Spesifikasi LED SMD 2820 - Pakej 2.8x2.0mm - Warna Amber - 3.0V Tip. - 0.45W @ 150mA - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 2820-PA1501M-AM merupakan LED prestasi tinggi jenis permukaan-mount yang direka terutamanya untuk aplikasi pencahayaan automotif yang mencabar. Ia menggunakan teknologi penukaran fosfor untuk menghasilkan output warna amber yang stabil. Peranti ini dibungkus dalam pakej SMD padat 2.8mm x 2.0mm, menawarkan keseimbangan antara saiz dan output cahaya. Kelebihan terasnya termasuk pematuhan dengan piawaian kelayakan automotif ketat AEC-Q102, perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) tinggi 8KV (HBM), dan pematuhan dengan peraturan alam sekitar seperti RoHS, REACH, dan keperluan bebas halogen. Sasaran pasaran adalah pencahayaan dalaman dan luaran automotif, di mana kebolehpercayaan, konsistensi warna, dan prestasi dalam keadaan sukar adalah sangat penting.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Prestasi LED dicirikan di bawah arus ujian piawai 150 mA. Fluks bercahaya tipikal adalah 45 lumen (lm), dengan minimum 39 lm dan maksimum 60 lm mengikut struktur pembin. Voltan kehadapan (Vf) pada arus ini biasanya 3.00 volt, dalam julat 2.75V hingga 3.5V. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pemacu dan pengurusan terma. Peranti ini menawarkan sudut pandangan luas 120 darjah, memberikan taburan cahaya yang luas dan seragam. Koordinat kromatisiti berpusat sekitar CIE x=0.575 dan CIE y=0.418, menentukan warna amber khususnya. Semua ukuran fotometrik mempunyai toleransi ±8%, dan ukuran voltan kehadapan mempunyai toleransi ±0.05V.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak dan Sifat Terma

Untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, peranti tidak boleh dikendalikan melebihi penarafan maksimum mutlaknya. Arus kehadapan berterusan maksimum adalah 350 mA, dengan keupayaan arus lonjakan puncak (tp ≤ 10 μs) 750 mA. Penyerakan kuasa maksimum adalah 1225 mW. Suhu simpang (Tj) tidak boleh melebihi 150°C, dengan julat suhu operasi -40°C hingga +125°C. Dua nilai rintangan terma diberikan: rintangan terma sebenar dari simpang ke titik pateri (Rth JS real) adalah maksimum 22 K/W, manakala nilai terbitan kaedah elektrik (Rth JS el) adalah maksimum 15 K/W. Nilai-nilai ini adalah kritikal untuk mengira penyejuk haba yang diperlukan untuk mengekalkan Tj dalam had selamat semasa operasi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin untuk memastikan konsistensi dalam parameter utama untuk reka bentuk aplikasi.

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

Bin fluks ditetapkan F3, F4, dan F5. Bin F3 merangkumi fluks bercahaya dari 39 lm hingga 45 lm, F4 dari 45 lm hingga 52 lm, dan F5 dari 52 lm hingga 60 lm. Ini membolehkan pereka memilih LED berdasarkan tahap kecerahan yang diperlukan untuk aplikasi khusus mereka.

3.2 Pembin Voltan Kehadapan

Bin voltan membantu dalam memadankan LED untuk perkongsian arus dalam tatasusunan pelbagai LED. Bin adalah 2730 (2.75V - 3.00V), 3032 (3.00V - 3.25V), dan 3235 (3.25V - 3.50V). Menggunakan LED dari bin voltan yang sama atau hampir sepadan meminimumkan ketidakseimbangan arus.

3.3 Pembin Warna

Warna amber dikawal ketat dalam dua bin utama: YA dan YB. Setiap bin ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada rajah kromatisiti CIE 1931. Bin YA dan YB mempunyai sempadan koordinat khusus yang memastikan warna amber yang dipancarkan berada dalam julat yang konsisten secara visual dan boleh diterima. Koordinat tipikal yang diberikan (x=0.575, y=0.418) berfungsi sebagai titik rujukan pusat.

