Dokumen Teknikal LED Putih SMD5050 - Dimensi 5.0x5.0x1.6mm - Voltan 3.2V - Kuasa 0.306W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri SMD5050 ialah LED putih permukaan-pasang berkecemerlangan tinggi yang direka untuk aplikasi pencahayaan am. Siri ini menawarkan pelbagai suhu warna dari putih suam hingga putih sejuk, dengan pilihan indeks pembiakan warna (CRI) yang berbeza. Pakej ini mempunyai tapak padat 5.0mm x 5.0mm, menjadikannya sesuai untuk reka bentuk yang mempunyai ruang terhad yang memerlukan pencahayaan seragam dan cekap.

1.1 Ciri Teras dan Aplikasi Sasaran

Kelebihan utama LED SMD5050 termasuk output fluks bercahaya yang tinggi, sudut pandangan luas 120 darjah, dan prestasi teguh merentasi julat suhu yang ditetapkan. Ia direka untuk kebolehpercayaan dalam pelbagai alat pencahayaan, termasuk pencahayaan seni bina, pencahayaan hiasan, lampu latar untuk paparan, dan papan tanda. Reka bentuk produk ini memudahkan pengurusan haba yang cekap dan kemudahan pemasangan dalam proses teknologi permukaan-pasang (SMT) automatik.

2. Analisis Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif terperinci bagi parameter elektrik, optik dan terma utama yang ditetapkan untuk LED SMD5050.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Parameter berikut menentukan had di mana kerosakan kekal pada LED mungkin berlaku. Pengendalian di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Arus Hadapan (IF): 90 mA (Berterusan)
• Arus Denyut Hadapan (IFP): 120 mA (Lebar denyut ≤10ms, Kitar tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (PD): 306 mW
• Suhu Operasi (Topr): -40°C hingga +80°C
• Suhu Penyimpanan (Tstg): -40°C hingga +80°C
• Suhu Simpang (Tj): 125°C
• Suhu Pateri (Tsld): 200°C atau 230°C selama 10 saat (Pateri alir semula)

2.2 Ciri Elektrik dan Optik Biasa

Diukur pada keadaan ujian piawai T_s= 25°C dan I_F= 60mA.

• Voltan Hadapan (V_F): Biasa 3.2V, Maksimum 3.4V (Toleransi: ±0.08V)
• Voltan Songsang (V_R): 5V
• Arus Songsang (I_R): Maksimum 10 µA
• Sudut Pandangan (2θ_1/2): 120°

3. Penjelasan Sistem Pembin

Siri SMD5050 menggunakan sistem pembin yang komprehensif untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan, yang amat kritikal untuk aplikasi pencahayaan.

3.1 Pembin Suhu Warna (CCT)

LED dikelaskan ke dalam bin Suhu Warna Berkorelasi (CCT) piawai, setiap satu dikaitkan dengan kawasan kromatisiti tertentu pada rajah CIE. Bin pesanan piawai adalah:

• 2700K (Kawasan: 8A, 8B, 8C, 8D)
• 3000K (Kawasan: 7A, 7B, 7C, 7D)
• 3500K (Kawasan: 6A, 6B, 6C, 6D)
• 4000K (Kawasan: 5A, 5B, 5C, 5D)
• 4500K (Kawasan: 4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U)
• 5000K (Kawasan: 3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U)
• 5700K (Kawasan: 2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U)
• 6500K (Kawasan: 1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U)
• 8000K (Kawasan: 0A, 0B, 0C, 0D, 0R, 0S, 0T, 0U)

Nota: Pesanan produk menentukan fluks bercahaya minimum dan kawasan kromatisiti tepat, bukan nilai fluks maksimum.

3.2 Pembin Fluks Bercahaya

Fluks bercahaya dibin mengikut suhu warna dan Indeks Pembiakan Warna (CRI). Jadual berikut menggariskan bin fluks piawai pada I_F=60mA. Toleransi adalah ±7% untuk fluks bercahaya dan ±2 untuk CRI.

• 70 CRI, Putih Suam (2700-3700K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm)
• 70 CRI, Putih Neutral (3700-5000K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm), 1G (22-24 lm)
• 70 CRI, Putih Sejuk (5000-10000K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm), 1G (22-24 lm), 1H (24-26 lm)
• 80-85 CRI, Putih Suam (2700-3700K): Kod 1D (16-18 lm), 1E (18-20 lm)
• 80-85 CRI, Putih Neutral (3700-5300K): Kod 1D (16-18 lm), 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm)
• 80-85 CRI, Putih Sejuk (5300-10000K): Kod 1E (18-20 lm), 1F (20-22 lm)
• 90-93 CRI, Putih Suam (2700-3700K): Kod 1C (14-16 lm), 1D (16-18 lm)

4. Analisis Lengkung Prestasi

Memahami hubungan antara pacuan elektrik, output optik, dan suhu adalah penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba yang optimum.

