Lembaran Data LED Biru 3.1mm LTL1CHTBK5 - Dimensi 3.1mm Dia - Voltan 3.8V - Kuasa 120mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi teknikal untuk diod pemancar cahaya (LED) biru berkecekapan tinggi dan penggunaan kuasa rendah yang direka untuk pemasangan lubang tembus pada papan litar bercetak (PCB) atau panel. Peranti ini mempunyai pakej berdiameter 3.1mm dan menggunakan teknologi InGaN (Indium Gallium Nitride) untuk menghasilkan cahaya biru. Kelebihan terasnya termasuk keserasian dengan litar bersepadu kerana keperluan arus yang rendah dan pilihan pemasangan yang serba boleh, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi penunjuk dan lampu latar dalam elektronik pengguna, instrumentasi, dan peralatan elektronik kegunaan am.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (T_A) 25°C. Melebihi penarafan ini boleh menyebabkan kerosakan kekal.

• Pelesapan Kuasa (P_D):120 mW - Jumlah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan dengan selamat oleh peranti.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100 mA - Dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA - Arus hadapan berterusan maksimum.
• Julat Suhu Operasi:-25°C hingga +80°C.
• Julat Suhu Penyimpanan:-30°C hingga +100°C.
• Suhu Pateri Kaki:260°C selama 5 saat, diukur 1.6mm dari badan LED.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter prestasi utama diukur pada T_A=25°C dan arus ujian piawai (I_F) of 20mA.

• Luminous Intensity (I_V): mcd (Min), 880 mcd (Typ). This is the perceived brightness as measured by a sensor filtered to match the human eye's photopic response (CIE curve). A ±15% tolerance applies to the guaranteed value.
• Viewing Angle (2θ_/2): degrees (Typ). This is the full angle at which the luminous intensity drops to half of its axial (on-center) value.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): nm (Typ). The wavelength at which the spectral power output is highest.
• Dominant Wavelength (λ_d): nm (Typ). Derived from the CIE chromaticity diagram, this single wavelength best represents the perceived color of the LED.
• Spectral Line Half-Width (Δλ): nm (Typ). The width of the emission spectrum at half its maximum power, indicating color purity.
• Forward Voltage (V_F):.5V (Min), 3.8V (Typ) at I_F=20mA.
• Reverse Current (I_R): µA (Max) at a Reverse Voltage (V_R) of 5V.Important:Penting:

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama.

3.1 Binning Keamatan Bercahaya

Unit: mcd @ 20mA. Setiap bin mempunyai toleransi ±15% pada hadnya.

• K:310 - 400 mcd
• L:400 - 520 mcd
• M:520 - 680 mcd
• N:680 - 880 mcd
• P:880 - 1150 mcd
• Q:1150 - 1500 mcd

Kod bin ditanda pada setiap beg pembungkusan untuk pengenalan.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Unit: nm @ 20mA. Setiap bin mempunyai toleransi ±1nm.

• B08:465.0 - 470.0 nm
• B09:470.0 - 475.0 nm

4. Analisis Keluk Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam lembaran data (Keluk Ciri Elektrik/Optik Biasa pada halaman 4), trend berikut adalah tipikal untuk peranti sedemikian:

• Keluk I-V:Voltan hadapan (V_F) mempamerkan hubungan logaritma dengan arus hadapan (I_F), dengan voltan "lutut" ciri sekitar 3V sebelum meningkat lebih linear.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus: I_Vadalah berkadaran kasar dengan I_Fdalam julat operasi yang disyorkan tetapi mungkin tepu atau merosot pada arus yang sangat tinggi.
• Kebergantungan Suhu:Keamatan bercahaya biasanya berkurangan dengan peningkatan suhu simpang. Voltan hadapan juga mempunyai pekali suhu negatif (berkurang apabila suhu meningkat).
• Taburan Spektrum:Spektrum pancaran adalah keluk berbentuk loceng berpusat di sekitar panjang gelombang puncak (468 nm), dengan separuh lebar tipikal 25 nm.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini dibungkus dalam pakej kanta silinder lutsinar air dengan diameter 3.1mm. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (inci diberikan dalam kurungan).
• Toleransi umum adalah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Penonjolan maksimum resin di bawah flens adalah 1.0mm.
• Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki muncul dari badan pakej.

Pengenalpastian Kutub:Kaki yang lebih panjang adalah anod (positif), dan kaki yang lebih pendek adalah katod (negatif). Ini adalah konvensyen piawai untuk LED lubang tembus.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Pembentukan & Pengendalian Kaki

• Bengkokkan kaki pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED.Jangangunakan pangkal pakej sebagai fulkrum.
• Pembentukan kaki mesti dilakukan pada suhu bilik dansebelum soldering.
• Gunakan daya klink minimum semasa pemasangan PCB untuk mengelakkan tekanan mekanikal.

6.2 Proses Pateri

• Kekalkan jarak minimum 2mm dari pangkal kanta ke titik pateri. Elakkan merendam kanta dalam pateri.
• Elakkan menggunakan tekanan luaran pada kaki semasa LED panas akibat pateri.
• Reflow IR tidak sesuaiuntuk LED jenis lubang tembus ini.

Keadaan Pateri Disyorkan:

• Besi Pateri:Maks. 300°C untuk maks. 3 saat (sekali sahaja).
• Pateri Gelombang:Panaskan awal ke maks. 100°C untuk maks. 60 saat, kemudian gelombang pateri pada maks. 260°C untuk maks. 10 saat.

Suhu atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk kanta atau menyebabkan kegagalan bencana.

6.3 Pembersihan & Penyimpanan

• Pembersihan:Gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol jika perlu.
• Penyimpanan:Simpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan kelembapan relatif 70%. LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asal hendaklah digunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan lanjutan, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau persekitaran nitrogen.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

• Beg Pembungkusan: 1000, 500, atau 250 keping setiap beg.
• Karton Dalam: 10 beg setiap karton (jumlah 10,000 keping).
• Karton Luar: 8 karton dalam setiap karton luar (jumlah 80,000 keping).
• Nota: Dalam setiap lot penghantaran, hanya pek terakhir mungkin tidak penuh.

7.2 Nombor Bahagian

Nombor bahagian khusus yang diliputi oleh lembaran data ini ialahLTL1CHTBK5. Kanta adalah lutsinar air, sumber cahaya adalah InGaN, dan warna yang dipancarkan adalah biru.

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu berbilang LED secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap LED (Model Litar A). Memacu LED secara langsung secara selari (Model Litar B) tidak disyorkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (V_F) antara LED individu boleh menyebabkan perbezaan ketara dalam perkongsian arus dan, akibatnya, kecerahan yang dirasakan.

Nilai perintang bersiri (R_s) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_s= (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fadalah voltan hadapan tipikal (cth., 3.8V) dan I_Fadalah arus operasi yang dikehendaki (cth., 20mA).

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED ini terdedah kepada kerosakan daripada nyahcas elektrostatik. Langkah berjaga-jaga mesti diambil:

• Operator harus memakai gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik.
• Semua peralatan, meja kerja, dan rak penyimpanan mesti dibumikan dengan betul.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada kanta plastik akibat geseran pengendalian.

8.3 Skop Aplikasi & Amaran

LED ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa (pejabat, komunikasi, isi rumah). Ia tidak direka untuk aplikasi di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sokongan hayat perubatan, peranti keselamatan kritikal) tanpa perundingan terlebih dahulu dan kelayakan khusus.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan teknologi LED biru lama (cth., berdasarkan silikon karbida), LED berasaskan InGaN ini menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi dan penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk output cahaya tertentu. Diameter 3.1mm adalah piawai industri biasa, menawarkan keseimbangan yang baik antara output cahaya dan ruang papan. Pembeza utama adalah gabungan sudut pandangan yang agak sempit (30°), yang memberikan cahaya yang lebih diarahkan, dan ketersediaan binning tepat untuk kedua-dua keamatan dan panjang gelombang, membolehkan padanan warna dan kecerahan yang lebih ketat dalam aplikasi pelbagai LED.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λ_P)adalah panjang gelombang fizikal di mana output kuasa spektrum adalah maksimum (468 nm).Panjang Gelombang Dominan (λ_d)adalah nilai yang dikira (470 nm) dari sains warna yang paling mewakili warna panjang gelombang tunggal yang dirasakan oleh mata manusia. Untuk LED monokromatik seperti biru ini, mereka sering hampir tetapi tidak sama.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang bersiri?

