Dokumen Teknikal LTL17KCGM4J LED Hijau - Pakej T-1 - Panjang Gelombang 518nm - Voltan 3.2V - Kuasa 108mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTL17KCGM4J ialah lampu LED lubang-lalui berkecekapan tinggi yang direka untuk penunjuk status dan pencahayaan dalam pelbagai aplikasi elektronik. Ia mempunyai pakej diameter T-1 (3mm) yang popular dengan kanta putih tersebar, memberikan sudut pandangan yang luas dan taburan cahaya seragam. Peranti ini menggunakan teknologi InGaN untuk menghasilkan cahaya hijau dengan panjang gelombang dominan tipikal 518nm.

1.1 Kelebihan Teras

• Penggunaan Kuasa Rendah & Kecekapan Tinggi:Memberikan keamatan pencahayaan tinggi dengan penggunaan kuasa yang minimum.
• Pematuhan Alam Sekitar:Bebas plumbum dan mematuhi sepenuhnya arahan RoHS.
• Pakej Standard:Bentuk T-1 memastikan keserasian dengan susun atur PCB sedia ada dan proses pembuatan.
• Kanta Tersebar:Kanta putih tersebar menawarkan sudut pandangan yang luas dan seragam iaitu 40 darjah, sesuai untuk aplikasi penunjuk.

1.2 Pasaran Sasaran

LED ini sesuai untuk pelbagai aplikasi merentasi pelbagai industri, termasuk:

• Peralatan Komunikasi
• Peranti Periferal Komputer
• Elektronik Pengguna
• Perkakas Rumah
• Kawalan dan Instrumentasi Perindustrian

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (Pd):108 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh LED sebagai haba.
• Arus Kehadapan DC (IF):30 mA berterusan. Peranti harus dipacu pada atau di bawah arus ini untuk operasi yang boleh dipercayai.
• Arus Kehadapan Puncak:100 mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Voltan Songsang (VR):5 V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C. LED dijamin berfungsi dalam julat suhu persekitaran ini.
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C.
• Suhu Pateri Kaki:260°C untuk maksimum 5 saat pada jarak 2.0mm dari badan LED.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Parameter ini diukur pada suhu persekitaran (TA) 25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Pencahayaan (Iv):Julat dari 680 mcd (min) hingga 3200 mcd (maks) pada arus kehadapan (IF) 20 mA. Nilai tipikal ialah 1500 mcd. Perhatikan bahawa toleransi ujian ±15% terpakai pada nilai-nilai ini.
• Voltan Kehadapan (VF):Biasanya 3.2V, dengan julat dari 2.9V hingga 3.6V pada IF=20mA. Parameter ini adalah penting untuk mereka bentuk perintang pembatas arus dalam litar pemacu.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):40 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan pencahayaan jatuh kepada separuh daripada nilai paksi (on-axis).
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Warna utama yang dilihat oleh mata manusia. Untuk produk ini, ia dibin dari 514nm hingga 527nm, dengan sasaran tipikal 518nm.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λP):Kira-kira 515nm, iaitu panjang gelombang pada titik tertinggi dalam spektrum pancaran LED.
• Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ):35 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Arus Songsang (IR):10 μA maksimum apabila voltan songsang 5V dikenakan. LED tidak direka untuk operasi songsang.

3. Spesifikasi Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. LTL17KCGM4J menggunakan sistem binning dua dimensi.

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

Bin ditakrifkan oleh nilai keamatan pencahayaan minimum dan maksimum pada 20mA. Toleransi untuk setiap had bin adalah ±15%.

• Bin NP:680 mcd (Min) hingga 1150 mcd (Maks)
• Bin QR:1150 mcd (Min) hingga 1900 mcd (Maks)
• Bin ST:1900 mcd (Min) hingga 3200 mcd (Maks)

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Bin ditakrifkan oleh julat panjang gelombang tertentu pada 20mA. Toleransi untuk setiap had bin adalah ±1nm.

• G07:514.0 nm hingga 516.0 nm
• G08:516.0 nm hingga 518.0 nm
• G09:518.0 nm hingga 520.0 nm
• G10:520.0 nm hingga 523.0 nm
• G11:523.0 nm hingga 527.0 nm

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak diterangkan dalam teks yang diberikan, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian akan termasuk:

4.1 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Arus Kehadapan

Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus kehadapan. Ia biasanya linear pada arus yang lebih rendah tetapi mungkin tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan haba dan penurunan kecekapan.

4.2 Voltan Kehadapan vs. Arus Kehadapan

Lengkung ciri IV ini bersifat eksponen. Voltan kehadapan yang ditentukan (cth., 3.2V tip.) adalah satu titik pada lengkung ini pada 20mA.

4.3 Keamatan Pencahayaan Relatif vs. Suhu Persekitaran

Output cahaya LED berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Lengkung ini adalah penting untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.

