Dokumen Teknikal LED Putih T-1 3/4 - Diameter 5mm - 3.3V Tipikal - Kuasa 120mW - MS Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal lengkap untuk lampu LED putih berkecekapan tinggi yang dipasang secara lubang tembus. Peranti ini direka untuk aplikasi penunjuk dan pencahayaan am yang memerlukan prestasi yang boleh dipercayai dan kemudahan pemasangan. Ia mempunyai diameter pakej T-1 3/4 yang popular, menjadikannya serasi dengan susun atur PCB standard dan pemasangan panel.

Teknologi teras adalah berdasarkan bahan semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride) yang didepositkan pada substrat nilam, yang membolehkan penghasilan cahaya putih. Produk ini mematuhi arahan RoHS, bermakna ia dikilangkan tanpa menggunakan plumbum (Pb) dan bahan berbahaya terhad lain. Kelebihan utama yang ditonjolkan termasuk penggunaan kuasa rendah, kecekapan bercahaya tinggi, dan keserasian dengan litar bersepadu kerana keperluan arusnya yang rendah.

1.1 Aplikasi Sasaran

LED ini bertujuan untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa. Kawasan aplikasi tipikal termasuk, tetapi tidak terhad kepada, penunjuk status dalam peralatan automasi pejabat, lampu latar untuk suis dan panel, pencahayaan am dalam elektronik pengguna, dan penunjuk isyarat dalam peranti komunikasi. Ia sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan standard yang mencukupi.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

Prestasi LED dicirikan di bawah keadaan persekitaran tertentu (Ta=25°C). Memahami parameter ini adalah penting untuk reka bentuk litar yang betul dan mencapai prestasi yang diharapkan dalam aplikasi akhir.

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had-had ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk operasi yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (Pd):Maksimum 120 mW. Ini adalah jumlah kuasa yang boleh disebarkan dengan selamat oleh pakej sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):Maksimum 100 mA. Ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms untuk mengelakkan terlalu panas.
• Arus Hadapan Berterusan (I_F):Maksimum 30 mA DC. Ini adalah arus maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan.
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-30°C hingga +80°C. Peranti berfungsi dalam julat suhu persekitaran ini.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C.
• Suhu Pateri Kaki:260°C untuk maksimum 5 saat, diukur 1.6mm (0.063\") dari badan LED.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal dan terjamin yang diukur pada keadaan ujian standard I_F= 20mA dan T_a=25°C.

• Keamatan Bercahaya (I_v):2500 mcd (Min), 5200 mcd (Tip), 9300 mcd (Maks). Keamatan diukur pada paksi mekanikal mengikut piawaian CIE 127. Toleransi ±15% digunakan pada keamatan yang dijamin.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):50 darjah (Tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai paksi.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):x=0.29 (Tip), y=0.28 (Tip). Koordinat ini mentakrifkan titik putih pada rajah kromatisiti CIE 1931.
• Voltan Hadapan (V_F):2.7V (Min), 3.3V (Tip), 3.7V (Maks) pada I_F=20mA. Parameter ini adalah kritikal untuk memilih perintang pembatas arus yang sesuai.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 50 µA pada Voltan Songsang (V_R) 5V. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi dalam pincang songsang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Kod bin ditanda pada setiap beg pembungkusan.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya (I_v)

LED dikelaskan kepada pangkat berbeza berdasarkan keamatan bercahaya yang diukur pada 20mA. Pangkat adalah: T (2500-3200 mcd), U (3200-4200 mcd), V (4200-5500 mcd), W (5500-7200 mcd), dan X (7200-9300 mcd).

3.2 Pembin Warna (Kromatisiti)

LED juga dibin mengikut koordinat kromatisiti mereka untuk mengawal variasi warna cahaya putih. Datasheet menyediakan jadual spesifikasi warna dengan koordinat untuk bin B1, B2, C1, C2, D1, dan D2. Elaun pengukuran untuk koordinat warna adalah ±0.01.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Datasheet termasuk beberapa lengkung ciri tipikal yang menggambarkan bagaimana LED berkelakuan di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk pertimbangan reka bentuk lanjutan.

4.1 Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung ini menunjukkan hubungan tak linear antara voltan merentasi LED dan arus yang mengalir melaluinya. Ia menunjukkan voltan hidup dan bagaimana V_Fmeningkat dengan I_F.

4.2 Arus Hadapan vs. Keamatan Bercahaya Relatif

Graf ini menggambarkan kebergantungan keluaran cahaya pada arus pemacu. Secara amnya, keamatan bercahaya meningkat dengan arus tetapi mungkin tepu atau merosot pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan pemanasan.

4.3 Suhu Persekitaran vs. Keamatan Bercahaya Relatif

Lengkung ini adalah kritikal untuk memahami prestasi terma. Ia menunjukkan bagaimana keluaran cahaya berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat, satu ciri sumber cahaya berasaskan semikonduktor.

