Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri dan Kelebihan Teras
- 1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi
- 2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ta=25°C)
- 2.3 Ciri Terma
- 3. Penjelasan Sistem Pangkat Bin
- 3.1 Pangkat Voltan Kehadapan (VF)
- 3.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (Iv)
- 3.3 Pangkat Warna (Kromatisiti)
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan
- 4.2 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan
- 4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Pad Lampiran PCB dan Polarity yang Disyorkan
- 6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Semula IR (Proses Pb-Free)
- 6.2 Pematerian Tangan (Jika Diperlukan)
- 6.3 Pembersihan
- 7. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Penanganan
- 7.1 Kepekaan Pelepasan Elektrostatik (ESD)
- 7.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan
- 8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
- 8.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
- 8.2 Butiran Pembungkusan Gegelung
- 9. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 9.1 Litar Aplikasi Tipikal
- 9.2 Reka Bentuk untuk Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat Panjang
- 10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 12. Contoh Kes Penggunaan Praktikal
- 13. Pengenalan Prinsip Operasi
- 14. Trend dan Konteks Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LTW-110ZDS5 ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan elektronik moden yang mempunyai ruang terhad. Ia tergolong dalam keluarga komponen mini yang dioptimumkan untuk proses pematerian semula automatik pick-and-place. Model khusus ini menggunakan cip semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya putih, yang ditempatkan dalam konfigurasi pakej pandangan sisi. Orientasi ini amat berfaedah untuk aplikasi di mana cahaya perlu dipancarkan selari dengan permukaan papan litar bercetak (PCB), seperti dalam panel bercahaya tepi atau penunjuk status yang boleh dilihat dari sisi peranti.
Falsafah reka bentuk teras di sebalik komponen ini adalah untuk menyediakan sumber cahaya yang terang dan boleh dipercayai yang menyepadukan dengan lancar ke dalam aliran kerja pembuatan volum tinggi. Pakejnya mematuhi piawaian EIA (Electronic Industries Alliance), memastikan keserasian dengan peralatan penanganan dan penempatan piawai industri. Komponen ini dibekalkan pada pita pembawa 8mm yang dililit pada gegelung diameter 7 inci, yang merupakan format piawai untuk barisan pemasangan automatik, memudahkan pemuatan ke dalam mesin penempatan.
1.1 Ciri dan Kelebihan Teras
- Pematuhan Alam Sekitar:Peranti ini dikilangkan untuk memenuhi arahan ROHS (Restriction of Hazardous Substances), memastikan ia bebas daripada bahan berbahaya tertentu seperti plumbum, merkuri, dan kadmium.
- Teknologi Semikonduktor Maju:Menggunakan cip InGaN Ultra Terang. Teknologi InGaN terkenal dengan kecekapannya yang tinggi dan keupayaan untuk menghasilkan cahaya biru dan putih yang terang, yang kemudiannya biasanya ditukar kepada putih menggunakan salutan fosfor.
- Kesiapan Pembuatan:Mempunyai penamatan bersalut timah, yang meningkatkan kebolehpaterian, terutamanya dengan aloi pateri bebas plumbum (Pb-free). Ia serasi sepenuhnya dengan proses pematerian semula inframerah (IR), kaedah dominan untuk pemasangan SMD.
- Keserasian Reka Bentuk:Peranti ini serasi dengan I.C. (Litar Bersepadu), bermakna keperluan pemacuannya (arus, voltan) boleh diurus dengan mudah oleh output aras logik piawai atau litar pemacu ringkas yang biasa ditemui bersama IC lain di atas papan.
- Mesra Automasi:Pakej EIA piawai dan pembungkusan pita-dan-gegelung memastikan prestasi yang boleh dipercayai dalam peralatan penempatan automatik berkelajuan tinggi, mengurangkan kesilapan penempatan dan meningkatkan hasil pengeluaran.
1.2 Pasaran Sasaran dan Aplikasi
LED ini direka untuk pelbagai peralatan elektronik di mana penunjuk yang boleh dipercayai, lampu latar, atau pencahayaan simbolik diperlukan dalam faktor bentuk padat. Domain aplikasi utamanya termasuk:
- Peralatan Telekomunikasi:Penunjuk status pada penghala, modem, suis, dan stesen pangkalan.
- Automasi Pejabat dan Pengkomputeran:Lampu latar papan kekunci dalam komputer riba, lampu status pada pencetak, pengimbas, dan peranti storan luaran.
- Elektronik Pengguna dan Perkakas Rumah:Penunjuk kuasa, mod, atau fungsi pada peralatan audio/video, perkakas dapur, dan peranti rumah pintar.
- Peralatan Perindustrian:Penunjuk panel untuk jentera, sistem kawalan, dan instrumentasi.
- Paparan Khusus:Lampu latar untuk papan kekunci, paparan mikro, dan menyediakan pencahayaan untuk simbol atau ikon pada panel kawalan.
2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
Prestasi LTW-110ZDS5 ditakrifkan oleh set lengkap parameter elektrik, optik, dan terma. Memahami spesifikasi ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam penggunaan biasa.
- Pelesapan Kuasa (Pd):70 mW. Ini adalah jumlah maksimum kuasa elektrik yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba tanpa merosot. Melebihi ini boleh membawa kepada suhu simpang yang berlebihan, pengurangan output cahaya, dan jangka hayat yang dipendekkan.
- Arus Kehadapan (DC):20 mA. Ini adalah arus terus berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi yang boleh dipercayai. Keadaan operasi tipikal yang dinyatakan dalam datasheet ialah 5mA.
- Arus Kehadapan Puncak:100 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini membolehkan momen singkat kecerahan yang lebih tinggi, seperti dalam penunjuk berkelip, tanpa terlalu panas.
- Julat Suhu Operasi:-20°C hingga +80°C. Peranti ini dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
- Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +85°C. Peranti ini boleh disimpan tanpa operasi dalam julat yang lebih luas ini.
- Keadaan Pematerian Inframerah:Menahan suhu puncak 260°C selama 10 saat. Ini adalah parameter kritikal untuk proses pemasangan Pb-free, mentakrifkan profil terma yang boleh ditahan oleh komponen semasa pematerian semula.
2.2 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ta=25°C)
Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian piawai.
- Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari 28.0 mcd (millicandela) Minimum hingga 112.0 mcd Maksimum pada arus ujian (IF) 5mA. Nilai sebenar untuk unit tertentu jatuh ke dalam pangkat bin (N, P, Q). Keamatan diukur dengan penapis yang mensimulasikan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE).
- Sudut Pandangan (2θ1/2):130 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncaknya (diukur pada 0 darjah, terus berserenjang dengan cip). Sudut pandangan yang luas seperti ini adalah ciri LED pandangan sisi dan menyediakan pencahayaan yang luas dan sekata.
- Koordinat Kromatisiti (x, y):Nilai tipikal ialah x=0.304, y=0.301 pada 5mA. Koordinat ini pada rajah kromatisiti CIE 1931 mentakrifkan warna cahaya putih yang dilihat. Unit khusus dikelaskan ke dalam bin warna (S1-S6). Toleransi ±0.01 digunakan pada koordinat ini.
- Voltan Kehadapan (VF):Antara 2.70V dan 3.15V pada 5mA. Ini adalah kejatuhan voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus yang ditentukan. Unit dikelaskan ke dalam kumpulan (L7, L8, L9) berdasarkan parameter ini. VF yang lebih rendah secara amnya menunjukkan kecekapan elektrik yang lebih tinggi.
