Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
- 2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
- 3. Penjelasan Sistem Binning
- 3.1 Binning Keamatan Pencahayaan
- 3.2 Binning Warna (Hue)
- 4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 4.1 Dimensi Garis Besar dan Bahan
- 3.2 Spesifikasi Pembungkusan
- 5. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
- 5.1 Penyimpanan dan Pembersihan
- 5.2 Pembentukan Kaki dan Pemasangan PCB
- 5.3 Proses Pateri
- 6. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 6.1 Kaedah Pendorongan
- 6.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
- 6.3 Senario Aplikasi Tipikal
- 7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 9. Pengenalan Prinsip Kerja
- 10. Trend Pembangunan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk pemasangan lampu LED jenis lubang tembus. Produk ini terdiri daripada LED putih dengan kanta tersebar, yang diletakkan di dalam pemegang (perumahan) plastik hitam bersudut tepat. Reka bentuk ini khusus bertujuan untuk digunakan sebagai Penunjuk Papan Litar (CBI), memberikan petunjuk status visual yang jelas dalam peralatan elektronik.
1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
Kelebihan utama pemasangan LED ini termasuk kemudahan pemasangan papan litar kerana reka bentuk dan pemegang lubang tembus, kontras visual yang dipertingkatkan oleh perumahan hitam, dan kecekapan tinggi dengan penggunaan kuasa rendah. Ia adalah produk bebas plumbum yang mematuhi arahan RoHS. Cahaya yang dipancarkan adalah putih, dihasilkan oleh cip InGaN (Indium Gallium Nitride) dan disebarkan melalui kanta putih untuk penampilan yang seragam.
Aplikasi sasaran merangkumi beberapa sektor elektronik utama, termasuk komputer, peralatan komunikasi, elektronik pengguna, dan peranti industri, di mana petunjuk status yang boleh dipercayai dan jelas diperlukan.
2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia dinyatakan pada suhu ambien (TA) 25°C.
- Pelesapan Kuasa:Maksimum 108 mW. Ini adalah jumlah kuasa yang boleh dilepaskan oleh peranti dengan selamat sebagai haba.
- Arus Kehadapan:Arus kehadapan DC 30 mA adalah arus berterusan maksimum. Arus kehadapan puncak yang lebih tinggi iaitu 100 mA hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas ≤ 1/10, lebar denyut ≤ 10ms).
- Penurunan Terma:Arus kehadapan DC maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan secara linear sebanyak 0.45 mA untuk setiap darjah Celsius suhu ambien meningkat melebihi 30°C.
- Julat Suhu:Peranti ini dinilai untuk beroperasi dari -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan dalam persekitaran dari -40°C hingga +100°C.
- Suhu Pateri:Semasa pateri kaki, suhu pada titik 2.0mm dari badan peranti tidak boleh melebihi 260°C selama lebih daripada 5 saat.
2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada TA=25°C dan arus kehadapan (IF) 20 mA, iaitu keadaan ujian piawai.
- Keamatan Pencahayaan (Iv):Julat dari minimum 140 mcd hingga maksimum 520 mcd, dengan nilai tipikal 300 mcd. Keamatan sebenar untuk unit tertentu dikelaskan ke dalam bin (lihat Bahagian 4). Pengukuran termasuk toleransi ujian ±15%.
- Sudut Pandangan (2θ1/2):Ditakrifkan sebagai sudut penuh di mana keamatan turun kepada separuh nilai paksi. Ia adalah 130 darjah dalam satah mengufuk dan 120 darjah dalam satah menegak, menunjukkan kon pandangan yang luas.
- Koordinat Kromatisiti (x, y):Titik warna cahaya putih ditakrifkan pada rajah kromatisiti CIE 1931. Koordinat tipikal adalah x=0.30, y=0.29. Kedudukan warna tertentu ditakrifkan dalam jadual bin.
- Voltan Kehadapan (VF):Biasanya 3.2V, dengan julat dari 2.8V hingga 3.6V pada 20 mA. Parameter ini adalah penting untuk mereka bentuk litar pembatas arus.
- Arus Songsang (IR):Biasanya maksimum 10 μA apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan. Peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang.
