Lembaran Data Teknikal LED SMD Kuning Lensa Tersebar LTSN-B680VSST - Dimensi Pakej - Voltan Hadapan 1.8-2.4V - Keamatan Pencahayaan 710-1400mcd - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk Peranti Permukaan-Pasang (SMD) Diod Pemancar Cahaya (LED). Peranti ini mempunyai lensa tersebar dan menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan cahaya kuning. LED SMD direka untuk proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) automatik, menawarkan faktor bentuk padat yang sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED ini termasuk keserasiannya dengan peralatan pick-and-place automatik dan proses pematerian refluks inframerah (IR), yang merupakan piawaian dalam pembuatan elektronik volum tinggi. Ia dibungkus pada pita timbul 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan pengendalian dan pemasangan yang cekap. Peranti ini mematuhi piawaian industri yang berkaitan dan direka untuk digunakan dalam pelbagai jenis elektronik pengguna dan perindustrian. Aplikasi sasaran merangkumi peralatan telekomunikasi, peranti automasi pejabat, perkakas rumah, sistem kawalan perindustrian, dan aplikasi papan tanda atau paparan dalaman di mana pencahayaan penunjuk yang boleh dipercayai diperlukan.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Prestasi LED ditakrifkan di bawah keadaan ujian tertentu, biasanya pada suhu ambien (Ta) 25°C. Memahami parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk litar dan ramalan prestasi.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian di luar had ini tidak digalakkan. Had utama termasuk penyebaran kuasa maksimum 120 mW, arus hadapan DC berterusan (IF) 50 mA, dan arus hadapan puncak 80 mA di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Voltan songsang maksimum (VR) ialah 5 V. Peranti ini dinilai untuk beroperasi dan disimpan dalam julat suhu -40°C hingga +100°C.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal di bawah keadaan operasi biasa. Keamatan pencahayaan (Iv), ukuran kecerahan yang dirasakan, berjulat dari minimum 710 mcd hingga maksimum 1400 mcd apabila didorong pada arus hadapan 20 mA. Sudut pandangan (2θ1/2), ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan turun kepada separuh nilai paksi, biasanya 120 darjah, menunjukkan corak pandangan lebar yang sesuai untuk lampu penunjuk. Voltan hadapan (VF) pada 20 mA berjulat dari 1.8 V hingga 2.4 V, yang penting untuk mengira nilai perintang siri dan reka bentuk bekalan kuasa. Panjang gelombang dominan (λd), yang mentakrifkan warna yang dirasakan, ditentukan antara 586.5 nm dan 592.5 nm, meletakkannya dalam kawasan spektrum kuning. Arus songsang (IR) biasanya sangat rendah, dengan maksimum 10 µA pada voltan songsang penuh 5V.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan voltan, kecerahan, dan warna tertentu.

3.1 Pangkat Voltan Hadapan (Vf)

LED dibin berdasarkan penurunan voltan hadapan pada 20 mA. Kod bin D2, D3, dan D4 sepadan dengan julat voltan masing-masing 1.80-2.00V, 2.00-2.20V, dan 2.20-2.40V, dengan toleransi ±0.1V setiap bin. Memilih LED dari bin Vf yang sama membantu mengekalkan keseragaman arus apabila berbilang peranti disambung secara selari.

3.2 Pangkat Keamatan Pencahayaan (Iv)

Kecerahan dikategorikan ke dalam bin V1 (710-875 mcd), V2 (875-1120 mcd), dan W1 (1120-1400 mcd) pada 20 mA, dengan toleransi 11% setiap bin. Ini membolehkan keserasian tahap kecerahan merentasi tatasusunan LED.

