Lembaran Data LED Merah T-1 3mm LTL42EKEKNN - Badan 5mm - 2.4V - 75mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED merah berkecekapan tinggi dan penggunaan kuasa rendah dalam pakej lubang laluan T-1 (3mm) diameter yang popular. Peranti ini menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) sebagai sumber cahaya, disalut dalam kanta jernih air. Ia direka untuk pemasangan serbaguna pada papan litar bercetak (PCB) atau panel dan serasi dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC) kerana keperluan arusnya yang rendah. Aplikasi utama termasuk penunjuk status, lampu latar, dan pencahayaan tujuan umum dalam elektronik pengguna, peralatan pejabat, dan peranti komunikasi di mana penunjuk merah terang yang boleh dipercayai diperlukan.

2. Analisis Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Peranti ini dinilai untuk beroperasi dalam had persekitaran dan elektrik yang ketat untuk memastikan kebolehpercayaan dan mencegah kegagalan bencana. Penyerakan kuasa maksimum ialah 75 mW pada suhu ambien (T) 25°C. Arus terus hadapan tidak boleh melebihi 30 mA secara berterusan. Untuk operasi berdenyut, arus hadapan puncak 90 mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu: kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms. Peranti ini boleh menahan voltan songsang sehingga 5 V. Julat suhu operasi dan penyimpanan ditetapkan dari -40°C hingga +100°C. Untuk pematerian, kaki boleh dikenakan suhu 260°C selama maksimum 5 saat, dengan syarat titik pateri sekurang-kurangnya 1.6mm (0.063") dari badan LED. Faktor penurunan nilai kritikal 0.4 mA/°C digunakan untuk arus terus hadapan bagi suhu ambien melebihi 50°C, bermakna arus berterusan yang dibenarkan berkurangan secara linear apabila suhu meningkat._A2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter prestasi utama diukur pada T=25°C dan arus operasi (I) 20 mA. Keamatan bercahaya (I) mempunyai nilai tipikal 880 milikandela (mcd), dengan minimum 310 mcd, menunjukkan kemungkinan binning. Sudut pandangan (2θ1/2), ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan jatuh kepada separuh nilai paksi, ialah 22 darjah, ciri LED T-1 standard dengan pancaran sempit. Panjang gelombang pancaran puncak (λ) ialah 632 nm, manakala panjang gelombang dominan (λ), yang menentukan warna yang dilihat, ialah 624 nm. Lebar separuh garis spektrum (Δλ) ialah 20 nm. Voltan hadapan (V) biasanya berukuran 2.4V, dengan maksimum 2.4V pada 20mA. Arus songsang (I) adalah maksimum 100 μA pada 5V pincang songsang, dan kapasitans simpang (C) ialah 40 pF diukur pada pincang sifar dan 1 MHz.

3. Penjelasan Sistem Binning_AProduk ini dikelaskan mengikut dua parameter utama: keamatan bercahaya dan panjang gelombang dominan. Binning ini memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran dan membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan atau warna tertentu._F3.1 Binning Keamatan Bercahaya_VKeamatan bercahaya dikategorikan kepada bin dengan toleransi 15% pada setiap had. Bin yang dirujuk untuk produk ini ialah KL (310-520 mcd) dan MN (520-880 mcd). Bin lebih tinggi seperti PQ (880-1500 mcd) dan RS (1500-2500 mcd) disenaraikan untuk rujukan, menunjukkan keupayaan platform teknologi, walaupun mungkin tidak tersedia untuk nombor bahagian khusus ini. Kod bin ditanda pada setiap beg pembungkusan untuk kebolehjejakan._{3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan}Panjang gelombang dominan, yang menentukan nuansa merah yang tepat, dibin dalam langkah kira-kira 4nm dengan toleransi ±1nm setiap bin. Bin yang disenaraikan ialah H27 (613.5-617.0 nm), H28 (617.0-621.0 nm), H29 (621.0-625.0 nm), H30 (625.0-629.0 nm), dan H31 (629.0-633.0 nm). Nilai tipikal 624 nm berada dalam bin H29._P4. Analisis Lengkung Prestasi_dLembaran data merujuk kepada lengkung ciri tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan standard. Ini biasanya termasuk hubungan antara arus hadapan (I) dan voltan hadapan (V), yang menunjukkan ciri I-V eksponen diod. Lengkung penting lain menggambarkan keamatan bercahaya relatif berbanding suhu ambien, menggambarkan pekali suhu negatif output cahaya biasa dalam LED—output berkurangan apabila suhu meningkat. Lengkung standard ketiga menunjukkan keamatan bercahaya relatif berbanding arus hadapan, menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin tepu atau merosot pada arus yang sangat tinggi. Lengkung taburan spektrum akan menunjukkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar puncak 632 nm dengan lebar separuh 20 nm yang dinyatakan._F5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan_RPeranti ini mematuhi dimensi pakej LED bulat T-1 (3mm) standard. Nota mekanikal utama termasuk: semua dimensi dalam milimeter (dengan inci dalam kurungan), dengan toleransi umum ±0.25mm (0.010") melainkan dinyatakan sebaliknya. Resin di bawah flens mungkin menonjol sehingga 1.0mm (0.04") maksimum. Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki muncul dari badan pakej, yang penting untuk susun atur PCB.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan. Kaki mesti dibentuk pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED, tanpa menggunakan pangkal bingkai kaki sebagai fulkrum. Pembentukan mesti dilakukan pada suhu bilik dan sebelum pematerian. Semasa pemasangan PCB, daya klink minimum harus digunakan. Untuk pematerian, jarak minimum 2mm mesti dikekalkan dari pangkal kanta ke titik pateri. Kanta tidak boleh direndam dalam pateri. Keadaan yang disyorkan ialah: untuk besi pateri, suhu maksimum 300°C selama tidak lebih daripada 3 saat (sekali sahaja); untuk pematerian gelombang, pra-panaskan hingga maksimum 100°C sehingga 60 saat, diikuti oleh gelombang pateri pada maksimum 260°C sehingga 10 saat. Penyusunan semula inframerah (IR) dinyatakan secara jelas sebagai tidak sesuai untuk produk jenis lubang laluan ini. Suhu atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk kanta atau menyebabkan kegagalan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan standard adalah seperti berikut: LED dibungkus dalam beg yang mengandungi 1000, 500, atau 250 keping. Sepuluh beg ini diletakkan ke dalam kotak dalaman, menjumlahkan 10,000 keping. Lapan kotak dalaman dibungkus ke dalam kotak penghantaran luar, menghasilkan jumlah 80,000 keping setiap kotak luar. Dinyatakan bahawa dalam lot penghantaran, hanya bungkusan akhir yang mungkin mengandungi kuantiti tidak penuh. Nombor bahagian khusus ialah LTL42EKEKNN.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila berbilang LED disambung secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus secara bersiri dengan setiap LED individu (Model Litar A). Memandu berbilang LED secara selari terus dari sumber voltan biasa dengan perintang kongsi tunggal (Model Litar B) tidak digalakkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (V) antara LED individu akan menyebabkan perbezaan ketara dalam arus dan, akibatnya, kecerahan.

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)_FPeranti ini terdedah kepada kerosakan daripada nyahcas elektrostatik. Langkah pencegahan mesti dilaksanakan dalam persekitaran pengendalian: operator harus menggunakan gelang pergelangan tangan berasaskan atau sarung tangan anti-statik; semua peralatan, mesin, dan permukaan kerja mesti dibumikan dengan betul; rak penyimpanan harus konduktif dan dibumikan. Peniup ion disyorkan untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada kanta plastik akibat geseran semasa pengendalian._F8.3 Penyimpanan dan Pembersihan

Untuk penyimpanan, ambien tidak boleh melebihi 30°C atau 70% kelembapan relatif. LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asalnya harus digunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan jangka panjang di luar bungkusan asal, ia harus disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam pengering nitrogen. Jika pembersihan diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol yang harus digunakan.

9. Langkah Berjaga-jaga dan Had Aplikasi

LED ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan—seperti dalam penerbangan, pengangkutan, sistem perubatan, atau peranti keselamatan—perundingan dan kelulusan khusus diperlukan sebelum digunakan. Ini menyerlahkan klasifikasi komponen untuk aplikasi gred komersial/perindustrian, bukan automotif kritikal atau perubatan.

10. Perbandingan dan Penentuan Kedudukan Teknikal

LED merah berasaskan AlInGaP ini menawarkan kelebihan berbanding teknologi lama seperti GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), terutamanya dari segi kecekapan bercahaya yang lebih tinggi dan prestasi yang lebih baik pada suhu tinggi. Sudut pandangan 22 darjah adalah standard untuk pakej T-1 bukan tersebar, menyediakan pancaran terarah yang sesuai untuk penunjuk panel. Voltan hadapan ~2.4V serasi dengan bekalan logik 3.3V dan 5V biasa, hanya memerlukan perintang bersiri mudah untuk beroperasi. Penarafan penyerakan kuasa 75mW adalah tipikal untuk peranti saiz ini.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

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

J: Tidak. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus bersiri. Contohnya, dengan bekalan 5V, V tipikal 2.4V, dan I yang dikehendaki 20mA, nilai perintang akan menjadi R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Perintang standard 130 atau 150 Ohm akan sesuai.

S: Mengapa terdapat keamatan bercahaya minimum yang ditentukan?_FJ: Disebabkan variasi pembuatan, keamatan bercahaya dibin. Nilai minimum (310 mcd) dan tipikal (880 mcd) menunjukkan julat. Pereka harus menggunakan nilai minimum untuk pengiraan kecerahan kes terburuk untuk memastikan penunjuk cukup kelihatan di bawah semua keadaan.

S: Apakah maksud faktor penurunan nilai 0.4 mA/°C?

J: Untuk setiap darjah Celsius suhu ambien meningkat melebihi 50°C, arus terus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan sebanyak 0.4 mA. Pada 75°C, penurunan nilai ialah (75-50)*0.4 = 10 mA, jadi I maksimum yang dibenarkan akan menjadi 30 mA - 10 mA = 20 mA.

12. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Senario: Mereka bentuk panel penunjuk status dengan 10 LED merah seragam terang.

Sistem menggunakan rel 5V. Berdasarkan lembaran data: 1) Pilih LED dari bin keamatan bercahaya yang sama (cth., MN) untuk konsistensi. 2) Kira perintang bersiri untuk setiap LED: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Gunakan perintang 1/8W atau 1/4W. 3) Pada susun atur PCB, pastikan lubang untuk kaki LED berjarak mengikut dimensi "jarak kaki... di mana kaki muncul dari pakej". 4) Letakkan pad pateri sekurang-kurangnya 2mm dari garis besar badan LED. 5) Semasa pemasangan, arahkan kakitangan untuk mengendalikan LED dengan langkah berjaga-jaga ESD, bentuk kaki (jika perlu) pada >3mm dari badan, dan ikuti profil pematerian gelombang yang ditentukan.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Cahaya dipancarkan melalui proses yang dipanggil elektroluminesens. Apabila voltan hadapan melebihi potensi simpang diod (sekitar 2.4V untuk bahan AlInGaP ini) dikenakan, elektron dari semikonduktor jenis-n dan lubang dari semikonduktor jenis-p disuntik merentasi simpang p-n. Pembawa cas ini bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus aloi semikonduktor AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung sepadan dengan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, merah pada kira-kira 624-632 nm. Kanta epoksi jernih air membentuk pancaran output cahaya.

14. Trend dan Konteks Teknologi

Walaupun LED lubang laluan seperti pakej T-1 ini kekal digunakan secara meluas untuk prototaip, pemasangan manual, dan aplikasi yang memerlukan pemasangan mekanikal yang kukuh, trend industri telah beralih kuat ke arah pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) (cth., jenis 0603, 0805, 1206, dan PLCC) untuk pengeluaran volum tinggi automatik. Teknologi AlInGaP mewakili penyelesaian matang dan cekap untuk LED merah, oren, dan kuning, menawarkan prestasi unggul berbanding GaAsP lama. Pembangunan semasa memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan (lumen per watt), memperbaiki prestasi suhu tinggi, dan membolehkan pakej SMD yang lebih kecil dengan output cahaya yang lebih tinggi. Peranti ini berada dalam kategori produk yang mantap dan boleh dipercayai.

Q: Can I drive this LED directly from a 5V supply?

A: No. You must use a series current-limiting resistor. For example, with a 5V supply, a typical V_Fof 2.4V, and a desired I_Fof 20mA, the resistor value would be R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohms. A standard 130 or 150 Ohm resistor would be suitable.

Q: Why is there a minimum luminous intensity specified?

A: Due to manufacturing variations, luminous intensity is binned. The minimum (310 mcd) and typical (880 mcd) values indicate the range. Designers should use the minimum value for worst-case brightness calculations to ensure the indicator is sufficiently visible under all conditions.

Q: What does the derating factor of 0.4 mA/°C mean?

A: For every degree Celsius the ambient temperature rises above 50°C, the maximum allowable continuous DC forward current decreases by 0.4 mA. At 75°C, the derating is (75-50)*0.4 = 10 mA, so the maximum allowed I_Fwould be 30 mA - 10 mA = 20 mA.

. Practical Design and Usage Case

Scenario: Designing a status indicator panel with 10 uniformly bright red LEDs.The system uses a 5V rail. Based on the datasheet: 1) Select LEDs from the same luminous intensity bin (e.g., MN) for consistency. 2) Calculate the series resistor for each LED: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Use a 1/8W or 1/4W resistor. 3) On the PCB layout, ensure the holes for the LED leads are spaced according to the \"lead spacing... where leads emerge from package\" dimension. 4) Place the solder pads at least 2mm away from the LED body outline. 5) During assembly, instruct personnel to handle LEDs with ESD precautions, form leads (if needed) at >3mm from the body, and follow the specified wave soldering profile.

. Operating Principle Introduction

Light is emitted through a process called electroluminescence. When a forward voltage exceeding the diode's junction potential (around 2.4V for this AlInGaP material) is applied, electrons from the n-type semiconductor and holes from the p-type semiconductor are injected across the p-n junction. These charge carriers recombine in the active region, releasing energy in the form of photons (light). The specific composition of the AlInGaP semiconductor alloy determines the bandgap energy, which directly corresponds to the wavelength (color) of the emitted light—in this case, red at approximately 624-632 nm. The water-clear epoxy lens shapes the light output beam.

. Technology Trends and Context

While through-hole LEDs like this T-1 package remain widely used for prototyping, manual assembly, and applications requiring robust mechanical mounting, the industry trend has strongly shifted towards surface-mount device (SMD) packages (e.g., 0603, 0805, 1206, and PLCC types) for automated high-volume production. AlInGaP technology represents a mature and efficient solution for red, orange, and yellow LEDs, offering superior performance to older GaAsP. Current development focuses on increasing efficiency (lumens per watt), improving high-temperature performance, and enabling ever-smaller SMD packages with higher light output. This device sits within a well-established, reliable product category.