Spesifikasi LED Dwiwarna T-1 3/4 - Dimensi 5.0mm Dia. - Voltan 2.0-2.6V - Kuasa 75-120mW - Merah/Hijau - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen LED dwiwarna, lubang tembus yang dibungkus dalam pakej resap standard T-1 3/4 (5mm). Peranti ini mengintegrasikan dua cip semikonduktor berbeza dalam satu pakej: satu memancarkan dalam spektrum merah menggunakan teknologi AllnGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), dan satu lagi memancarkan dalam spektrum hijau menggunakan teknologi GaP (Gallium Fosfida). Reka bentuk ini membolehkan penjanaan dua warna dari satu komponen, yang berguna untuk penunjuk status, isyarat dwi-keadaan, dan paparan pelbagai warna mudah. Kanta resap putih memberikan sudut pandangan yang luas dan output cahaya lembut yang tersebar sekata. Produk ini direka untuk aplikasi penunjuk tujuan umum dalam elektronik pengguna, kawalan industri, dan instrumentasi.

1.1 Kelebihan Teras

• Sumber Dwi Warna:Integrasi cip merah dan hijau dalam satu pakej menjimatkan ruang papan dan memudahkan pemasangan berbanding menggunakan dua LED berasingan.
• Output Seimbang:Cip dipilih dan dipadankan untuk memberikan ciri output cahaya seragam, memastikan penampilan konsisten dalam aplikasi.
• Kebolehpercayaan Keadaan Pepejal:LED menawarkan jangka hayat operasi panjang, biasanya melebihi 50,000 jam, kerana ketiadaan filamen atau bahagian bergerak.
• Penggunaan Kuasa Rendah:Beroperasi pada arus rendah standard (cth., 20mA), menjadikannya cekap tenaga dan sesuai untuk peranti berkuasa bateri.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini dikilangkan untuk bebas Plumbum dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (P_d):75 mW untuk cip Merah, 120 mW untuk cip Hijau. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh cip LED sebagai haba pada suhu ambien (T_A) 25°C. Melebihi ini boleh menyebabkan terlalu panas dan degradasi dipercepat.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):30 mA untuk kedua-dua warna. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan.
• Arus Hadapan Puncak:90 mA untuk kedua-dua warna, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (1/10 kitaran tugas, lebar denyut 0.1ms). Ini membolehkan kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Faktor Penurunan:0.4 mA/°C untuk kedua-dua warna. Untuk suhu ambien melebihi 50°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan secara linear oleh faktor ini untuk mengelakkan terlalu panas.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan songsang lebih tinggi daripada ini boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-55°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan dan dioperasikan dalam julat penuh ini.
• Suhu Pateri Kaki:260°C selama 5 saat, diukur 2.0mm dari badan LED. Ini mentakrifkan tetingkap proses untuk pateri tangan atau gelombang.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada T_A=25°C dan I_F=20mA, mewakili keadaan operasi normal.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Ukuran utama kecerahan yang dirasakan.
  • Merah (AllnGaP):Tipikal 180 mcd, julat dari minimum 110 mcd hingga maksimum 310 mcd.
  • Hijau (GaP):Tipikal 50 mcd, julat dari minimum 30 mcd hingga maksimum 85 mcd.
  • Jaminan termasuk toleransi ±15% pada nilai-nilai ini.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):Kira-kira 30 darjah untuk kedua-dua warna. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai pada paksi. Kanta resap mencipta ciri pandangan luas ini.
• Voltan Hadapan (V_F):Susutan voltan merentasi LED semasa beroperasi.
  • Merah:Tipikal 2.4V (julat 2.0V - 2.4V).
  • Hijau:Tipikal 2.6V (julat 2.1V - 2.6V).
  • Perbezaan dalam V_Fadalah disebabkan oleh tenaga jurang jalur yang berbeza bagi bahan AllnGaP dan GaP.
• Panjang Gelombang:
  • Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):Panjang gelombang di mana output spektrum paling kuat. Merah: ~650 nm. Hijau: ~565 nm.
  • Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia yang mentakrifkan warna. Merah: 634-644 nm. Hijau: 563-580 nm.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):Lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Merah: ~20 nm. Hijau: ~30 nm. Separuh lebar yang lebih sempit menunjukkan warna yang lebih tulen secara spektrum.
• Arus Songsang (I_R):< 100 μA pada V_R=5V. Ini adalah arus bocor kecil apabila LED dibias songsang.
• Kapasitans (C):Diukur pada sifar bias. Merah: ~80 pF. Hijau: ~35 pF. Parameter ini boleh relevan dalam aplikasi pensuisan frekuensi tinggi.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk mengurus variasi semula jadi dalam proses pembuatan semikonduktor, LED disusun ke dalam bin prestasi. Bahagian ini menggunakan kod bin dua aksara (X-X) mewakili bin keamatan bercahaya untuk cip Merah dan cip Hijau, masing-masing.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Bin Cip Merah (AllnGaP):