4.4 Taburan Spektrum

Graf yang menunjukkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, memuncak sekitar 515nm dengan lebar ciri (35 nm FWHM).

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Garis Besar

LED mematuhi pakej bulat lubang-lalui standard T-1 (3mm). Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (inci).
• Toleransi adalah ±0.25mm (.010") melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Penonjolan resin maksimum di bawah flens adalah 1.0mm (.04").
• Jarak kaki diukur di mana kaki keluar dari badan pakej.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Biasanya, kaki yang lebih panjang menandakan anod (positif), dan kaki yang lebih pendek menandakan katod (negatif). Katod juga mungkin ditunjukkan oleh titik rata pada flens kanta LED.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Keadaan Penyimpanan

Untuk jangka hayat rak yang optimum, simpan LED dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan kelembapan relatif 70%. Jika dikeluarkan dari beg penghalang kelembapan asal, gunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan yang lebih lama, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau persekitaran nitrogen.

6.2 Pembentukan Kaki

• Bengkokkan kaki pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED.
• Jangan gunakan badan LED sebagai fulkrum.
• Lakukan pembentukan pada suhu bilik dan sebelum proses pateri.
• Gunakan daya cengkaman minimum semasa pemasangan PCB untuk mengelakkan tekanan mekanikal.

6.3 Proses Pateri

Peraturan Kritikal:Kekalkan jarak minimum 2mm dari pangkal kanta epoksi ke titik pateri. Jangan sekali-kali rendam kanta dalam pateri.

• Pateri Tangan (Besi):Suhu maksimum 350°C untuk tidak lebih daripada 3 saat setiap kaki.
• Pateri Gelombang:
  • Pra-panas: Maksimum 100°C sehingga 60 saat.
  • Gelombang Pateri: Maksimum 260°C sehingga 5 saat.
• Penting:Pateri refluks IR TIDAK sesuai untuk produk LED lubang-lalui ini. Haba atau masa yang berlebihan akan merosakkan kanta epoksi atau die semikonduktor.

6.4 Pembersihan

Jika perlu, bersihkan hanya dengan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol (IPA).

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Produk ini tersedia dalam pelbagai konfigurasi pembungkusan:

• Pakej Unit:1000, 500, 200, atau 100 keping setiap beg pembungkusan penghalang kelembapan.
• Karton Dalaman:Mengandungi 10 beg pembungkusan (cth., 10,000 keping jika menggunakan beg 1000pc).
• Karton Luar (Lot Penghantaran):Mengandungi 8 karton dalaman (cth., 80,000 keping). Pakej terakhir dalam lot mungkin tidak penuh.

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti yang dipacu arus. Untuk memastikan kecerahan seragam dan mencegah kerosakan:

• Sentiasa gunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap LED.Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF adalah voltan kehadapan LED dan IF adalah arus kehadapan yang dikehendaki (cth., 20mA).
• Elakkan menyambungkan berbilang LED secara langsung secara selaritanpa perintang individu. Variasi kecil dalam ciri voltan kehadapan (VF) antara LED boleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan potensi arus berlebihan dalam satu peranti (seperti yang digambarkan dalam Litar B datasheet). Kaedah yang disyorkan adalah menggunakan perintang siri untuk setiap cabang LED (Litar A).

8.2 Pengurusan Haba

Walaupun pelesapan kuasa adalah rendah (108mW maks), reka bentuk yang betul adalah perlu untuk kebolehpercayaan:

• Perhatikan penurunan arus kehadapan DC sebanyak 0.45 mA/°C di atas suhu persekitaran 30°C. Ini bermakna arus berterusan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat.
• Pastikan jarak yang mencukupi antara LED dan komponen lain yang menjana haba pada PCB.

8.3 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED terdedah kepada kerosakan daripada nyahcas elektrostatik. Laksanakan perkara berikut di kawasan pengendalian dan pemasangan:

• Gunakan gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik.
>
• Pastikan semua peralatan, stesen kerja, dan rak penyimpanan dibumikan dengan betul.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada kanta plastik.
• Kekalkan latihan dan pensijilan ESD untuk semua kakitangan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LTL17KCGM4J menawarkan kelebihan khusus dalam pasaran LED lubang-lalui:

• Konsistensi Panjang Gelombang:Sistem binning yang ketat untuk panjang gelombang dominan (±1nm setiap bin) memastikan konsistensi warna yang unggul dalam aplikasi yang memerlukan berbilang LED, berbanding dengan bahagian yang mempunyai toleransi yang lebih longgar.
• Pilihan Keamatan Tinggi:Ketersediaan bin ST berkeamatan tinggi (sehingga 3200 mcd) menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan tinggi atau di mana cahaya mungkin dilemahkan oleh penapis atau penyebar.
• Pembungkusan Teguh:Pakej T-1 standard dengan kanta tersebar menyediakan faktor bentuk mekanikal yang terbukti, boleh dipercayai dengan ciri pandangan yang baik.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah nilai perintang yang perlu saya gunakan dengan bekalan 5V?

Menggunakan voltan kehadapan tipikal (VF=3.2V) dan arus sasaran 20mA (0.02A): R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohm. Perintang standard 91 Ohm atau 100 Ohm adalah sesuai. Sentiasa kira berdasarkan VF maksimum dari datasheet (3.6V) untuk memastikan arus tidak melebihi had di bawah keadaan paling teruk.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada 30mA secara berterusan?

Ya, 30mA adalah penarafan arus DC berterusan maksimum mutlak pada 25°C. Walau bagaimanapun, untuk kebolehpercayaan jangka panjang dan mengambil kira kenaikan suhu, selalunya dinasihatkan untuk beroperasi pada arus yang lebih rendah, seperti 20mA. Jika beroperasi pada 30mA, pastikan suhu persekitaran jauh di bawah 85°C dan pertimbangkan faktor penurunan.

10.3 Mengapakah perintang siri diperlukan jika bekalan kuasa saya adalah arus malar?

Jika anda menggunakan pemacu arus malar khusus yang ditetapkan dengan betul, perintang siri tidak diperlukan dan mungkin merugikan. Perintang adalah penting apabila menggunakan sumber voltan malar (seperti bateri atau pengatur voltan) untuk menghadkan arus kepada nilai yang selamat.

10.4 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin keamatan pencahayaan pada beg?

Kod bin (cth., ST, QR, NP) yang dicetak pada beg pembungkusan sepadan dengan julat keamatan pencahayaan LED di dalamnya. Ini membolehkan pereka memilih gred kecerahan yang sesuai untuk aplikasi mereka dan memastikan konsistensi dalam satu pusingan pengeluaran.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk panel penunjuk status untuk unit kawalan perindustrian. Panel memerlukan 10 LED penunjuk hijau untuk menunjukkan status "sistem aktif". Unit ini dikuasakan oleh rel 12V, dan persekitaran operasi boleh mencapai 50°C.

Langkah-langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Disebabkan suhu persekitaran yang tinggi (50°C), kurangkan arus maksimum. Penurunan dari 30°C: (50°C - 30°C) * 0.45 mA/°C = 9 mA penurunan. Arus maksimum pada 50°C ≈ 30mA - 9mA = 21mA. Memilih 18mA memberikan margin keselamatan yang baik sambil mengekalkan kecerahan.
2. Pengiraan Perintang:Gunakan VF maks (3.6V) untuk kebolehpercayaan. R = (12V - 3.6V) / 0.018A ≈ 467 Ohm. Gunakan nilai standard terdekat, 470 Ohm.
3. Topologi Litar:Letakkan setiap LED dengan perintang 470Ω sendiri secara bersiri, dan sambungkan semua 10 pasangan LED-perintang ini secara selari kepada bekalan 12V. Ini memastikan arus yang sama melalui setiap LED walaupun terdapat variasi VF.
4. Pemilihan Bin:Untuk penampilan seragam, nyatakan satu bin keamatan pencahayaan (cth., QR) dan satu bin panjang gelombang dominan (cth., G08 untuk 518nm) dari pembekal.
5. Susun Atur:Ikut peraturan jarak pateri minimum 2mm pada susun atur PCB. Berikan jarak sedikit antara LED untuk mencegah pemanasan setempat.

12. Prinsip Operasi

LTL17KCGM4J adalah sumber cahaya semikonduktor berdasarkan cip Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif semikonduktor. Pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus bahan InGaN menentukan tenaga jurang jalur, yang seterusnya menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, hijau pada kira-kira 518nm. Pakej epoksi berfungsi untuk melindungi cip, bertindak sebagai kanta untuk membentuk output cahaya, dan termasuk bahan penyebar untuk meluaskan sudut pandangan.

13. Trend Teknologi

Walaupun LED lubang-lalui kekal penting untuk prototaip, pembaikan, dan aplikasi warisan atau kebolehpercayaan tinggi tertentu, trend industri yang lebih luas telah beralih dengan ketara ke arah pakej peranti permukaan-pasang (SMD) seperti 0603, 0805, dan 2835. LED SMD menawarkan kelebihan dalam pemasangan automatik, penjimatan ruang papan, dan selalunya prestasi haba yang lebih baik. Walau bagaimanapun, LED lubang-lalui seperti pakej T-1 terus relevan kerana kemudahan pengendalian manual, keteguhan dalam persekitaran getaran tinggi, dan kesesuaian yang sangat baik untuk papan roti dan tujuan pendidikan. Teknologi dalam cip itu sendiri terus berkembang, dengan penyelidikan berterusan memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan (lumen per watt), pemulihan warna, dan jangka hayat.