Dokumen Teknikal LED SMD LTST-T180UWET - Sudut Pandangan 120 Darjah - Voltan Hadapan 2.45-3.25V - Arus 30mA - Cahaya Putih dengan Kanta Kuning

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTST-T180UWET ialah diod pemancar cahaya (LED) peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka untuk pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik. Ia mempunyai faktor bentuk padat yang sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad. LED ini memancarkan cahaya putih melalui kanta berwarna kuning, yang boleh mempengaruhi suhu warna yang dilihat dan penyebaran output. Komponen ini direka untuk proses pembuatan volum tinggi, termasuk keserasian dengan profil pematerian refluks inframerah (IR).

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Ciri utama LED ini termasuk pematuhan dengan arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya), pembungkusan pada pita 8mm dalam gegelung 7 inci untuk peralatan pick-and-place automatik, dan pra-pengkondisian kepada piawaian kepekaan kelembapan JEDEC Tahap 3. Aplikasi utamanya merangkumi peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, panel kawalan industri, dan papan tanda dalaman. Ia biasa digunakan untuk penunjuk status, pencahayaan simbolik, dan lampu latar panel hadapan di mana sumber cahaya yang boleh dipercayai dan padat diperlukan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Pada suhu ambien (Ta) 25°C, peranti ini mempunyai had operasi yang ditakrifkan untuk memastikan kebolehpercayaan dan mencegah kerosakan. Penyerakan kuasa maksimum ialah 97.5 mW. Ia boleh mengendalikan arus hadapan puncak 100 mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyutan 0.1ms), manakala arus hadapan DC berterusan yang disyorkan ialah 30 mA. Peranti ini dinilai untuk operasi dan penyimpanan dalam julat suhu -40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri Terma

Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 125°C. Rintangan terma tipikal dari simpang ke persekitaran ambien (Rθja) ialah 60°C/W. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan terma; kuasa yang diserakkan oleh LED akan menyebabkan suhu simpang meningkat melebihi suhu ambien sebanyak 60°C bagi setiap watt kuasa. Susun atur PCB yang betul dan, jika perlu, penyingkiran haba tambahan mesti dipertimbangkan untuk mengekalkan simpang dalam had selamat semasa operasi berterusan.

2.3 Ciri Elektrik dan Optik

Diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (IF) 20mA, parameter prestasi utama ditakrifkan. Keamatan cahaya (Iv) mempunyai julat tipikal dari 1500 mcd (millicandela) hingga 3050 mcd, menunjukkan output yang terang. Sudut pandangan (2θ1/2), ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh daripada nilai paksi, ialah 120 darjah, memberikan medan pencahayaan yang sangat luas. Voltan hadapan (VF) berjulat dari minimum 2.45V hingga maksimum 3.25V. Arus songsang (IR) ditentukan pada maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan, dengan menyatakan bahawa peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang.

3. Penjelasan Sistem Peringkat Bin

LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan litar atau kecerahan tertentu.

3.1 Peringkat Voltan Hadapan (VF)

LED dikategorikan kepada empat bin voltan (D5 hingga D8), setiap satu dengan julat 0.2V merangkumi dari 2.45V hingga 3.25V pada 20mA. Toleransi ±0.1V digunakan untuk setiap bin. Ini membantu dalam mereka bentuk bekalan kuasa dan litar had arus dengan kejatuhan voltan yang boleh diramal.

3.2 Peringkat Keamatan Cahaya (IV)

Tiga bin keamatan ditakrifkan: W2 (1500-1800 mcd), X1 (1800-2340 mcd), dan X2 (2340-3050 mcd). Toleransi ±11% digunakan untuk setiap bin. Memilih bin yang lebih tinggi memastikan output cahaya yang lebih besar, yang mungkin diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan lebih tinggi atau untuk mengimbangi penyebaran cahaya melalui bahan.

3.3 Peringkat Warna

Koordinat kromatisiti (x, y) pada rajah CIE 1931 dibin kepada enam kumpulan utama (A1 hingga F1). Setiap bin mentakrifkan kawasan segi empat pada carta warna. Toleransi untuk hue (x, y) dalam bin ialah ±0.01. Peringkat ini adalah kritikal untuk aplikasi di mana konsistensi warna merentasi pelbagai LED adalah penting, seperti dalam tatasusunan lampu latar atau penunjuk status di mana penampilan seragam dikehendaki.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam dokumen (contohnya, lengkung tipikal), data jadual yang disediakan membolehkan analisis. Hubungan antara arus hadapan (IF) dan voltan hadapan (VF) adalah tidak linear dan tipikal untuk diod. Keadaan ujian 20mA menyediakan titik operasi standard. Sudut pandangan luas 120 darjah mencadangkan corak sinaran Lambertian atau serupa di mana cahaya dipancarkan merentasi kawasan yang luas dan bukannya pancaran fokus. Variasi keamatan cahaya dan voltan hadapan dengan suhu simpang adalah pertimbangan kritikal untuk reka bentuk; secara umumnya, kecekapan LED menurun dan voltan hadapan jatuh apabila suhu meningkat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED mematuhi tapak kaki pakej SMD piawai EIA. Semua dimensi disediakan dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Dimensi khusus untuk panjang badan, lebar, ketinggian, dan jarak plumbum/pad ditakrifkan dalam lukisan pakej, yang penting untuk mencipta corak tanah PCB yang tepat.

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Reka Bentuk Pad

Komponen termasuk rajah susun atur pad lampiran PCB yang disyorkan untuk pematerian refluks inframerah atau fasa wap. Susun atur ini memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Rajah biasanya menunjukkan pad anod dan katod, yang mesti sejajar dengan betul dengan tanda polarity pada pakej LED itu sendiri (sering takuk, titik, atau plumbum terpangkas).

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Refluks IR yang Disyorkan

Profil pematerian refluks yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum (Pb-free) disediakan, merujuk kepada piawaian J-STD-020B. Profil ini termasuk peringkat pra-pemanasan, rendaman terma, refluks, dan penyejukan dengan kekangan masa dan suhu tertentu, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C. Pematuhan kepada profil ini adalah perlu untuk mencegah kerosakan terma kepada pakej atau kanta LED.

6.2 Keadaan Penyimpanan

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Apabila dimeterai dalam beg kalis lembapan asal dengan bahan pengering, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Sebaik sahaja beg dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang terdedah melebihi 168 jam memerlukan pembakaran pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pematerian untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol yang ditetapkan seperti etil alkohol atau isopropil alkohol harus digunakan. LED harus direndam pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan kanta epoksi atau pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan standard ialah pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci, dengan 5000 keping setiap gegelung. Kuantiti pesanan minimum 500 keping tersedia untuk baki. Spesifikasi pita dan gegelung mematuhi piawaian ANSI/EIA 481. Pembungkusan termasuk pita penutup atas untuk menutup poket kosong, dan terdapat had pada bilangan komponen hilang berturut-turut.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED ini sesuai untuk penunjuk status dalam elektronik pengguna (telefon, komputer riba, perkakas), lampu latar untuk butang atau panel dalam peralatan rangkaian dan kawalan industri, dan pencahayaan tahap rendah dalam papan tanda dalaman. Sudut pandangan luasnya menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana cahaya perlu kelihatan dari pelbagai sudut.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

1. Had Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menghadkan arus hadapan kepada 30mA DC atau kurang. Reka bentuk litar mesti mengambil kira bin voltan hadapan untuk memastikan pengawalan arus yang betul.
2. Pengurusan Terma:Pertimbangkan rintangan terma 60°C/W. Untuk operasi berterusan pada arus tinggi, pastikan PCB boleh menyerakkan haba dengan berkesan untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C.
3. Reka Bentuk Optik:Kanta kuning akan mempengaruhi warna output. Untuk keperluan cahaya putih tulen, sahkan bin kromatisiti. Sudut pandangan luas mungkin memerlukan penyebar atau pandu cahaya untuk membentuk pancaran untuk aplikasi tertentu.
4. Langkah Berjaga-jaga ESD:Walaupun tidak dinyatakan secara eksplisit untuk model ini, langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard untuk LED adalah disyorkan semasa pemasangan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED SMD generik, komponen ini menawarkan peringkat khusus untuk voltan, keamatan, dan warna, memberikan konsistensi yang lebih besar untuk pengeluaran berjalan. Sudut pandangan 120 darjah adalah lebih luas daripada banyak LED standard (yang mungkin 60-90 darjah), menawarkan pencahayaan yang lebih luas. Keserasiannya dengan pra-pengkondisian JEDEC Tahap 3 dan profil refluks IR standard menunjukkan ketahanan untuk talian pemasangan permukaan-pasang standard. Penarafan rintangan terma eksplisit menyediakan parameter konkrit untuk reka bentuk terma, yang sering ditinggalkan dalam datasheet yang lebih ringkas.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?
J: Menggunakan Hukum Ohm (R = (Vsupply - Vf) / If) dan kes terburuk Vf (maks 3.25V pada 20mA), perintang minimum ialah (5 - 3.25) / 0.02 = 87.5 ohm. Gunakan nilai standard seperti 100 ohm atau sedikit lebih tinggi untuk memastikan arus tidak melebihi 20mA untuk LED tipikal.

