Dokumen Teknikal LED Hijau T-1 3mm Intensiti Cahaya 680-1900mcd - Voltan 2.7-3.8V - Kuasa 108mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk diod pemancar cahaya (LED) hijau berprestasi tinggi dalam pakej lubang-laluan standard T-1 (3mm). Peranti ini direka untuk aplikasi penunjuk dan pencahayaan tujuan umum yang memerlukan kecerahan tinggi, penggunaan kuasa rendah, dan prestasi yang boleh dipercayai. Kelebihan terasnya termasuk pematuhan RoHS, kecekapan cahaya yang tinggi, dan keserasian dengan litar pemacu arus rendah, menjadikannya sesuai untuk pelbagai elektronik pengguna, kawalan industri, dan penunjuk panel.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had operasi peranti ditakrifkan pada suhu ambien (T_A) 25°C. Arus hadapan berterusan maksimum ialah 30 mA, dengan arus hadapan puncak 100 mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Penyerakan kuasa maksimum ialah 108 mW. Julat suhu operasi adalah dari -30°C hingga +80°C, dan julat suhu penyimpanan adalah dari -40°C hingga +100°C. Untuk pematerian, kaki boleh menahan 260°C selama maksimum 5 saat apabila diukur 1.6mm dari badan LED.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi utama diukur pada T_A=25°C dan arus hadapan (I_F) 20 mA. Intensiti cahaya (I_V) berjulat dari minimum 680 mcd hingga tipikal 1900 mcd. Sudut pandangan (2θ_1/2) biasanya 40 darjah. Peranti memancarkan cahaya hijau dengan panjang gelombang pancaran puncak (λ_P) 523 nm dan panjang gelombang dominan (λ_d) berjulat dari 520 nm hingga 538 nm. Voltan hadapan (V_F) adalah antara 2.7V dan 3.8V, dengan nilai tipikal 3.3V. Arus songsang (I_R) adalah maksimum 10 μA pada voltan songsang (V_R) 5V. Adalah kritikal untuk ambil perhatian bahawa peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang; keadaan V_Radalah untuk ujian I_Rsahaja.

3. Spesifikasi Sistem Pengelasan (Binning)

LED dikelaskan kepada bin berdasarkan intensiti cahaya dan panjang gelombang dominan untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam aplikasi.

3.1 Pengelasan Intensiti Cahaya

Unit adalah dalam millicandelas (mcd) pada 20 mA. Dua bin utama ditakrifkan: Bin NP (680 mcd hingga 1150 mcd) dan Bin QR (1150 mcd hingga 1900 mcd). Toleransi ±15% digunakan pada setiap had bin.

3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan

Unit adalah dalam nanometer (nm) pada 20 mA. Lima bin ditakrifkan: G10 (520.0-523.0 nm), G11 (523.0-527.0 nm), G12 (527.0-531.0 nm), G13 (531.0-535.0 nm), dan G14 (535.0-538.0 nm). Toleransi ±1 nm digunakan pada setiap had bin.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus tidak disediakan dalam petikan teks, lengkung prestasi tipikal untuk LED sedemikian akan merangkumi hubungan antara arus hadapan (I_F) dan voltan hadapan (V_F), menunjukkan ciri eksponen diod. Lengkung penting lain akan memplot intensiti cahaya (I_V) terhadap arus hadapan (I_F), menunjukkan hubungan hampir linear dalam julat operasi. Kesan suhu ambien pada intensiti cahaya juga ketara, biasanya menunjukkan penurunan output apabila suhu meningkat. Lengkung taburan spektrum akan berpusat di sekitar puncak 523 nm dengan separuh lebar tipikal (Δλ) 35 nm, mentakrifkan ketulenan warna hijau.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti menggunakan pakej lubang-laluan T-1 (diameter 3mm) yang popular dengan kanta resap putih. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi adalah dalam milimeter, dengan toleransi umum ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Penonjolan maksimum resin di bawah flen ialah 1.0mm. Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki keluar dari badan pakej. Kanta resap membantu mencapai sudut pandangan yang lebih luas dan seragam berbanding kanta jernih.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Pembentukan dan Pengendalian Kaki

Pembentukan kaki mesti dilakukan pada suhu bilik biasa dansebelumproses pematerian. Bengkokan harus dibuat sekurang-kurangnya 1.6mm dari pangkal kanta LED. Pangkal bingkai kaki tidak boleh digunakan sebagai fulkrum semasa membengkok untuk mengelakkan pemindahan tekanan ke die dalaman dan ikatan wayar. Semasa pemasangan PCB, daya klink minimum harus digunakan.

6.2 Proses Pematerian

Jarak minimum 1.6mm mesti dikekalkan antara pangkal kanta dan titik pateri. Mencelup kanta ke dalam pateri mesti dielakkan untuk mengelakkan resapan epoksi naik, yang boleh menyebabkan masalah pematerian. Membetulkan kedudukan LED selepas pematerian juga dilarang. Syarat yang disyorkan adalah:

• Besi Pemateri:Suhu maksimum 400°C, masa maksimum 3 saat (sekali sahaja).
• Pematerian Gelombang:Pra-panas maksimum 120°C selama maksimum 60 saat, gelombang pateri pada maksimum 260°C selama maksimum 5 saat.

6.3 Penyimpanan dan Pembersihan

Untuk penyimpanan di luar pembungkusan asal, penggunaan dalam tempoh tiga bulan adalah disyorkan. Untuk penyimpanan lanjutan, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau persekitaran nitrogen. Jika pembersihan diperlukan, gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Aliran pembungkusan standard adalah: 1,000 keping setiap beg pembungkusan anti-statik. Sepuluh beg dibungkus ke dalam kotak dalaman, menjumlahkan 10,000 keping setiap kotak dalaman. Lapan kotak dalaman dibungkus ke dalam kotak penghantaran luar, menghasilkan jumlah 80,000 keping setiap kotak luar. Kod klasifikasi intensiti cahaya ditanda pada setiap beg pembungkusan untuk kebolehjejakan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa termasuk peranti automasi pejabat, peralatan komunikasi, dan perkakas rumah. Kecerahan tingginya menjadikannya sesuai untuk penunjuk status, lampu latar untuk panel dan suis, dan pencahayaan hiasan di mana isyarat hijau yang jelas diperlukan.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Litar

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila memacu berbilang LED secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap LED (Model Litar A). Memacu berbilang LED secara selari tanpa perintang individu (Model Litar B) boleh membawa kepada perbezaan kecerahan yang ketara disebabkan oleh variasi dalam voltan hadapan (V_F) setiap peranti. Nilai perintang siri boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_Bekalan- V_F) / I_F, di mana I_Fadalah arus pemacu yang dikehendaki (contohnya, 20mA).

8.3 Langkah Berjaga-jaga untuk Aplikasi Kritikal

Rujuk dengan pembekal sebelum menggunakan LED ini dalam aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan yang luar biasa, terutamanya di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, sistem perubatan, peranti keselamatan).

9. Nyahcas Elektrostatik (ESD) dan Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

LED adalah sensitif kepada nyahcas elektrostatik dan lonjakan voltan. Adalah disyorkan untuk menggunakan gelang pergelangan tangan atau sarung tangan anti-statik semasa mengendalikan. Semua peralatan, termasuk besi pemateri dan meja kerja, mesti dibumikan dengan betul. Elakkan menggunakan sebarang tekanan mekanikal pada kaki, terutamanya apabila peranti dipanaskan semasa pematerian.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama peranti ini dalam kelasnya termasuk julat intensiti cahaya tinggi (sehingga 1900 mcd) dari pakej T-1 standard, menawarkan kecerahan ketara dalam faktor bentuk biasa. Penggunaan teknologi InGaN (Indium Gallium Nitride) menyediakan pancaran hijau yang cekap. Struktur pengelasan yang ditakrifkan untuk kedua-dua intensiti dan panjang gelombang membolehkan pereka memilih bahagian untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna dan kecerahan yang ketat, mengurangkan keperluan untuk kalibrasi pasca pengeluaran.

11. Soalan Lazim (FAQ)

11.1 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa perintang siri?

Tidak. Mengoperasikan LED secara langsung dari sumber voltan tidak disyorkan kerana ia adalah peranti beroperasi arus. Variasi kecil dalam voltan hadapan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus, berpotensi melebihi penarafan maksimum dan memusnahkan LED. Perintang siri adalah penting untuk operasi yang stabil dan selamat.

11.2 Mengapa terdapat julat untuk intensiti cahaya (680-1900 mcd)?

Julat tersebut mewakili struktur pengelasan. Disebabkan variasi proses pembuatan, LED disusun (dikelaskan) selepas pengeluaran berdasarkan prestasi yang diukur. Lembaran data menentukan had minimum dan maksimum untuk bin yang tersedia (NP dan QR). Pereka harus mengambil kira toleransi ±15% dalam satu bin apabila mereka bentuk untuk tahap kecerahan tertentu.

11.3 Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

Panjang gelombang puncak (λ_P) adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum (523 nm untuk LED ini). Panjang gelombang dominan (λ_d) diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE dan mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang, apabila digabungkan dengan rujukan putih yang ditentukan, sepadan dengan warna LED. Ia adalah warna persepsi. Julat panjang gelombang dominan adalah 520-538 nm.

12. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario:Mereka bentuk panel status penunjuk berbilang untuk peralatan industri yang memerlukan 10 LED hijau yang seragam cerah.Langkah Reka Bentuk:1. Pilih LED dari bin intensiti cahaya yang sama (contohnya, QR) dan bin panjang gelombang dominan yang sempit (contohnya, G11) untuk konsistensi. 2. Bekalan kuasa ialah 5V DC. 3. Menggunakan V_Ftipikal 3.3V dan sasaran I_F20 mA, kira perintang siri: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohm. Perintang standard 82 Ohm atau 100 Ohm boleh digunakan, melaraskan arus sedikit. 4. Laksanakan Model Litar A, menggunakan satu perintang setiap LED. 5. Semasa susun atur PCB, pastikan jarak 1.6mm yang disyorkan antara badan LED dan pad pateri. 6. Ikuti profil pematerian gelombang dengan tepat. Pendekatan ini memastikan operasi yang boleh dipercayai dan penampilan seragam.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan 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 bentuk foton (cahaya). Warna (panjang gelombang) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. LED khusus ini menggunakan semikonduktor kompaun InGaN (Indium Gallium Nitride), yang direka untuk mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan pancaran cahaya hijau.

14. Trend Teknologi

Industri LED terus maju dalam kecekapan (lumen per watt), membolehkan kecerahan yang lebih tinggi pada penggunaan kuasa yang lebih rendah. Terdapat trend ke arah toleransi pengelasan yang lebih ketat untuk kedua-dua warna dan fluks untuk memenuhi permintaan aplikasi seperti paparan warna penuh dan pencahayaan seni bina di mana konsistensi adalah penting. Walaupun pakej lubang-laluan seperti T-1 kekal popular untuk prototaip, penggunaan hobi, dan aplikasi industri tertentu, pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) mendominasi pengeluaran volum tinggi kerana saiznya yang lebih kecil dan kesesuaian untuk pemasangan automatik. Teknologi InGaN asas untuk LED hijau dan biru adalah matang tetapi terus melihat peningkatan beransur-ansur dalam kecekapan dan kebolehpercayaan.