Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 2. Parameter dan Spesifikasi Teknikal
- 2.1 Had Maksimum Mutlak (Ts=25°C)
- 2.2 Ciri Elektro-Optik (Ts=25°C)
- 3. Sistem Pengelasan dan Pesanan
- 3.1 Nomenklatur Produk
- 3.2 Pengelasan Suhu Warna Berkaitan (CCT)
- 3.3 Pengelasan Fluks Bercahaya
- 4. Lengkung dan Ciri Prestasi
- 4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)
- 4.2 Arus Hadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif
- 4.3 Taburan Kuasa Spektrum
- 4.4 Suhu Simpang vs. Fluks Bercahaya Relatif
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi Pakej
- 5.2 Corak Pad dan Reka Bentuk Stensil
- 6. Panduan Pemasangan, Pengendalian dan Penyimpanan
- 6.1 Kepekaan Kelembapan dan Pembakaran
- 6.2 Profil Pateri Refluks
- 7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 7.1 Pacuan Elektrik
- 7.2 Pengurusan Terma
- 7.3 Integrasi Optik
- 8. Aplikasi Biasa
- 9. Soalan Lazim (FAQ)
- 10. Perbandingan dan Trend Teknikal
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Siri T3B mewakili keluarga LED putih pemasangan permukaan berkecekapan tinggi yang dibungkus dalam pakej 3014 yang padat. Siri ini menggunakan konfigurasi dual-cip yang disambung secara bersiri, membolehkan operasi pada voltan hadapan yang lebih tinggi sambil memberikan output bercahaya yang boleh dipercayai. Direka untuk aplikasi pencahayaan am, lampu latar, dan kegunaan penunjuk, LED ini menawarkan keseimbangan prestasi dan keberkesanan kos dalam ruang yang kecil.
Kelebihan teras siri ini terletak pada reka bentuk dual-die yang disambung secara bersiri. Konfigurasi ini memberikan pengagihan arus dan pengurusan terma yang lebih baik berbanding penyelesaian single-die pada tahap kuasa yang serupa. Pakej 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm) adalah piawaian industri yang popular, memastikan keserasian dengan susun atur PCB sedia ada dan peralatan pemasangan pick-and-place.
2. Parameter dan Spesifikasi Teknikal
2.1 Had Maksimum Mutlak (Ts=25°C)
Parameter berikut menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.
- Arus Hadapan (IF):80 mA (AT)
- Arus Denyut Hadapan (IFP):120 mA (Lebar Denyut ≤10ms, Kitaran Tugas ≤1/10)
- Pelesapan Kuasa (PD):544 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):230°C atau 260°C selama 10 saat (pateri refluks)
2.2 Ciri Elektro-Optik (Ts=25°C)
Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur di bawah keadaan ujian piawai.
- Voltan Hadapan (VF):6.3 V (Tipikal), 6.8 V (Maksimum) pada IF= 60 mA
- Voltan Songsang (VR):5 V
- Arus Songsang (IR):10 μA (Maksimum) pada VR= 5 V
- Sudut Pandangan (2θ1/2):125° (Tipikal)
3. Sistem Pengelasan dan Pesanan
3.1 Nomenklatur Produk
Nombor bahagian mengikut kod berstruktur:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Kod ini mentakrifkan atribut utama:
- Kod Pakej/Bentuk:'3B' menunjukkan pakej 3014.
- Kod Bilangan Cip:'2' menunjukkan konfigurasi dual-cip.
- Kod Optik:'00' menunjukkan tiada kanta primer.
- Kod Warna:'L' untuk Putih Suam (<3700K), 'C' untuk Putih Neutral (3700-5000K), 'W' untuk Putih Sejuk (>5000K). Kod lain wujud untuk LED berwarna (R, Y, B, G, dll.).
- Kod Dalaman & Kod Fluks Bercahaya:Ditakrifkan oleh pengilang untuk gred prestasi tertentu.
3.2 Pengelasan Suhu Warna Berkaitan (CCT)
LED putih dikelaskan kepada kumpulan CCT piawai yang ditakrifkan oleh koordinat kromatisiti mereka pada rajah CIE 1931. Setiap bin ditentukan oleh elips pada rajah ini.
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
Nota: Pesanan menentukan fluks bercahaya minimum dan bin CCT tepat (elips). Penghantaran mematuhi had kromatisiti bin yang dipesan.
