Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan dan Penentuan Posisi Teras
- 1.2 Aplikasi Sasaran
- 2. Ciri Utama dan Pematuhan
- 3. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
- 3.1 Had Maksimum Mutlak
- 3.2 Ciri Terma
- 3.3 Ciri Fotometrik dan Elektrik
- 4. Penjelasan Sistem Pembahagian
- 4.1 Pembahagian Panjang Gelombang/Suhu Warna
- 4.2 Pembahagian Fluks Bercahaya
- 4.3 Pembahagian Voltan Ke Hadapan
- 5. Penamaan Nombor Bahagian dan Pemesanan
- 6. Spesifikasi LED Putih
- 7. Garis Panduan Mekanikal, Pemasangan dan Pengendalian
- 7.1 Pateri dan Alir Semula
- 7.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan
- 8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 8.1 Reka Bentuk Terma
- 8.2 Reka Bentuk Elektrik
- 8.3 Reka Bentuk Optik
- 9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal
- 10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal
- 11. Pengenalan Prinsip Operasi
- 12. Trend dan Konteks Industri
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Siri Shwo mewakili satu barisan peranti LED kuasa tinggi pemasangan permukaan yang direka untuk aplikasi pencahayaan yang menuntut. Falsafah reka bentuk terasnya menggabungkan output bercahaya tinggi dengan faktor bentuk padat, menjadikannya penyelesaian serba boleh untuk pelbagai keperluan pencahayaan.
1.1 Kelebihan dan Penentuan Posisi Teras
Pembeza utama siri ini ialah pad termanya yang terpencil secara elektrik. Ciri ini memberikan kemudahan yang besar kepada pereka dengan memisahkan pengurusan haba daripada pertimbangan susun atur elektrik, memudahkan reka bentuk PCB dan meningkatkan kebolehpercayaan. Siri ini diposisikan sebagai penyelesaian yang menjanjikan untuk memenuhi keperluan Pencahayaan Keadaan Pepejal kontemporari, menawarkan keseimbangan prestasi, saiz, dan fleksibiliti reka bentuk.
1.2 Aplikasi Sasaran
Peranti ini sesuai untuk pelbagai aplikasi pencahayaan, termasuk tetapi tidak terhad kepada: pencahayaan am, lampu kilat, lampu spot, lampu isyarat, dan pelbagai alat pencahayaan perindustrian dan komersial. Kes penggunaan khusus yang disebut adalah pencahayaan hiasan dan hiburan, lampu penanda orientasi (cth., untuk tangga, laluan keluar), pencahayaan automotif luaran dan dalaman, dan pencahayaan pertanian.
2. Ciri Utama dan Pematuhan
- Diperakui LM-80:Menyediakan data penyelenggaraan lumen yang boleh dipercayai untuk reka bentuk dan kelayakan pencahayaan.
- Kecekapan Tinggi dalam Pakej Kecil:Memberikan output cahaya yang ketara daripada tapak kaki SMD yang padat.
- Perlindungan ESD:Perlindungan nyahcas elektrostatik yang teguh sehingga 8KV (HBM).
- Kaedah Pateri:Direka untuk proses pemasangan Teknologi Pemasangan Permukaan (SMT) standard.
- Pembahagian Komprehensif:Produk dibahagikan dan disusun berdasarkan Kecerahan (Fluks Bercahaya), Voltan Ke Hadapan, Panjang Gelombang, dan Kromatisiti untuk memastikan konsistensi warna dan prestasi.
- Kepekaan Kelembapan:Dinilai pada Tahap MSL 1, menunjukkan jangka hayat lantai tanpa had pada keadaan ≤30°C/85% RH, yang memudahkan pengendalian dan penyimpanan.
- Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi RoHS, sepadan dengan piawaian pembahagian ANSI untuk LED putih, mematuhi peraturan EU REACH, dan Bebas Halogen (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
3. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
3.1 Had Maksimum Mutlak
Had operasi peranti ditakrifkan untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang. Arus terus ke hadapan maksimum (I_F) ialah 700mA apabila suhu pad terma dikekalkan pada 25°C. Untuk operasi berdenyut, arus denyut puncak (I_Pulse) 1000mA dibenarkan di bawah kitar tugas 1/10 pada 1kHz. Suhu simpang maksimum (T_J) ialah 125°C, dan julat suhu operasi untuk pad terma (T_Opr) adalah dari -40°C hingga +100°C. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa LED ini tidak direka untuk operasi bias songsang.
3.2 Ciri Terma
Pengurusan haba adalah penting untuk LED kuasa tinggi. Rintangan terma (R_th) berbeza mengikut warna: ia adalah 10°C/W untuk LED Biru, Hijau, Putih-Sejuk, Putih-Neutral, dan Putih-Hangat, dan 12°C/W untuk LED Merah, Amber, dan Oren. Parameter ini menunjukkan betapa berkesannya haba dipindahkan dari simpang LED ke pad terma. Nilai yang lebih rendah menandakan prestasi terma yang lebih baik, yang berkaitan secara langsung dengan output cahaya yang lebih tinggi dan jangka hayat yang lebih panjang.
3.3 Ciri Fotometrik dan Elektrik
Fluks bercahaya atau kuasa radiometrik ditentukan pada arus pacuan 350mA dengan pad terma pada 25°C. Dokumen data menyediakan nilai minimum untuk pelbagai nombor bahagian merentasi warna yang berbeza. Sebagai contoh, nilai fluks bercahaya minimum tipikal berjulat dari kira-kira 45 lm untuk Amber hingga 530 lm untuk Royal Blue (diukur sebagai kuasa radiometrik dalam mW). Voltan ke hadapan (V_f) untuk varian LED putih dibahagikan merentasi julat dari 2.65V hingga 3.55V.
4. Penjelasan Sistem Pembahagian
4.1 Pembahagian Panjang Gelombang/Suhu Warna
Penamaan produk termasuk kod khusus untuk warna. Untuk LED putih, ini sepadan dengan pembahagian Suhu Warna Berkaitan (CCT). Siri ini menawarkan julat CCT yang luas dari 2700K (Putih Hangat) hingga 6500K (Putih Sejuk), dengan pilihan perantaraan seperti 3000K, 3500K, 4000K, 4500K, 5000K, dan 5700K. Setiap CCT dibahagikan lagi kepada pelbagai langkah Elips MacAdam (cth., 57K-1 hingga 57K-4) untuk memastikan konsistensi warna yang ketat. Untuk LED monokromatik, pembahagian ditakrifkan oleh julat panjang gelombang dominan (cth., Merah: 620-630nm, Biru: 460-485nm).
4.2 Pembahagian Fluks Bercahaya
LED disusun berdasarkan output fluks bercahaya minimum mereka pada keadaan ujian standard. Nombor bahagian itu sendiri mengekod nilai fluks minimum ini. Sebagai contoh, kod seperti 'F51', 'F61', 'F91' dalam nombor bahagian menunjukkan peringkat fluks minimum yang berbeza untuk warna dan arus pacuan tertentu.
4.3 Pembahagian Voltan Ke Hadapan
Voltan ke hadapan adalah satu lagi parameter kritikal untuk reka bentuk elektrik, terutamanya untuk memacu berbilang LED secara bersiri. Nombor bahagian LED putih menentukan julat pembahagian voltan ke hadapan (cth., 2.65-3.55V). Sesetengah kod pesanan memecahkan ini lagi kepada sub-pembahagian seperti U4 (2.65-2.95V), V1 (2.95-3.25V), dan V2 (3.25-3.55V), membolehkan pemadanan arus yang lebih tepat dalam reka bentuk pemacu.
5. Penamaan Nombor Bahagian dan Pemesanan
Konvensyen penamaan produk mengikuti format berstruktur:ELSW – ABCDE – FGHIJ – V1234.
- AB:Mewakili fluks bercahaya minimum (dalam lm) atau kuasa radiometrik (dalam mW).
- C:Menunjukkan corak sinaran (cth., '1' untuk Lambertian).
- D:Menandakan warna atau CCT (cth., 'C' untuk Putih-Sejuk, 'M' untuk Putih-Hangat, 'R' untuk Merah).
- E:Menentukan penggunaan kuasa (cth., '1' untuk 1W).
- F, G, H, I, J:Kod jenis dalaman dan pembungkusan (cth., 'H' menunjukkan jenis pembungkusan, dengan 'P' untuk Pita).
- V:Kod pembahagian voltan ke hadapan.
- 1234:Kod pembahagian warna atau pembahagian CCT.
Sistem ini membolehkan pengenalpastian dan pemesanan LED yang tepat dengan ciri optik, elektrik, dan terma yang spesifik.
6. Spesifikasi LED Putih
Dokumen data menyediakan jadual terperinci untuk varian LED putih standard dan bercahaya tinggi. Semua LED putih mematuhi piawaian pembahagian ANSI. Parameter utama yang disenaraikan untuk setiap kod pesanan termasuk fluks bercahaya minimum, julat pembahagian CCT spesifik, julat voltan ke hadapan, dan Indeks Penghasilan Warna (CRI) minimum. Nilai CRI biasanya 70 untuk Putih Sejuk dan 75 untuk varian Putih Neutral dan Putih Hangat. Sudut pandangan tipikal ialah 120° untuk siri standard.
7. Garis Panduan Mekanikal, Pemasangan dan Pengendalian
7.1 Pateri dan Alir Semula
Peranti ini bertujuan untuk pemasangan SMT. Suhu pateri maksimum semasa alir semula tidak boleh melebihi 260°C, dan maksimum dua kitaran alir semula dibenarkan. Pereka mesti mematuhi profil alir semula yang disyorkan untuk pes pateri khusus yang digunakan.
7.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan
Dengan penarafan Tahap MSL 1, komponen mempunyai jangka hayat lantai tanpa had di bawah keadaan kilang standard (≤30°C/85% RH). Ini menghapuskan keperluan untuk membakar sebelum digunakan dalam keadaan biasa, memudahkan pengurusan inventori. Julat suhu penyimpanan ialah -40°C hingga +100°C.
8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
8.1 Reka Bentuk Terma
Pad terma yang terpencil secara elektrik adalah kelebihan yang besar. Pereka mesti memastikan laluan terma yang mencukupi dari pad ke penyejuk haba PCB, menggunakan lubang terma dan kawasan kuprum yang mencukupi. Penyejuk haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 125°C untuk memastikan output bercahaya dinilai dan jangka hayat. Rintangan terma yang berbeza untuk pelbagai warna harus diambil kira dalam model terma.
8.2 Reka Bentuk Elektrik
Pemacu arus malar disyorkan untuk prestasi dan kestabilan optimum. Maklumat pembahagian voltan ke hadapan harus digunakan untuk mengira voltan pemacu yang sesuai, terutamanya apabila menyambungkan berbilang LED secara bersiri. Perlindungan ESD 8KV adalah teguh tetapi langkah berjaga-jaga pengendalian ESD standard semasa pemasangan masih dinasihatkan.
8.3 Reka Bentuk Optik
Corak sinaran Lambertian (untuk kebanyakan varian) memberikan taburan cahaya yang luas dan seragam. Untuk aplikasi yang memerlukan optik sekunder, corak ini biasanya sangat sesuai. Pereka harus mengambil kira nilai fluks bercahaya minimum dalam pengiraan fotometrik sistem mereka.
9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal
S: Apakah penggunaan kuasa sebenar LED "1W"?
J: Penamaan "1W" biasanya merujuk kepada keadaan pacuan biasa, selalunya sekitar 350mA. Kuasa sebenar yang digunakan adalah hasil darab voltan ke hadapan (V_f) dan arus pacuan (I_f). Sebagai contoh, pada 350mA dan V_f 3.2V, kuasa adalah kira-kira 1.12W.
S: Bagaimanakah suhu pad terma menjejaskan output cahaya?
J: Output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Dokumen data menentukan fluks pada T_pad=25°C. Dalam aplikasi sebenar, penyejukan berkesan adalah perlu untuk meminimumkan kenaikan suhu dan mengekalkan kecekapan tinggi dan warna yang konsisten.
S: Bolehkah saya memacu LED ini pada arus lebih tinggi daripada 350mA?
J: Had Maksimum Mutlak untuk arus DC ialah 700mA. Walaupun operasi sehingga arus ini mungkin, ia akan menghasilkan lebih banyak haba, memerlukan pengurusan terma yang lebih teguh, dan mungkin menjejaskan jangka hayat dan kestabilan warna. Data prestasi (fluks bercahaya) disediakan pada 350mA.
10. Contoh Kes Penggunaan Praktikal
Pertimbangkan mereka bentuk lampu downlight berkualiti tinggi untuk kegunaan kediaman yang memerlukan cahaya putih hangat (3000K) dengan penghasilan warna yang baik (CRI >75). Pereka akan memilih nombor bahagian seperti ELSW-F71M1-0LPGS-C3000 dari dokumen data. Ini menentukan fluks minimum 70 lm pada 350mA, CCT 3000K (dalam pembahagian 30K-1 hingga 30K-4), voltan ke hadapan antara 2.65V dan 3.55V, dan CRI minimum 75. Pereka kemudian akan:
- Reka PCB dengan pad kuprum dan lubang terma yang mencukupi di bawah pad terma LED untuk menyingkirkan haba.
- Pilih pemacu arus malar yang mampu menyampaikan 350mA dengan pematuhan voltan yang menampung julat V_f berbilang LED jika digunakan secara bersiri.
- Gabungkan optik yang sesuai (cth., kanta sekunder atau pemantul) untuk mencapai sudut pancaran yang dikehendaki untuk lampu downlight.
- Gunakan nilai fluks minimum 70 lm dalam pengiraan lumen total sistem untuk memastikan alat akhir memenuhi sasaran fotometriknya.
11. Pengenalan Prinsip Operasi
Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya. Fenomena ini, dipanggil elektroluminesens, berlaku apabila elektron bergabung semula dengan lubang elektron dalam peranti, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) cahaya tertentu ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan. LED putih biasanya dicipta dengan menggunakan cip LED biru atau ultraungu yang disalut dengan bahan fosfor. Fosfor menyerap sebahagian cahaya cip dan memancarkannya semula pada panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah), bercampur dengan cahaya biru yang tinggal untuk menghasilkan cahaya putih. Suhu warna berkaitan (CCT) dan Indeks Penghasilan Warna (CRI) dikawal oleh komposisi dan ketebalan lapisan fosfor.
12. Trend dan Konteks Industri
Siri Shwo, dengan format SMD, kuasa tinggi, dan pad terma terpencil, selaras dengan beberapa trend utama dalam pencahayaan keadaan pepejal. Industri terus mendorong ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lumen per watt), kebolehpercayaan yang lebih baik, dan integrasi reka bentuk yang lebih besar. Pakej SMD membolehkan pemasangan automatik, volum tinggi, mengurangkan kos pembuatan. Pergerakan ke arah pembahagian piawai (seperti ANSI) memudahkan konsistensi dan kebolehgantian dalam produk pencahayaan. Tambahan pula, ciri seperti pensijilan LM-80 dan pematuhan bebas halogen menangani permintaan pasaran yang semakin meningkat untuk jangka hayat, kelestarian, dan tanggungjawab alam sekitar. Kesesuaian peranti untuk pelbagai aplikasi, dari pencahayaan am ke automotif dan pertanian, mencerminkan peranan LED yang berkembang melampaui pencahayaan mudah ke kawasan seperti pencahayaan berpusatkan manusia, komunikasi (Li-Fi), dan rangsangan pertumbuhan tumbuhan.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |