Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri Teras dan Sasaran Pasaran
- 2. Analisis Parameter Teknikal
- 2.1 Had Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
- 3. Spesifikasi Jadual Bin
- 3.1 Pengelasan Keamatan Bercahaya
- 3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan
- 4. Analisis Lengkung Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 5.1 Dimensi Garis Besar
- 5.2 Spesifikasi Pembungkusan
- 6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
- 6.1 Penyimpanan dan Pengendalian
- 6.2 Pembentukan Kaki
- 6.3 Proses Pateri
- 6.4 Pembersihan
- 7. Cadangan Aplikasi dan Reka Bentuk
- 7.1 Reka Bentuk Litar Pemacu
- 7.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
- 7.3 Senario Aplikasi Tipikal
- 8. Perbandingan Teknikal dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal
- 11. Prinsip Operasi
- 12. Trend Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk lampu penunjuk LED yang dipasang melalui lubang. Peranti ini terdiri daripada cip LED AlInGaP kuning-hijau yang diletakkan di dalam pemegang sudut tegak plastik hitam, dengan lensa hijau berselerak. Konfigurasi ini direka sebagai Penunjuk Papan Litar (CBI), menawarkan kemudahan pemasangan dan kontras visual yang lebih baik terhadap papan.
1.1 Ciri Teras dan Sasaran Pasaran
Kelebihan utama komponen ini termasuk reka bentuknya untuk pemasangan PCB yang dipermudahkan, penggunaan kuasa rendah, kecekapan tinggi, dan pematuhan kepada piawaian bebas plumbum dan RoHS. Pemegang hitam meningkatkan nisbah kontras dengan ketara, menjadikan penunjuk lebih kelihatan. Ia ditujukan untuk pelbagai aplikasi elektronik, termasuk periferal komputer, peranti komunikasi, elektronik pengguna, dan peralatan industri.
2. Analisis Parameter Teknikal
2.1 Had Maksimum Mutlak
Had-had ini menentukan limit di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Parameter utama termasuk kuasa lesap maksimum 52mW, arus hadapan berterusan (IF) 20mA, dan arus hadapan puncak 60mA dalam keadaan berdenyut. Julat suhu operasi ditetapkan dari -30°C hingga +85°C. Faktor penurunan nilai untuk arus hadapan ialah 0.27 mA/°C melebihi suhu ambien 30°C. Suhu pateri kaki tidak boleh melebihi 260°C untuk maksimum 5 saat, dengan jarak minimum 2.0mm dari badan LED.
2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik
Diukur pada arus ujian piawai IF=10mA dan TA=25°C, peranti menunjukkan prestasi tipikal. Keamatan bercahaya (Iv) mempunyai nilai tipikal 19 mcd, dengan minimum 8.7 mcd dan maksimum 50 mcd, dikelaskan ke dalam bin tertentu. Voltan hadapan (VF) biasanya 2.5V, dengan maksimum 2.5V. Panjang gelombang dominan (λd) biasanya 569 nm, menentukan warna kuning-hijau, dengan lebar separuh spektrum 15 nm. Sudut pandangan (2θ1/2) ialah 100 darjah yang luas, ciri lensa berselerak.
3. Spesifikasi Jadual Bin
Produk ini disusun ke dalam bin berdasarkan parameter optik utama untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi.
3.1 Pengelasan Keamatan Bercahaya
Keamatan bercahaya dikategorikan kepada empat kod bin (L3, L2, L1, M1) dengan nilai minimum dan maksimum yang ditakrifkan dari 8.7 mcd hingga 50 mcd pada IF=10mA. Toleransi ±15% digunakan pada setiap had bin.
3.2 Pengelasan Panjang Gelombang Dominan
Warna atau hue dikawal melalui bin panjang gelombang dominan. Kod H06 hingga H09 merangkumi julat dari 566.0 nm hingga 574.0 nm, dengan toleransi ketat ±1 nm untuk setiap had bin, memastikan padanan warna yang tepat.
4. Analisis Lengkung Prestasi
Walaupun data grafik khusus dirujuk dalam dokumen, lengkung tipikal untuk peranti sedemikian akan menggambarkan hubungan antara arus hadapan dan keamatan bercahaya, voltan hadapan berbanding suhu, dan taburan kuasa spektrum yang memuncak sekitar 572 nm. Lengkung-lengkung ini penting untuk pereka bentuk memahami kelakuan peranti di bawah keadaan operasi yang berbeza dan untuk mengoptimumkan litar pemacu untuk prestasi konsisten merentasi variasi suhu.
5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
5.1 Dimensi Garis Besar
Peranti ini menggunakan pakej LED T-1 piawai (diameter 3.0mm) yang dipasang dalam pemegang sudut tegak plastik hitam. Dimensi kritikal termasuk jarak pin dan jarak dari papan ke lensa. Semua toleransi dimensi ialah ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Bahan pemegang dinyatakan sebagai plastik hitam.
5.2 Spesifikasi Pembungkusan
Komponen dibekalkan dalam gegelung 13-inci untuk pemasangan automatik. Setiap gegelung mengandungi 350 keping. Pita pembawa diperbuat daripada aloi polistirena konduktif hitam dengan ketebalan 0.50 mm ±0.06 mm. Dimensi gegelung dan pita pembawar yang terperinci disediakan untuk keserasian dengan peralatan pick-and-place piawai.
6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan
6.1 Penyimpanan dan Pengendalian
LED harus disimpan dalam persekitaran tidak melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif. Jika dikeluarkan dari pembungkusan penghalang kelembapan asal, ia harus digunakan dalam tempoh tiga bulan atau disimpan dalam persekitaran kering terkawal (contohnya, dengan penyerap lembapan atau nitrogen).
6.2 Pembentukan Kaki
Jika diperlukan, kaki mesti dibengkokkan pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal lensa LED. Bengkokan tidak boleh menggunakan badan LED sebagai fulkrum. Operasi ini mesti dilakukan pada suhu bilik dan sebelum proses pateri.
6.3 Proses Pateri
Garis panduan yang jelas disediakan untuk pateri tangan dan gelombang. Jarak minimum 2mm mesti dikekalkan antara titik pateri dan pangkal lensa/pemegang. Lensa tidak boleh direndam dalam pateri.
- Pateri Tangan:Suhu besi maksimum 350°C untuk tidak lebih daripada 3 saat setiap kaki.
- Pateri Gelombang:Panaskan awal hingga maksimum 120°C sehingga 100 saat, diikuti oleh gelombang pateri pada maksimum 260°C untuk tidak lebih daripada 5 saat.
6.4 Pembersihan
Isopropil alkohol atau pelarut berasaskan alkohol yang serupa disyorkan untuk pembersihan jika perlu.
7. Cadangan Aplikasi dan Reka Bentuk
7.1 Reka Bentuk Litar Pemacu
LED adalah peranti berkuasa arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila menggunakan pelbagai LED, sangat disyorkan untuk menggunakan perintang pembatas arus individu secara bersiri dengan setiap LED (Model Litar A). Menyambungkan LED secara selari langsung tanpa perintang individu (Model Litar B) tidak digalakkan, kerana variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (Vf) setiap LED akan menyebabkan perbezaan ketara dalam perkongsian arus dan, seterusnya, kecerahan.
7.2 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
LED mudah rosak akibat nyahcas elektrostatik. Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan berasaskan bumi, tikar anti-statik, stesen kerja berasaskan bumi, dan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada lensa plastik.
7.3 Senario Aplikasi Tipikal
Lampu penunjuk ini sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk penunjuk status pada papan induk komputer atau periferal, lampu isyarat dalam peralatan rangkaian, penunjuk kuasa/fungsi dalam perkakas pengguna, dan lampu panel dalam sistem kawalan industri. Bentuk sudut tegak amat berguna apabila penunjuk perlu kelihatan dari hadapan atau sisi sarung sambil dipasang secara menegak pada PCB.
