Lampu LED Biru Tersebar 3mm T-1 - Panjang Gelombang Puncak 468nm - Voltan Hadapan 3.0V - Penyerakan Kuasa 102mW - Lembaran Data Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk diod pemancar cahaya (LED) biru berkecekapan tinggi dalam pakej lubang tembus T-1 (3mm) yang popular. Peranti ini mempunyai kanta tersebar, yang memberikan taburan cahaya yang lebih lebar dan seragam berbanding kanta jernih, menjadikannya sesuai untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar di mana pencahayaan lembut dan tidak menyilaukan dikehendaki. Kelebihan utama LED ini termasuk pematuhannya kepada arahan RoHS, menunjukkan ia dihasilkan tanpa penggunaan bahan berbahaya seperti plumbum, penggunaan kuasa yang rendah, dan kebolehpercayaan yang tinggi. Ia direka untuk pemasangan serba boleh pada papan litar bercetak (PCB) atau panel dan serasi dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC) kerana keperluan arusnya yang rendah.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Penarafan ini dinyatakan pada suhu ambien (T_A) 25°C dan tidak boleh dilampaui di bawah sebarang keadaan operasi.

• Penyerakan Kuasa (P_D):102 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh diserakkan oleh LED sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA. Ini adalah arus maksimum yang dibenarkan di bawah keadaan berdenyut, ditakrifkan pada kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms. Ia jauh lebih tinggi daripada penarafan DC, membenarkan kilasan intensiti tinggi yang singkat.
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA. Ini adalah arus hadapan berterusan maksimum yang disyorkan untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai.
• Penurunan Arus:Penurunan linear 0.5 mA/°C dari 30°C. Untuk suhu ambien melebihi 30°C, arus hadapan DC maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan kepanasan berlebihan.
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +80°C. Peranti dijamin berfungsi dalam julat suhu ambien ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti boleh disimpan tanpa degradasi dalam had ini.
• Suhu Paterian Kaki:260°C selama 5 saat, diukur 2.0mm (0.8\") dari badan LED. Ini mentakrifkan profil haba yang boleh diterima untuk proses paterian tangan atau gelombang.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini diukur pada T_A=25°C dan I_F=20mA, iaitu keadaan ujian piawai. Ia mentakrifkan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Bercahaya (I_V):85 (Min), 180 (Tip), 520 (Maks) mcd. Ini adalah ukuran kecerahan yang dirasakan oleh LED kepada mata manusia, diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung respons fotopik CIE. Julat yang luas menunjukkan sistem pembin digunakan (diterangkan dalam Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):45° (Tip). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh nilainya pada paksi tengah (0°). Kanta tersebar mencipta sudut pandangan lebar ini.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):468 nm (Tip). Ini adalah panjang gelombang di mana keluaran kuasa optik adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):465 nm (Min), 475 nm (Maks). Ini diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal yang paling baik mentakrifkan warna yang dirasakan (biru) LED. Ia juga tertakluk kepada pembin.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):20 nm (Tip). Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):3.0 V (Tip), 3.4 V (Maks). Susut voltan merentasi LED apabila didorong pada 20mA.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (Maks) pada V_R=5V. LED tidak direka untuk operasi songsang; parameter ini hanya untuk pencirian kebocoran.
• Kapasitans (C):40 pF (Tip) pada V_F=0V, f=1 MHz. Ini adalah kapasitans simpang, relevan untuk aplikasi pensuisan berkelajuan tinggi.

3. Spesifikasi Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi dalam kecerahan dan warna untuk aplikasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi kriteria prestasi minimum tertentu.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Unit: mcd @ 20mA. Toleransi untuk setiap had bin adalah ±15%.

• Bin E: 85 – 110 mcd
• Bin F: 110 – 140 mcd
• Bin G: 140 – 180 mcd
• Bin H: 180 – 240 mcd
• Bin J: 240 – 310 mcd
• Bin K: 310 – 400 mcd
• Bin L: 400 – 520 mcd

Kod bin khusus untuk keamatan bercahaya ditanda pada pembungkusan produk.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Unit: nm @ 20mA. Toleransi untuk setiap had bin adalah ±1 nm.

• Bin B08: 465 – 470 nm
• Bin B09: 470 – 475 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus dirujuk dalam lembaran data (Rajah.1, Rajah.6), lengkung tipikal untuk LED sedemikian menggambarkan hubungan utama:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen antara arus hadapan dan voltan hadapan. Voltan lutut adalah sekitar 2.8V-3.0V untuk LED biru.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Kecerahan meningkat secara linear dengan arus sehingga satu titik, selepas itu kecekapan mungkin jatuh disebabkan pemanasan.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Keluaran bercahaya biasanya berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Faktor penurunan 0.5 mA/°C digunakan untuk menguruskan kesan haba ini.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif berbanding panjang gelombang, menunjukkan puncak sekitar 468nm dengan separuh lebar tipikal 20nm.
• Corak Sudut Pandangan:Plot kutub menunjukkan ciri taburan Lambertian atau hampir-Lambertian bagi kanta tersebar, dengan keamatan mengecil kepada separuh pada ±22.5° dari paksi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini dibungkus dalam pakej T-1 piawai dengan kanta tersebar diameter 3mm. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (inci disediakan dalam kurungan).
• Toleransi piawai adalah ±0.25mm (±0.010\") melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Penonjolan maksimum resin di bawah flen adalah 1.0mm (0.04\").
• Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki muncul dari badan pakej.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Untuk LED lubang tembus, katod biasanya dikenal pasti oleh titik rata pada pinggir kanta, kaki yang lebih pendek, atau takuk pada flen. Rajah lembaran data harus dirujuk untuk penandaan polarity khusus komponen ini. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Pembentukan Kaki

• Lenturan mesti dilakukan pada titik sekurang-kurangnya 3 mm dari pangkal kanta LED.
• Pangkal bingkai kaki tidak boleh digunakan sebagai fulkrum semasa lenturan.
• Pembentukan kaki mesti dilakukan pada suhu bilik dansebelumproses paterian.
• Semasa pemasangan PCB, gunakan daya kancing minimum yang diperlukan untuk mengelakkan tekanan mekanikal berlebihan pada pakej LED.

6.2 Proses Paterian

Kritikal:Jarak minimum 3 mm mesti dikekalkan dari pangkal kanta ke titik paterian. Mencelup kanta ke dalam pateri mesti dielakkan untuk mengelakkan epoksi naik ke atas bingkai kaki, yang boleh menyebabkan masalah paterian.

Keadaan Disyorkan:

• Besi Pateri:Suhu: 300°C Maks. Masa: 3 saat Maks. (paterian satu kali sahaja).
• Paterian Gelombang:Pra-panas: 100°C Maks. selama 60 saat Maks. Gelombang Pateri: 260°C Maks. selama 5 saat Maks.

Nota Penting:Suhu dan/atau masa paterian yang berlebihan boleh menyebabkan ubah bentuk kanta LED atau kegagalan katastrofik. Paterian aliran balik inframerah (IR) adalahtidakproses yang sesuai untuk jenis LED lubang tembus ini.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan, gunakan hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol.

6.4 Penyimpanan

• Persekitaran penyimpanan yang disyorkan tidak boleh melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif.
• LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asal pelindung kelembapan harus digunakan dalam tempoh tiga bulan.
• Untuk penyimpanan lanjutan di luar pembungkusan asal, simpan dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam pengering yang disucikan nitrogen.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus dalam beg anti-statik untuk mencegah kerosakan nyahcas elektrostatik (ESD).

• Beg Pembungkusan: 1000, 500, atau 250 keping setiap beg.
• Karton Dalam: 10 beg pembungkusan 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 akhir mungkin mengandungi kuantiti tidak penuh.

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memandu berbilang LED secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang pembatas arus individu secara bersiri dengan setiap LED (Model Litar A). Memandu berbilang LED secara selari dari sumber voltan tunggal dengan perintang kongsi (Model Litar B) tidak disyorkan, kerana variasi kecil dalam voltan hadapan (V_F) setiap LED akan menyebabkan perbezaan ketara dalam arus dan, akibatnya, kecerahan.

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED ini mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik. Langkah berjaga-jaga berikut mesti dipatuhi semasa pengendalian dan pemasangan:

• Operator harus memakai tali 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 di kawasan kerja.

8.3 Skop dan Batasan Aplikasi

LED ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa, termasuk peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Ia tidak direka atau diperakui khusus untuk aplikasi di mana kebolehpercayaan tinggi adalah kritikal kepada keselamatan, seperti dalam penerbangan, pengangkutan, kawalan trafik, sistem perubatan/penyokong nyawa, atau peranti keselamatan. Untuk aplikasi sedemikian, perundingan dengan pengeluar untuk komponen yang diperakui sesuai adalah wajib.

9. Perbandingan Teknikal dan Pertimbangan Reka Bentuk

Berbanding LED T-1 kanta jernih, versi tersebar ini menawarkan corak cahaya yang jauh lebih lebar dan lembut, menghapuskan kesan \"titik panas\". Ini menjadikannya lebih unggul untuk penunjuk panel di mana pandangan dari pelbagai sudut diperlukan. Panjang gelombang biru 468nm adalah pilihan biasa untuk penunjuk status, lampu latar, dan pencahayaan hiasan. Pereka mesti mempertimbangkan pengurusan haba dengan teliti, terutamanya apabila beroperasi berhampiran penarafan arus maksimum atau dalam suhu ambien tinggi, menggunakan lengkung penurunan yang disediakan. Voltan hadapan ~3.0V memerlukan voltan pemacu lebih tinggi daripada yang diperlukan untuk LED merah atau hijau piawai, yang mesti diambil kira dalam reka bentuk bekalan kuasa.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya memandu LED ini terus dari bekalan 5V?

J: Tidak boleh. Dengan V_Ftipikal 3.0V pada 20mA, perintang pembatas arus bersiri diperlukan. Menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Untuk bekalan 5V dan sasaran 20mA: R = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100 Ω. Perintang 100Ω (atau nilai piawai terdekat) mesti digunakan.

S: Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

J: Panjang Gelombang Puncak (λ_P) adalah panjang gelombang fizikal keluaran kuasa spektrum tertinggi. Panjang Gelombang Dominan (λ_d) adalah nilai dikira berdasarkan persepsi warna manusia (carta CIE) yang paling mewakili warna yang dirasakan. Untuk LED monokromatik seperti biru ini, ia sering hampir tetapi tidak sama.

S: Mengapa perintang berasingan diperlukan untuk setiap LED secara selari?

J: Voltan hadapan LED boleh berbeza sedikit dari unit ke unit, walaupun dalam bin yang sama. Tanpa perintang individu, LED dengan V_Fyang lebih rendah akan menarik arus yang tidak seimbang, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan tekanan berlebihan yang berpotensi pada LED V_F units.

S: Adakah LED ini sesuai untuk pencahayaan dalaman automotif?

J: Walaupun ia mungkin berfungsi, lembaran data piawai ini tidak menunjukkan kelayakan untuk julat suhu lanjutan, getaran, dan piawaian kebolehpercayaan yang diperlukan untuk aplikasi automotif. Komponen yang diperakui khusus kepada piawaian gred automotif (cth., AEC-Q102) harus digunakan untuk tujuan sedemikian.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk berbilang untuk sejenis peralatan ujian. Empat LED status biru diperlukan untuk menunjukkan mod operasi berbeza (Siap Sedia, Menguji, Lulus, Gagal). Kecerahan seragam adalah kritikal untuk pengalaman pengguna.

Pelaksanaan Reka Bentuk:

1. Litar:Gunakan pin GPIO mikropengawal untuk memandu setiap LED. Setiap pin akan disambungkan ke perintang pembatas arus 100Ω, kemudian ke anod LED. Katod LED akan disambungkan ke bumi.
2. Pemilihan Komponen:Tentukan LED dari bin keamatan bercahaya yang sama (cth., Bin G: 140-180 mcd) dan bin panjang gelombang dominan yang sama (cth., B08: 465-470nm) untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan pada panel.
3. Susun Atur:Letakkan LED pada PCB dengan jejari lentur minimum 3mm yang disyorkan untuk kaki. Pastikan titik paterian pada PCB sekurang-kurangnya 3mm dari badan LED.
4. Perisian:Pandu pin GPIO tinggi (cth., 3.3V atau 5V) untuk menghidupkan LED masing-masing. Perintang 100Ω akan menetapkan arus kepada kira-kira (3.3V-3.0V)/100Ω = 3mA atau (5V-3.0V)/100Ω = 20mA, bergantung pada voltan bekalan, memberikan pencahayaan selamat dan terkawal.

12. Prinsip Operasi

Diod pemancar cahaya adalah peranti simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan. Dalam LED khusus ini, bahan semikonduktor (biasanya berasaskan indium galium nitrida, InGaN) direkayasa supaya tenaga ini dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya) dengan panjang gelombang dalam spektrum biru (~468 nm). Kanta epoksi tersebar yang mengelilingi cip semikonduktor mengandungi zarah penyerakan yang merawak arah foton yang dipancarkan, mencipta sudut pandangan yang lebar dan seragam berbanding pancaran sempit.

13. Trend Teknologi

Pembangunan LED biru berkecekapan tinggi, yang mana Hadiah Nobel dalam Fizik dianugerahkan pada 2014, adalah kejayaan asas yang membolehkan pencahayaan LED putih (melalui penukaran fosfor) dan paparan warna penuh. Trend semasa dalam LED jenis penunjuk seperti ini memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan (lebih banyak keluaran cahaya per watt), penambahbaikan konsistensi warna melalui pembin yang lebih ketat, dan peningkatan kebolehpercayaan. Terdapat juga dorongan berterusan untuk pengecilan (lebih kecil daripada T-1) dan integrasi LED ke dalam pakej peranti pemasangan permukaan (SMD), yang mendominasi barisan pemasangan automatik moden. Walau bagaimanapun, LED lubang tembus kekal relevan untuk prototaip, penggunaan pendidikan, kerja pembaikan, dan aplikasi yang memerlukan pemasangan mekanikal yang kukuh.