4.4 Corak Arah

Rajah arah (atau corak sinaran) mewakili secara visual taburan ruang keamatan cahaya di sekeliling LED, berkorelasi dengan spesifikasi sudut pandangan 50 darjah.

4.5 Spektrum dan Kromatisiti vs. Arus

Lengkung taburan spektrum menunjukkan kuasa relatif yang dipancarkan pada panjang gelombang berbeza, mentakrifkan kualiti warna cahaya putih. Hubungan antara arus hadapan dan koordinat kromatisiti menunjukkan sebarang anjakan warna yang mungkin berlaku apabila memandu LED pada arus selain daripada keadaan ujian.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

Peranti menggunakan pakej berkaki jejari standard dengan diameter kanta T-1 3/4 (lebih kurang 5mm).

• Dimensi:Semua dimensi utama disediakan dalam milimeter dengan toleransi am ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Jarak Kaki:Diukur di mana kaki muncul dari badan pakej, yang merupakan parameter kritikal untuk reka bentuk tapak kaki PCB.
• Pengenalpastian Kutub:Biasanya, kaki yang lebih panjang menandakan anod (positif), dan titik rata pada flensa kanta juga mungkin menunjukkan sisi katod. Tanda khusus harus disahkan daripada lukisan pakej.
• Penonjolan Resin:Maksimum 1.0mm resin mungkin menonjol di bawah flensa.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

6.1 Pembentukan Kaki

Lenturan kaki mesti dilakukan pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED. Pangkal rangka kaki tidak boleh digunakan sebagai fulkrum. Pembentukan mesti dilakukan pada suhu bilik, sebelum proses pateri.

6.2 Proses Pateri

Jarak minimum 2mm mesti dikekalkan antara pangkal kanta dan titik pateri. Mencelup kanta ke dalam pateri mesti dielakkan. Tekanan luaran tidak boleh dikenakan pada kaki semasa LED panas.

• Pateri Tangan (Besi):Suhu maksimum 350°C untuk maksimum 3 saat (sekali sahaja).
• Pateri Gelombang:Panaskan awal kepada maksimum 100°C sehingga 60 saat. Suhu gelombang pateri tidak boleh melebihi 260°C untuk maksimum 5 saat.
• Reflow IR:Proses ini dinyatakan secara jelas sebagai tidak sesuai untuk lampu LED jenis lubang tembus ini.

6.3 Penyimpanan & Pembersihan

Untuk penyimpanan, persekitaran tidak boleh melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif. LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asal harus digunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan lebih lama, bekas tertutup dengan bahan pengering atau persekitaran nitrogen disyorkan. Isopropil alkohol atau pelarut berasaskan alkohol yang serupa sesuai untuk pembersihan jika perlu.

7. Maklumat Pembungkusan & Pesanan

Konfigurasi pembungkusan standard adalah seperti berikut:

• 500 keping setiap beg pembungkusan anti-statik.
• 10 beg pembungkusan setiap kotak dalaman (jumlah 5,000 keping).
• 8 kotak dalaman setiap kotak luar utama (jumlah 40,000 keping).

Nombor bahagian LTW-2L3DV5S mengikut konvensyen pengekodan tertentu di mana elemen mungkin menunjukkan Jenis Kanta (Jernih Air), Warna (Putih), pakej (T-1 3/4), dan bin prestasi (V5 berkaitan dengan keamatan/warna).

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam dan mengelakkan pengambilan arus berlebihan, terutamanya apabila berbilang LED disambung secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus khusus secara bersiri dengan setiap LED. Memandu LED secara selari tanpa perintang individu (seperti yang ditunjukkan dalam litar yang tidak disyorkan) boleh membawa kepada perbezaan kecerahan yang ketara disebabkan oleh variasi semula jadi dalam voltan hadapan (V_F) peranti individu.

8.2 Pengurusan Terma

Walaupun reka bentuk lubang tembus membantu dalam pelesapan haba melalui kaki, pelesapan kuasa maksimum 120mW dan pekali suhu negatif keluaran cahaya harus dipertimbangkan. Beroperasi pada suhu persekitaran tinggi atau pada arus pemacu tinggi akan mengurangkan keluaran cahaya dan mungkin menjejaskan kebolehpercayaan jangka panjang. Jarak yang mencukupi dan kemungkinan pengudaraan harus dipertimbangkan dalam reka bentuk aplikasi.

8.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 50 darjah memberikan pancaran yang agak luas. Untuk aplikasi yang memerlukan fokus atau penyebaran, optik sekunder (kanta, pandu cahaya) boleh digunakan. Kanta jernih air adalah sesuai untuk aplikasi sedemikian.

9. Perbandingan & Pertimbangan Teknikal

Berbanding dengan teknologi lama seperti mentol pijar, LED ini menawarkan kecekapan yang jauh lebih unggul, jangka hayat lebih panjang, dan penjanaan haba yang lebih rendah. Dalam domain LED, peranti lubang tembus ini menawarkan kesederhanaan dan ketahanan untuk pemasangan pateri tangan atau gelombang, berbeza dengan peranti pemasangan permukaan (SMD) LED yang memerlukan pateri reflow dan menawarkan profil yang lebih rendah. Saiz T-1 3/4 adalah standard de-facto, memastikan ketersediaan luas soket, pemegang, dan potongan panel yang serasi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah nilai perintang yang patut saya gunakan?

Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Ftipikal (3.3V) untuk anggaran, tetapi pertimbangkan V_Fmaks (3.7V) untuk memastikan arus tidak jatuh di bawah keamatan minimum yang diperlukan pada hujung toleransi voltan bekalan. Untuk bekalan 5V dan sasaran I_F20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohm. Perintang standard 82 atau 100 Ohm akan sesuai, dengan penarafan kuasa P = I²R.

10.2 Bolehkah saya memandunya terus dari pin mikropengawal?

Tidak disyorkan untuk memandu LED terus dari pin GPIO mikropengawal. Kebanyakan pin GPIO mempunyai keupayaan sumber/sedutan arus yang terhad (selalunya 20-25mA maksimum mutlak, dengan kurang disyorkan untuk operasi berterusan). Menggunakan pin pada hadnya boleh memberi tekanan pada mikropengawal. Amalan yang lebih baik adalah menggunakan GPIO untuk mengawal transistor (BJT atau MOSFET) yang kemudiannya memandu LED dengan perintang pembatas arusnya sendiri.

10.3 Mengapakah keluaran cahaya berkurangan dengan suhu?

Ini adalah ciri asas LED semikonduktor. Apabila suhu meningkat, proses penyatuan semula bukan sinaran dalam semikonduktor menjadi lebih dominan, mengurangkan kecekapan kuantum dalaman (bilangan foton yang dihasilkan per elektron). Ini mengakibatkan keluaran bercahaya yang lebih rendah untuk arus pemacu yang sama.

11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk lampu penunjuk berkuasa talian utama (120V AC) untuk perkakas menggunakan penerus jambatan dan kapasitor untuk penukaran DC asas, menghasilkan lebih kurang 150V DC.

Cabaran Reka Bentuk:Voltan tinggi dan keperluan untuk pengasingan elektrik dan pembatasan arus.

Penyelesaian:Perintang bersiri adalah wajib. Nilainya akan sangat tinggi: R ≈ (150V - 3.3V) / 0.020A ≈ 7335 Ohm (7.3 kΩ). Pelesapan kuasa dalam perintang akan menjadi P = I²R = (0.02)²* 7335 ≈ 2.93W, memerlukan perintang berkuasa tinggi yang besar dan tidak cekap. Penyelesaian yang lebih baik adalah menggunakan litar penurun kapasitif atau pemacu LED khusus yang cekap direka untuk input voltan tinggi, yang meningkatkan kecekapan dan keselamatan. Kes ini menonjolkan bahawa walaupun LED itu sendiri mudah, litar pemacu mesti direka dengan teliti untuk persekitaran aplikasi.

12. Pengenalan Prinsip Teknologi

LED putih ini adalah berdasarkan cip semikonduktor InGaN yang memancarkan cahaya dalam kawasan spektrum biru. Untuk menghasilkan cahaya putih, cahaya biru ditukar sebahagiannya kepada panjang gelombang yang lebih panjang (kuning, merah) menggunakan salutan fosfor (biasanya YAG:Ce - Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium) yang digunakan pada cip. Campuran cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning/merah yang ditukar ke bawah dilihat oleh mata manusia sebagai putih. Kaedah ini dikenali sebagai cahaya putih penukaran fosfor. Campuran khusus fosfor menentukan Suhu Warna Berkaitan (CCT) dan Indeks Penghasilan Warna (CRI) cahaya putih, yang berkaitan dengan koordinat kromatisiti yang dinyatakan dalam datasheet.

13. Trend & Konteks Industri

Industri optoelektronik telah menyaksikan trend berterusan ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), penghasilan warna yang lebih baik, dan kos yang lebih rendah. Walaupun teknologi pemasangan permukaan (SMT) mendominasi pengeluaran volum untuk aplikasi terhad ruang seperti paparan dan modul pencahayaan, LED lubang tembus seperti ini kekal relevan untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan, pemasangan manual yang lebih mudah, penyelenggaraan, atau untuk digunakan dalam soket. Terdapat juga trend ke arah pembin yang lebih ketat untuk warna dan fluks untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi yang menggunakan berbilang LED. Pematuhan RoHS yang dinyatakan kini adalah standard global, didorong oleh peraturan alam sekitar. Pembangunan masa depan mungkin termasuk cip kecekapan yang lebih tinggi dan sistem fosfor yang lebih maju untuk kualiti cahaya yang lebih baik, walaupun dalam format pakej standard.