Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri-ciri
- 1.2 Aplikasi Sasaran
- 2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
- 2.3 Pertimbangan Terma
- 3. Penjelasan Sistem Pengelasan
- 3.1 Pengelasan Keamatan Bercahaya (IV)
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 4.1 Ciri Arus vs. Voltan (I-V)
- 4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan
- 4.3 Kebergantungan Suhu
- 4.4 Taburan Spektrum
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan
- 5.3 Pengenalpastian Polarity
- 6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Parameter Pematerian Alir Balik IR
- 6.2 Pematerian Tangan (Jika Perlu)
- 6.3 Pembersihan
- 6.4 Penyimpanan dan Pengendalian
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
- 7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Litar Aplikasi Tipikal
- 8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
- 12. Pengenalan Prinsip Operasi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk LTST-C170KDKT, sebuah lampu LED peranti permukaan-pasang (SMD). Komponen ini tergolong dalam keluarga LED yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menawarkan faktor bentuk padat yang sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. LED ini menggunakan cip semikonduktor Ultra Terang Aluminium Indium Gallium Fosfida (AllnGaP) untuk menghasilkan cahaya merah, dibungkus dalam pakej kanta jernih air. Reka bentuknya mengutamakan keserasian dengan proses pembuatan moden berkelantangan tinggi.
1.1 Ciri-ciri
- Mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).
- Output kecerahan tinggi dibolehkan oleh teknologi cip AllnGaP.
- Dibungkus pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci untuk peralatan ambil-dan-letak automatik.
- Tapak kaki pakej piawai EIA (Persekutuan Industri Elektronik).
- Input serasi dengan tahap logik litar bersepadu (IC) piawai.
- Direka untuk digunakan dengan sistem penempatan komponen automatik.
- Tahan terhadap proses pematerian alir balik inframerah (IR), penting untuk pemasangan bebas plumbum (Pb-free).
1.2 Aplikasi Sasaran
LTST-C170KDKT sesuai untuk pelbagai peranti elektronik yang memerlukan penunjuk status atau lampu latar yang padat dan boleh dipercayai. Kawasan aplikasi utama termasuk:
- Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status dalam telefon tanpa wayar, telefon bimbit, dan perkakasan sistem rangkaian.
- Peranti Pengkomputeran:Lampu latar untuk kekunci dalam komputer riba dan elektronik mudah alih lain.
- Elektronik Pengguna & Perindustrian:Lampu penunjuk dalam perkakas rumah, peralatan automasi pejabat, dan sistem kawalan perindustrian.
- Paparan & Papan Tanda:Paparan mikro dan pencahayaan tahap rendah untuk luminer isyarat atau simbol dalaman.
2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
Prestasi LED ditakrifkan oleh satu set penarafan maksimum mutlak dan ciri operasi piawai. Memahami parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar yang boleh dipercayai dan memastikan prestasi peranti jangka panjang.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Nilai-nilai ini mewakili had tekanan di mana kerosakan kekal pada LED mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin. Semua penarafan dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.
- Pelesapan Kuasa (Pd):50 mW. Jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba.
- Arus Hadapan Puncak (IFP):40 mA. Ini adalah arus hadapan serta-merta maksimum yang dibenarkan, biasanya dinyatakan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms) untuk mengelakkan terlalu panas.
- Arus Hadapan Berterusan (IF):20 mA. Arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
- Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan songsang melebihi nilai ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.
- Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti direka untuk berfungsi.
- Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C.
- Keadaan Pematerian Inframerah:Tahan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat semasa pematerian alir balik.
2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik
Parameter ini mentakrifkan prestasi tipikal LED di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C, IF=10mA melainkan dinyatakan).
- Keamatan Bercahaya (IV):2.8 - 28.0 mcd (millicandela). Ini adalah kecerahan output cahaya yang dirasakan seperti yang diukur oleh sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE). Julat yang luas menunjukkan sistem pengelasan digunakan (lihat Seksyen 3).
- Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilainya yang diukur pada paksi (0°). Sudut 130° menunjukkan corak pancaran yang luas dan meresap sesuai untuk pencahayaan kawasan luas.
- Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):650 nm (tipikal). Panjang gelombang di mana output kuasa spektrum adalah maksimum.
- Panjang Gelombang Dominan (λd):630 - 645 nm. Ini adalah panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia yang mentakrifkan warna (merah) LED, diperoleh daripada koordinat kromatisiti CIE.
- Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Lebar jalur spektrum yang dipancarkan diukur pada separuh keamatan maksimum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM).
- Voltan Hadapan (VF):1.6 - 2.4 V. Susut voltan merentasi LED apabila didorong dengan 10mA. Julat ini mengambil kira variasi pembuatan biasa dalam simpang semikonduktor.
- Arus Songsang (IR):10 μA (maks). Arus bocor kecil yang mengalir apabila voltan songsang maksimum (5V) digunakan.
2.3 Pertimbangan Terma
Walaupun tidak diterangkan secara terperinci dalam parameter rintangan terma yang berasingan, pelesapan kuasa (50mW) dan julat suhu operasi (-30°C hingga +85°C) adalah kekangan terma utama. Melebihi suhu simpang maksimum, yang secara tidak langsung dihadkan oleh penarafan ini, akan mengurangkan output bercahaya dan jangka hayat. Susun atur PCB yang mencukupi untuk pelesapan haba disyorkan untuk aplikasi yang beroperasi berhampiran arus maksimum.
3. Penjelasan Sistem Pengelasan
Untuk memastikan konsistensi kecerahan untuk produk akhir, LED disusun (dikelaskan) berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur. LTST-C170KDKT menggunakan sistem kod pengelasan berikut untuk output merahnya.
3.1 Pengelasan Keamatan Bercahaya (IV)
Keamatan bercahaya diukur pada arus hadapan 10mA. Pengelasan ditakrifkan seperti berikut, dengan toleransi ±15% dalam setiap pengelasan.
- Pengelasan H:2.8 mcd (Min) hingga 4.5 mcd (Maks)
- Pengelasan J:4.5 mcd hingga 7.1 mcd
- Pengelasan K:7.1 mcd hingga 11.2 mcd
- Pengelasan L:11.2 mcd hingga 18.0 mcd
- Pengelasan M:18.0 mcd hingga 28.0 mcd
Sistem ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka, mengimbangi kos dan prestasi. Sebagai contoh, penunjuk kecerahan tinggi mungkin memerlukan Pengelasan M, manakala lampu status yang kurang kritikal boleh menggunakan Pengelasan H atau J.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam lembaran data (contohnya, Rajah 1 untuk output spektrum, Rajah 5 untuk corak sudut pandangan), implikasi umumnya diterangkan di bawah berdasarkan tingkah laku LED piawai dan parameter yang disediakan.
4.1 Ciri Arus vs. Voltan (I-V)
Julat voltan hadapan (VF) 1.6V hingga 2.4V pada 10mA adalah tipikal untuk LED merah AllnGaP. Lengkung I-V adalah eksponen, seperti diod piawai. Di bawah voltan ambang (sekitar 1.4-1.5V untuk bahan ini), sangat sedikit arus mengalir. Di atas ambang ini, arus meningkat dengan cepat dengan peningkatan voltan yang kecil. Inilah sebabnya LED mesti didorong dengan mekanisme had arus (perintang atau sumber arus malar) dan bukan terus dengan sumber voltan.
4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan
Output cahaya (keamatan bercahaya) adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat yang ketara. Mendorong LED pada arus berterusan maksimumnya (20mA) biasanya akan menghasilkan kira-kira dua kali ganda keamatan bercahaya yang diukur pada keadaan ujian piawai 10mA, walaupun kecekapan mungkin sedikit berkurangan pada arus yang lebih tinggi disebabkan pemanasan.
4.3 Kebergantungan Suhu
Prestasi LED adalah sensitif kepada suhu. Apabila suhu simpang meningkat:
- Voltan Hadapan (VF):Berkurang. Ini mempunyai pekali suhu negatif.
- Keamatan Bercahaya (IV):Berkurang. Suhu yang lebih tinggi mengurangkan kecekapan kuantum dalaman semikonduktor, membawa kepada output cahaya yang lebih rendah untuk arus dorongan yang sama.
- Panjang Gelombang Dominan (λd):Mungkin beralih sedikit, biasanya kepada panjang gelombang yang lebih panjang (anjakan merah) dengan peningkatan suhu.
