Lembaran Data LED Oren LTL403FDBK - Lampu Lubang Tembus - Bulat 5mm - 2.4V - 20mA - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTL403FDBK ialah lampu LED dipasang lubang tembus yang direka untuk aplikasi penunjuk tujuan am. Ia menggunakan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk menghasilkan output cahaya oren. Peranti ini dicirikan oleh kebolehpercayaan keadaan pepejal, jangka hayat operasi yang panjang, dan keserasian dengan tahap pemacu litar bersepadu, menjadikannya sesuai untuk digunakan sebagai penunjuk aras atau lampu status dalam pelbagai peralatan elektronik.

Produk ini dikilangkan sebagai komponen bebas plumbum (Pb) dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya). Pakej utamanya ialah format lensa bulat 5mm standard, jernih air, yang memberikan sudut pandangan yang luas untuk keterlihatan dari pelbagai arah.

1.1 Kelebihan Teras

• Pematuhan Alam Sekitar:Pembinaan bebas plumbum dan mematuhi RoHS.
• Kebolehpercayaan Tinggi:Reka bentuk keadaan pepejal memastikan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan.
• Kemudahan Integrasi:Serasi dengan tahap logik IC standard, memudahkan reka bentuk litar.
• Prestasi Optik:Lensa jernih air memberikan output cahaya yang baik dan sudut pandangan yang ditakrifkan.

2. Selaman Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Pelesapan Kuasa (P_D):72 mW maksimum. Ini ialah jumlah kuasa yang boleh dilepaskan dengan selamat oleh peranti sebagai haba.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):60 mA maksimum, di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms).
• Arus Hadapan DC (I_F):20 mA arus berterusan maksimum.
• Julat Suhu Operasi (T_A):-40°C hingga +85°C. Peranti ini dinilai untuk persekitaran suhu perindustrian.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C.
• Suhu Pateri Kaki:260°C selama 5 saat, diukur 2.0 mm dari badan LED.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter ini ditentukan pada suhu ambien (T_A) 25°C dan arus hadapan (I_F) 10 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Bercahaya (I_v):50 mcd (Min), 140 mcd (Tip), 240 mcd (Maks). Ini ialah kecerahan yang dirasakan LED. Jaminan termasuk toleransi ±15%.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):40 darjah (Tipikal). Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai paksi (atas-paksi).
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):611 nm (Tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana output spektrum paling kuat.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):598.0 nm (Min), 605.0 nm (Tip), 613.5 nm (Maks). Ini ialah panjang gelombang tunggal yang mentakrifkan warna yang dirasakan LED, diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE.
• Lebar Separuh Garisan Spektrum (Δλ):17 nm (Tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum atau lebar jalur cahaya yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):1.9 V (Min), 2.4 V (Tip). Susut voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus hadapan yang ditentukan.
• Arus Songsang (I_R):100 μA maksimum pada voltan songsang (V_R) 5V. Peranti ini tidak direka untuk operasi songsang; parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter optik utama untuk memastikan konsistensi dalam aplikasi. Toleransi pembin digunakan pada had setiap bin.

3.1 Pembin Keamatan Bercahaya

Unit: mcd @ 10mA. Toleransi per had bin: ±15%.

• Bin CD:Minimum 50 mcd, Maksimum 85 mcd.
• Bin EF:Minimum 85 mcd, Maksimum 140 mcd.
• Bin GH:Minimum 140 mcd, Maksimum 240 mcd.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Unit: nm @ 10mA. Toleransi per had bin: ±1 nm.

• Bin H22:598.0 nm hingga 600.0 nm.
• Bin H23:600.0 nm hingga 603.0 nm.
• Bin H24:603.0 nm hingga 606.5 nm.
• Bin H25:606.5 nm hingga 610.0 nm.
• Bin H26:610.0 nm hingga 613.5 nm.

Pembin ini membolehkan pereka memilih LED dengan titik warna yang sangat spesifik, yang penting untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna atau keperluan estetik tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data merujuk kepada lengkung prestasi tipikal yang penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Walaupun graf khusus tidak dihasilkan semula dalam teks, implikasinya dianalisis di bawah.

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

Ciri I-V adalah tidak linear, tipikal diod. Voltan hadapan yang ditentukan (V_F) 2.4V pada 10mA ialah parameter reka bentuk utama. Apabila arus meningkat, V_Fakan meningkat sedikit disebabkan rintangan siri semikonduktor dan kaki. Lengkung ini penting untuk mereka bentuk perintang pembatas arus dalam litar pemacu.

4.2 Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan

Keamatan bercahaya adalah lebih kurang berkadar dengan arus hadapan dalam julat tertentu. Mengoperasi melebihi arus hadapan DC maksimum mutlak (20mA) tidak disyorkan kerana boleh menyebabkan degradasi dipercepat, jangka hayat dikurangkan, dan kegagalan katastropik berpotensi. Hubungan mungkin menjadi sub-linear pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan pemanasan.

4.3 Taburan Spektrum

Lengkung output spektrum menunjukkan puncak sekitar 611 nm (oren) dengan lebar separuh tipikal 17 nm. Panjang gelombang dominan, digunakan untuk pembin, dikira daripada spektrum ini untuk mentakrifkan titik warna. Lebar jalur sempit adalah ciri teknologi AlInGaP, memberikan ketepuan warna yang baik.

4.4 Kebergantungan Suhu

Prestasi LED sensitif terhadap suhu. Biasanya, voltan hadapan (V_F) mempunyai pekali suhu negatif (berkurang dengan peningkatan suhu), manakala keamatan bercahaya berkurangan dengan peningkatan suhu simpang. Mengoperasi dalam julat suhu yang ditentukan adalah kritikal untuk mengekalkan prestasi dan kebolehpercayaan.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini ialah LED lubang tembus bulat 5mm standard. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (inci disediakan untuk rujukan).
• Toleransi standard ialah ±0.25mm (±0.010\") melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Penonjolan maksimum resin di bawah flen ialah 1.0mm (0.04\").
• Jarak kaki diukur pada titik di mana kaki muncul dari badan pakej.

5.2 Pengenalpastian Polarity

Untuk LED lubang tembus, katod biasanya dikenal pasti oleh titik rata pada pinggir lensa atau oleh kaki yang lebih pendek. Lembaran data harus dirujuk untuk penandaan polarity khusus nombor bahagian ini. Polarity yang betul adalah penting untuk operasi.

6. Garis Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Pembentukan Kaki

• Lenturan mesti dilakukan pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal lensa LED.
• Pangkal bingkai kaki tidak boleh digunakan sebagai fulkrum semasa lenturan.
• Pembentukan kaki mesti dilakukan pada suhu bilik normal dansebelumproses pateri.
• Semasa pemasangan PCB, gunakan daya klink minimum yang diperlukan untuk mengelakkan tekanan mekanikal berlebihan pada pakej LED.

6.2 Proses Pateri

• Jarak minimum 2mm mesti dikekalkan antara pangkal lensa dan titik pateri.
• Mencelup lensa ke dalam pateri mesti dielakkan.
• Tiada tekanan luaran harus dikenakan pada kaki semasa LED berada pada suhu tinggi daripada pateri.

Keadaan Pateri Disyorkan:

• Besi Pateri:Suhu maksimum 350°C, masa maksimum 3 saat (satu kali sahaja).
• Pateri Gelombang:
  • Pra-panas: Maksimum 100°C sehingga 60 saat.
  • Gelombang Pateri: Maksimum 260°C sehingga 5 saat.

Nota Penting:Pateri alir semula Inframerah (IR) bukan proses yang sesuai untuk lampu LED jenis lubang tembus ini. Suhu atau masa berlebihan boleh menyebabkan ubah bentuk lensa atau kegagalan peranti.

7. Pembungkusan & Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus dalam pelbagai peringkat untuk pengendalian pukal:

• Pek Utama:1000, 500, 200, atau 100 keping per beg pembungkusan.
• Karton Dalam:10 beg pembungkusan per karton dalam, jumlah 10,000 keping.
• Karton Luar:8 karton dalam per karton luar, jumlah 80,000 keping.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Penggunaan Diniat & Batasan

LED ini bertujuan untuk peralatan elektronik biasa termasuk peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan aplikasi isi rumah. Ia tidak direka untuk aplikasi di mana kebolehpercayaan luar biasa diperlukan, terutamanya di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sistem perubatan, peranti keselamatan kritikal). Perundingan dengan pembekal diperlukan untuk aplikasi kebolehpercayaan tinggi sedemikian.

8.2 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED ialah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila berbilang LED disambung secara selari, adalahsangat disyorkanuntuk menggunakan perintang pembatas arus individu secara bersiri dengan setiap LED (Model Litar A).

Elakkan menyambung LED secara langsung secara selari tanpa perintang individu (Model Litar B). Variasi kecil dalam ciri voltan hadapan (V_F) antara LED individu boleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan arus berlebihan berpotensi dalam sesetengah peranti.

Nilai perintang siri (R_s) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_s= (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fialah voltan hadapan LED (gunakan nilai tipikal atau maks untuk margin reka bentuk) dan I_Fialah arus hadapan yang dikehendaki (cth., 10mA).

8.3 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED mudah rosak daripada nyahcas elektrostatik. Langkah berjaga-jaga yang disyorkan termasuk:

• Gunakan gelang pergelangan tangan konduktif atau sarung tangan anti-statik semasa mengendalikan.
• Pastikan semua peralatan, stesen kerja, dan rak penyimpanan dibumikan dengan betul.
• Gunakan pengion untuk meneutralkan cas statik yang mungkin terkumpul pada lensa plastik.

9. Penyimpanan & Pengendalian

• Persekitaran Penyimpanan:Tidak boleh melebihi 30°C dan 70% kelembapan relatif.
• Jangka Hayat Rak:LED yang dikeluarkan daripada pembungkusan asalnya harus digunakan dalam tempoh tiga bulan.
• Penyimpanan Jangka Panjang:Untuk penyimpanan lanjutan di luar pembungkusan asal, simpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam pengering yang disucikan nitrogen.
• Pembersihan:Jika perlu, bersihkan hanya dengan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol.

10. Perbandingan Teknikal & Pertimbangan

10.1 Teknologi Bahan: AlInGaP

Penggunaan Aluminium Indium Gallium Fosfida (AlInGaP) sebagai bahan semikonduktor aktif menawarkan kelebihan untuk LED oren, merah, dan kuning. Berbanding teknologi lama, AlInGaP biasanya memberikan kecekapan bercahaya lebih tinggi, kestabilan suhu lebih baik, dan jangka hayat operasi lebih panjang. Panjang gelombang puncak 611 nm dan lebar spektrum sempit adalah hasil langsung sistem bahan ini.

10.2 Lubang Tembus vs. Permukaan Dipasang

Ini ialah peranti lubang tembus, bermakna ia direka untuk dimasukkan ke dalam lubang berplater melalui pada PCB dan dipateri pada sisi bertentangan. Teknologi ini menawarkan kekuatan mekanikal tinggi dan sering diutamakan untuk prototaip, kit pendidikan, atau aplikasi di mana pemasangan atau pembaikan manual dijangka. Ia semakin digantikan oleh pakej Peranti Permukaan Dipasang (SMD) dalam pembuatan automatik volum tinggi disebabkan saiz SMD yang lebih kecil dan profil lebih rendah.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S1: Bolehkah saya memacu LED ini pada 20mA secara berterusan?
J1: Ya, 20mA ialah penarafan Arus Hadapan DC Maksimum Mutlak. Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, amalan biasa adalah untuk menurunkan nilai ini. Mengoperasi pada keadaan ujian tipikal 10mA atau sedikit di atas (cth., 15-18mA) akan melanjutkan jangka hayat dan meningkatkan kestabilan.

S2: Mengapa terdapat toleransi ±15% pada had bin keamatan bercahaya?
J2: Ini mengambil kira variasi sistem pengukuran dan memastikan proses pembin boleh dicapai secara praktikal. Ia bermakna LED yang dilabel dalam bin \"EF\" (85-140 mcd) sebenarnya boleh mengukur serendah 72.25 mcd atau setinggi 161 mcd pada hujung toleransi. Pereka mesti mengambil kira penyebaran ini dalam reka bentuk optik mereka.

S3: Apa yang berlaku jika saya memateri terlalu dekat dengan badan LED?
J3: Haba berlebihan yang dijalankan ke atas kaki boleh merosakkan ikatan wayar dalaman, merendahkan cip semikonduktor, atau melebur/mengubah bentuk lensa plastik. Ini boleh menyebabkan kegagalan serta-merta atau mengurangkan jangka hayat LED dengan ketara. Sentiasa kekalkan jarak minimum 2mm.

S4: Bolehkah saya menggunakan ini untuk peranti berkuasa bateri?
J4: Ya, voltan hadapan tipikalnya 2.4V pada 10mA menjadikannya sesuai untuk operasi daripada sel syiling 3V (seperti CR2032) atau dua bateri AA/AAA secara bersiri (3V). Perintang siri adalah wajib untuk menghadkan arus daripada voltan bateri yang lebih tinggi.

12. Kajian Kes Reka Bentuk Masuk

Senario:Mereka bentuk panel dengan empat penunjuk status oren untuk produk elektronik pengguna yang dikuasakan oleh rel bekalan DC 5V.

Langkah Reka Bentuk:

1. Pemilihan Arus:Pilih arus hadapan (I_F) 15mA untuk keseimbangan baik kecerahan dan jangka hayat, jauh di bawah maksimum 20mA.
2. Rujukan Voltan:Gunakan voltan hadapan maksimum (V_F) daripada lembaran data untuk reka bentuk konservatif. Walaupun tipikal ialah 2.4V, menggunakan nilai seperti 2.6V memberikan margin.
3. Pengiraan Perintang: R_s= (V_bekalan- V_F) / I_F= (5V - 2.6V) / 0.015A = 160 Ohm. Nilai standard E24 terdekat ialah 160Ω atau 150Ω.
4. Penarafan Kuasa untuk Perintang: P_R= I_F²* R_s= (0.015)²* 160 = 0.036W. Perintang standard 1/8W (0.125W) atau 1/10W adalah lebih daripada mencukupi.
5. Susun Atur Litar:Gunakan empat litar bebas (LED + perintang 160Ω) disambung secara selari ke rel 5V. Jangan sambungkan empat LED kepada perintang kongsi tunggal.
6. Susun Atur PCB:Pastikan lubang pemasangan LED mengekalkan jarak lentur kaki 3mm dan pad pateri diletakkan >2mm dari garis besar badan LED pada PCB.

13. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya (LED) ialah peranti simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi potensi terbina dalam simpang dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke dalam rantau aktif di mana mereka bergabung semula. Dalam LED AlInGaP khusus ini, tenaga yang dibebaskan semasa penggabungan semula elektron-lubang ini terutamanya dalam bentuk foton (cahaya) dengan tenaga sepadan dengan bahagian oren spektrum boleh dilihat (~611 nm panjang gelombang). Lensa epoksi jernih air berfungsi untuk melindungi cip semikonduktor, membentuk pancaran output cahaya, dan meningkatkan pengekstrakan cahaya dari bahan.

14. Trend Teknologi

Trend umum dalam pembungkusan LED adalah ke arah faktor bentuk lebih kecil dan teknologi permukaan dipasang (SMD) untuk pemasangan automatik. Walau bagaimanapun, LED lubang tembus seperti pakej bulat 5mm kekal relevan untuk pasaran hobi, tujuan pendidikan, sokongan produk warisan, dan aplikasi yang memerlukan kekuatan ikatan mekanikal sangat tinggi. Kemajuan dalam AlInGaP dan bahan semikonduktor III-V berkaitan terus menolak had kecekapan (lumen per watt) dan kebolehpercayaan. Tambahan pula, terdapat pembangunan berterusan dalam teknologi ditukar fosfor untuk mencapai gamut warna lebih luas daripada bahan semikonduktor tunggal, walaupun untuk LED oren monokromatik, AlInGaP pancaran langsung kekal sebagai teknologi dominan dan paling cekap.