F: 110 - 140 mcd

G: 140 - 180 mcd

H: 180 - 240 mcd

J: 240 - 310 mcd

Bin Cip Hijau (GaP):

A: 30 - 38 mcd

B: 38 - 50 mcd

C: 50 - 65 mcd

D: 65 - 85 mcd

Contoh:Kod bin \"H-B\" menunjukkan cip Merah dari bin H (180-240 mcd) dipasangkan dengan cip Hijau dari bin B (38-50 mcd). Pereka boleh menentukan bin untuk memastikan konsistensi kecerahan merentasi berbilang unit dalam pemasangan. Toleransi ±15% digunakan pada setiap had bin.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam datasheet (Rajah.1, Rajah.6), implikasi umumnya dianalisis di sini berdasarkan fizik LED standard.

4.1 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Output cahaya (I_v) adalah berkadar secara kasar dengan arus hadapan (I_F) dalam julat yang ketara. Beroperasi di atas 20mA yang disyorkan akan meningkatkan kecerahan tetapi juga menjana lebih banyak haba, berpotensi mengurangkan jangka hayat dan mengalihkan warna. Beroperasi di bawah 20mA akan meredupkan output. Hubungan ini adalah linear hanya dalam had tertentu; pada arus yang sangat tinggi, kecekapan menurun (keberkesanan menurun).

4.2 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED adalah sensitif terhadap suhu.

• Voltan Hadapan (V_F):Berkurang apabila suhu simpang meningkat. Ini mempunyai pekali suhu negatif kecil.
• Keamatan Bercahaya (I_v):Berkurang apabila suhu simpang meningkat. Suhu ambien tinggi atau arus pacuan berlebihan yang membawa kepada pemanasan sendiri akan mengurangkan output cahaya. Faktor penurunan (0.4 mA/°C di atas 50°C) digunakan untuk mengurus kesan haba ini.
• Panjang Gelombang:Panjang gelombang puncak dan dominan biasanya beralih sedikit (biasanya ke arah panjang gelombang lebih panjang) dengan peningkatan suhu.

4.3 Taburan Spektrum

Graf taburan spektrum yang dirujuk (Rajah.1) akan menunjukkan kuasa sinaran relatif berbanding panjang gelombang untuk setiap cip. Cip Merah AllnGaP biasanya mempamerkan puncak yang lebih sempit dan lebih simetri berpusat sekitar 650 nm. Cip Hijau GaP mempunyai puncak yang lebih luas sekitar 565 nm. Panjang gelombang dominan dikira dari spektrum ini menggunakan piawaian kolorimetri CIE untuk mentakrifkan warna yang dirasakan.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Peranti menggunakan pakej berangkai radial standard T-1 3/4 dengan kanta epoksi resap putih. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (inci disediakan dalam kurungan).
• Toleransi standard ±0.25mm (±0.010\") digunakan melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Resin di bawah flens mungkin menonjol sehingga 1.0mm maksimum.
• Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki keluar dari badan pakej, yang kritikal untuk reka bentuk tapak PCB.

5.2 Pengenalpastian Polarity & Pembentukan Kaki

Biasanya, kaki yang lebih panjang menandakan anod (sisi positif). Untuk LED dwiwarna dengan dua anod dan katod sepunya (atau sebaliknya, bergantung pada litar dalaman), skema dalaman datasheet akan mentakrifkan pinout. Semasa pembentukan kaki, selekoh mesti dibuat sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta untuk mengelakkan tekanan pada meterai. Pembentukan mesti dilakukan pada suhu bilik dan sebelum proses pateri.