4. Analisis Keluk Prestasi

4.1 Keluk IV dan Fluks Bercahaya Relatif

Graf Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan menunjukkan hubungan eksponen tipikal LED. Pada 150 mA, Vf berpusat sekitar 3.0V. Graf Fluks Bercahaya Relatif vs. Arus Kehadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara sub-linear dengan arus. Walaupun memacu pada arus yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak cahaya, ia juga menghasilkan lebih banyak haba, yang mempengaruhi kecekapan dan jangka hayat.

4.2 Kebergantungan Suhu

Graf prestasi berbanding suhu simpang adalah kritikal untuk aplikasi automotif. Keluk Fluks Bercahaya Relatif vs. Suhu Simpang menunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat. Pada 125°C, fluks relatif adalah kira-kira 70-80% daripada nilainya pada 25°C. Voltan Kehadapan mempunyai pekali suhu negatif, berkurangan secara linear dengan peningkatan suhu. Graf Anjakan Koordinat Kromatisiti menunjukkan perubahan minima dengan peningkatan arus dan suhu, menunjukkan kestabilan warna yang baik.

4.3 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Graf Taburan Spektrum Relatif mengesahkan spektrum penukaran fosfor, tipikal untuk LED amber, dengan puncak pancaran yang luas. Rajah sudut pandangan menggambarkan corak pancaran seperti Lambertian dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) 120°, mengesahkan taburan cahaya yang luas dan seragam.

4.4 Penurunan Nilai dan Pengendalian Denyut

Keluk Penurunan Nilai Arus Kehadapan menentukan arus berterusan maksimum yang dibenarkan berdasarkan suhu pad pateri (Ts). Sebagai contoh, pada Ts=125°C, IF maksimum adalah 350 mA. Keluk ini memerlukan arus operasi minimum 20 mA. Graf Keupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkan menentukan arus denyut puncak (IFP) yang dibenarkan untuk lebar denyut (tp) yang sangat pendek dan pelbagai kitar tugas (D), yang berguna untuk aplikasi pemudaran PWM atau strobo.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal

Pakej LED mempunyai dimensi panjang 2.8mm dan lebar 2.0mm. Lukisan mekanikal memberikan ukuran terperinci termasuk ketinggian keseluruhan, geometri kanta, dan dimensi plumbum. Semua toleransi adalah ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Saiz padat memudahkan susun atur PCB berketumpatan tinggi.

5.2 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Reka bentuk corak land disediakan untuk memastikan paterian yang boleh dipercayai dan prestasi terma yang optimum. Reka bentuk ini termasuk pad untuk dua terminal elektrik dan pad terma pusat. Pad terma adalah penting untuk pemindahan haba yang cekap dari simpang LED ke PCB. Mematuhi susun atur yang disyorkan ini membantu mengelakkan tombstoning, meningkatkan kebolehpercayaan sambungan pateri, dan memaksimumkan penyejukan haba.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditanda pada peranti, selalunya oleh takuk, titik, atau tanda hijau pada bahagian bawah pakej seperti yang ditunjukkan dalam lukisan mekanikal. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk mengelakkan kerosakan peranti.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Profil Paterian Reflow

LED dinilai untuk suhu paterian maksimum 260°C selama 30 saat. Profil reflow terperinci harus diikuti, biasanya termasuk pemanasan awal, rendaman terma, reflow (dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C), dan peringkat penyejukan. Profil mesti serasi dengan piawaian JEDEC untuk komponen tahap kepekaan kelembapan (MSL) 2, bermakna peranti mesti dibakar jika terdedah kepada keadaan ambien melebihi jangka hayat lantainya sebelum reflow.

