Dokumen Teknikal SMD5050N LED Biru - Pakej 5.0x5.0x1.6mm - Voltan 3.2V - Kuasa 0.306W

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri SMD5050N ialah LED permukaan-pasang yang direka untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan tinggi dan kebolehpercayaan dalam jejak padat 5.0mm x 5.0mm. Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk varian Biru, model T5A003BA. Peranti ini mempunyai pakej SMD standard yang sesuai untuk proses pemasangan automatik dan bertujuan untuk digunakan dalam lampu latar, papan tanda, pencahayaan hiasan dan pencahayaan am.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Parameter berikut mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Semua nilai dinyatakan pada suhu ambien (T_s) 25°C.

• Arus Hadapan (I_F):90 mA (Berterusan)
• Arus Denyut Hadapan (I_FP):120 mA (Lebar Denyut ≤10ms, Kitar Tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (P_D):306 mW
• Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +80°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +80°C
• Suhu Simpang (T_j):125°C
• Suhu Pateri (T_sld):Pateri reflow pada 200°C atau 230°C untuk maksimum 10 saat.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Parameter operasi tipikal diukur pada T_s=25°C dengan arus hadapan (I_F) 60mA, iaitu keadaan ujian yang disyorkan.

• Voltan Hadapan (V_F):Tipikal 3.2V, Maksimum 3.4V (Toleransi: ±0.08V)
• Voltan Songsang (V_R):5 V
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA pada V_R=5V
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):460 nm (Rujuk nilai bin dalam Seksyen 2.4)
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120° (Sudut pandangan lebar, reka bentuk tanpa kanta)

3. Penjelasan Sistem Pembin

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Output fluks bercahaya dikategorikan kepada bin untuk memastikan konsistensi. Pengukuran diambil pada I_F=60mA dengan toleransi ±7%.

• Kod A4:Min 1.5 lm, Tip 2.0 lm
• Kod A5:Min 2.0 lm, Tip 2.5 lm
• Kod A6:Min 2.5 lm, Tip 3.0 lm
• Kod A7:Min 3.0 lm, Tip 3.5 lm
• Kod A8:Min 3.5 lm, Tip 4.0 lm

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna biru dikawal dengan tepat melalui pembin panjang gelombang.

• Kod B1:445 nm – 450 nm
• Kod B2:450 nm – 455 nm
• Kod B3:455 nm – 460 nm
• Kod B4:460 nm – 465 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet ini merangkumi beberapa graf prestasi utama yang penting untuk reka bentuk litar dan pengurusan haba.

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

Graf ini menunjukkan hubungan tak linear antara voltan dan arus. Voltan hadapan meningkat dengan arus dan juga bergantung pada suhu. Pereka bentuk mesti menggunakan lengkung ini untuk mengira pelesapan kuasa (V_F* I_F) dan memastikan pemacu boleh membekalkan voltan yang diperlukan, terutamanya pada suhu rendah di mana V_F increases.

4.2 Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menggambarkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus pemacu. Walaupun output meningkat dengan arus, kecekapan biasanya menurun pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan haba yang meningkat. Beroperasi dengan ketara melebihi titik ujian yang disyorkan 60mA boleh mengurangkan jangka hayat dan mengalihkan warna.

4.3 Kuasa Spektrum Relatif vs. Suhu Simpang

Untuk LED biru, panjang gelombang puncak boleh beralih dengan suhu simpang (biasanya 0.1-0.3 nm/°C). Graf ini adalah kritikal untuk aplikasi yang memerlukan output warna yang stabil. Suhu simpang yang lebih tinggi menyebabkan anjakan merah (panjang gelombang lebih panjang), yang mesti diambil kira dalam reka bentuk terma.

4.4 Taburan Kuasa Spektrum

Graf ini memaparkan spektrum pancaran penuh LED biru, menunjukkan puncak sempit sekitar panjang gelombang dominan (contohnya, 460nm). Lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) biasanya 20-30nm untuk LED biru berasaskan InGaN. Memahami spektrum adalah penting untuk aplikasi pencampuran warna atau apabila menggunakan penukaran fosfor untuk cahaya putih.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Pakej SMD5050N mempunyai dimensi nominal 5.0mm (P) x 5.0mm (L) x 1.6mm (T). Lukisan mekanikal terperinci dengan toleransi disediakan: dimensi .X mempunyai toleransi ±0.10mm, dan dimensi .XX mempunyai toleransi ±0.05mm.