- Arus Songsang (IR):0.6 hingga 1.2 μA pada voltan songsang (VR) 10mA.Corak tanah (footprint) yang disyorkan disediakan untuk reka bentuk PCB. Ini menunjukkan saiz dan bentuk pad kuprum yang optimum untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang baik semasa pematerian semula. Rajah dengan jelas menunjukkan sambungan anod dan katod, yang penting untuk orientasi yang betul semasa penempatan dan untuk memastikan LED menyala apabila kuasa digunakan. Katod biasanya dikenal pasti oleh penanda pada pakej LED itu sendiri, seperti takuk, titik, atau tanda hijau.Datasheet menyatakan dengan jelas bahawa keadaan ujian ini adalah untuk ujian IR (Inframerah) sahaja dan peranti initidak direka untuk operasi songsang. Menggunakan bias songsang dalam litar boleh merosakkan LED.
2.3 Ciri Terma
Walaupun tidak diberikan secara eksplisit sebagai angka rintangan terma (RθJA), prestasi terma diimplikasikan melalui penarafan pelesapan kuasa (70mW) dan julat suhu operasi. Suhu simpang maksimum adalah faktor utama dalam jangka hayat LED. Mengoperasikan LED pada arus di bawah maksimum, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk penyingkiran haba (seperti yang ditunjukkan dalam susun atur pad yang disyorkan), dan mengekalkan suhu ambien dalam spesifikasi adalah penting untuk mengurus prestasi terma.
3. Penjelasan Sistem Pangkat Bin
Untuk mengambil kira variasi semula jadi dalam pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih komponen dengan ciri-ciri yang dikawal ketat untuk aplikasi mereka.
3.1 Pangkat Voltan Kehadapan (VF)
LED disusun berdasarkan kejatuhan voltan kehadapan mereka pada 5mA.
- Bin L7:VF = 2.70V hingga 2.85V
- Bin L8:VF = 2.85V hingga 3.00V
- Bin L9:VF = 3.00V hingga 3.15V
Toleransi pada setiap bin ialah ±0.1V. Memilih LED dari bin VF yang sama memastikan kecerahan yang konsisten apabila didorong oleh sumber voltan malar atau memudahkan pengiraan perintang pembatas arus untuk rentetan siri.
3.2 Pangkat Keamatan Bercahaya (Iv)
LED disusun berdasarkan intensiti output cahaya mereka pada 5mA.
- Bin N:Iv = 28.0 mcd hingga 45.0 mcd
- Bin P:Iv = 45.0 mcd hingga 71.0 mcd
- Bin Q:Iv = 71.0 mcd hingga 112.0 mcd
Toleransi pada setiap bin ialah ±15%. Pengelompokan ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan seragam merentasi pelbagai LED, seperti dalam tatasusunan lampu latar atau panel multi-penunjuk.
3.3 Pangkat Warna (Kromatisiti)
Ini adalah pengelompokan yang paling kompleks, mentakrifkan titik warna cahaya putih pada rajah CIE 1931. Enam bin (S1 hingga S6) ditakrifkan, setiap satu mewakili kawasan segi empat kecil pada satah koordinat (x,y). Sebagai contoh, Bin S3 meliputi koordinat kira-kira dari (0.294, 0.254) hingga (0.314, 0.315). Toleransi ±0.01 digunakan. Pengelompokan ini adalah penting untuk aplikasi di mana konsistensi warna adalah kritikal, mencegah perbezaan ketara dalam warna putih (contohnya, putih sejuk vs. putih hangat) antara LED bersebelahan.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Datasheet termasuk lengkung ciri tipikal yang memberikan pandangan berharga di luar titik data yang ditabulasi.
4.1 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan
Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia biasanya tidak linear. Walaupun output meningkat dengan arus, kecekapan (lumen per watt) sering memuncak pada arus yang lebih rendah daripada maksimum mutlak. Beroperasi pada keadaan tipikal 5mA mungkin mewakili keseimbangan yang baik antara kecerahan dan kecekapan untuk peranti ini.
4.2 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan
Lengkung ini menggambarkan ciri I-V diod. Voltan kehadapan meningkat dengan arus tetapi tidak linear. Memahami lengkung ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu, terutamanya apabila menggunakan bekalan voltan malar, kerana perubahan kecil dalam voltan boleh membawa kepada perubahan besar dalam arus dan, akibatnya, kecerahan.
4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien
Lengkung ini adalah kritikal untuk memahami kesan terma. Apabila suhu ambien meningkat, keamatan bercahaya LED secara amnya berkurangan. Kecerunan lengkung ini menunjukkan sensitiviti terma peranti. Pereka mesti menurunkan nilai output cahaya yang dijangkakan jika LED akan beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
Datasheet menyediakan lukisan mekanikal terperinci LED. Dimensi utama termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, saiz dan kedudukan rongga cip semikonduktor, dan lokasi dan saiz terminal yang boleh dipateri. Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Reka bentuk pandangan sisi bermakna permukaan pemancar cahaya utama adalah pada sisi panjang pakej.
5.2 Pad Lampiran PCB dan Polarity yang Disyorkan
A land pattern (footprint) recommendation is provided for PCB design. This shows the optimal size and shape of the copper pads to ensure good solder joint formation during reflow. The diagram clearly indicates the anode and cathode connections, which is essential for correct orientation during placement and to ensure the LED lights up when power is applied. The cathode is typically identified by a marker on the LED package itself, such as a notch, dot, or green marking.
6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Semula IR (Proses Pb-Free)
Profil pematerian semula yang dicadangkan disediakan untuk pematerian bebas plumbum:
- Pra-panas:150-200°C.
- Masa Pra-panas:Maksimum 120 saat.
- Suhu Puncak:Maksimum 260°C.
- Masa Di Atas Likuidus (pada puncak):Maksimum 10 saat, dan proses pematerian semula ini tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali.
Datasheet dengan betul menyatakan bahawa profil optimum bergantung pada pemasangan PCB khusus (ketebalan papan, bilangan komponen, pes pateri). Profil harus dicirikan untuk barisan pengeluaran khusus tetapi harus kekal dalam had aras komponen ini.
6.2 Pematerian Tangan (Jika Diperlukan)
Untuk pembaikan atau prototaip:
- Suhu Besi Pematerian:Maksimum 300°C.
- Masa Pematerian:Maksimum 3 saat setiap sendi.
- Ini harus dilakukan hanya sekali untuk mengurangkan tekanan terma.
6.3 Pembersihan
Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan untuk mengelakkan kerosakan pada pakej plastik. Datasheet mengesyorkan rendaman dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu normal selama kurang daripada satu minit. Cecair kimia yang tidak ditentukan mesti dielakkan.
7. Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Penanganan
7.1 Kepekaan Pelepasan Elektrostatik (ESD)
LED boleh rosak oleh elektrik statik dan lonjakan elektrik. Adalah disyorkan untuk menggunakan gelang pergelangan tangan atau sarung tangan anti-statik semasa mengendalikan. Semua peralatan, termasuk stesen kerja dan besi pematerian, mesti dibumikan dengan betul.
7.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan
Komponen ini mempunyai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3.
- Pakej Tertutup:Boleh disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Jangka hayat dalam beg kalis lembapan asal dengan pengering ialah satu tahun.
- Pakej Terbuka:Ambien tidak boleh melebihi 30°C / 60% RH. Komponen yang dikeluarkan dari pembungkusan asal harus dipateri semula dalam masa satu minggu.
- Penyimpanan Lanjutan (Keluar dari Beg):Mesti disimpan dalam bekas tertutup dengan pengering atau dalam pengering nitrogen.
- Pembakaran Semula:Jika terdedah selama lebih daripada satu minggu, komponen mesti dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa pematerian semula.
8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan
8.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
Peranti ini dibekalkan pada pita pembawa timbul lebar 8mm. Dimensi pita utama termasuk jarak poket (pitch), saiz poket, dan kedudukan meterai pita penutup. Pita dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm) piawai.
8.2 Butiran Pembungkusan Gegelung
- Kuantiti Setiap Gegelung:3000 keping.
- Kuantiti Pembungkusan Minimum:500 keping untuk baki kuantiti.
