebenar 20-22 K/W dan ukuran elektrik 16 K/W maks. Keluk penurunan arus hadapan jelas menunjukkan bahawa arus berterusan yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu pad pateri (Ts) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada Ts 125°C, IF maksimum yang dibenarkan ialah 350 mA, dan ia berkurangan secara linear dari situ.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin untuk menjamin konsistensi prestasi untuk pengguna akhir. Tiga parameter utama dibin: Fluks Bercahaya, Voltan Hadapan, dan Kromatisiti.

3.1 Bin Fluks Bercahaya

Bin fluks bercahaya ditetapkan oleh kod seperti F7, F8, dan F9. Sebagai contoh, bin F7 merangkumi LED dengan fluks bercahaya antara 70 lm (min) dan 80 lm (maks) apabila diukur pada IF=200mA. Ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka.

3.2 Bin Voltan Hadapan

Bin voltan hadapan memastikan keserasian elektrik. Contoh termasuk bin 2730 (VF: 2.75V - 3.00V) dan bin 3032 (VF: 3.00V - 3.25V). Memadankan LED dari bin voltan yang sama boleh membantu mencapai taburan arus yang seragam dalam konfigurasi selari.

3.3 Bin Warna (Kromatisiti)

Rajah kromatisiti yang disediakan menunjukkan struktur untuk bin putih sejuk, seperti 56M, 58M, 61M, dan 63M. Setiap bin ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada carta kromatisiti CIE 1931, ditentukan oleh empat set koordinat (x, y). Pembinan tepat ini memastikan kawalan warna yang ketat, yang amat penting dalam pencahayaan automotif di mana padanan warna merentasi pelbagai LED sering diperlukan.

4. Analisis Keluk Prestasi

4.1 Keluk IV dan Fluks Bercahaya vs. Arus

Graf Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan menunjukkan hubungan eksponen diod tipikal. Pada 200 mA, VF berada di sekitar 3.0V. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus. Walaupun peningkatan arus meningkatkan output, ia juga meningkatkan disipasi kuasa dan suhu simpang, yang boleh menjejaskan jangka hayat dan kestabilan warna.

4.2 Kebergantungan Suhu

Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang adalah kritikal untuk reka bentuk terma. Output bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Pada 100°C, fluks relatif adalah kira-kira 85% daripada nilainya pada 25°C. Ini menekankan kepentingan penyingkiran haba yang berkesan.

Graf Anjakan Koordinat Kromatisiti vs. Suhu Simpang menunjukkan anjakan minima (Δx, Δy dalam ±0.01) merentasi julat -50°C hingga +125°C, menunjukkan kestabilan warna yang baik dengan suhu. Voltan Hadapan mempunyai pekali suhu negatif, berkurangan kira-kira 2 mV/°C.

4.3 Taburan Spektrum

Graf Taburan Spektrum Relatif menunjukkan puncak dalam rantau panjang gelombang biru (sekitar 450-455 nm) tipikal untuk LED putih penukar fosfor, dengan puncak sekunder luas dalam rantau kuning dari fosfor, bergabung untuk menghasilkan cahaya putih.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED menggunakan pakej SMD 2820 standard. Lukisan mekanikal menentukan dimensi fizikal dalam milimeter. Ciri utama termasuk lokasi pad anod dan katod serta ketinggian pakej keseluruhan. Susun atur pad pateri yang disyorkan disediakan untuk memastikan lekatan mekanikal yang betul, sambungan elektrik, dan pemindahan terma optimum dari pad terma LED ke PCB. Mematuhi corak landasan ini adalah penting untuk kebolehpercayaan, terutamanya di bawah keadaan kitaran terma yang dialami dalam persekitaran automotif.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Peranti ini dinilai untuk pateri alir semula dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat, mengikut profil IPC/JEDEC J-STD-020. Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) ialah 2, bermakna komponen mesti dibakar jika terdedah kepada keadaan persekitaran lebih daripada satu tahun sebelum digunakan. Mengikuti profil alir semula yang disyorkan dan langkah berjaga-jaga pengendalian adalah wajib untuk mengelakkan keretakan pakej atau kecacatan sendi pateri.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita. Struktur nombor bahagian (cth., 2820-C02001M-AM) mengkodkan atribut utama seperti saiz pakej (2820), warna/jenis cip (C02001M), dan penamaan siri (AM). Pesanan melibatkan penentuan bin yang diperlukan untuk fluks bercahaya, voltan hadapan, dan kromatisiti.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