3.3 Pengelasan Fluks Bercahaya
Nilai fluks bercahaya minimum ditentukan untuk pelbagai julat CCT pada arus ujian 60 mA. Indeks Pembalikan Warna (CRI) tipikal ialah ≥70.
- Putih Suam (2700-3700K):Minimum 35 lm
- Putih Neutral (3700-5000K):Minimum 38 lm
- Putih Sejuk (5000-7000K):Minimum 38 lm
Toleransi: Fluks bercahaya ±7%, VF±0.08V, CRI ±2, Koordinat kromatisiti ±0.005.
4. Lengkung dan Ciri Prestasi
4.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V)
Ciri I-V adalah tipikal untuk sambungan bersiri dua die LED. Voltan hadapan adalah lebih kurang dua kali ganda daripada LED 3014 single-die. Lengkung menunjukkan hubungan eksponen, dengan voltan hidup sekitar 5.5V dan kawasan yang agak linear di atas 6V pada arus operasi piawai.
4.2 Arus Hadapan vs. Fluks Bercahaya Relatif
Output bercahaya meningkat dengan arus hadapan tetapi menunjukkan hubungan sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan peningkatan suhu simpang dan penurunan kecekapan. Beroperasi pada 60mA yang disyorkan memberikan keseimbangan optimum output dan jangka hayat.
4.3 Taburan Kuasa Spektrum
Lengkung spektrum berbeza dengan CCT. LED putih suam mempunyai puncak yang lebih luas dan lebih ketara di kawasan kuning-merah (sekitar 600-650nm). LED putih sejuk mempunyai puncak biru yang lebih kuat (sekitar 450nm) dari LED pam dan spektrum kuning yang ditukar fosfor yang lebih luas. Tenaga spektrum relatif berubah dengan suhu simpang.
4.4 Suhu Simpang vs. Fluks Bercahaya Relatif
Output bercahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Kesan penurunan terma ini adalah kritikal untuk pengurusan terma dalam reka bentuk aplikasi untuk mengekalkan kecerahan dan titik warna yang konsisten.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi Pakej
Pakej 3014 mempunyai dimensi nominal 3.0mm (panjang) x 1.4mm (lebar) x 0.8mm (tinggi). Toleransi ditentukan sebagai ±0.10mm untuk dimensi .X dan ±0.05mm untuk dimensi .XX.
5.2 Corak Pad dan Reka Bentuk Stensil
Corak tanah PCB yang disyorkan disediakan untuk memastikan pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Pad anod dan katod terletak di bahagian bawah komponen. Reka bentuk apertur stensil pes pateri yang sepadan adalah disyorkan untuk mencapai isipadu pateri dan pembentukan sendi yang betul semasa refluks.
Pengenalpastian Polarity:Pakej biasanya mempunyai tanda atau sudut serong untuk menunjukkan sisi katod. Rujuk lukisan mekanikal terperinci untuk pengenalpastian tepat.
6. Panduan Pemasangan, Pengendalian dan Penyimpanan
6.1 Kepekaan Kelembapan dan Pembakaran
Pakej LED 3014 adalah sensitif kelembapan (diklasifikasikan MSL mengikut IPC/JEDEC J-STD-020C).
- Penyimpanan:Simpan beg yang belum dibuka pada <30°C dan <85% RH. Selepas dibuka, simpan pada <30°C dan <60% RH, sebaiknya dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau kabinet nitrogen.Jangka Hayat Lantai:Gunakan dalam masa 12 jam selepas membuka beg penghalang kelembapan di bawah keadaan ambien kilang (<30°C/60% RH).
- Keperluan Pembakaran:Jika kad penunjuk kelembapan menunjukkan pendedahan atau jika komponen terdedah melebihi jangka hayat lantai, pembakaran diperlukan.
- Prosedur Pembakaran:Bakar pada 60°C selama 24 jam. Komponen boleh dibakar pada gegelung asal mereka. Jangan melebihi 60°C. Gunakan dalam masa 1 jam selepas pembakaran atau kembalikan ke penyimpanan kering.
6.2 Profil Pateri Refluks
LED adalah serasi dengan proses pateri refluks bebas plumbum (Pb-free) piawai.
- Suhu Puncak:230°C atau 260°C.
- Masa Atas Likuidus (TAL):10 saat maksimum pada suhu puncak yang ditentukan.
- Ikuti kenaikan suhu terkawal untuk mengelakkan kejutan terma.
7. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
7.1 Pacuan Elektrik
Disebabkan reka bentuk dual-die yang disambung secara bersiri, voltan hadapan adalah lebih kurang 6.3V. Pemacu arus malar sangat disyorkan untuk memastikan output cahaya yang stabil dan jangka hayat yang panjang. Pemacu harus dinilai untuk keperluan voltan yang lebih tinggi. Beroperasi pada arus tipikal 60mA memberikan fluks bercahaya yang ditentukan. Penurunan arus adalah dinasihatkan untuk aplikasi suhu ambien tinggi.
7.2 Pengurusan Terma
Penyingkiran haba yang berkesan adalah penting. Laluan terma pakej 3014 adalah terutamanya melalui pad pateri ke PCB. Gunakan PCB dengan via terma yang mencukupi dan kawasan kuprum yang disambungkan ke pad katod/anod untuk menyingkirkan haba. Mengekalkan suhu simpang yang rendah memelihara fluks bercahaya, kestabilan warna, dan jangka hayat peranti.
7.3 Integrasi Optik
Sudut pandangan luas 125 darjah menjadikan LED ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan luas, seperti panel lampu latar atau pencahayaan ambien am. Untuk pencahayaan berarah, optik sekunder (kanta, pemantul) boleh digunakan.
8. Aplikasi Biasa
- Modul Pencahayaan LED:Untuk penggantian mentol, lampu downlight, dan lampu panel.
- Lampu Latar:Pencahayaan tepi TV LCD, lampu latar monitor, dan papan tanda.
- Pencahayaan Hiasan:Lampu jalur, lampu tali.
- Pencahayaan Penunjuk Am:Di mana kecerahan tinggi dan saiz kecil diperlukan.
9. Soalan Lazim (FAQ)
S: Mengapa voltan hadapan ~6.3V dan bukannya ~3.2V seperti LED putih lain?
J: Siri T3B khusus ini menggunakan dua cip LED yang disambung secara bersiri di dalam pakej. Voltan hadapan kedua-dua cip ditambah.
S: Apakah kelebihan reka bentuk dual-cip?
J: Ia boleh menawarkan penyebaran arus dan prestasi terma yang lebih baik pada ketumpatan arus tertentu berbanding cip tunggal yang lebih besar pada jumlah kuasa yang sama. Ia juga membolehkan operasi dari sumber voltan yang lebih tinggi, arus yang lebih rendah, yang kadangkala boleh memudahkan reka bentuk pemacu.
S: Bagaimana saya memilih bin CCT yang betul?
J: Rujuk data elips kromatisiti (seksyen 3.2). Tentukan kod bin (cth., 30M5) berdasarkan suhu warna dan konsistensi warna yang diperlukan oleh aplikasi anda. Bin mentakrifkan variasi warna yang dibenarkan.
S: Adakah pembakaran sentiasa diperlukan sebelum pateri?
J: Tidak. Pembakaran hanya diperlukan jika komponen sensitif kelembapan telah terdedah kepada kelembapan ambien melebihi jangka hayat lantai yang ditentukan (12 jam pada <30°C/60% RH) atau jika kad penunjuk kelembapan menunjukkan penyerapan lembapan yang berlebihan.
10. Perbandingan dan Trend Teknikal
Pakej 3014, terutamanya dalam konfigurasi multi-cip, dibangunkan untuk menawarkan ketumpatan kecerahan yang lebih tinggi daripada pakej 3528 yang lebih lama sambil mengekalkan ruang yang serupa. Berbanding dengan 3014 single-die, siri T3B dual-die ini memberikan jumlah output cahaya yang lebih tinggi pada arus pacuan yang serupa, walaupun pada voltan yang lebih tinggi.
Trend industri terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lumen per watt) dan pembalikan warna yang lebih baik. Walaupun datasheet ini menentukan CRI minimum 70, varian dengan CRI yang lebih tinggi (>80, >90) biasanya tersedia untuk aplikasi yang memerlukan kualiti warna yang lebih baik. Tambahan pula, kemajuan dalam teknologi fosfor terus meningkatkan kualiti spektrum dan konsistensi LED putih merentasi semua julat CCT.
Apabila mereka bentuk produk baru, jurutera juga harus mempertimbangkan jenis pakej yang lebih baru seperti 3030 atau 2835 untuk prestasi terma atau kawalan optik yang berpotensi lebih baik, tetapi 3014 kekal sebagai penyelesaian yang berkesan kos dan mudah didapati untuk banyak aplikasi.
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. |