Dokumen Teknikal SMD5050N LED Merah - Saiz 5.0x5.0x1.6mm - Voltan 2.2V - Kuasa 0.234W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri SMD5050N ialah LED permukaan-mount berkecemerlangan tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan pancaran cahaya merah yang cekap dan boleh dipercayai. Dokumen ini memberikan gambaran teknikal komprehensif bagi model T5A003RA, memperincikan spesifikasi, ciri-ciri prestasi, dan prosedur pengendalian yang betul untuk memastikan prestasi optimum dan jangka hayat panjang dalam aplikasi pengguna akhir.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Had Maksimum Mutlak (Ts=25°C)

Parameter berikut menentukan had operasi LED. Melebihi nilai ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Arus Kehadapan (IF):90 mA (Berterusan)
• Arus Denyut Kehadapan (IFP):120 mA (Lebar Denyut ≤10ms, Kitaran Tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (PD):234 mW
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +80°C
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +80°C
• Suhu Simpang (Tj):125°C
• Suhu Paterian (Tsld):Paterian alir balik pada 200°C atau 230°C selama maksimum 10 saat.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik (Ts=25°C)

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian piawai.

• Voltan Kehadapan (VF):2.2 V (Tipikal), 2.6 V (Maksimum) pada IF=60mA
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Panjang Gelombang Dominan (λd):625 nm
• Arus Songsang (IR):10 μA (Maksimum)
• Sudut Pandangan (2θ1/2):120°

3. Penjelasan Sistem Pembin

3.1 Pembin Fluks Bercahaya (pada 60mA)

LED disusun ke dalam bin berdasarkan output fluks bercahaya mereka untuk memastikan konsistensi kecerahan dalam aplikasi. Bin yang tersedia untuk cahaya merah adalah:

• Kod A5:Min 2.0 lm, Tipikal 2.5 lm
• Kod A6:Min 2.5 lm, Tipikal 3.0 lm
• Kod A7:Min 3.0 lm, Tipikal 3.5 lm
• Kod A8:Min 3.5 lm, Tipikal 4.0 lm
• Kod A9:Min 4.0 lm, Tipikal 4.5 lm
• Kod B1:Min 4.5 lm, Tipikal 5.0 lm
• Kod B2:Min 5.0 lm, Tipikal 5.5 lm

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Untuk mengawal nuansa merah yang tepat, LED dibin mengikut panjang gelombang dominan mereka.

• Kod R1:620 nm hingga 625 nm
• Kod R2:625 nm hingga 630 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet ini merangkumi beberapa graf prestasi utama yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba. Walaupun titik data lengkung khusus tidak disediakan dalam teks, graf berikut adalah piawai untuk analisis:

• Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan (Lengkung IV):Graf ini menunjukkan hubungan antara voltan merentasi LED dan arus yang mengalir melaluinya. Ia amat penting untuk memilih perintang pembatas arus yang sesuai atau mereka bentuk pemacu arus malar.
• Arus Kehadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif:Lengkung ini menggambarkan bagaimana output cahaya berubah dengan peningkatan arus pacuan. Ia membantu menentukan titik operasi optimum untuk mengimbangi kecerahan dan kecekapan.
• Suhu Simpang vs. Kuasa Spektrum Relatif:Graf ini menunjukkan bagaimana output spektrum LED dan intensiti cahaya keseluruhan boleh berubah dengan perubahan suhu simpang, menekankan kepentingan pengurusan haba.
• Taburan Kuasa Spektrum:Lengkung ini menunjukkan intensiti cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang, menentukan ciri-ciri warna LED.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

LED SMD5050N mempunyai dimensi piawai 5.0mm x 5.0mm. Ketinggian tepat dan toleransi dimensi dinyatakan dalam lukisan mekanikal (.X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm).

5.2 Reka Bentuk Pad & Stensil yang Disyorkan

Untuk paterian yang boleh dipercayai, susun atur pad khusus dan reka bentuk apertur stensil disyorkan. Gambar rajah yang disediakan memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, penjajaran komponen, dan pelepasan haba semasa proses alir balik. Mematuhi jejak kaki ini adalah kritikal untuk hasil pembuatan dan kebolehpercayaan jangka panjang.

6. Garis Panduan Paterian & Pemasangan

6.1 Kepekaan Kelembapan & Pembakaran

Pakej SMD5050N adalah sensitif kelembapan (diklasifikasikan MSL mengikut IPC/JEDEC J-STD-020C).