Aplikasi utama ialah pencahayaan automotif. Ini termasuk pencahayaan dalaman (lampu kubah, lampu peta, pencahayaan ambien), isyarat luaran (lampu berhenti pemasangan tinggi tengah - CHMSL), dan berpotensi beberapa fungsi pencahayaan bantu. Kelayakan AEC-Q102 dan rintangan sulfur (Kelas A1) menjadikannya sesuai untuk persekitaran kenderaan yang keras di bawah bonet atau luaran.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Litar Pemacu:Pemacu arus malar adalah penting untuk mengekalkan output cahaya yang stabil dan mengelakkan pelarian terma. Pemacu mesti direka untuk menampung julat bin voltan hadapan dan menyediakan had arus yang mencukupi sehingga 350 mA.

Reka Bentuk Terma:Pengurusan terma yang berkesan tidak boleh dirunding. PCB harus menggunakan via terma di bawah pad terma LED yang disambungkan ke satah kuprum besar atau penyingkiran haba luaran untuk meminimumkan kenaikan suhu pada titik pateri (Ts). Sentiasa rujuk keluk penurunan arus hadapan.

Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah memberikan liputan yang luas. Untuk aplikasi fokus, optik sekunder (kanta, pemantul) akan diperlukan. Lukisan mekanikal menyediakan dimensi yang diperlukan untuk mereka bentuk optik sedemikian.

Perlindungan ESD:Walaupun LED mempunyai penarafan ESD teguh 8 kV (HBM), langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard semasa pemasangan masih disyorkan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED gred komersial generik, pembeza utama siri ini ialah pensijilan kebolehpercayaan gred automotifnya (AEC-Q102), ujian rintangan gas sulfur yang eksplisit (Kelas A1), dan julat suhu operasi yang diperluaskan (-40°C hingga +125°C). Struktur pembinan terperinci untuk warna dan fluks menyediakan tahap konsistensi yang diperlukan untuk aplikasi automotif di mana pelbagai LED digunakan dalam satu pemasangan. Gabungan kecekapan bercahaya yang baik (80 lm pada 200mA bersamaan dengan ~133 lm/W memandangkan input ~0.6W) dan sudut pandangan yang luas dalam pakej padat menawarkan penyelesaian seimbang untuk reka bentuk yang kritikal terhadap ruang dan prestasi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah maksud penarafan MSL 2?

MSL 2 (Tahap Kepekaan Kelembapan 2) menunjukkan bahawa LED yang dibungkus boleh terdedah kepada keadaan persekitaran lantai kilang (

10.2 Bagaimana untuk mentafsir dua nilai Rintangan Terma (Rth JS) yang berbeza?

Spesifikasi menyenaraikan Rth JS "Sebenar" 20-22 K/W dan Rth JS "Elektrik" 16 K/W maks. Nilai "sebenar" biasanya diukur menggunakan penderia suhu fizikal dan dianggap lebih tepat untuk pemodelan terma. Kaedah "elektrik" menggunakan voltan hadapan sensitif suhu sebagai proksi untuk suhu simpang. Untuk reka bentuk terma konservatif, menggunakan nilai "sebenar" yang lebih tinggi (22 K/W) adalah disyorkan untuk memastikan margin keselamatan yang mencukupi.

10.3 Bolehkah LED ini digunakan secara selari tanpa pengimbangan arus?

Sambungan selari langsung secara amnya tidak disyorkan tanpa langkah tambahan. Disebabkan variasi semula jadi dalam voltan hadapan (walaupun dalam bin yang sama), LED dalam selari tidak akan berkongsi arus secara sama rata. LED dengan VF yang sedikit lebih rendah akan menarik lebih banyak arus, berpotensi membawa kepada pemanasan melampau dan degradasi dipercepatkan. Menggunakan perintang had arus berasingan untuk setiap LED atau pemacu arus malar berbilang saluran khusus adalah kaedah pilihan untuk memacu pelbagai LED.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk modul lampu berhenti pemasangan tinggi tengah (CHMSL) automotif menggunakan 10 keping LED 2820-C02001M-AM.

