Spesifikasi LED SMD PLCC-2 - Pakej 5.0x2.0x1.7mm - Voltan Maks 3.4V - Kuasa 0.51W - Cahaya Putih

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk peranti LED permukaan-pasang (SMD) yang menggunakan pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Komponen ini dikelaskan sebagai LED kuasa sederhana, direka untuk menawarkan keseimbangan antara keluaran bercahaya dan penggunaan kuasa. Warna utama yang dipancarkan ialah putih, tersedia dalam pelbagai suhu warna berkorelasi (CCT) termasuk putih suam, putih neutral, dan putih sejuk. Pakej ini mempunyai reka bentuk pandangan atas dan dibina dengan resin jernih-air untuk pengekstrakan cahaya yang optimum.

Kelebihan utama siri LED ini termasuk kecekapan bercahaya yang tinggi, sudut pandangan luas 120 darjah, dan pematuhan dengan piawaian alam sekitar dan keselamatan moden seperti RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen. Bentuknya yang padat dan prestasi yang boleh dipercayai menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi pencahayaan umum dan hiasan.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan di bawah keadaan tertentu (suhu titik pateri pada 25°C). Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Arus Ke Hadapan (I_F): 150 mA (berterusan).
• Arus Ke Hadapan Puncak (I_FP): 300 mA, dibenarkan di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 10ms.
• Pelesapan Kuasa (P_d): Maksimum 510 mW.
• Suhu Operasi (T_opr): -40°C hingga +85°C.
• Suhu Penyimpanan (T_stg): -40°C hingga +100°C.
• Rintangan Terma (R_{th J-S}): 32 °C/W (sambungan ke titik pateri).
• Suhu Sambungan (T_j): Maksimum 115 °C.
• Suhu Paterian: Paterian refluks ditetapkan pada 260°C selama 10 saat. Paterian tangan dibenarkan pada 350°C untuk maksimum 3 saat.

Nota Penting: Produk ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik (ESD). Prosedur pengendalian ESD yang betul mesti diikuti semasa pemasangan dan pengendalian.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter prestasi utama diukur pada arus ke hadapan (I_F) 150 mA dan suhu titik pateri 25°C.

• Fluks Bercahaya (Φ): Nilai minimum berbeza mengikut varian produk, bermula dari 55 lumen. Toleransi tipikal ±11% digunakan.
• Voltan Ke Hadapan (V_F): Julat dari minimum tipikal 2.8V hingga maksimum 3.4V pada 150mA. Toleransi ialah ±0.1V.
• Indeks Penghasilan Warna (CRI/Ra): Minimum 80 dijamin untuk varian yang disenaraikan, dengan toleransi ±2.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2): 120 darjah (tipikal).
• Arus Songsang (I_R): Maksimum 50 µA pada voltan songsang (V_R) 5V.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk menggunakan sistem binning yang komprehensif untuk memastikan konsistensi warna dan prestasi. Nombor produk itu sendiri mengekod maklumat bin utama.

3.1 Penyahkodan Nombor Produk

Struktur nombor bahagian, contohnya50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T, mengandungi beberapa pengecam utama:

• Kod CRI: 'K' menunjukkan CRI minimum 80.
• Kod CCT: '27' menunjukkan Suhu Warna Berkorelasi 2700K (putih suam). Kod lain termasuk 30 (3000K), 40 (4000K), 50 (5000K), 57 (5700K), dan 65 (6500K).
• Bin Fluks Bercahaya: '55' menunjukkan fluks bercahaya minimum 55 lumen untuk gabungan CCT/CRI khusus ini.
• Bin Voltan Ke Hadapan: '34' menunjukkan voltan ke hadapan maksimum 3.4V.
• Indeks Arus Ke Hadapan: 'Z15' menentukan arus ke hadapan operasi 150mA.

3.2 Binning Fluks Bercahaya

Keluaran bercahaya dikategorikan ke dalam bin yang dilambangkan dengan kod seperti R2, R3, dsb., setiap satunya mentakrifkan julat fluks min/maks pada 150mA. Contohnya, bin R2 meliputi 55 hingga 60 lm. Toleransi piawai untuk fluks bercahaya ialah ±11%.

3.3 Binning Voltan Ke Hadapan

Voltan ke hadapan dibin menggunakan kod dua digit dari 35 hingga 40. Setiap bin mewakili julat 0.1V, bermula dari 2.8-2.9V (bin 35) hingga 3.3-3.4V (bin 40). Toleransi ialah ±0.1V.

3.4 Binning Koordinat Kromatisiti

Untuk kawalan warna yang tepat, koordinat kromatisiti (x, y pada rajah CIE 1931) dibin dengan ketat dalam setiap kumpulan CCT. Spesifikasi ini menyediakan jadual terperinci dengan sempadan koordinat untuk pelbagai sub-bin (cth., 27K-A, 27K-B untuk 2700K). Ini memastikan LED dari bin yang sama akan kelihatan sama warnanya secara visual. Julat rujukan mentakrifkan CCT sasaran untuk setiap kumpulan bin utama.

4. Cadangan Aplikasi

4.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Pencahayaan Umum: Sesuai untuk mentol LED, tiub, dan panel di mana keseimbangan kecekapan, kualiti cahaya, dan kos diperlukan.
• Pencahayaan Hiasan dan Hiburan: Sesuai untuk pencahayaan aksen, papan tanda, dan pencahayaan pentas kerana sudut pandangannya yang luas dan CCT yang tersedia.
• Lampu Penunjuk: Boleh digunakan untuk penunjuk status yang memerlukan kecerahan lebih tinggi daripada LED piawai.
• Lampu Suis: Boleh digunakan untuk suis bercahaya dan panel kawalan.

4.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma: Dengan rintangan terma 32°C/W, susun atur PCB dan penyingkiran haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan suhu sambungan di bawah 115°C, terutamanya apabila beroperasi pada arus ke hadapan maksimum. Ini memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan keluaran cahaya yang stabil.
• Pemacu Arus: Pemacu arus malar disyorkan untuk memastikan keluaran bercahaya yang stabil dan konsistensi warna. Pemacu harus direka untuk tidak melebihi had maksimum mutlak untuk arus ke hadapan dan arus puncak.
• Reka Bentuk Optik: Sudut pandangan 120 darjah adalah nilai tipikal. Untuk corak pancaran tertentu, optik sekunder (kanta, pemantul) mungkin diperlukan.

5. Panduan Paterian dan Pemasangan

5.1 Parameter Paterian Refluks

Komponen ini serasi dengan proses refluks inframerah atau perolakan piawai. Parameter kritikal ialah suhu puncak 260°C, yang tidak boleh dilebihi selama lebih daripada 10 saat. Profil refluks yang disyorkan harus mengikut piawaian JEDEC atau IPC untuk komponen SMD.

5.2 Paterian Tangan

Jika paterian tangan diperlukan, berhati-hati yang melampau mesti diambil. Suhu hujung besi pemateri harus dihadkan kepada 350°C, dan masa sentuhan dengan mana-mana satu lead tidak boleh melebihi 3 saat untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej plastik dan cip LED.

5.3 Keadaan Penyimpanan

Untuk mengekalkan kebolehpaterian dan mengelakkan penyerapan lembapan (yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa refluks), komponen harus disimpan dalam beg penghalang lembapan asal dengan bahan pengering dalam persekitaran terkawal. Julat suhu penyimpanan ialah -40°C hingga +100°C.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Kuantiti pembungkusan piawai ditunjukkan dalam akhiran nombor bahagian (/2Tkemungkinan merujuk kepada pembungkusan pita dan gegelung). Untuk kuantiti gegelung khusus dan dimensi pembungkusan, rujuk dokumen spesifikasi pembungkusan pengilang. Sentiasa pesan menggunakan nombor produk penuh untuk menjamin penerimaan bin CCT, CRI, fluks, dan voltan yang betul.

7. Perbandingan dan Penentuan Kedudukan Teknikal

Sebagai LED kuasa sederhana dalam pakej PLCC-2, produk ini berada di antara LED penunjuk kuasa rendah dan LED pencahayaan kuasa tinggi. Pembeza utamanya ialah:

• berbanding LED Kuasa Rendah: Menawarkan fluks bercahaya yang jauh lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk pencahayaan dan bukan hanya penunjukan.
• berbanding LED Kuasa Tinggi: Biasanya beroperasi pada arus yang lebih rendah dan mempunyai pakej yang lebih ringkas, selalunya membawa kepada kos sistem yang lebih rendah dan litar pemacu yang lebih mudah, sambil masih memberikan kecekapan yang baik untuk banyak aplikasi.
• Kelebihan Pakej: Pakej PLCC-2 menyediakan struktur mekanikal yang stabil dan laluan terma yang baik berbanding pakej SMD yang lebih ringkas seperti 0603 atau 0805.

8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

8.1 Apakah penggunaan kuasa sebenar LED ini?

Penggunaan kuasa dikira sebagai Voltan Ke Hadapan (V_F) × Arus Ke Hadapan (I_F). Pada keadaan maksimum tipikal (3.4V, 150mA), kuasa ialah 0.51W, yang sepadan dengan penarafan pelesapan kuasa maksimum. Kuasa sebenar akan berbeza sedikit bergantung pada bin V_Fspesifik LED tersebut.

8.2 Bagaimana saya memilih CCT dan CRI yang betul untuk aplikasi saya?

Pilih CCT berdasarkan "kehangatan" cahaya putih yang dikehendaki: 2700K-3000K untuk cahaya suam dan selesa (serupa dengan lampu pijar); 4000K-5000K untuk putih neutral (biasa di pejabat); 5700K-6500K untuk putih sejuk seperti cahaya siang. CRI 80 (min) sesuai untuk pencahayaan umum di mana ketepatan warna yang cemerlang tidak kritikal. Untuk pencahayaan runcit atau muzium, varian CRI yang lebih tinggi (jika ada) adalah lebih baik.

8.3 Mengapa pengurusan terma sangat penting?

Kecekapan dan jangka hayat LED merosot apabila suhu sambungan meningkat. Melebihi suhu sambungan maksimum (115°C) boleh menyebabkan kegagalan pantas. Rintangan terma 32°C/W bermakna untuk setiap watt yang dilesapkan, sambungan akan menjadi 32°C lebih panas daripada titik pateri. Oleh itu, mengekalkan suhu PCB yang rendah melalui reka bentuk yang baik adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat.

9. Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario: Mereka bentuk mentol LED putih suam 2700K sebagai pengganti untuk mentol pijar 40W, mensasarkan kira-kira 450 lumen.

Pelaksanaan:

1. Pemilihan LED: Pilih varian50-217ST/KK5C-H275534Z15/2T(2700K, 80 CRI min, 55 lm min).
2. Pengiraan Kuantiti: Untuk mencapai 450 lumen, minimum 9 LED (450 lm / 55 lm setiap LED) diperlukan, disusun secara bersiri, selari, atau gabungan bersiri-selari.
3. Reka Bentuk Pemacu: Pemacu arus malar yang mengeluarkan 150mA diperlukan. Jika kesemua 9 LED disambung secara bersiri, voltan keluaran pemacu mesti menampung jumlah nilai V_Findividu (9 * ~3.2V ≈ 28.8V).
4. Reka Bentuk Terma: Jumlah pelesapan kuasa akan menjadi kira-kira 9 * 0.48W = 4.32W. PCB mesti direka dengan luas kuprum yang mencukupi atau dilekatkan pada penyingkiran haba logam untuk mengekalkan titik pateri LED cukup sejuk, memastikan suhu sambungan kekal dalam had selamat.
5. Reka Bentuk Optik: Penutup penyebar akan digunakan untuk mencampurkan cahaya dari pelbagai sumber diskret menjadi pancaran seragam.

10. Prinsip Operasi dan Trend Teknologi

10.1 Prinsip Operasi Asas

LED putih ini berdasarkan cip semikonduktor, biasanya diperbuat daripada InGaN (Indium Gallium Nitrida), yang memancarkan cahaya dalam spektrum biru atau ultraungu apabila arus elektrik melaluinya ke arah hadapan. Cahaya primer ini kemudiannya merangsang salutan fosfor (YAG:Ce atau serupa) di dalam pakej. Fosfor menukar sebahagian cahaya primer kepada panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah). Campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya yang dipancarkan fosfor menghasilkan persepsi cahaya putih. Campuran spesifik fosfor menentukan CCT dan CRI keluaran.

10.2 Trend Industri

Pembangunan LED kuasa sederhana seperti ini didorong oleh beberapa trend utama:

• Peningkatan Kecekapan (lm/W): Penambahbaikan berterusan dalam reka bentuk cip, teknologi fosfor, dan kecekapan pakej membawa kepada keluaran cahaya yang lebih tinggi untuk input elektrik yang sama, mengurangkan penggunaan tenaga.
• Peningkatan Kualiti Warna: Terdapat dorongan berterusan untuk nilai CRI yang lebih tinggi dan penghasilan warna yang lebih konsisten merentasi kumpulan, difasilitasi oleh sistem binning lanjutan dan formulasi fosfor.
• Pengecilan dan Integrasi:
• Pemiawaian dan Pengurangan Kos: Apabila volum meningkat, proses pembungkusan dan pembuatan menjadi lebih piawai, membawa kepada kos yang lebih rendah dan penggunaan yang lebih meluas merentasi pelbagai aplikasi pencahayaan.

Komponen ini mewakili penyelesaian yang matang dan dioptimumkan dalam landskap yang berkembang ini, menawarkan gabungan prestasi, kualiti, dan keberkesanan kos yang boleh dipercayai untuk keperluan pencahayaan arus perdana.