No.Hubungan arus-voltan LED adalah eksponen. Peningkatan kecil dalam voltan melebihi voltan hadapannya boleh menyebabkan peningkatan arus yang sangat besar, berpotensi merosakkan. Perintang bersiri adalah penting untuk operasi yang stabil, selamat, dan boleh diramal dari sumber voltan.

10.3 Mengapa terdapat toleransi ±15% pada keamatan bercahaya?

Toleransi ini mengambil kira variasi normal dalam proses pembuatan dan pembungkusan semikonduktor. Sistem binning dilaksanakan untuk menyusun LED ke dalam kumpulan yang lebih ketat (cth., bin K, L, M) dalam variasi keseluruhan ini untuk memenuhi keperluan aplikasi khusus untuk konsistensi kecerahan.

10.4 Apakah maksud "serasi I.C."?

Ia bermaksud ciri elektrik LED, terutamanya keperluan arus hadapan rendahnya (cth., 20mA), menjadikannya sesuai untuk pemacu langsung oleh pin output banyak litar bersepadu (IC) piawai dan pengawal mikro, yang biasanya boleh menyumber atau menyerap arus dalam julat ini.

11. Contoh Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status yang memerlukan 10 penunjuk biru yang seragam cerah.

1. Pemilihan Binning:Nyatakan LED dari bin keamatan bercahaya yang sama (cth., semua dari Bin 'M') dan bin panjang gelombang dominan yang sama (cth., semua B09) untuk memastikan konsistensi visual.
2. Reka Bentuk Litar:Gunakan bekalan 5V. Kira perintang bersiri: R_s= (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 Ω. Perintang piawai 62 Ω atau 68 Ω akan sesuai. Laksanakan perintang ini secara bersiri dengansetiapdaripada 10 LED, menyambungkannya secara selari dari rel 5V.
3. Susun Atur & Pemasangan:Letakkan LED dengan panjang kaki sekurang-kurangnya 3mm sebelum membengkok untuk pelepasan tekanan. Pastikan pateri dilakukan mengikut garis panduan pateri gelombang, menjaga sentuhan besi atau gelombang >2mm dari kanta.
4. Pengurangan ESD:Pastikan talian pemasangan dilindungi ESD. Simpan dan kendalikan LED dalam pembungkusan asalnya sehingga sedia untuk digunakan.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED ini berdasarkan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif di mana mereka bergabung semula. Tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula ini dipancarkan sebagai foton (cahaya). Komposisi khusus aloi InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Untuk pancaran biru, nisbah indium kepada galium tertentu digunakan. Kanta epoksi lutsinar air berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor, membentuk pancaran output cahaya (sudut pandangan 30°), dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari pakej.

13. Trend & Perkembangan Industri

Walaupun ini adalah komponen lubang tembus piawai, teknologi InGaN asas terus berkembang. Trend dalam industri LED yang lebih luas termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Penambahbaikan berterusan dalam pertumbuhan epitaksial dan reka bentuk cip menghasilkan kecekapan bercahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik).
• Konsistensi Warna:Kemajuan dalam kawalan pembuatan dan algoritma binning membolehkan toleransi yang lebih ketat pada panjang gelombang dominan dan keamatan, penting untuk aplikasi seperti paparan warna penuh.
• Pembungkusan:Walaupun lubang tembus kekal popular untuk aplikasi tertentu, pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) mendominasi reka bentuk baru kerana tapak kaki yang lebih kecil dan kesesuaian untuk pemasangan automatik pick-and-place. Walau bagaimanapun, LED lubang tembus seperti ini mengekalkan relevan dalam aplikasi yang memerlukan keteguhan mekanikal yang lebih tinggi, prototaip manual yang lebih mudah, atau ciri optik khusus dari pakej jejarian.
• Kebolehpercayaan:Penambahbaikan dalam bahan (cth., resin epoksi, bingkai plumbum) dan teknik pembungkusan terus memanjangkan jangka hayat operasi dan kestabilan LED di bawah pelbagai keadaan persekitaran.