5.3 Keratan Rentas & Bahan

Komponen ini dibina daripada:

1. Bingkai Kaki:Aloi besi dengan saduran tembaga dan perak, siap dengan celup pateri untuk meningkatkan kebolehpaterian.
2. Ikatan Die:Pasta epoksi berisi perak melekatkan cip semikonduktor ke bingkai kaki.
3. Cip LED:Die AllnGaP (Merah) dan GaP (Hijau) berasingan.
4. Wayar Ikatan:Wayar emas menyambungkan bahagian atas cip ke tiang bingkai kaki yang sepadan.
5. Enkapsulasi:Resin epoksi dengan pengeras membentuk kanta resap dan memberikan perlindungan alam sekitar.
6. Berat Produk:Kira-kira 0.36 gram.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Parameter Proses Pateri

Pateri Tangan (Besi):

• Suhu: 350°C - 400°C maksimum.
• Masa: 3.0 saat maksimum per kaki.
• Jarak: Kekalkan sekurang-kurangnya 2.0mm jarak dari pangkal kanta ke titik pateri.

Pateri Gelombang:

• Suhu Pra-Panas: < 100°C maksimum.
• Masa Pra-Panas: < 60 saat maksimum.
• Suhu Gelombang Pateri: < 260°C maksimum.
• Masa Sentuhan: < 5 saat maksimum.

Amaran Kritikal:Suhu atau masa berlebihan boleh mencairkan kanta epoksi, menyebabkan delaminasi dalaman, atau memusnahkan simpang semikonduktor. Jangan sekali-kali rendam kanta dalam pateri.

6.2 Penyimpanan & Pengendalian

• Keadaan Penyimpanan:Tidak boleh melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif.
• Jangka Hayat Rak:Setelah dikeluarkan dari beg penghalang kelembapan asal, komponen harus digunakan dalam tempoh tiga bulan.
• Penyimpanan Jangka Panjang:Untuk tempoh yang panjang di luar pembungkusan asal, simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam atmosfera nitrogen.
• Pembersihan:Gunakan hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol (IPA). Elakkan pembersihan agresif atau ultrasonik yang boleh memberi tekanan pada pakej.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Komponen dibungkus dalam beg anti-statik untuk mencegah kerosakan nyahcas elektrostatik.

• Unit Asas:500 keping atau 250 keping per beg pembungkusan.
• Karton Dalaman:Mengandungi 16 beg pembungkusan, jumlah 8,000 keping.
• Karton Luar (Kotak Penghantaran):Mengandungi 8 karton dalaman, jumlah 64,000 keping.
• Dalam mana-mana lot penghantaran, hanya pek akhir yang mungkin mengandungi kuantiti tidak penuh.

7.2 Tafsiran Nombor Bahagian

Nombor bahagian LTL30EKDFGJ mengikuti sistem pengekodan dalaman. Walaupun logik penuh tidak didedahkan di sini, ia biasanya mengekod atribut seperti jenis pakej (T-1 3/4), warna (Dwiwarna), gaya kanta (Resap), dan kod bin keamatan khusus (cth., \"J\" untuk Merah, tersirat oleh konteks). Akhiran \"FGJ\" kemungkinan berkaitan dengan pembin prestasi.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED dwiwarna ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan penunjukan dwi-keadaan dari satu titik:

• Penunjuk Status:Kuasa Hidup (Hijau) / Siap Sedia (Merah) atau Normal (Hijau) / Ralat (Merah).
• Penggera Dwi-Keadaan:Amaran (Kelip Merah) / Jelas (Hijau).
• Paparan Mudah:Lampu panel asas, lampu latar untuk suis atau legenda di mana dua warna diperlukan.
• Elektronik Pengguna:Status pengecasan, penunjuk sambungan pada penghala, modem, atau peralatan audio.
• Kawalan Industri:Penunjuk keadaan mesin, isyarat boleh/tidak boleh.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

Pacuan Arus Adalah Penting:LED adalah peranti dipacu arus. Voltan hadapan (V_F) mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Menyambungkan LED terus ke sumber voltan atau secara selari tanpa had arus individu tidak disyorkan, kerana perbezaan kecil dalam V_Fakan menyebabkan ketidakseimbangan ketara dalam perkongsian arus dan kecerahan.