Langkah Reka Bentuk:

1. Reka Bentuk Elektrik:Sasaran arus operasi per LED: 200 mA untuk kecekapan dan jangka hayat optimum. Jumlah arus: 2.0A. Pilih pemacu LED IC arus malar yang mampu menyampaikan 2.0A, dengan julat voltan input meliputi sistem bateri automotif (9V-16V nominal, dengan transien buangan beban). Pilih LED dari bin voltan hadapan yang sama (cth., 3032) untuk meminimumkan ketidakseimbangan arus jika pemacu saluran tunggal digunakan dengan semua LED dalam siri.
2. Reka Bentuk Terma:Anggaran jumlah disipasi kuasa: 10 LED * (3.0V * 0.2A) = 6.0W. Menggunakan Rth JS konservatif 22 K/W dan mengandaikan suhu simpang maksimum sasaran (Tj) 110°C (di bawah maks 150°C), kira suhu titik pateri maksimum yang diperlukan: Ts_max = Tj_max - (Kuasa_per_LED * Rth JS) = 110 - (0.6 * 22) = 96.8°C. PCB mesti direka dengan pad terma dan kawasan kuprum/via terma yang mencukupi untuk mengekalkan Ts di bawah nilai ini dalam persekitaran ambien yang dijangkakan (cth., di dalam but kereta panas).
3. Reka Bentuk Optik/Mekanikal:Sudut pandangan 120 darjah mungkin mencukupi untuk CHMSL, tetapi pemantul atau kanta boleh ditambah untuk memenuhi keperluan keamatan fotometrik tertentu (cth., piawaian SAE). Lukisan mekanikal menyediakan jejak untuk susun atur PCB dan dimensi untuk mereka bentuk pemegang atau klip kanta.
4. Pemilihan Komponen:Pesan semua 10 LED dari bin fluks bercahaya yang sama (cth., F8) dan bin kromatisiti yang sama (cth., 58M) untuk memastikan kecerahan dan warna yang seragam merentasi bar cahaya.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini ialah LED putih penukar fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor, biasanya diperbuat daripada indium galium nitrida (InGaN), yang memancarkan cahaya biru apabila pincang hadapan (arus elektrik mengalir melaluinya). Cahaya biru ini sebahagiannya diserap oleh lapisan salutan fosfor yttrium aluminium garnet didop serium (YAG:Ce) yang didepositkan pada atau berhampiran cip. Fosfor menyerap beberapa foton biru dan memancarkan semula cahaya merentasi spektrum luas yang berpusat di rantau kuning. Gabungan cahaya biru yang tidak diserap dan cahaya kuning yang dipancarkan dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Nuansa putih yang tepat (sejuk, neutral, suam) ditentukan oleh nisbah cahaya biru kepada kuning, yang dikawal oleh komposisi dan ketebalan fosfor.

13. Trend Teknologi

Trend dalam pencahayaan LED automotif terus ke arah kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), membolehkan lampu yang lebih terang atau penggunaan kuasa dan beban terma yang lebih rendah. Terdapat juga dorongan kuat untuk peningkatan indeks pembiakan warna (CRI) dan konsistensi warna, terutamanya untuk pencahayaan ambien dalaman di mana pengalaman pengguna adalah kunci. Pengecilan berterusan, dengan pakej menjadi lebih kecil sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya. Tambahan pula, integrasi adalah trend yang semakin berkembang, dengan pakej LED menggabungkan IC pemacu, penderia, atau antara muka komunikasi untuk sistem pencahayaan pintar. Penekanan terhadap kebolehpercayaan dan kelayakan untuk persekitaran keras (suhu tinggi, kelembapan, getaran, pendedahan kimia) kekal terpenting dalam sektor automotif.