6.2 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga utama termasuk: mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, mencegah pencemaran permukaan optik, menggunakan prosedur pengendalian ESD yang sesuai, dan memastikan PCB dan pes pateri bersih untuk mencegah kakisan akibat sulfur (peranti memenuhi Ujian Sulfur Kelas A1).

6.3 Keadaan Penyimpanan

Julat suhu penyimpanan adalah -40°C hingga +125°C. Untuk penyimpanan jangka panjang, komponen harus disimpan dalam beg penghalang kelembapan asal dengan bahan pengering jika beg telah dibuka dan masa pendedahan melebihi jangka hayat lantai MSL 2.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibekalkan pada pita dan gegelung untuk pemasangan automatik. Maklumat pembungkusan memperincikan dimensi gegelung, lebar pita, jarak poket, dan orientasi komponen pada pita.

7.2 Peraturan Penomboran Bahagian dan Penamaan Model

Nombor bahagian 2820-PA1501M-AM mengikut struktur logik: "2820" menunjukkan saiz pakej, "PA" mungkin bermaksud Amber Penukaran Fosfor, "150" mungkin merujuk kepada arus ujian nominal dalam mA, "1M" mungkin menandakan bin fluks/warna atau versi tertentu, dan "AM" mengesahkan warna amber. Maklumat pesanan membolehkan pemilihan bin khusus untuk fluks bercahaya (F3/F4/F5) dan voltan kehadapan (2730/3032/3235) untuk memenuhi keperluan aplikasi yang tepat.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama adalah pencahayaan automotif. Ini termasuk aplikasi dalaman seperti lampu latar papan pemuka, pencahayaan suis, dan pencahayaan ambien. Aplikasi luaran termasuk lampu penanda sisi, penunjuk isyarat belok (bergantung pada peraturan tempatan dan keamatan bercahaya yang diperlukan), dan lampu siang hari (DRL) apabila digunakan dalam kelompok atau dengan optik yang sesuai.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pereka mesti mempertimbangkan beberapa faktor:Pengurusan Terma:Gunakan nilai rintangan terma dan keluk penurunan nilai untuk mereka bentuk penyejuk haba PCB (tuangan kuprum) yang mencukupi dan mungkin pertimbangkan penggunaan PCB teras logam (MCPCB) untuk aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi.Pemacu Arus:Gunakan pemadar arus malar untuk output cahaya yang stabil. Pemadar harus direka untuk menampung julat bin voltan kehadapan.Optik:Sudut pandangan 120° mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pandu cahaya) untuk mencapai corak pancaran yang dikehendaki untuk aplikasi tertentu.Susun Atur PCB:Ikuti reka bentuk pad pateri yang disyorkan dengan teliti, terutamanya untuk sambungan pad terma, yang harus disambungkan ke kawasan kuprum besar dengan beberapa via ke lapisan dalam atau bawah untuk penyebaran haba.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED gred komersial standard, siri 2820-PA1501M-AM membezakannya sendiri melalui kelayakan gred automotif (AEC-Q102). Ini melibatkan ujian yang lebih ketat untuk kitaran suhu, ketahanan kelembapan, hayat operasi suhu tinggi (HTOL), dan tekanan lain. Penarafan ESD 8KV adalah lebih tinggi daripada bahagian komersial tipikal. Ketahanan sulfurnya (Kelas A1) adalah kelebihan utama dalam persekitaran automotif dan perindustrian di mana sulfur atmosfera boleh mengakis komponen bersalut perak. Gabungan output fluks yang agak tinggi (45 lm tip) dari pakej 2820 kecil menawarkan kecekapan bercahaya dan fleksibiliti reka bentuk yang baik.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini pada 350 mA secara berterusan?

J: Anda hanya boleh memacunya pada 350 mA jika suhu pad pateri (Ts) adalah pada atau di bawah 25°C, mengikut keluk penurunan nilai. Dalam aplikasi dunia sebenar dengan Ts yang lebih tinggi, arus berterusan maksimum yang dibenarkan akan lebih rendah. Sentiasa rujuk keluk penurunan nilai.