• Penyimpanan:Simpan beg yang belum dibuka di bawah 30°C dan 85% RH. Selepas dibuka, simpan di bawah 30°C dan 60% RH, sebaiknya dalam kabinet kering atau bekas tertutup dengan bahan pengering.
• Jangka Hayat Lantai:Gunakan dalam masa 12 jam selepas membuka beg penghalang kelembapan.
• Pembakaran:Jika komponen telah terdedah kepada keadaan persekitaran melebihi jangka hayat lantai atau jika penunjuk bahan pengering menunjukkan kelembapan tinggi, pembakaran diperlukan. Bakar pada 60°C selama 24 jam. Jangan melebihi 60°C. Alir balik harus berlaku dalam masa 1 jam selepas pembakaran atau bahagian mesti dikembalikan ke penyimpanan kering.

6.2 Perlindungan ESD (Nyahcas Elektrostatik)

LED adalah peranti semikonduktor yang mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik.

• Sumber:ESD boleh dihasilkan oleh geseran, aruhan, atau konduksi.
• Kerosakan:ESD boleh menyebabkan kegagalan serta-merta (LED mati) atau kerosakan pendam yang membawa kepada pengurangan kecerahan, perubahan warna (dalam LED putih), dan jangka hayat yang dipendekkan.
• Langkah Berjaga-jaga:Laksanakan program kawalan ESD penuh: gunakan stesen kerja anti-statik berasaskan bumi, tikar lantai, tali pergelangan tangan, dan pengion. Kakitangan harus memakai pakaian anti-statik. Gunakan bahan pembungkusan konduktif atau disipatif.

7. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Reka Bentuk Litar

Pacuan yang betul adalah penting untuk prestasi dan kebolehpercayaan LED.

• Kaedah Pacuan:Sumber arus malar sangat disyorkan untuk output cahaya yang stabil dan jangka hayat panjang. Jika menggunakan sumber voltan dengan perintang bersiri, pastikan nilai perintang dikira berdasarkan voltan kehadapan maksimum LED dan arus yang dikehendaki.
• Konfigurasi Litar:Adalah dinasihatkan untuk memasukkan perintang pembatas arus dalam setiap rentetan bersiri LED untuk kestabilan yang lebih baik dan perlindungan rentetan individu, berbanding dengan satu perintang untuk tatasusunan selari.
• Kutub:Sentiasa sahkan dan hormati kutub anod/katod apabila menyambungkan LED ke sumber kuasa untuk mengelakkan kerosakan bias songsang.

7.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Elakkan pengendalian langsung kanta LED dengan tangan kosong atau pinset logam.

• Sentuhan Tangan:Minyak dan garam dari kulit boleh mencemarkan kanta silikon, menyebabkan degradasi optik dan pengurangan output cahaya. Tekanan fizikal boleh merosakkan ikatan wayar atau cip itu sendiri.
• Sentuhan Alat:Pinset logam boleh menggaru kanta atau mengenakan tekanan titik yang berlebihan. Gunakan alat pengambil vakum atau pinset plastik khusus yang tidak meninggalkan kesan apabila mungkin.

8. Peraturan Penomboran Model

Konvensyen penamaan produk mengikut kod berstruktur:T□□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Elemen utama yang dinyahkod dari dokumen adalah:

• Kod Warna:R (Merah), Y (Kuning), B (Biru), G (Hijau), U (Ungu), A (Oren), I (IR), L (Putih Hangat <3700K), C (Putih Neutral 3700-5000K), W (Putih Sejuk >5000K), F (Warna Penuh).
• Kiraan Cip:S (1 cip kuasa rendah), P (1 cip kuasa tinggi), 2 (2 cip), 3 (3 cip), dsb.
• Kod Optik:00 (Tiada kanta), 01 (Dengan kanta).
• Kod Pakej:5A (5050N), 32 (3528), 3B (3014), 3C (3030), 19 (Seramik 3535), 15 (Seramik 5050), 12 (Seramik 9292).
• Kod Fluks Bercahaya & Kod Suhu Warna:Ditakrifkan oleh bin alfanumerik khusus (cth., A5, R1).

9. Senario Aplikasi Tipikal

LED merah SMD5050N sesuai untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan penunjukan, papan tanda, atau pencahayaan merah yang terang, termasuk:

• Pencahayaan belakang untuk penunjuk dan paparan.
• Pencahayaan seni bina dan hiasan.
• Pencahayaan dalaman automotif (bukan kritikal).
• Penunjuk status elektronik pengguna.
• Papan tanda runcit dan pengiklanan.