3.3 Pangkat Panjang Gelombang Dominan (Wd)

Warna (panjang gelombang) dibin ke dalam kod J (586.5-589.5 nm) dan K (589.5-592.5 nm), dengan toleransi ±1 nm. Ini memastikan konsistensi warna, yang penting untuk aplikasi di mana penampilan seragam adalah penting.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam lembaran data, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian memberikan pandangan berharga. Lengkung arus hadapan vs. voltan hadapan (I-V) menunjukkan hubungan eksponen, kritikal untuk menentukan titik operasi. Lengkung keamatan pencahayaan vs. arus hadapan biasanya menunjukkan hubungan hampir linear dalam julat operasi, tetapi ketepuan boleh berlaku pada arus yang lebih tinggi. Lengkung taburan spektrum akan menunjukkan panjang gelombang pancaran puncak (λp) sekitar 591 nm dengan separuh lebar spektrum (Δλ) kira-kira 15 nm, mentakrifkan ketulenan warna. Prestasi juga berbeza dengan suhu; keamatan pencahayaan umumnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED ini ditempatkan dalam pakej SMD standard. Lukisan dimensi terperinci disediakan, menentukan panjang, lebar, tinggi, jarak kaki, dan geometri lensa. Dimensi ini adalah kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB. Dokumen ini termasuk reka bentuk corak tanah PCB (pad) yang disyorkan untuk pematerian yang boleh dipercayai, menentukan saiz dan jarak pad untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul semasa refluks. Peranti mempunyai penanda kekutuban, biasanya penunjuk katod pada pakej, yang mesti diselaraskan dengan betul dengan tapak kaki PCB.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Refluks IR yang Disyorkan

Untuk proses pematerian tanpa plumbum, profil yang mematuhi J-STD-020B adalah disyorkan. Parameter utama termasuk suhu pemanasan awal 150-200°C, suhu badan puncak tidak melebihi 260°C, dan masa di atas likuidus (TAL) yang disesuaikan dengan pes pateri tertentu. Jumlah masa pemanasan awal harus dihadkan kepada maksimum 120 saat. Keadaan ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED atau lensa epoksi.

6.2 Keadaan Penyimpanan

LED adalah sensitif kepada kelembapan. Apabila disimpan dalam beg penghalang kelembapan tertutup asal dengan bahan pengering, ia harus disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 70% RH, dengan tempoh penggunaan yang disyorkan dalam satu tahun. Setelah beg dibuka, persekitaran penyimpanan harus ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. Komponen yang terdedah kepada keadaan ambien selama lebih daripada 168 jam harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam sebelum pematerian untuk membuang kelembapan yang diserap dan mengelakkan "popcorning" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pematerian diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit adalah boleh diterima. Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan bahan pakej atau lensa.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

Pembungkusan standard terdiri daripada LED yang diletakkan dalam pita pembawa timbul (jarak 8mm) dan dimeterai dengan pita penutup. Pita ini dililit pada gegelung diameter standard 7 inci (178 mm). Setiap gegelung penuh mengandungi 2000 keping. Untuk kuantiti kurang daripada gegelung penuh, kuantiti pek minimum 500 keping mungkin tersedia. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA-481.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

LED adalah peranti berasaskan arus. Untuk memastikan kecerahan stabil dan seragam, terutamanya apabila berbilang LED digunakan, setiap LED harus didorong dengan perintang pembatas arus secara bersiri. Nilai perintang (R) dikira menggunakan formula: R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan hadapan LED (gunakan nilai maks untuk pengiraan arus kes terburuk), dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (contohnya, 20 mA). Memandu LED secara selari tanpa perintang individu tidak digalakkan kerana variasi dalam VF, yang boleh membawa kepada ketidakseimbangan arus yang ketara dan kecerahan tidak sekata.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pertimbangkan persekitaran terma. Beroperasi pada atau berhampiran penarafan arus maksimum akan menghasilkan lebih banyak haba, berpotensi mengurangkan output pencahayaan dan jangka hayat. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi atau via terma mungkin diperlukan untuk penyebaran haba dalam aplikasi arus tinggi atau suhu ambien tinggi. Pastikan susun atur PCB sepadan dengan geometri pad yang disyorkan untuk pematerian yang boleh dipercayai. Ambil kira sudut pandangan lebar (120°) semasa mereka bentuk panduan cahaya atau bingkai.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED lubang melalui yang lebih lama, jenis SMD ini menawarkan penjimatan ruang yang ketara, kesesuaian yang lebih baik untuk pemasangan automatik, dan selalunya kebolehpercayaan yang lebih baik kerana ketiadaan ikatan wayar. Dalam kategori LED kuning SMD, pembeza utama untuk bahagian ini termasuk gabungan khusus keamatan pencahayaan tinggi (sehingga 1400 mcd), sudut pandangan lebar, dan penggunaan teknologi AlInGaP, yang biasanya menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dan kestabilan suhu yang lebih baik berbanding dengan beberapa bahan semikonduktor lain untuk cahaya kuning. Struktur binning terperinci memberikan pereka kawalan tepat ke atas konsistensi warna dan kecerahan.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Apakah nilai perintang yang harus saya gunakan untuk bekalan 5V?

J: Menggunakan VF maksimum 2.4V dan sasaran IF 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Perintang standard 130 atau 150 Ohm akan sesuai, semak penyebaran kuasa sebenar dalam perintang.

S: Bolehkah saya mendorong LED ini pada 50 mA secara berterusan?

J: Walaupun penarafan maksimum mutlak ialah 50 mA DC, beroperasi pada had ini mungkin mengurangkan jangka hayat dan meningkatkan suhu simpang, berpotensi menurunkan output cahaya. Untuk kebolehpercayaan dan prestasi optimum, mendorong pada atau di bawah arus ujian tipikal 20 mA adalah disyorkan.

S: Bagaimana saya memastikan kecerahan seragam dalam tatasusunan?

J: Gunakan perintang pembatas arus individu untuk setiap LED dan, jika mungkin, tentukan LED dari bin keamatan pencahayaan (Iv) dan voltan hadapan (Vf) yang sama semasa perolehan.

S: Adakah LED ini sesuai untuk penggunaan luar?

J: Lembaran data menentukan aplikasi termasuk papan tanda/paparan dalaman. Untuk penggunaan luar, faktor seperti rintangan UV lensa, kitaran suhu yang lebih luas, dan meterai kalis air adalah kritikal dan tidak diliputi secara eksplisit di sini. Ia terutamanya direka untuk persekitaran dalaman/lembut.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.Panel memerlukan sepuluh lampu penunjuk kuning untuk menunjukkan aktiviti pautan dan status sistem. Pereka memilih LED ini untuk kecerahan, sudut pandangan lebar, dan keserasian dengan pemasangan automatik. Setiap LED disambungkan antara pin GPIO mikropengawal 3.3V dan bumi melalui perintang siri 56 Ohm (dikira untuk ~20mA pada VF tipikal 2.2V). Susun atur PCB menggunakan tapak kaki pad yang disyorkan. Pereka menentukan kod bin D3 untuk Vf dan V2 untuk Iv untuk memastikan kecerahan dan pengambilan arus yang konsisten dari pin mikropengawal. LED diletakkan di belakang panel akrilik yang tersebar ringan. Papan yang dipasang menjalani refluks IR menggunakan profil tanpa plumbum yang ditentukan, menghasilkan sendi pateri yang boleh dipercayai dan penunjuk yang berfungsi sepenuhnya.

12. Pengenalan Prinsip

Pancaran cahaya dalam LED ini adalah berdasarkan elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor yang diperbuat daripada bahan AlInGaP. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya mentakrifkan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, kuning. Lensa tersebar mengandungi zarah penyebaran yang membantu menyebarkan cahaya, mencipta sudut pandangan yang lebih lebar dan seragam berbanding dengan lensa jernih.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam LED SMD terus ke arah kecekapan pencahayaan yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), membolehkan paparan yang lebih terang atau penggunaan kuasa yang lebih rendah. Saiz pakej sentiasa mengecil sambil mengekalkan atau meningkatkan prestasi optik. Terdapat juga fokus pada peningkatan konsistensi warna dan toleransi binning yang lebih ketat untuk memenuhi permintaan aplikasi paparan berkualiti tinggi. Tambahan pula, kebolehpercayaan yang dipertingkatkan di bawah keadaan suhu dan kelembapan yang lebih tinggi adalah kawasan pembangunan yang berterusan untuk memperluas julat aplikasi yang sesuai. Dorongan untuk keserasian yang lebih luas dengan proses pematerian tanpa plumbum, suhu tinggi kekal sebagai piawaian.