3. Penjelasan Sistem Binning
Untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi, LED disusun (dibin) berdasarkan parameter optik utama.
3.1 Binning Keamatan Pencahayaan
LED dikelaskan ke dalam bin yang dilambangkan dengan huruf (G, H, J, K, L) berdasarkan keamatan pencahayaan yang diukur pada 20 mA. Setiap bin mempunyai julat keamatan minimum dan maksimum yang ditakrifkan. Toleransi ±15% digunakan pada had bin. Sebagai contoh, bin 'J' meliputi keamatan dari 240 mcd hingga 310 mcd.
3.2 Binning Warna (Hue)
Titik warna putih juga dibin. Lembaran data menyediakan julat koordinat kromatisiti untuk beberapa kedudukan warna (B1, B2, C1, C2, D1, D2). Setiap kedudukan ditakrifkan oleh kawasan segi empat pada rajah kromatisiti CIE, yang ditentukan oleh empat pasangan koordinat (x, y). Pengukuran koordinat warna mempunyai elaun ±0.01.
4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
4.1 Dimensi Garis Besar dan Bahan
Produk ini mempunyai reka bentuk lubang tembus bersudut tepat. Pemegang (perumahan) diperbuat daripada plastik hitam (bahan: PA9T). Lampu LED itu sendiri berwarna putih. Semua toleransi dimensi adalah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan mekanikal tepat dirujuk dalam lembaran data asal.
3.2 Spesifikasi Pembungkusan
LED dibungkus dalam beg yang mengandungi 400, 200, atau 100 keping. Tujuh beg ini diletakkan ke dalam kotak dalaman, menjumlahkan 2,800 keping. Lapan kotak dalaman kemudian dibungkus ke dalam kotak penghantaran luar, menghasilkan jumlah 22,400 keping setiap kotak luar. Dinyatakan bahawa dalam setiap lot penghantaran, hanya bungkusan terakhir yang mungkin tidak penuh.
5. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk memastikan kebolehpercayaan dan mencegah kerosakan.
5.1 Penyimpanan dan Pembersihan
Untuk penyimpanan, ambien tidak boleh melebihi 30°C atau 70% kelembapan relatif. LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asalnya hendaklah digunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan lebih lama di luar bungkusan asal, ia hendaklah disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam persekitaran nitrogen. Jika pembersihan diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol yang boleh digunakan.
5.2 Pembentukan Kaki dan Pemasangan PCB
Jika kaki perlu dibengkokkan, ini mesti dilakukan pada suhu biasa dan sebelum pateri. Bengkokan hendaklah dibuat pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED. Pangkal bingkai kaki tidak boleh digunakan sebagai fulkrum. Semasa pemasangan PCB, daya clinch minimum yang mungkin harus digunakan untuk mengelakkan tekanan mekanikal yang berlebihan pada komponen.
5.3 Proses Pateri
Jarak minimum 2mm mesti dikekalkan antara pangkal kanta/pemegang dan titik pateri. Kanta/pemegang tidak boleh dicelup ke dalam pateri. Tiada tekanan luaran yang harus dikenakan pada kaki semasa LED berada pada suhu tinggi akibat pateri.
Keadaan Pateri yang Disyorkan:
- Besi Pateri:Suhu: Maksimum 350°C. Masa: Maksimum 3 saat (sekali sahaja). Kedudukan: Tidak lebih dekat daripada 2mm dari pangkal.
- Pateri Gelombang:Pemanasan Awal: Maksimum 120°C untuk maksimum 100 saat. Gelombang Pateri: Maksimum 260°C untuk maksimum 5 saat. Kedudukan Pencelupan: Tidak lebih rendah daripada 2mm dari pangkal.
Suhu atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk kanta atau menyebabkan kegagalan bencana.
6. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
6.1 Kaedah Pendorongan
LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila berbilang LED disambung secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus individu secara bersiri dengan setiap LED. Memandu berbilang LED secara selari tanpa perintang individu (seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah litar yang tidak disyorkan) boleh mengakibatkan perbezaan kecerahan disebabkan variasi semula jadi dalam voltan kehadapan (ciri I-V) setiap LED.