10. Kebolehpercayaan & Jaminan Kualiti

Walaupun data MTBF atau jangka hayat L70/B50 khusus tidak disediakan dalam petikan, had maksimum yang ditakrifkan (suhu simpang, arus) dan prosedur pengendalian (MSL, ESD) membentuk asas untuk operasi yang boleh dipercayai. Pematuhan kepada keadaan operasi yang ditetapkan dan garis panduan pemasangan adalah penting untuk mencapai jangka hayat produk yang dijangka. Pengurusan haba yang betul untuk mengekalkan suhu simpang jauh di bawah maksimum 125°C adalah amat kritikal untuk penyelenggaraan lumen jangka panjang.

11. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Format SMD5050N menawarkan keseimbangan antara output cahaya dan saiz pakej. Berbanding dengan pakej yang lebih kecil seperti 3528 atau 3014, 5050 biasanya menempatkan berbilang cip atau satu cip tunggal yang lebih besar, membolehkan fluks bercahaya yang lebih tinggi. Sudut pandangan 120 darjah memberikan corak pencahayaan yang luas dan sekata sesuai untuk banyak aplikasi pencahayaan am dan papan tanda. Kemasukan garis panduan pengendalian kepekaan kelembapan dan ESD yang terperinci menunjukkan produk yang direka untuk proses pemasangan automatik moden di mana kebolehpercayaan adalah kunci.

12. Soalan Lazim (FAQ)

12.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Parameter teknikal diuji pada 60mA, yang merupakan titik operasi biasa. Arus berterusan maksimum mutlak ialah 90mA. Untuk keseimbangan optimum kecerahan, kecekapan, dan jangka hayat, operasi antara 60mA dan 80mA adalah tipikal, tetapi sentiasa rujuk lengkung fluks bercahaya vs. arus dan pastikan penyingkiran haba yang betul.

12.2 Mengapakah pembakaran diperlukan sebelum paterian?

Pakej plastik boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses paterian alir balik suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengembang dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman atau keretakan (\"popcorning\"), yang membawa kepada kegagalan serta-merta atau pendam. Pembakaran menghilangkan kelembapan yang diserap ini.

12.3 Bolehkah saya memacu LED ini secara langsung dengan bekalan 3.3V atau 5V?

Tidak tanpa mekanisme pembatas arus. Voltan kehadapan tipikal ialah 2.2V. Menyambungkannya terus ke sumber 3.3V akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, berpotensi melebihi had maksimum dan memusnahkan LED. Anda mesti menggunakan sama ada pemacu arus malar atau perintang bersiri untuk mengehadkan arus kepada nilai yang dikehendaki.

13. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk unit pencahayaan belakang untuk paparan maklumat kecil yang memerlukan pencahayaan merah sekata merentasi kawasan 100mm x 50mm.

Pelaksanaan:Tatasusunan LED SMD5050N (cth., bin B1 untuk kecerahan konsisten) dirancang pada PCB teras logam (MCPCB) untuk pengurusan haba. Pemacu arus malar dipilih untuk membekalkan 70mA setiap rentetan LED. LED disusun dalam beberapa rentetan selari, setiap satu dengan perintang bersiri sendiri mengikut reka bentuk litar yang disyorkan. Susun atur PCB mengikut jejak kaki pad yang disyorkan. Sebelum pemasangan, LED, yang disimpan mengikut garis panduan MSL, dibakar kerana kelembapan lantai kilang melebihi 60% RH. Semasa pemasangan, operator menggunakan tali pergelangan tangan ESD dan pen vakum untuk penempatan. Pemeriksaan pasca-alir balik mengesahkan pembentukan sendi pateri yang betul dan tiada kerosakan yang kelihatan.

14. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui elektroluminesens. Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dari rantau jenis-n bergabung semula dengan lubang dari rantau jenis-p. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan dalam cip LED. Untuk LED merah ini, bahan seperti Aluminium Gallium Arsenida (AlGaAs) atau sebatian serupa biasanya digunakan untuk menghasilkan cahaya dalam julat 620-630nm.

15. Trend Teknologi

Trend umum dalam teknologi LED terus ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), pembiakan warna yang lebih baik, dan kebolehpercayaan yang lebih besar pada ketumpatan kuasa yang lebih tinggi. Untuk jenis pakej seperti 5050, kemajuan termasuk penggunaan bahan pakej yang lebih teguh dan konduktif haba, sistem fosfor maju untuk LED putih, dan reka bentuk yang meminimumkan kehilangan optik. Tambahan pula, integrasi dengan pemacu pintar untuk pemudaran dan kawalan warna menjadi lebih biasa. Penekanan pada prosedur pengendalian terperinci (MSL, ESD) dalam datasheet mencerminkan tumpuan industri untuk mencapai hasil tinggi dan kebolehpercayaan dalam persekitaran pembuatan automatik, volum tinggi.