Litar Disyorkan (Model A):Gunakan perintang had arus bersiri untuk setiap cip LED (atau setiap saluran warna LED dwiwarna). Nilai perintang dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Contohnya, dengan bekalan 5V, LED Hijau (V_F~2.6V) pada 20mA: R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω. Ini memastikan kecerahan stabil dan sepadan.

Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah, pastikan pengudaraan mencukupi jika digunakan dalam suhu ambien tinggi atau ruang tertutup. Patuhi garis panduan penurunan arus di atas 50°C.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding menggunakan dua LED satu warna diskret, penyelesaian dwiwarna bersepadu ini menawarkan kelebihan jelas:

• Kecekapan Ruang:Satu tapak komponen berbanding dua.
• Kesederhanaan Pemasangan:Satu operasi penempatan dan pateri berbanding dua, mengurangkan kos dan potensi kecacatan.
• Penjajaran Optik:Menjamin sumber merah dan hijau berada di lokasi yang sama, menyediakan titik visual yang konsisten.

Berbanding LED tiga warna (RGB), peranti ini lebih mudah, selalunya mempunyai output cahaya lebih tinggi per warna kerana cip khusus, dan memerlukan garis kawalan lebih sedikit (2 anod vs. 3 untuk RGB katod sepunya), menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana hanya dua keadaan berbeza diperlukan tanpa kerumitan pencampuran warna.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S1: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari pin mikropengawal?

J: Ia bergantung pada keupayaan pin untuk membekal/menerima arus. Kebanyakan pin MCU boleh membekal/menerima sehingga 20-25mA, yang sepadan dengan arus tipikal LED. Walau bagaimanapun, anda MESTI memasukkan perintang bersiri untuk menghadkan arus. Jangan sekali-kali menyambungkan LED terus antara pin MCU dan kuasa atau bumi.

S2: Mengapakah voltan hadapan tipikal berbeza untuk Merah dan Hijau?

J: Voltan hadapan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor. Gallium Fosfida (GaP, Hijau) mempunyai jurang jalur lebih besar daripada Aluminium Indium Gallium Fosfida (AllnGaP, Merah), memerlukan voltan sedikit lebih tinggi untuk \"menghidupkan\" dan mengalirkan arus.

S3: Apakah maksud kod bin, dan perlukah saya menentukannya?

J: Kod bin (cth., H-B) menunjukkan julat terjamin keamatan bercahaya untuk cip Merah dan Hijau. Untuk aplikasi di mana kecerahan seragam merentasi berbilang unit adalah kritikal (cth., panel penunjuk yang sama), menentukan bin yang ketat adalah penting. Untuk penunjuk tunggal tidak kritikal, julat bin yang lebih luas boleh diterima.

S4: Bagaimanakah saya mengenal pasti anod dan katod untuk setiap warna?

J: Pinout khusus (anod sepunya atau katod sepunya) ditakrifkan oleh gambar rajah litar dalaman, yang harus dirujuk dari datasheet penuh. Biasanya, untuk LED dwiwarna 3-pin, pin tengah adalah terminal sepunya, dan dua pin luar adalah untuk warna individu.

11. Contoh Reka Bentuk & Penggunaan Praktikal

11.1 Penunjuk Kuasa Dwi-Status

Senario:Peranti memerlukan satu penunjuk untuk menunjukkan \"Kuasa Utama Hadir\" (Hijau) dan \"Pengecasan Bateri\" (Merah).

Pelaksanaan:Gunakan LED dwiwarna. Sambungkan anod Hijau melalui perintang ke talian 5V terkawal yang aktif apabila kuasa utama hidup. Sambungkan anod Merah melalui perintang ke isyarat kawalan dari litar pengecasan yang menjadi tinggi semasa pengecasan. Gunakan katod sepunya yang disambungkan ke bumi. Transistor mudah atau get logik boleh memacu anod jika isyarat kawalan lemah.

11.2 Sistem Amaran Dwi-Keadaan Mudah

Senario:Modul sensor memerlukan amaran visual: Hijau stabil untuk \"Normal\"