S: Bolehkah saya memandu LED ini dengan isyarat PWM untuk pendimian?
J: Ya, operasi berdenyut boleh diterima. Penarafan maksimum mutlak membenarkan arus puncak 100mA pada kitar tugas 1/10 dengan lebar denyutan 0.1ms. Untuk pendimian PWM, pastikan arus purata dari masa ke masa tidak melebihi penarafan DC 30mA, dan arus seketika semasa denyutan "hidup" menghormati penarafan puncak.

S: Bagaimanakah suhu mempengaruhi kecerahan?
J: Output cahaya LED umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Untuk kawalan kecerahan tepat merentasi suhu, maklum balas atau pampasan mungkin diperlukan. Nilai rintangan terma membantu mengira kenaikan suhu simpang yang dijangkakan untuk keadaan operasi tertentu.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Tatasusunan Penunjuk Status Panel Hadapan
Dalam penghala rangkaian, sepuluh LED LTST-T180UWET digunakan untuk menunjukkan status pautan untuk port yang berbeza. Langkah reka bentuk termasuk: 1) Memilih LED dari bin keamatan yang sama (contohnya, X1) dan bin warna untuk memastikan kecerahan dan hue seragam merentasi panel. 2) Mereka bentuk PCB dengan susun atur pad yang disyorkan. 3) Menggunakan rel 3.3V dan mengira perintang had arus untuk ~18mA setiap LED (contohnya, (3.3V - 2.85V_tipikal) / 0.018A = 25 ohm). 4) Memastikan kawasan kuprum PCB di sekeliling pad mencukupi untuk bertindak sebagai penyingkiran haba, terutamanya jika semua LED hidup secara berterusan. 5) Mengikuti profil refluks yang ditetapkan semasa pemasangan. 6) Melakukan pemeriksaan visual selepas pemasangan untuk memeriksa pematerian dan penjajaran yang betul.

12. Pengenalan Prinsip

Diod pemancar cahaya ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini, dipanggil elektroluminesens, berlaku apabila elektron bergabung semula dengan lubang elektron dalam peranti, melepaskan tenaga dalam bentuk foton. Warna cahaya ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. LED putih biasanya dicipta dengan menggunakan cip LED biru atau ultraungu yang disalut dengan bahan fosfor yang menukar sebahagian cahaya yang dipancarkan kepada panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah), menghasilkan campuran yang dilihat sebagai cahaya putih. Kanta kuning pada model khusus ini mungkin mengubah lagi output spektrum atau menyebarkan cahaya.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam teknologi LED SMD terus ke arah kecekapan cahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), indeks pembiakan warna (CRI) yang lebih baik untuk LED putih, dan saiz pakej yang lebih kecil membolehkan susun atur ketumpatan yang lebih tinggi. Terdapat juga fokus kepada kebolehpercayaan yang dipertingkatkan di bawah keadaan operasi suhu yang lebih tinggi dan peringkat yang lebih tepat untuk warna dan fluks untuk memenuhi permintaan aplikasi seperti paparan resolusi tinggi dan pencahayaan automotif. Dorongan untuk kecekapan tenaga merentasi semua peranti elektronik seterusnya mendorong penggunaan LED dengan ciri prestasi optimum.