4.4 Taburan Spektrum
Output spektrum dicirikan oleh panjang gelombang puncak 650nm dan panjang gelombang dominan antara 630-645nm. Separuh lebar spektrum 20nm menunjukkan warna merah yang agak tulen dan tepu berbanding sumber cahaya spektrum luas seperti mentol pijar. Lebar jalur sempit adalah ciri pemancar semikonduktor jurang jalur langsung seperti AllnGaP.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
LED mematuhi garis besar pakej SMD EIA piawai. Semua dimensi kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB dan penempatan komponen disediakan dalam lukisan lembaran data, dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini mempunyai kanta jernih air, yang tidak meresapkan cahaya, menghasilkan corak sudut pandangan luas 130° semula jadi cip.
5.2 Susun Atur Pad PCB yang Disyorkan
Corak tanah (geometri pad pateri) yang dicadangkan untuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul semasa alir balik. Mematuhi cadangan ini menggalakkan pembasahan pateri yang baik, kekuatan mekanikal, dan penjajaran komponen yang betul. Reka bentuk pad mengambil kira fillet pateri yang diperlukan dan mengelakkan "tombstoning" (komponen berdiri pada satu hujung semasa alir balik).
5.3 Pengenalpastian Polarity
Lembaran data termasuk tanda atau rajah yang menunjukkan terminal anod dan katod. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi. Menggunakan bias songsang melebihi penarafan 5V boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Parameter Pematerian Alir Balik IR
LED ini layak untuk proses pematerian bebas plumbum (Pb-free). Parameter utama adalah:
- Suhu Pra-Panas:150°C hingga 200°C.
- Masa Pra-Panas:Maksimum 120 saat untuk memanaskan pemasangan secara beransur-ansur dan mengaktifkan fluks pes pateri.
- Suhu Alir Balik Puncak:Maksimum 260°C. Komponen boleh menahan suhu ini untuk masa yang terhad.
- Masa Di Atas Likuidus (pada suhu puncak):Maksimum 10 saat. Peranti tidak boleh dikenakan suhu puncak lebih lama daripada tempoh ini. Maksimum dua kitaran alir balik dibenarkan.
6.2 Pematerian Tangan (Jika Perlu)
Jika pembaikan manual diperlukan:
- Suhu Besi Pateri:Maksimum 300°C.
- Masa Sentuhan:Maksimum 3 saat setiap sendi.
- Had:Hanya satu kitaran pematerian tangan dibenarkan setiap sendi untuk mengurangkan tekanan terma pada pakej.
6.3 Pembersihan
Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditetapkan harus digunakan untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik. Agen yang disyorkan termasuk etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik. LED harus direndam kurang daripada satu minit. Pembersih kimia yang tidak ditentukan mesti dielakkan.
6.4 Penyimpanan dan Pengendalian
- Langkah Berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik):LED sensitif kepada elektrik statik. Pengendalian harus dilakukan menggunakan langkah anti-statik seperti tali pergelangan tangan, stesen kerja dibumikan, dan busa konduktif.
- Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL):Peranti ini dinilai MSL 2a. Ini bermakna sebaik sahaja beg penghalang kalis lembapan asal dibuka, komponen mesti dipateri dalam masa 672 jam (28 hari) di bawah keadaan lantai kilang (<30°C / 60% RH).
- Penyimpanan Lanjutan (Di Luar Beg):Untuk penyimpanan melebihi 672 jam, komponen harus disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam atmosfera nitrogen. Jika terdedah melebihi had, pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam diperlukan sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" (retakan pakej semasa alir balik).
- Penyimpanan Pembungkusan Asal:Gegelung yang tidak dibuka harus disimpan pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif 90% atau kurang, dengan jangka hayat rak yang disyorkan satu tahun dari tarikh kod.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul piawai industri untuk pemasangan automatik.
- Lebar Pita:8 mm.
- Diameter Gegelung:7 inci.
- Kuantiti Setiap Gegelung:3000 keping.
- Kuantiti Pesanan Minimum (MOQ) untuk Baki:500 keping.
- Pita Penutup:Poket komponen kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
- Komponen Hilang:Bilangan maksimum LED hilang berturut-turut dalam pita adalah dua, mengikut piawaian ANSI/EIA-481.
