Dokumen Teknikal LED 513S YGD/S530-E2 - Super Kuning - Sudut Pandangan 140° - Voltan Hadapan 2.4V - Penyerakan Kuasa 60mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

513S YGD/S530-E2 ialah lampu LED berkeamatan tinggi yang direka untuk aplikasi penunjuk am dan lampu latar. Ia menggunakan cip semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) untuk menghasilkan output cahaya Super Kuning. Peranti ini mempunyai kanta resin resap hijau yang membantu meluaskan sudut pandangan dan melembutkan rupa cahaya. LED ini dicirikan oleh kebolehpercayaan, ketahanan, dan pematuhan dengan peraturan alam sekitar utama termasuk piawaian RoHS, REACH, dan Bebas Halogen.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Kelebihan utama siri LED ini termasuk pilihan pelbagai sudut pandangan untuk memenuhi keperluan aplikasi berbeza dan ketersediaan dalam pita dan gegelung untuk proses pemasangan automatik. Reka bentuknya mengutamakan output kecerahan yang lebih tinggi. Aplikasi sasaran terutamanya dalam elektronik pengguna, termasuk penggunaan sebagai penunjuk status atau elemen lampu latar dalam televisyen, monitor komputer, telefon, dan peranti pengkomputeran lain.

2. Penyelidikan Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang spesifikasi teknikal utama LED seperti yang ditakrifkan dalam penarafan maksimum mutlak dan ciri elektro-optiknya.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi.

• Arus Hadapan Berterusan (IF):25 mA. Melebihi arus ini boleh menyebabkan kegagalan katastrofik akibat pemanasan berlebihan pada simpang semikonduktor.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD) Model Badan Manusia:2000 V. Penarafan ini menunjukkan tahap kepekaan ESD yang sederhana. Prosedur pengendalian ESD yang betul diperlukan semasa pemasangan.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan songsang lebih tinggi daripada ini boleh merosakkan simpang P-N LED.
• Penyerakan Kuasa (Pd):60 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh diserakkan oleh pakej di bawah keadaan tertentu, berkaitan dengan arus dan voltan hadapan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +85°C (Operasi), -40°C hingga +100°C (Penyimpanan). Peranti ini sesuai untuk pelbagai keadaan persekitaran.
• Suhu Pematerian:260°C selama 5 saat. Ini mentakrifkan toleransi suhu puncak untuk proses pematerian gelombang atau aliran semula.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian tipikal (Ta=25°C, IF=20mA melainkan dinyatakan) dan mentakrifkan prestasi peranti.

• Keamatan Bercahaya (Iv):Nilai tipikal ialah 12.5 mcd, dengan minimum 6.3 mcd. Tiada maksimum yang ditentukan, menunjukkan pengelasan untuk keamatan. Ketidakpastian pengukuran ialah ±10%.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):140 darjah (tipikal). Sudut pandangan lebar ini adalah hasil daripada kanta resap, menjadikan LED sesuai untuk aplikasi di mana keterlihatan dari pelbagai sudut adalah penting.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):575 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):573 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang tunggal yang dilihat oleh mata manusia, mentakrifkan warna "Super Kuning". Ketidakpastian pengukuran ialah ±1.0 nm.
• Voltan Hadapan (VF):Tipikal 2.0 V, Maksimum 2.4 V pada 20mA. Voltan hadapan rendah ini adalah ciri teknologi AlGaInP. Ketidakpastian pengukuran ialah ±0.1V.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 µA pada VR=5V. Arus bocor songsang yang rendah adalah diingini.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan

Datasheet ini merujuk kepada sistem pengelasan untuk parameter utama, walaupun jadual kod pengelasan khusus tidak disediakan dalam petikan. Penjelasan label menyebut pangkat untuk Keamatan Bercahaya (CAT), Panjang Gelombang Dominan (HUE), dan Voltan Hadapan (REF). Ini membayangkan bahawa unit pengeluaran disusun ke dalam kategori atau "kelas" yang berbeza berdasarkan prestasi terukur untuk memastikan konsistensi dalam pesanan tertentu. Pereka bentuk harus merujuk kepada pengeluar untuk spesifikasi pengelasan terperinci apabila perlawanan warna atau keamatan yang ketat diperlukan merentasi pelbagai LED.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet ini termasuk beberapa lengkung ciri tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard.

4.1 Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang

Lengkung ini menunjukkan taburan kuasa spektrum. Untuk LED AlGaInP Super Kuning, spektrumnya agak sempit berbanding LED putih, berpusat sekitar 573-575 nm. Lebar jalur sinaran spektrum (Δλ) biasanya 20 nm.

4.2 Corak Arah

Plot kutub ini menggambarkan sudut pandangan 140 darjah, menunjukkan bagaimana keamatan cahaya berkurangan dari pusat (0°). Kanta resap mencipta corak pancaran lebar yang lancar.

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

Graf ini penting untuk reka bentuk litar. Ia menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan voltan. LED mula mengalir dengan ketara sekitar voltan hidupnya (~1.8-2.0V untuk AlGaInP). Pemacu harus menggunakan arus malar, bukan voltan malar, untuk memastikan output cahaya yang stabil.

4.4 Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya (keamatan) meningkat dengan arus hadapan, tetapi tidak linear merentasi keseluruhan julat. Kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan peningkatan haba.

4.5 Lengkung Kebergantungan Suhu

Keamatan Relatif vs. Suhu Ambien:Output cahaya LED biasanya berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Lengkung ini mengukur penurunan nilai tersebut, yang kritikal untuk mereka bentuk sistem yang boleh dipercayai dalam persekitaran panas.

Arus Hadapan vs. Suhu Ambien:Ini mungkin menunjukkan bagaimana ciri I-V berubah dengan suhu. Voltan hadapan biasanya berkurangan dengan peningkatan suhu untuk LED.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Lukisan Dimensi Pakej

LED ini berada dalam pakej plumbum jejarian bulat 3mm (T-1) standard. Dimensi utama dari lukisan termasuk jarak plumbum, diameter badan, dan ketinggian keseluruhan. Nota kritikal menyatakan bahawa semua dimensi adalah dalam milimeter, ketinggian flens mestilah kurang daripada 1.5mm, dan toleransi umum ialah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pereka bentuk mesti mematuhi dimensi ini untuk reka bentuk tapak PCB yang betul.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Untuk LED plumbum jejarian, katod biasanya dikenal pasti oleh titik rata pada pinggir kanta, plumbum yang lebih pendek, atau penanda lain. Kaedah pengenalpastian khusus harus dirujuk silang dengan lukisan dimensi. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

6.1 Pembentukan Plumbum

• Bengkokkan plumbum pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi.
• Lakukan pembentukan sebelum pematerian.
• Elakkan tekanan pada pakej; tekanan boleh merekah epoksi atau merosakkan ikatan dalaman.
• Potong plumbum pada suhu bilik.
• Pastikan lubang PCB sejajar sempurna dengan plumbum LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

6.2 Keadaan Penyimpanan

• Simpan pada ≤30°C dan ≤70% Kelembapan Relatif selepas penerimaan.
• Jangka hayat rak ialah 3 bulan di bawah keadaan ini. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga 1 tahun), gunakan bekas tertutup dengan nitrogen dan bahan pengering.
• Elakkan perubahan suhu mendadak dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan pemeluwapan.

6.3 Proses Pematerian

Peraturan Am:Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.

Pematerian Tangan:Suhu hujung besi maksimum 300°C (untuk besi maksimum 30W), masa pematerian maksimum 3 saat.

Pematerian Gelombang/Celup:Pemanasan awal maksimum 100°C selama 60 saat maksimum. Suhu mandian pateri maksimum 260°C selama 5 saat maksimum.

Profil:Graf profil pematerian yang disyorkan disediakan, menekankan peningkatan terkawal, suhu puncak/masa yang ditakrifkan, dan penyejukan terkawal. Proses penyejukan pantas tidak disyorkan.

Penting:Elakkan tekanan pada plumbum semasa suhu tinggi. Jangan pateri (celup/tangan) lebih daripada sekali. Lindungi LED daripada kejutan/getaran sehingga ia sejuk ke suhu bilik selepas pematerian.

6.4 Pembersihan

• Jika perlu, bersihkan hanya dengan alkohol isopropil pada suhu bilik selama ≤1 minit.
• Jangan gunakan pembersihan ultrasonik secara rutin. Jika benar-benar diperlukan, pra-kelayakkan proses (kuasa, tempoh) untuk memastikan tiada kerosakan berlaku.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus dalam bahan tahan lembap, anti-statik. Hierarki pembungkusan adalah:

1. Beg anti-statik:Mengandungi 200 hingga 500 keping.

2. Kotak dalam:Mengandungi 6 beg.

3. Kotak luar:Mengandungi 10 kotak.

Oleh itu, satu kotak penuh mengandungi minimum 200 pcs/beg * 6 beg/kotak * 10 kotak/kotak = 12,000 keping.

7.2 Penjelasan Label

Label pada pembungkusan termasuk:

- CPN: Nombor Pengeluaran Pelanggan

- P/N: Nombor Bahagian Pengeluar (cth., 513S YGD/S530-E2)

- QTY: Kuantiti dalam pakej

- CAT, HUE, REF: Kod pengelasan untuk Keamatan Bercahaya, Panjang Gelombang Dominan, dan Voltan Hadapan, masing-masing.

- LOT No: Nombor lot pembuatan yang boleh dikesan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

• Penunjuk Status:Hidup/mati kuasa, pemilihan mod, atau isyarat ralat dalam TV, monitor, telefon, dan komputer.
• Lampu Latar:Menerangkan legenda kecil, simbol, atau panel dalam peranti elektronik pengguna.
• Penunjuk Tujuan Am:Mana-mana aplikasi yang memerlukan lampu penunjuk kuning yang sangat kelihatan dan boleh dipercayai.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gunakan perintang siri atau pemacu arus malar untuk menghadkan arus hadapan kepada nilai selamat (cth., 20mA untuk operasi tipikal, di bawah 25mA maksimum mutlak).
• Pengurusan Haba:Walaupun ini adalah peranti kuasa rendah, datasheet dengan jelas menyatakan bahawa pengurusan haba mesti dipertimbangkan semasa reka bentuk. Arus harus diturunkan nilai dengan sewajarnya pada suhu ambien tinggi. Rujuk lengkung "Keamatan Relatif vs. Suhu Ambien".
• Perlindungan ESD:Laksanakan perlindungan ESD pada PCB atau semasa pengendalian, kerana peranti mempunyai penarafan HBM 2000V.
• Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan resap 140° memberikan keterlihatan lebar tetapi keamatan paksi yang lebih rendah. Untuk cahaya terarah, optik sekunder mungkin diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi LED kuning lama (cth., berdasarkan GaAsP), LED berasaskan AlGaInP ini menawarkan kecerahan dan kecekapan yang jauh lebih tinggi. Penamaan "Super Kuning" selalunya membayangkan warna kuning yang lebih tepu dan tulen. Sudut pandangan lebar 140 darjah disebabkan kanta resap membezakannya dari LED kanta jernih yang mempunyai pancaran lebih sempit. Pematuhannya dengan piawaian RoHS, REACH, dan Bebas Halogen menjadikannya sesuai untuk pasaran global moden dengan keperluan alam sekitar yang ketat.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan - Vf_led) / I_led. Untuk Vf tipikal 2.0V pada 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm. Gunakan Vf maksimum (2.4V) untuk mengira nilai perintang selamat minimum: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Perintang piawai 150Ω adalah pilihan yang baik, menyediakan ~20mA pada Vf tipikal dan sedikit kurang pada Vf maksimum, yang selamat.

10.2 Bolehkah saya memandu LED ini pada arus berterusan maksimum 25mA?

Walaupun anda boleh mengoperasikannya pada 25mA, ia berada pada had mutlak. Untuk peningkatan jangka hayat dan kebolehpercayaan, terutamanya pada suhu ambien tinggi, sangat dinasihatkan untuk beroperasi pada atau di bawah arus ujian tipikal 20mA. Sentiasa pertimbangkan penurunan nilai haba.

10.3 Mengapakah keadaan kelembapan penyimpanan penting?

Pakej plastik seperti LED ini boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pematerian suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh berkembang dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman atau "popcorning" yang merekah pakej dan memusnahkan peranti. Keadaan penyimpanan dan had jangka hayat rak direka untuk mengelakkan penyerapan kelembapan berlebihan.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status untuk penghala rangkaian.

Panel mempunyai 4 LED yang menunjukkan Kuasa, Internet, Wi-Fi, dan aktiviti Ethernet. Pereka bentuk memilih 513S YGD/S530-E2 untuk kecerahan tinggi dan sudut pandangan lebarnya, memastikan status kelihatan dari seberang bilik. PCB direka dengan lubang berjarak 2.54mm (0.1") yang sepadan dengan jarak plumbum LED. Perintang penghad arus 180Ω diletakkan secara bersiri dengan setiap LED pada rel bekalan papan 3.3V, menghasilkan arus hadapan kira-kira (3.3V - 2.0V)/180Ω ≈ 7.2mA, yang mencukupi untuk penunjuk sambil memaksimumkan hayat LED dan meminimumkan penggunaan kuasa. Arahan pemasangan menyatakan pematerian gelombang mengikut profil 260°C selama 5s.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphide) yang ditumbuhkan pada substrat. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif simpang P-N, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi AlGaInP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning (~573-575 nm). Kanta epoksi resap hijau berfungsi untuk dua tujuan: 1) Ia membungkus dan melindungi cip semikonduktor dan ikatan wayar yang rapuh, dan 2) Zarah resap dalam resin menyebarkan cahaya, meluaskan sudut pancaran dari corak asal cip kepada 140 darjah yang ditentukan.

13. Trend dan Perkembangan Industri

Walaupun ini adalah produk LED lubang melalui yang matang, trend industri LED yang lebih luas masih mempengaruhi konteksnya. Terdapat dorongan berterusan ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt) dan peningkatan konsistensi warna merentasi kumpulan pengeluaran. Piawaian pematuhan alam sekitar (RoHS, REACH, Bebas Halogen) yang diketengahkan dalam datasheet ini telah menjadi keperluan asas. Pasaran untuk LED penunjuk sedemikian kekal stabil dalam aplikasi warisan dan sensitif kos, walaupun peranti pemasangan permukaan (SMD) LED semakin dominan dalam reka bentuk baharu disebabkan saiznya yang lebih kecil dan kesesuaian untuk pemasangan automatik pick-and-place. Prinsip pengurusan haba, pemanduan arus, dan perlindungan ESD yang betul kekal kritikal secara universal merentasi semua teknologi LED.