S: Apakah perbezaan antara Rth JS real dan Rth JS el?

J: Rth JS real diukur menggunakan parameter sensitif suhu (seperti voltan kehadapan) dan mewakili laluan terma sebenar. Rth JS el dikira dari parameter elektrik dan selalunya lebih rendah. Untuk reka bentuk terma konservatif, gunakan nilai Rth JS real yang lebih tinggi (22 K/W maks).

S: Bagaimana saya memilih bin yang betul?

J: Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan yang konsisten, tentukan bin fluks bercahaya yang ketat (contohnya, F4). Untuk tatasusunan di mana perkongsian arus adalah kritikal, tentukan bin voltan kehadapan yang ketat. Untuk aplikasi kritikal warna, tentukan bin warna (YA atau YB).

S: Adakah LED ini sesuai untuk pemudaran PWM?

J: Ya, graf keupayaan pengendalian denyut menunjukkan ia boleh mengendalikan arus puncak tinggi pada kitar tugas rendah. Pastikan lebar denyut dan frekuensi berada dalam had yang ditentukan untuk mengelakkan pemanasan berlebihan.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Contoh 1: Jalur Pencahayaan Ambien Dalaman Automotif:Reka bentuk menggunakan 20 LED secara bersiri pada PCB fleksibel. Pereka memilih bin fluks F4 untuk kecerahan yang konsisten dan bin voltan 3032 untuk pemadanan yang baik. Pemadar arus malar yang membekalkan 150 mA digunakan. PCB fleksibel dilekatkan pada casis logam untuk penyejuk haba, mengekalkan Ts di bawah 80°C, yang membolehkan arus operasi selamat mengikut keluk penurunan nilai.

Contoh 2: Lampu Penanda Sisi Luaran:Reka bentuk menggunakan 3 LED. Disebabkan suhu ambien di bawah hud yang lebih tinggi, pereka menggunakan PCB teras logam (MCPCB). Simulasi terma dilakukan menggunakan Rth JS real = 22 K/W dan suhu ambien yang dijangkakan untuk memastikan Tj kekal di bawah 125°C. Sudut pandangan luas 120° menghapuskan keperluan untuk kanta penyebar sekunder, memudahkan reka bentuk perumahan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ini adalah jenis penukaran fosfor. Cip semikonduktor teras memancarkan cahaya pada panjang gelombang pendek (biasanya biru atau hampir-UV). Cahaya ini diserap oleh lapisan bahan fosfor yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor kemudian memancarkan semula cahaya pada panjang gelombang yang lebih panjang. Dengan memilih komposisi fosfor dengan teliti, cahaya gabungan dari cip dan fosfor dilihat sebagai amber. Kaedah ini membolehkan kawalan tepat ke atas titik warna dan selalunya memberikan kestabilan dan konsistensi yang lebih baik berbanding LED berwarna pancaran langsung (seperti AlInGaP untuk amber/merah). Pakej permukaan-mount mengintegrasikan cip, fosfor, dan kanta silikon atau epoksi acuan yang membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Trend dalam pencahayaan LED automotif adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), ketumpatan kuasa yang lebih besar (lebih banyak cahaya dari pakej yang lebih kecil), dan kebolehpercayaan yang lebih baik dalam keadaan melampau. Teknologi fosfor terus maju, menawarkan kecekapan penukaran yang lebih tinggi dan kestabilan warna yang lebih baik merentasi suhu dan masa. Teknologi pembungkusan berkembang untuk meningkatkan prestasi terma, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi tanpa menjejaskan jangka hayat. Tambahan pula, integrasi elektronik pemadar dan pelbagai cip LED ke dalam modul tunggal adalah trend yang semakin berkembang. Pematuhan kepada piawaian seperti AEC-Q102 dan ujian ketahanan sulfur khusus mencerminkan dorongan industri untuk kebolehpercayaan yang terkuantifikasi dan dijamin dalam persekitaran automotif yang sukar.