8. Perbandingan Teknikal dan Pertimbangan Reka Bentuk
Berbanding dengan LED tidak berselerak atau sudut pandangan sempit, peranti ini menawarkan pancaran cahaya yang lebih luas dan lembut sesuai untuk penunjuk status. Pemegang hitam memberikan kontras yang lebih baik dalam keadaan pencahayaan ambien terang dan malap. Pereka bentuk mesti mempertimbangkan dengan teliti nilai perintang pembatas arus berdasarkan voltan bekalan dan arus hadapan yang dikehendaki (biasanya 10-20mA), sambil juga mengambil kira kuasa lesap dalam perintang. Pengurusan haba pada PCB secara amnya bukan kebimbangan untuk penunjuk tunggal pada tahap kuasa ini, tetapi susun atur masih harus mengelakkan meletakkan komponen penghasil haba bersebelahan langsung dengan LED.
9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Apakah perbezaan antara panjang gelombang puncak dan panjang gelombang dominan?
J: Panjang gelombang puncak (λP) ialah panjang gelombang di mana output spektrum adalah maksimum (572 nm tipikal). Panjang gelombang dominan (λd) diperoleh daripada persepsi warna oleh mata manusia (carta CIE) dan merupakan panjang gelombang tunggal yang paling mewakili warna yang dilihat (569 nm tipikal). Untuk definisi warna, λd adalah lebih relevan.
S: Bolehkah saya mengendalikan LED ini pada 20mA secara berterusan?
J: Ya, 20mA ialah penarafan arus hadapan DC berterusan maksimum. Walau bagaimanapun, untuk jangka hayat dan kebolehpercayaan terpanjang, beroperasi pada atau di bawah arus ujian tipikal 10mA adalah dinasihatkan jika keperluan kecerahan aplikasi membenarkannya.
S: Bagaimana saya mentafsir kod bin keamatan bercahaya?
J: Kod bin (contohnya, L2) yang dicetak pada pembungkusan menunjukkan julat jaminan output cahaya untuk kumpulan LED tersebut. Sebagai contoh, bin L2 menjamin Iv antara 12.6 dan 19 mcd pada 10mA. Memilih bin tertentu memastikan konsistensi kecerahan merentasi pelbagai unit dalam produk anda.
10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal
Pertimbangkan untuk mereka bentuk penunjuk status panel hadapan untuk penghala. PCB dipasang secara menegak di dalam casis. Menggunakan LED sudut tegak ini membolehkannya dipateri terus ke PCB menegak, dengan lensanya menunjuk ke sisi melalui tingkap dalam kes. Pereka bentuk memilih perintang pembatas arus untuk bekalan 5V untuk mencapai kira-kira 15mA arus hadapan, menghasilkan penunjuk yang terang dan jelas. Sudut pandangan luas 100 darjah memastikan cahaya kelihatan dari julat luas di hadapan peranti. Lensa hijau berselerak memberikan cahaya yang menyenangkan, tidak menyilaukan sesuai untuk persekitaran dalaman.
11. Prinsip Operasi
Peranti ini beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam semikonduktor. Apabila voltan pincang hadapan dikenakan merentasi cip AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida), elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus bahan semikonduktor menentukan tenaga jurang jalur, yang menentukan warna cahaya yang dipancarkan—dalam kes ini, kuning-hijau. Lensa epoksi berselerak menyebarkan cahaya, mencipta sudut pandangan yang lebih luas dan seragam.
12. Trend Teknologi
Penggunaan bahan AlInGaP untuk LED ambar, kuning, dan hijau mewakili teknologi matang dan sangat cekap. Perkembangan berterusan dalam industri LED yang lebih luas memberi tumpuan kepada peningkatan kecekapan (lumen per watt), penambahbaikan pemulihan warna, dan membolehkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi. Untuk LED jenis penunjuk, trend termasuk peminiaturan lanjut, integrasi perintang terbina dalam atau IC untuk pemanduan yang dipermudahkan, dan pembangunan sudut pandangan yang lebih luas dan konsistensi warna yang lebih tepat melalui proses pengelasan dan pembuatan termaju. Pakej melalui lubang sudut tegak kekal popular kerana keteguhan mekanikalnya dan kemudahan pemasangan manual atau automatik dalam pelbagai produk elektronik.
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. |