6.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
LED ini mudah rosak akibat elektrik statik atau lonjakan kuasa. Untuk mencegah kerosakan ESD: kakitangan harus menggunakan gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik semasa mengendalikan LED; semua peralatan, peranti, dan mesin yang digunakan dalam proses pengendalian dan pemasangan mesti dibumikan dengan betul.
6.3 Senario Aplikasi Tipikal
Lampu LED ini sesuai untuk aplikasi papan tanda dalaman dan luaran, serta untuk petunjuk status dalam peralatan elektronik biasa. Pemegang bersudut tepat menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana PCB dipasang berserenjang dengan arah pandangan, seperti dalam penunjuk panel hadapan.
7. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Walaupun lembaran data menyediakan spesifikasi untuk satu nombor bahagian, pembeza utama untuk produk jenis ini di pasaran biasanya termasuk: penggunaan pemegang khusus untuk kemudahan pemasangan dan peningkatan kontras; sudut pandangan luas yang sesuai untuk pandangan pelbagai arah; struktur binning yang ditakrifkan untuk keamatan dan warna untuk konsistensi reka bentuk; dan nota aplikasi yang jelas dan terperinci meliputi pateri, pengendalian, dan pendorongan, yang membantu dalam kebolehpercayaan reka bentuk.
8. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Apakah tujuan perumahan hitam?
J: Perumahan plastik hitam bertindak sebagai pemegang untuk LED, memudahkan pemasangan PCB. Lebih penting lagi, ia menyediakan latar belakang kontras tinggi terhadap cahaya putih yang dipancarkan, menjadikan penunjuk lebih jelas secara visual.
S: Bagaimana saya memilih perintang pembatas arus yang betul?
J: Gunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF. Gunakan voltan kehadapan maksimum (VF) dari lembaran data (3.6V) untuk reka bentuk konservatif untuk memastikan arus tidak melebihi 20mA. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohm. Perintang piawai 68 atau 75 Ohm akan sesuai.
S: Bolehkah saya memandu LED ini dengan sumber voltan secara langsung?
J: Tidak. Memandu LED secara langsung dengan sumber voltan tidak disyorkan dan berkemungkinan memusnahkannya kerana arus berlebihan. LED mesti dipandu dengan sumber terhad arus, paling mudah dicapai menggunakan perintang bersiri seperti yang diterangkan di atas.
S: Apakah maksud 'kod bin' yang ditanda pada beg pembungkusan?
J: Ia menunjukkan bin keamatan pencahayaan (contohnya, G, H, J) untuk LED dalam beg itu. Pereka boleh menentukan kod bin semasa membuat pesanan untuk memastikan semua LED dalam produk mereka mempunyai tahap kecerahan yang konsisten.
9. Pengenalan Prinsip Kerja
LED ini berdasarkan teknologi semikonduktor InGaN (Indium Gallium Nitride). Apabila voltan kehadapan dikenakan merentasi anod dan katod LED, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus lapisan InGaN menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, yang dalam kes ini berada dalam spektrum biru/ultraungu. Cahaya ini kemudian merangsang salutan fosfor di dalam pakej, yang menukar cahaya ke bawah untuk menghasilkan spektrum luas yang dilihat sebagai cahaya putih. Kanta tersebar menyebarkan cahaya ini, mencipta corak pancaran seragam dan tanpa silau.
10. Trend Pembangunan
Trend umum dalam teknologi LED penunjuk terus ke arah kecekapan yang lebih tinggi (lebih banyak keluaran cahaya per unit kuasa elektrik), peningkatan konsistensi warna dan indeks pembiakan warna (CRI) untuk LED putih, dan pembangunan pakej yang semakin kecil dengan prestasi optik yang dikekalkan atau diperbaiki. Terdapat juga fokus yang kuat terhadap peningkatan kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah pelbagai keadaan persekitaran. Prinsip binning yang jelas, reka bentuk mekanikal yang kukuh, dan panduan aplikasi yang komprehensif, seperti yang dilihat dalam lembaran data ini, kekal asas untuk menyediakan komponen yang boleh dipercayai untuk elektronik industri dan pengguna.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |