Spesifikasi Lampu LED Lubang Tembus T-1 5mm - Merah 639nm - 2.4V 30mA - 72mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu LED lubang tembus diameter T-1 (5mm) standard. Komponen ini direka untuk penunjuk status dan pencahayaan merentasi pelbagai aplikasi elektronik. Kelebihan utamanya termasuk penggunaan kuasa rendah, kecekapan pencahayaan tinggi, dan pembinaan bebas plumbum yang mematuhi RoHS. Peranti ini mempunyai lensa resap warna merah yang menggunakan teknologi AlInGaP, menawarkan faktor bentuk popular yang sesuai untuk kedua-dua prototaip dan pengeluaran besar-besaran.

Pasaran sasaran untuk LED ini adalah pelbagai, merangkumi peralatan komunikasi, peranti komputer, elektronik pengguna, peralatan rumah, dan sistem kawalan industri. Fleksibiliti reka bentuknya disokong oleh ketersediaan dalam pelbagai bin keamatan pencahayaan dan sudut pandangan standard, membolehkan jurutera memilih tahap kecerahan yang sesuai untuk keperluan aplikasi khusus mereka.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Rating Maksimum Mutlak

Peranti tidak boleh dikendalikan melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan kekal. Rating utama termasuk penyahkuasaan kuasa maksimum 72mW pada suhu ambien (TA) 25°C. Arus terus hadapan dihadkan kepada 30mA, manakala arus hadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 90mA dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Julat suhu operasi ditetapkan dari -30°C hingga +85°C. Parameter kritikal ialah faktor penyahkadar untuk arus hadapan, iaitu 0.57 mA/°C secara linear dari 50°C ke atas. Ini bermakna arus berterusan yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat melebihi 50°C untuk menguruskan suhu simpang dan memastikan kebolehpercayaan.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Diukur pada TA=25°C dan arus ujian standard (IF) 20mA, prestasi teras LED ditakrifkan. Keamatan pencahayaan (Iv) mempunyai nilai tipikal 180 milikandela (mcd), dengan minimum 110 mcd dan maksimum sehingga 400 mcd bergantung pada kod bin. Sudut pandangan (2θ1/2), di mana keamatan adalah separuh daripada nilai pada paksi, ialah 50 darjah, memberikan pancaran yang agak luas. Panjang gelombang pancaran puncak (λP) ialah 639 nm, dan panjang gelombang dominan (λd) julat dari 621 nm hingga 642 nm, mentakrifkan warna merah yang dilihat. Voltan hadapan (VF) biasanya 2.4V dengan maksimum 2.4V pada 20mA. Arus songsang (IR) dihadkan kepada 100 μA pada voltan songsang (VR) 5V, walaupun peranti ini tidak direka untuk operasi bias songsang.

3. Spesifikasi Sistem Binning

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin. Dua dimensi binning utama digunakan:

3.1 Binning Keamatan Pencahayaan

LED dikelaskan berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 20mA. Kod bin julat dari F (110-140 mcd) hingga K (310-400 mcd). Toleransi ±15% digunakan pada setiap had bin.

3.2 Binning Panjang Gelombang Dominan

Untuk konsistensi warna, LED dibin mengikut panjang gelombang dominan mereka. Kod H29 hingga H33 merangkumi julat dari 621.0 nm hingga 642.0 nm dalam langkah kira-kira 4nm. Toleransi untuk setiap had bin ialah ±1 nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam datasheet (Rajah 1-6), lengkung tipikal untuk kelas peranti ini menggambarkan hubungan utama. Lengkung arus hadapan vs. voltan hadapan (I-V) menunjukkan hubungan eksponen ciri diod. Lengkung keamatan pencahayaan relatif vs. arus hadapan menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara linear dengan arus dalam julat operasi. Lengkung keamatan pencahayaan relatif vs. suhu ambien biasanya menunjukkan penurunan output apabila suhu meningkat, menekankan kepentingan pengurusan haba. Lengkung taburan spektrum berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 639 nm dengan separuh lebar spektrum kira-kira 20 nm.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Garis Besar

LED mematuhi pakej berwayar jejari T-1 (5mm) standard. Dimensi utama termasuk diameter lensa, ketinggian keseluruhan, dan jarak kaki. Kaki keluar dari pakej dengan jarak yang ditentukan, dan toleransi ±0.25mm digunakan untuk kebanyakan dimensi. Penonjolan resin maksimum di bawah flens ditakrifkan sebagai 1.0mm. Kaki anod (positif) biasanya dikenal pasti sebagai kaki yang lebih panjang.

5.2 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus untuk pengendalian pukal dan penghantaran. Aliran pembungkusan standard ialah: 1,000 keping per beg pembungkusan anti-statik; 10 beg (10,000 keping) per kotak dalaman; 8 kotak dalaman (80,000 keping) per kotak luar utama. Pembungkusan tidak penuh dibenarkan hanya untuk bungkusan akhir dalam lot penghantaran.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Penyimpanan & Pengendalian

LED harus disimpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif. Jika dikeluarkan dari pembungkusan asal, ia harus digunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan lebih lama, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering. Kendalikan dengan langkah berjaga-jaga ESD: gunakan gelang pergelangan tangan berasaskan bumi, stesen kerja, dan pengion untuk meneutralkan statik pada lensa plastik.

6.2 Pembentukan Kaki

Lenturan kaki mesti dilakukan pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal lensa LED, pada suhu bilik, dan sebelum proses pateri. Pangkal bingkai kaki tidak boleh digunakan sebagai fulkrum. Semasa pemasangan PCB, gunakan daya clinch yang minimum.

6.3 Proses Pateri

Jarak minimum 3mm mesti dikekalkan antara titik pateri dan pangkal lensa. Lensa tidak boleh direndam dalam pateri. Keadaan yang disyorkan ialah:
Besi Pateri:Maks 350°C selama maks 3 saat, dengan hujung tidak lebih dekat daripada 2mm dari pangkal lensa.
Pateri Gelombang:Panaskan awal hingga maks 100°C selama maks 60s, gelombang pateri pada maks 260°C selama maks 5s, dengan paras pateri tidak lebih tinggi daripada 2mm dari pangkal lensa.
Pateri alir semula Inframerah (IR) tidak sesuai untuk pakej lubang tembus ini. Haba atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk lensa atau menyebabkan kegagalan.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Biasa

LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Untuk kecerahan yang konsisten, terutamanya apabila menyambungkan berbilang LED secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang had arus bersiri untuk setiap LED (Litar A). Mendorong berbilang LED secara selari terus dari sumber voltan (Litar B) tidak digalakkan kerana variasi dalam voltan hadapan (VF) setiap LED, yang akan menyebabkan pengagihan arus tidak sekata dan seterusnya kecerahan tidak sekata.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Pertimbangkan susutan voltan hadapan dan arus yang dikehendaki untuk mengira nilai perintang bersiri yang sesuai menggunakan Hukum Ohm: R = (Vcc - VF) / IF. Faktorkan penyahkadar arus hadapan dengan suhu ambien jika persekitaran operasi panas. Pastikan susun atur PCB membenarkan jarak minimum yang disyorkan antara sambungan pateri dan badan LED. LED ini sesuai untuk kedua-dua papan tanda dalaman dan luaran, serta peralatan elektronik am, tetapi reka bentuk mesti mengambil kira pengedapan persekitaran jika digunakan di luar.

8. Perbandingan & Pembezaan Teknikal

Berbanding teknologi lama, LED merah berasaskan AlInGaP ini menawarkan kecekapan pencahayaan yang lebih tinggi dan prestasi yang lebih baik merentasi suhu. Pakej T-1 standard memastikan keserasian luas dengan jejak PCB dan soket sedia ada. Ketersediaan pelbagai bin keamatan membolehkan pengoptimuman kos—memilih bin yang lebih rendah untuk penunjuk tidak kritikal dan bin yang lebih tinggi untuk aplikasi yang memerlukan keterlihatan yang lebih besar. Pematuhan RoHS adalah pembeza utama untuk produk yang mensasarkan pasaran global dengan peraturan alam sekitar yang ketat.

9. Soalan Lazim (FAQ)

S: Bolehkah saya mendorong LED ini tanpa perintang bersiri?
J: Tidak. Mengendalikan LED terus dari sumber voltan sangat berkemungkinan melebihi rating arus maksimumnya, membawa kepada kegagalan serta-merta atau pantas. Perintang bersiri adalah wajib untuk pengawalan arus.

S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
J: Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah maksimum (639 nm). Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada koordinat warna dan mewakili panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang akan kelihatan mempunyai warna yang sama kepada mata manusia (621-642 nm). Panjang gelombang dominan lebih relevan untuk persepsi warna.

S: Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk penunjuk voltan songsang?
J: Tidak. Peranti mempunyai rating voltan songsang maksimum 5V hanya untuk ujian arus bocor. Ia tidak direka untuk dikendalikan dalam bias songsang. Menggunakan voltan songsang dalam litar boleh merosakkannya.

S: Bagaimana saya mentafsir kod bin pada beg?
J: Label beg termasuk kod untuk keamatan pencahayaan (cth., G, H) dan panjang gelombang dominan (cth., H31). Rujuk silang ini dengan jadual bin dalam bahagian 3 untuk mengetahui nilai minimum dan maksimum yang dijamin untuk LED dalam beg itu.

10. Kes Aplikasi Praktikal

Senario:Mereka bentuk penunjuk kuasa untuk penyesuai DC 12V.
Langkah Reka Bentuk:
1. Pilih arus hadapan sasaran (IF). Menggunakan nilai tipikal 20mA adalah standard.
2. Gunakan voltan hadapan tipikal (VF) 2.4V untuk pengiraan.
3. Kira perintang bersiri: R = (12V - 2.4V) / 0.020A = 480 Ohm. Nilai standard E24 terdekat ialah 470 Ohm.
4. Kira semula arus sebenar: I = (12V - 2.4V) / 470Ω ≈ 20.4 mA (selamat).
5. Kira kuasa perintang: P = I² * R = (0.0204)² * 470 ≈ 0.195W. Perintang 1/4W (0.25W) standard adalah mencukupi dengan margin.
6. Pilih bin keamatan pencahayaan yang sesuai. Untuk penunjuk kuasa ringkas, bin yang lebih rendah (cth., F atau G) selalunya mencukupi dan menjimatkan kos.
7. Pastikan jarak lubang PCB sepadan dengan jarak kaki LED dan pad pateri mengekalkan jarak 3mm yang diperlukan dari badan LED.

11. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) adalah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari kawasan-n dan lubang dari kawasan-p disuntik merentasi simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula di kawasan aktif, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan—dalam kes ini, Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) untuk pancaran cahaya merah. Lensa resap merangkumi cip semikonduktor dan berfungsi untuk melindunginya, membentuk pancaran (sudut pandangan), dan meresap cahaya untuk penampilan yang lebih seragam.

12. Trend Teknologi

Walaupun LED lubang tembus kekal penting untuk prototaip, pembaikan, dan aplikasi tertentu yang memerlukan sambungan mekanikal yang kukuh, trend industri telah beralih kuat ke arah peranti permukaan-pasang (SMD) LED untuk pemasangan automatik besar-besaran. Pakej SMD menawarkan jejak yang lebih kecil, profil yang lebih rendah, dan kesesuaian yang lebih baik untuk pateri alir semula. Walau bagaimanapun, komponen lubang tembus seperti LED T-1 ini terus relevan dalam persekitaran pendidikan, projek hobi, dan aplikasi di mana pemasangan atau penggantian manual dijangka. Kemajuan dalam bahan seperti AlInGaP telah meningkatkan kecekapan dan kecerahan LED merah dengan ketara berbanding teknologi lama seperti GaAsP, membolehkan operasi arus yang lebih rendah atau output cahaya yang lebih tinggi. Pembangunan masa depan dalam faktor bentuk ini mungkin memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan lanjut dan penawaran warna yang diperluaskan dalam pakej mekanikal yang sama.