5.2 Susun Atur Pad Disyorkan & Reka Bentuk Stensil

Untuk pateri yang boleh dipercayai, corak pad tertentu disyorkan. Reka bentuk pad memastikan pembentukan fillet pateri yang betul dan kekuatan mekanikal. Reka bentuk apertur stensil yang sepadan disediakan untuk mengawal jumlah pes pateri, yang penting untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai tanpa jambatan atau pateri yang tidak mencukupi.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Katod LED biasanya ditanda pada pakej. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan bias songsang, yang dihadkan kepada 5V.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Kepekaan Kelembapan & Pembakaran

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

• Penyimpanan:Simpan dalam beg tertutup asal dengan desikan pada <30°C dan <85% RH.
• Jangka Hayat Lantai:Selepas membuka beg tertutup, komponen harus digunakan dalam masa 12 jam jika disimpan pada <30°C/<60% RH.
• Pembakaran Diperlukan Jika:Beg telah dibuka selama >12 jam, atau kad penunjuk kelembapan menunjukkan kelembapan tinggi.
• Prosedur Pembakaran:Bakar pada 60°C selama 24 jam. Jangan melebihi 60°C. Gunakan dalam masa 1 jam selepas pembakaran atau simpan dalam kabinet kering (<20% RH).

6.2 Profil Pateri Reflow

LED boleh menahan profil reflow tanpa plumbum dengan suhu puncak 200°C atau 230°C untuk maksimum 10 saat. Rujuk cadangan profil khusus untuk mengurangkan tekanan haba pada enkapsulan silikon dan ikatan wayar.

7. Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED biru sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Mod kegagalan termasuk peningkatan arus bocor (pengurangan kecerahan, anjakan warna) atau kegagalan bencana (LED mati).

• Langkah Pencegahan:Gunakan stesen kerja anti-statik berasaskan bumi, tikar lantai dan tali pergelangan tangan.
• Personel:Operator mesti memakai pakaian dan sarung tangan anti-statik.
• Peralatan:Gunakan pengion dan pastikan besi pateri dibumikan dengan betul.
• Pembungkusan:Gunakan bahan konduktif atau anti-statik untuk pengendalian dan pengangkutan.

8. Reka Bentuk Litar Aplikasi

8.1 Kaedah Pemanduan

Pemanduan Arus Malar sangat disyorkan.LED adalah peranti berasaskan arus; output cahaya mereka adalah berkadar dengan arus, bukan voltan. Sumber arus malar memberikan kecerahan stabil dan melindungi LED daripada lari haba.

8.2 Perintang Had Arus (untuk Sumber Voltan Malar)

Jika sumber voltan malar (contohnya, bekalan DC terkawal) mesti digunakan, perintang had arus bersiri adalah wajib. Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Penarafan kuasa perintang mesti mencukupi: P_R= (I_F)² * R. Kaedah ini kurang cekap dan kurang stabil berbanding pemanduan arus malar, kerana V_Fberbeza dengan suhu.

8.3 Urutan Sambungan

Apabila menyambungkan modul LED kepada pemacu, ikuti urutan ini untuk mengelakkan lonjakan voltan: 1) Kenal pasti polarity LED dan pemacu. 2) Sambungkan output pemacu ke modul LED. 3) Akhir sekali, sambungkan input pemacu ke sumber kuasa. Ini mengelakkan penyambungan pemacu hidup kepada LED.

9. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian & Penyimpanan

• Elakkan Pengendalian Langsung:Jangan sentuh kanta LED dengan tangan kosong. Bahan cemar seperti minyak kulit boleh mengotorkan silikon secara kekal, mengurangkan output cahaya.
• Gunakan Alat Yang Betul:Gunakan alat pengangkat vakum atau pinset berhujung lembut. Elakkan tekanan mekanikal berlebihan pada kanta, yang boleh merosakkan ikatan wayar atau die.
• Penyimpanan Jangka Panjang:Untuk pakej yang telah dibuka, simpan dalam kabinet kering dengan penyingkiran nitrogen atau desikan pada 5-30°C dan <60% RH.

10. Nomenklatur Produk & Maklumat Pesanan

Nombor model mengikuti kod berstruktur: T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Elemen utama termasuk:

• Kod Pakej (5A):Menandakan saiz pakej 5050N.
• Kiraan Cip:Menunjukkan bilangan die LED dalam pakej (contohnya, 1, 2, 3).
• Kod Warna (B):B untuk Biru. Kod lain: R (Merah), Y (Kuning), G (Hijau), dsb.
• Kod Optik (00):00 menunjukkan tiada kanta sekunder (kanta primer sahaja).
• Kod Bin Fluks (contohnya, A6):Menentukan bin output fluks bercahaya.
• Kod Bin Panjang Gelombang (contohnya, B3):Menentukan bin panjang gelombang dominan.

11. Senario Aplikasi Biasa

• Lampu Latar:Pencahayaan tepi TV LCD dan monitor, kotak lampu iklan.
• Pencahayaan Hiasan:Pencahayaan aksen seni bina, pencahayaan cove, papan tanda.
• Pencahayaan Am:Sebagai komponen dalam modul LED putih menggunakan penukaran fosfor.
• Pencahayaan Dalaman Automotif:Papan pemuka, ruang kaki dan pencahayaan ambien.
• Elektronik Pengguna:Penunjuk status, lampu latar papan kekunci.

12. Pertimbangan Reka Bentuk & Soalan Lazim

12.1 Bagaimana saya memilih arus yang betul?

Beroperasi pada atau di bawah arus ujian yang disyorkan 60mA untuk keseimbangan optimum kecerahan, kecekapan dan jangka hayat. Arus yang lebih tinggi meningkatkan output cahaya tetapi menghasilkan lebih banyak haba, mempercepatkan susut nilai lumen dan berpotensi mengalihkan warna.

12.2 Mengapakah pengurusan haba penting?

Prestasi dan jangka hayat LED adalah berkaitan songsang dengan suhu simpang. T_jyang tinggi mengurangkan output cahaya (susut nilai lumen), menyebabkan anjakan warna (untuk LED biru dan putih) dan boleh membawa kepada kegagalan pramatang. Pastikan penyingkiran haba yang mencukupi, terutamanya dalam aplikasi berkuasa tinggi atau tertutup.

12.3 Bolehkah saya menyambungkan berbilang LED secara bersiri atau selari?

Sambungan bersiri adalah lebih disukaiapabila menggunakan pemacu arus malar, kerana arus yang sama mengalir melalui semua LED. Pastikan voltan pematuhan pemacu lebih tinggi daripada jumlah V_Fsemua LED dalam rentetan.Sambungan selari secara amnya tidak disyorkandisebabkan oleh variasi pembin V_F, yang boleh menyebabkan ketidakseimbangan arus dan kecerahan/pemanasan berlebihan yang tidak sekata. Jika sambungan selari tidak dapat dielakkan, gunakan perintang had arus berasingan untuk setiap cabang selari.

13. Perbandingan Teknikal & Tren

SMD5050N, dengan jejak 5.0x5.0mm, menawarkan kawasan pancaran yang lebih besar dan output cahaya berpotensi lebih tinggi berbanding pakej yang lebih kecil seperti 3528 atau 3014. Ia adalah penyelesaian matang dan kos efektif untuk aplikasi yang tidak memerlukan ketumpatan ultra tinggi pakej yang lebih baru dan lebih kecil. Tren industri adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lumen per watt) dan konsistensi warna yang lebih baik (pembin yang lebih ketat). Pembangunan masa depan mungkin termasuk pembungkusan skala cip (CSP) dan teknologi fosfor yang lebih baik untuk LED putih yang berasal daripada pemancar biru.