4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung I-V adalah ciri diod semikonduktor. Untuk SMD5050, voltan hadapan biasa ialah 3.2V pada 60mA. Pereka bentuk mesti memastikan litar pembatas arus (contohnya, pemacu arus malar atau perintang) direka untuk beroperasi dalam julat voltan yang ditetapkan untuk mengekalkan output cahaya yang stabil dan mengelakkan pelesapan kuasa yang berlebihan.

4.2 Arus Hadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif

Lengkung ini menunjukkan bahawa output bercahaya meningkat dengan arus hadapan tetapi tidak secara linear. Mengendalikan jauh di atas arus ujian (60mA) boleh membawa kepada kecekapan yang berkurangan (lumen per watt) dan degradasi dipercepatkan disebabkan peningkatan suhu simpang. Arus berterusan maksimum 90mA harus dianggap sebagai had reka bentuk atas.

4.3 Suhu Simpang vs. Taburan Kuasa Spektrum Relatif

Apabila suhu simpang LED meningkat, output spektrum boleh berubah. Untuk LED putih, ini sering ditunjukkan sebagai perubahan dalam suhu warna dan potensi penurunan dalam fluks bercahaya. Penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan warna dan kecerahan yang stabil sepanjang hayat produk.

4.4 Taburan Kuasa Spektrum Relatif

Graf spektrum menggambarkan ciri pelepasan untuk julat CCT yang berbeza (contohnya, 2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K). LED putih suam mempunyai lebih banyak tenaga dalam panjang gelombang yang lebih panjang (merah/kuning), manakala LED putih sejuk mempunyai puncak di kawasan biru, dilengkapi dengan cahaya kuning yang ditukar oleh fosfor. Maklumat ini adalah penting untuk aplikasi dengan keperluan warna tertentu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan Garis Besar

Pakej SMD5050 mempunyai dimensi nominal 5.0mm (P) x 5.0mm (L) x 1.6mm (T). Lukisan mekanikal terperinci menentukan dimensi kritikal, termasuk saiz kanta, penempatan bingkai plumbum, dan toleransi keseluruhan (contohnya, ±0.10mm untuk dimensi .X, ±0.05mm untuk dimensi .XX).

5.2 Susun Atur Pad dan Reka Bentuk Stensil

Lembaran data menyediakan susun atur pad (tapak) yang disyorkan dan reka bentuk stensil pes pateri untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa alir semula. Mematuhi cadangan ini adalah penting untuk penjajaran yang betul, pemindahan haba, dan kekuatan mekanikal. Reka bentuk pad biasanya termasuk enam pad (untuk konfigurasi 3-cip) dengan dimensi tertentu untuk memudahkan pateri dan pelesapan haba.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Kepekaan Kelembapan dan Pembakaran

LED SMD5050 adalah sensitif kelembapan (diklasifikasikan MSL mengikut IPC/JEDEC J-STD-020C).

• Penyimpanan: Beg yang belum dibuka harus disimpan di bawah 30°C dan 85% RH. Selepas dibuka, simpan di bawah 30°C dan 60% RH, sebaik-baiknya dalam kabinet kering atau bekas tertutup dengan bahan pengering.
• Jangka Hayat Lantai: Gunakan dalam masa 12 jam selepas membuka beg penghalang kelembapan.
• Keperluan Pembakaran: Jika peranti terdedah melebihi jangka hayat lantai atau jika kad penunjuk kelembapan menunjukkan kelembapan berlebihan, pembakaran diperlukan sebelum alir semula.
• Kaedah Pembakaran: Bakar pada 60°C selama 24 jam. Jangan melebihi 60°C. Alir semula harus berlaku dalam masa 1 jam selepas pembakaran, atau bahagian mesti dikembalikan ke persekitaran penyimpanan kering (<20% RH).

6.2 Profil Pateri Alir Semula

LED boleh menahan suhu puncak alir semula 200°C atau 230°C untuk maksimum 10 saat. Adalah kritikal untuk mengikuti profil alir semula terkawal piawai untuk pateri bebas plumbum, memastikan kadar pemanasan awal, rendaman, alir semula, dan penyejukan berada dalam had yang boleh diterima untuk mengelakkan kejutan haba atau kerosakan pada kanta epoksi dan die dalaman.

7. Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah peranti semikonduktor yang terdedah kepada kerosakan ESD, terutamanya jenis putih, hijau, biru dan ungu.

• Penjanaan ESD: Boleh berlaku melalui geseran, aruhan, atau konduksi.
• Kerosakan Potensi: ESD boleh menyebabkan kecacatan pendam (peningkatan arus bocor, pengurangan kecerahan/perubahan warna) atau kegagalan bencana (tidak berfungsi sepenuhnya).
• Langkah Berjaga-jaga: Laksanakan langkah kawalan ESD piawai: gunakan stesen kerja dibumikan, gelang pergelangan tangan, tikar lantai konduktif, dan pembungkusan anti-statik. Uruskan LED hanya di kawasan yang dilindungi ESD.

8. Peraturan Penomboran Model

Kod produk mengikut struktur tertentu untuk menandakan atribut utama. Format umum adalah:T□□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Pecahan termasuk kod untuk:

• Garis Besar Pakej: contohnya, '5A' untuk 5050N.
• Kiraan Cip: contohnya, '3' untuk reka bentuk 3-cip.
• Kod Optik: contohnya, '00' untuk tiada kanta, '01' untuk dengan kanta.
• Kod Warna: contohnya, 'L' untuk Putih Suam (<3700K), 'C' untuk Putih Neutral (3700-5000K), 'W' untuk Putih Sejuk (>5000K).
• Kod Dalaman: Rujukan dalaman pengilang.
• Kod CCT: Menentukan bin suhu warna.
• Kod Fluks Bercahaya: Menentukan bin fluks (contohnya, 1E, 1F).

9. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

9.1 Senario Aplikasi Biasa

• Pencahayaan Seni Bina dan Hiasan: Pencahayaan cove, pencahayaan aksen, dan jalur linear di mana kecerahan tinggi dan taburan cahaya seragam diperlukan.
• Lampu Latar: Panel bercahaya tepi atau bercahaya langsung untuk papan tanda, paparan, dan panel kawalan.
• Pencahayaan Am: Diintegrasikan ke dalam modul untuk lampu downlight, lampu panel, dan luminair lain, selalunya dalam tatasusunan.

9.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

• Pengurusan Haba: Suhu simpang maksimum ialah 125°C. Reka bentuk PCB yang betul dengan via haba yang mencukupi dan, jika perlu, penyingkiran haba luaran adalah wajib untuk mengekalkan T_jdalam had selamat, terutamanya apabila dikendalikan pada arus yang lebih tinggi atau dalam suhu ambien yang tinggi. Ini memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan output cahaya yang stabil.
• Pacuan Arus:** Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau perintang pembatas arus. Mengendalikan dengan sumber voltan malar tidak disyorkan kerana ia boleh membawa kepada pelarian haba. Pemacu harus direka untuk menampung variasi voltan hadapan (toleransi).
• Reka Bentuk Optik: Sudut pandangan 120 darjah memberikan pencahayaan yang luas. Untuk pancaran fokus, optik sekunder (kanta atau pemantul) yang direka untuk tapak 5050 mungkin diperlukan.
• Pembin untuk Konsistensi: Untuk aplikasi yang memerlukan warna dan kecerahan seragam (contohnya, tatasusunan multi-LED), tentukan pembin ketat untuk kedua-dua CCT dan fluks bercahaya daripada pembekal.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah perbezaan antara voltan hadapan biasa dan maksimum?

Voltan hadapan biasa (3.2V) ialah nilai yang dijangkakan di bawah keadaan ujian piawai. Maksimum (3.4V) ialah had atas untuk bin produk. Litar pemacu anda mesti dapat menyediakan voltan yang mencukupi untuk menampung LED pada V_Fmaksimum untuk memastikan ia menyala dan beroperasi dengan betul.

10.2 Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 90mA secara berterusan?

Walaupun 90mA ialah arus berterusan maksimum mutlak, mengendalikan pada tahap ini akan menghasilkan haba yang ketara dan berkemungkinan mengurangkan jangka hayat LED disebabkan peningkatan suhu simpang. Untuk kebolehpercayaan dan kecekapan optimum, adalah dinasihatkan untuk mereka bentuk untuk arus pacuan yang lebih rendah, seperti keadaan ujian 60mA atau nilai yang ditentukan oleh keupayaan pengurusan haba anda.

10.3 Mengapakah pembakaran diperlukan sebelum pateri?

Pakej plastik boleh menyerap kelembapan dari atmosfera. Semasa proses pateri alir semula suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh berkembang dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman, retakan, atau "popcorning," yang membawa kepada kegagalan segera atau pendam. Pembakaran menghilangkan kelembapan yang diserap ini.

10.4 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin fluks bercahaya (contohnya, 1F)?

Kod bin fluks (seperti 1F) sepadan dengan julat output bercahaya tertentu yang diukur dalam lumen pada 60mA. Sebagai contoh, kod 1F untuk LED putih sejuk 70-CRI menjamin minimum 20 lumen dan maksimum biasa 22 lumen, dengan toleransi ±7% pada pengukuran. Anda memilih bin berdasarkan keperluan kecerahan untuk aplikasi anda.