Lampu LED Amber 3.1mm AlInGaP - Keamatan Cahaya 140-240mcd @20mA - Voltan Hadapan 2.4V - Lembaran Data Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED yang dipasang melalui lubang dan berkecekapan tinggi. Peranti ini direka untuk aplikasi penunjuk tujuan umum, menawarkan keseimbangan prestasi, kebolehpercayaan, dan kemudahan penggunaan. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan isyarat cahaya yang jelas dan kelihatan dalam peralatan elektronik.

Kelebihan utama komponen ini termasuk output keamatan cahaya yang tinggi berbanding penggunaan kuasa yang rendah, menjadikannya pilihan yang cekap tenaga. Pakej ini serasi dengan proses pemasangan papan litar bercetak (PCB) standard dan direka untuk didorong oleh litar arus rendah, selalunya berhubung terus dengan litar bersepadu (IC) tanpa memerlukan peringkat pemacu yang kompleks. Kanta resap memberikan sudut pandangan yang luas dan seragam, meningkatkan kebolehlihatan dari pelbagai kedudukan.

Pasaran sasaran merangkumi pelbagai elektronik pengguna dan perindustrian yang memerlukan penunjuk status yang boleh dipercayai. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, penunjuk kuasa, pemilih mod, dan lampu status operasi dalam perkakas, peranti komunikasi, dan peralatan pejabat.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan dalam reka bentuk yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (Pd):75 mW. Ini adalah jumlah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba pada suhu ambien (T_A) 25°C. Melebihi ini boleh menyebabkan pelarian haba dan kegagalan.
• Arus Hadapan DC (I_F):30 mA. Arus berterusan maksimum yang boleh melalui LED.
• Arus Hadapan Puncak:60 mA, tetapi hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Ini membolehkan momen kecerahan yang lebih tinggi secara ringkas, seperti dalam aplikasi berkelip.
• Penurunan Taraf:Arus hadapan DC mesti dikurangkan secara linear sebanyak 0.4 mA untuk setiap darjah Celsius suhu ambien meningkat melebihi 50°C. Ini adalah kritikal untuk memastikan jangka hayat dalam persekitaran suhu tinggi.
• Voltan Songsang (V_R):5 V. Menggunakan voltan pincang songsang yang lebih tinggi daripada ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta dan bencana pada simpang LED.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:-40°C hingga +100°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian.
• Suhu Pateri Kaki:260°C selama 5 saat, diukur 1.6mm dari badan LED. Ini mentakrifkan tetingkap proses untuk pateri tangan atau gelombang.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

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

• Keamatan Cahaya (I_V):140-240 mcd (millicandela). Ini menentukan kecerahan yang dirasakan LED seperti yang diukur oleh sensor yang ditapis untuk sepadan dengan respons fotopik mata manusia (lengkung CIE). Julat yang luas menunjukkan sistem bin digunakan (lihat Seksyen 3).
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):75 darjah. Ini adalah sudut penuh di mana keamatan cahaya jatuh kepada separuh daripada nilai puncak (paksi). Sudut 75° menunjukkan corak pancaran resap yang agak luas, sesuai untuk penunjuk kawasan luas.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_P):591 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana output kuasa spektrum adalah tertinggi.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):590 nm. Ini adalah ukuran kolorimetri yang diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE, mewakili panjang gelombang tunggal yang paling menggambarkan warna yang dirasakan (amber) LED. Ia adalah parameter yang lebih relevan untuk spesifikasi warna.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):15 nm. Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan. Lebar yang lebih sempit akan menunjukkan sumber yang lebih monokromatik.
• Voltan Hadapan (V_F):2.4V (tipikal, maks). Susut voltan merentasi LED apabila beroperasi pada 20mA. Ini adalah penting untuk mereka bentuk perintang pembatas arus bersiri.
• Arus Songsang (I_R):100 µA (maks) pada V_R=5V. Ukuran kebocoran simpang dalam keadaan mati.
• Kapasitans (C):40 pF (tipikal) pada pincang 0V dan 1MHz. Ini adalah relevan untuk aplikasi pensuisan kelajuan sangat tinggi, walaupun biasanya boleh diabaikan untuk penggunaan penunjuk.

3. Penjelasan Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan dan warna tertentu.

3.1 Binning Keamatan Cahaya

Unit: mcd @ 20mA. Kod bin yang disediakan untuk nombor bahagian khusus ini ialah 'GH', yang sepadan dengan keamatan minimum 140 mcd dan maksimum 240 mcd. Bin lain yang tersedia (JK, LM) menawarkan julat keamatan yang lebih tinggi (sehingga 680 mcd). Toleransi untuk setiap had bin adalah ±15%.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Unit: nm @ 20mA. Lembaran data menyenaraikan bin dari H14 (582-584 nm) hingga H20 (594-596 nm). Bin khusus untuk nombor bahagian LTL1KHKSD tidak disenaraikan dalam petikan yang disediakan, tetapi ia akan berada dalam salah satu julat ini, mentakrifkan warna amber tepatnya. Toleransi untuk setiap had bin adalah ±1 nm, memastikan kawalan warna yang ketat dalam bin yang dipilih.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun graf khusus tidak diperincikan dalam teks, lengkung tipikal untuk LED sedemikian akan termasuk:

• Lengkung I-V (Arus-Voltan):Menunjukkan hubungan eksponen antara voltan hadapan dan arus. Voltan lutut adalah sekitar 2.0-2.1V untuk LED AlInGaP.
• Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan (I_Vvs. I_F):Secara umumnya hubungan hampir linear, menunjukkan bahawa kecerahan meningkat dengan arus, tetapi kecekapan mungkin menurun pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan haba.
• Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan taraf output cahaya apabila suhu meningkat. LED AlInGaP biasanya mempunyai prestasi suhu tinggi yang baik berbanding teknologi lama.
• Taburan Spektrum:Plot keamatan relatif vs. panjang gelombang, menunjukkan puncak sekitar 591 nm dengan lebar separuh ~15 nm, mengesahkan warna amber.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED ini mempunyai pakej bulat berdiameter 3.1 mm. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi adalah dalam mm; toleransi standard adalah ±0.25mm; penonjolan resin maksimum di bawah flens adalah 1.0mm; dan jarak kaki diukur pada titik keluar dari badan pakej. Kaki direka untuk pemasangan melalui lubang.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Untuk LED melalui lubang, katod biasanya dikenal pasti oleh tepi rata pada rim kanta, kaki yang lebih pendek, atau takuk pada flens plastik. Tanda khusus harus disahkan pada komponen atau pembungkusannya.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan.

• Pembentukan Kaki:Mesti dilakukan pada suhu bilik, sebelum dipateri. Bengkokkan kaki pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta. Jangan gunakan badan pakej sebagai fulkrum.
• Jelasan Pateri:Kekalkan minimum 2mm antara titik pateri dan pangkal kanta. Jangan sekali-kali rendam kanta dalam pateri.
• Keadaan Pateri Disyorkan:
  • Besi Pateri:300°C maks, 3 saat maks setiap kaki.
  • Pateri Gelombang:Panaskan awal hingga 100°C maks selama 60 saat maks; gelombang pateri pada 260°C maks selama 10 saat maks.
• Penting:Pateri refluks IR TIDAK sesuai untuk LED jenis melalui lubang ini. Haba atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk kanta atau memusnahkan LED.
• Pembersihan:Gunakan hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol jika pembersihan diperlukan.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

Pembungkusan standard adalah seperti berikut: LED dibungkus dalam beg 1000, 500, atau 250 keping. Sepuluh beg diletakkan dalam kotak dalaman (jumlah 10,000 keping). Lapan kotak dalaman dibungkus ke dalam kotak penghantaran luar (jumlah 80,000 keping). Pek separa hanya dibenarkan dalam pek akhir lot penghantaran.

8. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam dan mencegah kerosakan arus berlebihan, perintang pembatas arus bersiri adalah wajib untuk setiap LED apabila dikuasakan dari sumber voltan. Nilai perintang (R) dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Menggunakan perintang biasa untuk pelbagai LED secara selari (Litar B dalam lembaran data) tidak disyorkan disebabkan variasi dalam V_F LED individu, yang boleh menyebabkan perbezaan ketara dalam kecerahan dan perkongsian arus.

8.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED adalah sensitif kepada ESD. Langkah berjaga-jaga mesti diambil semasa pengendalian dan pemasangan: gunakan tali pergelangan tangan dan permukaan kerja yang dibumikan; gunakan pengion untuk meneutralkan statik pada kanta plastik; dan pastikan semua peralatan dibumikan dengan betul.

8.3 Keadaan Penyimpanan

Untuk penyimpanan jangka panjang di luar beg tertutup asal, simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam persekitaran nitrogen. Persekitaran penyimpanan yang disyorkan adalah ≤30°C dan ≤70% kelembapan relatif. LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asalnya sebaiknya digunakan dalam tempoh tiga bulan.

9. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) ini mewakili kemajuan berbanding teknologi lama seperti GaAsP (Gallium Arsenida Fosfida). Pembeza utama termasuk:

• Kecekapan Lebih Tinggi:AlInGaP memberikan lebih banyak lumen per watt, membawa kepada kecerahan yang lebih tinggi untuk arus yang sama atau penggunaan kuasa yang lebih rendah untuk kecerahan yang sama.
• Kestabilan Suhu yang Unggul:Keamatan cahaya LED AlInGaP merosot kurang dengan peningkatan suhu berbanding GaAsP.
• Ketepuan Warna yang Lebih Baik:Teknologi ini membolehkan warna amber dan merah yang lebih terang dan hidup.

10. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya mendorong LED ini terus dari pin mikropengawal 5V?

A: Tidak. Voltan hadapan tipikal ialah 2.4V, dan pin mikropengawal tidak boleh membekalkan 20mA dengan boleh dipercayai sambil juga menyusut ~2.6V. Anda mesti menggunakan perintang bersiri (contohnya, (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm) dan kemungkinan suis transistor yang didorong oleh pin MCU.

S: Mengapa terdapat keamatan cahaya minimum (140 mcd) dan bukannya hanya nilai tipikal?

A: Sistem bin menjamin tahap prestasi minimum. Apabila anda memesan dari bin 'GH', anda dijamin setiap LED akan memenuhi atau melebihi 140 mcd di bawah keadaan ujian standard, memastikan konsistensi dalam aplikasi anda.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?

A: Panjang gelombang puncak adalah puncak fizikal spektrum pancaran. Panjang gelombang dominan adalah nilai yang dikira berdasarkan persepsi warna manusia (carta CIE) dan lebih tepat mewakili warna yang anda lihat sebenarnya. Untuk LED monokromatik seperti amber ini, mereka selalunya sangat hampir.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk penunjuk kuasa perkakas berkuasa talian utama.

Bekalan kuasa menyediakan rel 5V terkawal. Matlamatnya adalah untuk mempunyai penunjuk amber yang jelas kelihatan dan sentiasa menyala.

1. Pemilihan Arus:Pilih I_F= 20mA (arus ujian standard, memastikan kecerahan dan jangka hayat yang baik).
2. Pengiraan Perintang:Menggunakan V_Fmaksimum (2.4V) untuk reka bentuk konservatif memastikan kecerahan walaupun dengan bahagian V_F yang lebih tinggi. R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Nilai standard terdekat ialah 130Ω atau 120Ω.
3. Penarafan Kuasa Perintang:P = I²R = (0.02)²* 130 = 0.052W. Perintang standard 1/8W (0.125W) atau 1/4W adalah lebih daripada mencukupi.
4. Susun Atur PCB:Letakkan LED berhampiran potongan panel. Pastikan diameter lubang menampung kanta 3.1mm dengan jelasan. Ikut peraturan jarak minimum 2mm dari pateri ke badan dalam reka bentuk tapak kaki.
5. Pemasangan:Masukkan LED, pastikan polarity yang betul. Gunakan profil pateri gelombang yang disyorkan, berhati-hati untuk tidak terlalu panas komponen.

12. Prinsip Operasi

LED adalah diod semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi voltan jurang jalurnya digunakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif (lapisan AlInGaP dalam kes ini). Penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi bahan khusus (Al, In, Ga, P) menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Kanta epoksi resap membungkus die semikonduktor, memberikan perlindungan mekanikal, membentuk pancaran output cahaya, dan meningkatkan pengekstrakan cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam LED penunjuk adalah ke arah kecekapan yang lebih tinggi dan peminiaturan. Walaupun pakej melalui lubang seperti lampu 3.1mm ini kekal popular kerana ketahanan dan kemudahan pemasangan manual, LED peranti pemasangan permukaan (SMD) mendominasi reka bentuk baru disebabkan saiznya yang lebih kecil, kesesuaian untuk pemasangan automatik pick-and-place, dan profil yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, LED melalui lubang mengekalkan kelebihan dalam aplikasi yang memerlukan kecerahan titik tunggal yang tinggi, penyingkiran haba yang unggul melalui kaki, atau di mana kekuatan mekanikal untuk pemasangan panel hadapan adalah kritikal. Teknologi bahan asas AlInGaP terus dioptimumkan untuk kecekapan dan kebolehpercayaan.