- Pita Penutup:Poket kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
- Komponen Hilang:Maksimum dua lampu hilang berturut-turut dibenarkan pada gegelung, mengikut amalan piawai.
- Pematuhan Piawai:Pembungkusan mengikut spesifikasi ANSI/EIA-481.
9. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
9.1 Litar Aplikasi Tipikal
LED memerlukan mekanisme pembatas arus. Kaedah termudah ialah perintang siri. Nilai dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF_LED) / IF. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V, VF 3.0V (tipikal), dan IF yang dikehendaki 5mA: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohm. Perintang piawai 390 Ohm atau 430 Ohm akan sesuai. Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan malar merentasi voltan bekalan atau suhu yang berbeza, litar pemacu arus malar disyorkan.
9.2 Reka Bentuk untuk Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat Panjang
- Penurunan Nilai Arus:Mengoperasikan LED pada atau di bawah arus tipikal 5mA, bukannya maksimum mutlak 20mA, akan memanjangkan jangka hayat operasinya dengan ketara dan meningkatkan penyelenggaraan bercahaya jangka panjang.
- Pengurusan Terma:Gunakan susun atur pad PCB yang disyorkan, yang termasuk sambungan pelepasan haba. Untuk aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi, pertimbangkan untuk menambah kawasan kuprum tambahan atau via terma di bawah footprint LED untuk mengalirkan haba dari simpang.
- Perlindungan Voltan Songsang:Memandangkan peranti tidak direka untuk bias songsang, pastikan reka bentuk litar menghalang keadaan ini. Dalam litar AC atau dwikutub, diod perlindungan selari mungkin diperlukan.
10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding dengan teknologi LED lama seperti GaP (Gallium Phosphide) atau peranti GaN piawai, cip InGaN dalam LTW-110ZDS5 menawarkan keberkesanan bercahaya yang lebih baik, bermakna lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik yang digunakan. Pakej pandangan sisi membezakannya dari LED pandangan atas, menyelesaikan cabaran reka bentuk optik khusus di mana pancaran cahaya sisi diperlukan. Keserasiannya dengan profil pematerian semula Pb-free suhu tinggi menjadikannya komponen moden yang sesuai untuk peraturan alam sekitar dan piawaian pembuatan semasa, tidak seperti komponen lama yang mungkin hanya sesuai untuk pateri berplumbum atau pematerian gelombang.
11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari pin mikropengawal 3.3V?
J: Mungkin, tetapi dengan berhati-hati. VF tipikal ialah 3.0V, meninggalkan hanya 0.3V untuk perintang pembatas arus. Pada 5mA, ini memerlukan perintang 60 Ohm. Ruang kepala voltan rendah bermakna kecerahan mungkin tidak konsisten disebabkan variasi kecil dalam VF atau voltan bekalan. Pemacu LED khusus atau voltan bekalan yang lebih tinggi adalah lebih boleh dipercayai.
S: Apakah maksud "ZDS5" dalam nombor bahagian?
J: Walaupun konvensyen penamaan penuh tidak diterangkan di sini, dalam banyak sistem pengilang, akhiran sedemikian menunjukkan atribut khusus seperti warna (Putih), gaya pakej (Pandangan sisi), pengelompokan (pangkat intensiti/warna), dan penyaduran penamatan. Rujuk panduan produk pengilang untuk pecahan tepat.
S: Bagaimanakah saya memastikan konsistensi warna dalam reka bentuk multi-LED saya?
J: Pesan komponen dari bin Warna (S1-S6) yang sama dan bin Keamatan Bercahaya (N, P, Q) yang sama. Bekerjasama dengan pengedar anda untuk menentukan kod bin ini untuk pesanan anda untuk menjamin prestasi yang sepadan.
S: Adakah LED ini sesuai untuk pencahayaan dalaman automotif?
J: Julat suhu operasi (-20°C hingga +80°C) mungkin meliputi beberapa aplikasi dalaman, tetapi gred automotif biasanya memerlukan julat yang lebih luas (contohnya, -40°C hingga +105°C atau 125°C) dan kelayakan kebolehpercayaan yang lebih ketat (AEC-Q102). Datasheet ini tidak mendakwa pematuhan sedemikian, jadi ia bertujuan untuk "peralatan elektronik biasa" seperti yang ditakrifkan dalam bahagian amaran.
12. Contoh Kes Penggunaan Praktikal
Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk suis rangkaian.
Panel mempunyai 10 LED status yang sama untuk pautan/aktiviti. Keperluan: warna putih seragam, kecerahan konsisten, dan operasi yang boleh dipercayai 24/7.
Langkah Reka Bentuk:
1. Reka Bentuk Litar:Gunakan rel 5V yang stabil. Kira perintang siri untuk ~5mA arus pemacu setiap LED. Dengan mengandaikan bin VF L8 (2.85-3.00V), gunakan VF maks untuk pengiraan kecerahan kes terburuk: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ohm. 2.Pemilihan Komponen:Nyatakan kepada pembekal: No. Bahagian LTW-110ZDS5, dengan semua 10 keping dari Bin Warna yang sama (contohnya, S3) dan Bin Keamatan Bercahaya yang sama (contohnya, P). Ini memastikan konsistensi visual. 3.Susun Atur PCB:Laksanakan footprint pad pateri yang disyorkan dari datasheet. Sambungkan pad katod ke satah bumi biasa untuk penyingkiran haba yang baik. 4.Pemasangan:Ikuti garis panduan profil pematerian semula Pb-free, memastikan suhu puncak tidak melebihi 260°C. 5.Keputusan:Panel yang kelihatan profesional dengan sepuluh penunjuk putih terang yang sama yang akan mengekalkan prestasi mereka dalam jangka panjang disebabkan oleh pemacu arus konservatif dan reka bentuk terma yang betul.
13. Pengenalan Prinsip Operasi
LED ialah diod semikonduktor. Apabila voltan kehadapan melebihi jurang jalurnya digunakan, elektron dari semikonduktor jenis-n bergabung semula dengan lubang dari semikonduktor jenis-p di kawasan aktif (cip InGaN). Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya tertentu ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. InGaN mempunyai jurang jalur yang menghasilkan cahaya dalam spektrum biru/ultraungu. Untuk mencipta cahaya putih, cip LED disalut dengan bahan fosfor. Cahaya biru/UV dari cip merangsang fosfor, yang kemudiannya memancarkan semula cahaya merentasi spektrum yang lebih luas, bergabung untuk menghasilkan persepsi cahaya putih. Pakej pandangan sisi menggabungkan kanta plastik terbentuk yang membentuk output cahaya, mencipta sudut pandangan luas 130 darjah.
14. Trend dan Konteks Teknologi
LTW-110ZDS5 mewakili teknologi matang dan diterima pakai secara meluas. Trend semasa dalam LED SMD memberi tumpuan kepada beberapa bidang utama:Peningkatan Kecekapan:Pembangunan berterusan reka bentuk cip dan fosfor untuk mencapai lumen per watt (lm/W) yang lebih tinggi, mengurangkan penggunaan tenaga untuk output cahaya yang sama.Peningkatan Kualiti Warna:Meningkatkan Indeks Penghasilan Warna (CRI) LED putih, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana persepsi warna yang tepat adalah penting, seperti pencahayaan runcit atau fotografi.Peminiaturan:Pembangunan saiz pakej yang lebih kecil (contohnya, 0402, 0201 metrik) untuk peranti ultra-padat seperti peranti boleh pakai dan sensor terminiatur.Penyelesaian Bersepadu:Pertumbuhan LED dengan pemacu terbina dalam, pengawal, atau cip warna pelbagai (RGB) dalam satu pakej, memudahkan reka bentuk litar untuk pencahayaan pintar dan kesan warna dinamik. Walaupun komponen ini adalah kuda kerja untuk fungsi penunjuk dan lampu latar piawai, trend ini mendorong inovasi dalam segmen pasaran yang lebih 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. |