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Litar Aplikasi Tipikal
LED adalah peranti didorong arus. Kaedah dorongan paling asas dan boleh dipercayai adalah menggunakan perintang had arus bersiri, seperti yang ditunjukkan dalam "Litar A." lembaran data. Untuk voltan bekalan VCC, nilai perintang R dikira sebagai: R = (VCC- VF) / IF. Menggunakan VFmaksimum (2.4V) untuk pengiraan memastikan arus tidak melebihi IFyang dikehendaki walaupun dengan bahagian VFrendah. Untuk pelbagai LED, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang berasingan untuk setiap LED yang disambung secara selari untuk memastikan kecerahan seragam, kerana voltan hadapan boleh berbeza antara peranti individu.
8.2 Pertimbangan Reka Bentuk
- Penetapan Arus:Beroperasi pada atau di bawah arus DC maksimum 20mA. Untuk jangka hayat yang lebih panjang dan penggunaan kuasa yang lebih rendah, 10mA atau bahkan 5mA sering mencukupi, terutamanya untuk tujuan penunjuk.
- Pelesapan Haba:Untuk operasi berterusan pada arus tinggi, pastikan susun atur PCB membolehkan haba dipancarkan dari pad terma LED (jika berkenaan) atau sendi pateri.
- Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 130° memberikan liputan luas. Untuk cahaya yang lebih fokus, kanta luaran atau pandu cahaya mungkin diperlukan.
- Peredupan:Kecerahan boleh dikawal melalui Modulasi Lebar Denyut (PWM), di mana LED dihidupkan dan dimatikan pada frekuensi yang lebih pantas daripada yang dapat dilihat oleh mata (biasanya >100Hz). Arus purata, dan seterusnya kecerahan yang dirasakan, dikawal oleh kitar tugas. Ini lebih cekap dan memberikan kestabilan warna yang lebih baik daripada peredupan analog (DC).
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Pembeza utama LTST-C170KDKT adalah gabungan teknologi dan pakejnya:
- Cip AllnGaP vs. Teknologi Lain:Berbanding dengan LED merah GaAsP (Gallium Arsenida Fosfida) yang lebih lama, AllnGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik) dan kestabilan suhu yang lebih baik. Ini menghasilkan prestasi yang lebih terang dan lebih konsisten.
- Sudut Pandangan Luas:Sudut 130° adalah lebih luas daripada banyak LED SMD yang direka untuk cahaya yang lebih berarah. Ini menjadikannya sangat baik untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas dan sekata berbanding pancaran fokus.
- Keserasian Pembuatan:Keserasian penuh dengan alir balik IR dan penempatan automatik menjadikannya pilihan yang kos efektif untuk barisan pemasangan permukaan-pasang berkelantangan tinggi moden, tidak seperti LED lubang melalui yang memerlukan pematerian manual atau gelombang.
10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S1: Bolehkah saya mendorong LED ini terus dari pin mikropengawal 3.3V atau 5V?
J1: Tidak. Anda mesti sentiasa menggunakan perintang had arus bersiri. Menyambungkannya secara terus akan cuba menarik arus berlebihan, berpotensi merosakkan kedua-dua LED dan pin output mikropengawal. Kira nilai perintang seperti yang diterangkan dalam Seksyen 8.1.
S2: Apakah maksud kod pengelasan keamatan bercahaya (H, J, K, L, M) untuk reka bentuk saya?
J2: Ia mentakrifkan julat kecerahan. Jika reka bentuk anda memerlukan kecerahan minimum untuk memenuhi spesifikasi (contohnya, untuk kebolehbacaan cahaya matahari), anda mesti memilih pengelasan yang menjamin minimum itu (contohnya, Pengelasan M untuk kecerahan tertinggi). Untuk penunjuk bukan kritikal, pengelasan yang lebih rendah mungkin lebih kos efektif.
S3: Lembaran data menunjukkan suhu pematerian maksimum 260°C, tetapi papan saya mempunyai komponen lain yang memerlukan 250°C. Adakah ini OK?
J3: Ya. Penarafan 260°C adalah penarafan ketahanan maksimum. Profil dengan suhu puncak yang lebih rendah (contohnya, 250°C) adalah boleh diterima sepenuhnya dan akan memberikan tekanan terma yang kurang pada LED, yang bermanfaat untuk kebolehpercayaan.
S4: Berapa lamakah LED ini akan bertahan?
J4: Jangka hayat LED biasanya ditakrifkan sebagai titik di mana output cahaya merosot kepada 50% atau 70% daripada nilai awalnya (L70/L50). Walaupun tidak dinyatakan dalam lembaran data asas ini, LED AllnGaP secara amnya mempunyai jangka hayat yang sangat panjang (puluhan ribu jam) apabila beroperasi dalam penarafannya, terutamanya di bawah arus maksimum dan dengan pengurusan terma yang baik.
11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal
Kes: Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status untuk Penghala Rangkaian
Seorang pereka memerlukan pelbagai LED status merah untuk penunjuk "Kuasa," "Internet," "Wi-Fi," dan "Ethernet" pada penghala pengguna. LTST-C170KDKT adalah calon yang sangat baik.
- Reka Bentuk Litar:Penghala menggunakan rel 3.3V. Mensasarkan arus dorongan konservatif 10mA dan menggunakan VFmaksimum 2.4V untuk margin keselamatan: R = (3.3V - 2.4V) / 0.010A = 90 Ohm. Nilai piawai terdekat 91 Ohm dipilih. Perintang 91-ohm berasingan digunakan untuk setiap satu daripada empat LED.
- Konsistensi Kecerahan:Dengan menggunakan perintang individu, variasi dalam VFsetiap LED (contohnya, satu adalah 1.8V, satu lagi adalah 2.2V) tidak menyebabkan perbezaan kecerahan yang ketara, kerana arus melalui setiap satu ditetapkan secara bebas oleh perintangnya.
- Pemasangan:LED diletakkan pada PCB menggunakan susun atur pad yang disyorkan. Seluruh papan menjalani proses alir balik IR bebas plumbum piawai dengan suhu puncak 245°C, yang berada dalam penarafan peranti.
- Hasil:Panel memberikan penunjuk status merah terang yang seragam dengan kebolehpercayaan tinggi, memanfaatkan sudut pandangan luas LED untuk kelihatan dari pelbagai sudut.
12. Pengenalan Prinsip Operasi
Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang menukar tenaga elektrik terus kepada cahaya melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Teras LTST-C170KDKT adalah cip yang diperbuat daripada Aluminium Indium Gallium Fosfida (AllnGaP). Bahan ini adalah semikonduktor jurang jalur langsung. Apabila voltan hadapan digunakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula dalam rantau aktif simpang, mereka membebaskan tenaga. Dalam bahan jurang jalur tidak langsung, tenaga ini terutamanya dibebaskan sebagai haba. Dalam bahan jurang jalur langsung seperti AllnGaP, sebahagian besar tenaga ini dibebaskan sebagai foton (zarah cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor, yang direkayasa semasa proses pertumbuhan kristal untuk menghasilkan cahaya merah (~650nm puncak). Pakej epoksi jernih air membungkus dan melindungi cip semikonduktor rapuh, dan bentuk kubahnya membantu mengeluarkan cahaya dengan cekap, menyumbang kepada sudut pandangan yang luas.
13. Trend Teknologi
Bidang teknologi LED terus berkembang, didorong oleh permintaan untuk kecekapan yang lebih tinggi, kos yang lebih rendah, dan aplikasi baru. Untuk LED jenis penunjuk seperti LTST-C170KDKT, beberapa trend adalah relevan:
- Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan kuantum dalaman (IQE) dan kecekapan pengekstrakan cahaya AllnGaP dan semikonduktor kompaun lain, menghasilkan LED yang lebih terang pada arus dorongan yang sama atau kecerahan yang sama pada kuasa yang lebih rendah.
- Pengecilan:Terdapat dorongan berterusan untuk saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, 0402, 0201 metrik) untuk menjimatkan ruang PCB dalam elektronik mudah alih yang semakin padat.
- Peningkatan Kebolehpercayaan dan Kekukuhan:Penambahbaikan dalam bahan pembungkusan dan teknik pelekatan die meningkatkan rintangan kelembapan, prestasi kitaran terma, dan jangka hayat keseluruhan.
- Integrasi:Walaupun ini adalah komponen diskret, trend termasuk mengintegrasikan pelbagai cip LED (RGB, pelbagai warna) ke dalam satu pakej atau menggabungkan IC kawalan dengan LED untuk penyelesaian pencahayaan "pintar", walaupun ini lebih biasa dalam produk gred pencahayaan daripada penunjuk asas.
- Gamut Warna Diperluas:Perkembangan dalam bahan seperti titik kuantum atau fosfor novel membolehkan warna yang lebih tepu dan tepat, yang mungkin menurun ke pasaran penunjuk untuk aplikasi paparan khusus.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |