Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan dan Ciri Teras
- 1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran
- 2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
- 2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
- 2.2 Ciri Elektrik dan Optik
- 3. Sistem Spesifikasi Jadual Bin
- 3.1 Pembinanan Keamatan Bercahaya (Iv)
- 3.2 Pembinanan Voltan Ke Hadapan (VF)
- 3.3 Pembinanan Kromatisiti (Warna)
- 4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 4.1 Dimensi Garis Besar dan Toleransi
- 4.2 Spesifikasi Pembungkusan
- 5. Garis Panduan dan Langkah Berjaga-jaga Aplikasi
- 5.1 Penyimpanan dan Pengendalian
- 5.2 Pemasangan dan Paterian
- 5.3 Reka Bentuk Litar Pemacu
- 5.4 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
- 6. Analisis Lengkung Prestasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
- 6.1 Tafsiran Lengkung Tipikal
- 6.2 Pertimbangan Pengurusan Terma
- 7. Perbandingan Teknikal dan Nota Aplikasi
- 7.1 Pembezaan Produk
- 7.2 Litar dan Pengiraan Aplikasi Tipikal
- 7.3 Soalan Lazim (FAQ) Berdasarkan Parameter
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED putih lubang tembus, dikenal pasti dengan nombor bahagian LTW-2S3D8. Peranti ini direka sebagai komponen penunjuk status yang sesuai untuk pelbagai aplikasi elektronik. Ia mempunyai pakej diameter T-1 3/4 (lebih kurang 5mm) yang popular dengan kanta jernih, dibina menggunakan teknologi InGaN untuk menghasilkan cahaya putih.
1.1 Kelebihan dan Ciri Teras
LED ini menawarkan beberapa faedah utama untuk jurutera reka bentuk:
- Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini bebas plumbum (Pb) dan mematuhi arahan RoHS.
- Kecekapan Tinggi:Ia menyediakan output bercahaya tinggi dengan penggunaan kuasa rendah, menyumbang kepada reka bentuk yang cekap tenaga.
- Fleksibiliti Reka Bentuk:Bentuk faktor lubang tembus membolehkan pemasangan serba boleh pada papan litar bercetak (PCB) atau panel.
- Mudah Digunakan:Ia serasi dengan litar bersepadu (IC) kerana keperluan arusnya yang rendah.
- Kebolehpercayaan:Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan tinggi dalam pelbagai keadaan operasi.
1.2 Aplikasi Sasaran dan Pasaran
LED ini disasarkan kepada pelbagai industri yang memerlukan penunjuk status yang boleh dipercayai. Kawasan aplikasi utama termasuk:
- Periferal komputer dan komponen dalaman
- Peralatan komunikasi
- Elektronik pengguna
- Perkakas rumah
- Sistem kawalan dan instrumentasi perindustrian
2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
Bahagian berikut memberikan pecahan terperinci tentang had operasi dan ciri prestasi peranti.
2.1 Penarafan Maksimum Mutlak
Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Semua nilai dinyatakan pada suhu ambien (TA) 25°C.
- Pelesapan Kuasa (Pd):93 mW maksimum.
- Arus Ke Hadapan:
- Arus Ke Hadapan DC Berterusan (IF): 30 mA maksimum.
- Arus Ke Hadapan Puncak: 100 mA maksimum, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas ≤ 1/10, lebar denyut ≤ 10ms).
- Penurunan Terma:Arus ke hadapan DC maksimum mesti dikurangkan secara linear sebanyak 0.45 mA untuk setiap darjah Celsius melebihi suhu ambien 30°C.
- Julat Suhu:
- Suhu Operasi: -40°C hingga +85°C.
- Suhu Penyimpanan: -40°C hingga +100°C.
- Suhu Pateri:Kaki boleh menahan 260°C untuk maksimum 5 saat, dengan syarat titik pateri sekurang-kurangnya 2.0mm (0.079\") dari badan LED.
2.2 Ciri Elektrik dan Optik
Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada TA=25°C di bawah keadaan ujian piawai.
- Keamatan Bercahaya (Iv):Julat dari 13,000 hingga 29,000 millicandelas (mcd) pada arus ke hadapan (IF) 20mA. Nilai tipikal ialah 23,000 mcd. Toleransi ujian ±15% digunakan pada had bin.
- Sudut Pandangan (2θ1/2):15 darjah. Ini ialah sudut penuh di mana keamatan bercahaya jatuh kepada separuh daripada nilai paksi (pusat), menunjukkan pancaran yang agak fokus.
- Voltan Ke Hadapan (VF):Julat dari 2.5V hingga 3.1V pada IF=20mA, dengan nilai tipikal 2.8V.
- Arus Songsang (IR):10 μA maksimum apabila voltan songsang (VR) 5V dikenakan.Nota Penting:Peranti ini tidak direka untuk beroperasi di bawah pincang songsang; keadaan ujian ini adalah untuk pencirian sahaja.
- Koordinat Kromatisiti (x, y):Diperoleh daripada rajah kromatisiti CIE 1931. Bin koordinat khusus ditakrifkan dalam jadual berasingan.
3. Sistem Spesifikasi Jadual Bin
LED disusun ke dalam bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan khusus.
3.1 Pembinanan Keamatan Bercahaya (Iv)
LED dikelaskan kepada tiga bin keamatan (Z1, Z2, Z3) yang diukur pada IF=20mA. Toleransi ±15% digunakan pada setiap had bin.
- Bin Z1:13,000 mcd (Min) hingga 17,000 mcd (Maks)
- Bin Z2:17,000 mcd (Min) hingga 22,000 mcd (Maks)
- Bin Z3:22,000 mcd (Min) hingga 29,000 mcd (Maks)
Kod klasifikasi Iv ditanda pada setiap beg pembungkusan untuk kebolehjejakan.
3.2 Pembinanan Voltan Ke Hadapan (VF)
LED juga dibin mengikut penurunan voltan ke hadapan pada IF=20mA, dengan enam bin (0F hingga 5F) meliputi julat dari 2.5V hingga 3.1V. Elaun pengukuran ±0.1V dibenarkan.
- Bin 0F:2.50V hingga 2.60V
- Bin 1F:2.60V hingga 2.70V
- ... berterusan keBin 5F:3.00V hingga 3.10V
3.3 Pembinanan Kromatisiti (Warna)
Warna cahaya putih ditakrifkan oleh koordinat kromatisiti (x, y) pada rajah CIE 1931. Spesifikasi ini menyediakan jadual pangkat warna (contohnya, C0, B4, B6, B3, B5, A0) dengan segi empat tepat koordinat khusus. Elaun pengukuran ±0.01 digunakan pada koordinat. Rujukan visual disediakan melalui grafik Rajah Kromatisiti CIE 1931.
4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
4.1 Dimensi Garis Besar dan Toleransi
LED menggunakan pakej berkaki jejarian T-1 3/4 piawai. Nota dimensi utama termasuk:
- Semua dimensi dalam milimeter (inci diberikan dalam kurungan).
- Toleransi piawai 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.
4.2 Spesifikasi Pembungkusan
LED dibekalkan dalam pembungkusan piawai industri:
- Unit Asas:500, 200, atau 100 keping setiap beg pembungkusan anti-statik.
- Karton Dalaman:Mengandungi 10 beg pembungkusan (contohnya, 5,000 keping jika menggunakan beg 500pc).
- Karton Luar (Piawai):Mengandungi 8 karton dalaman, jumlah 40,000 keping. Dinyatakan bahawa dalam setiap lot penghantaran, hanya pek akhir mungkin pek tidak penuh.
5. Garis Panduan dan Langkah Berjaga-jaga Aplikasi
Pengendalian dan aplikasi yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan dan prestasi.
5.1 Penyimpanan dan Pengendalian
- Persekitaran Penyimpanan:Tidak boleh melebihi 30°C atau 70% kelembapan relatif.
- Jangka Hayat Simpanan:LED yang dikeluarkan dari pembungkusan asal hendaklah digunakan dalam tempoh tiga bulan. Untuk penyimpanan lebih lama, ia hendaklah disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam persekitaran nitrogen.
- Pembersihan:Gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol jika perlu.
5.2 Pemasangan dan Paterian
- Pembentukan Kaki:Mesti dilakukan sebelum paterian pada suhu normal. Bengkokkan kaki pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal kanta LED. Jangan gunakan pangkal pakej sebagai fulkrum.
- Pemasangan PCB:Gunakan daya klink minimum untuk mengelakkan tekanan mekanikal.
- Paterian:
- Kekalkan jarak minimum 2mm dari pangkal kanta ke titik pateri. Jangan rendam kanta dalam pateri.
- Besi Pateri:Maks 350°C untuk maks 3 saat (sekali sahaja).
- Paterian Gelombang:Panaskan awal ke maks 100°C untuk maks 60 saat. Gelombang pateri pada maks 260°C untuk maks 5 saat.
- Amaran Kritikal:Suhu atau masa yang berlebihan boleh mengubah bentuk kanta atau menyebabkan kegagalan bencana. Paterian aliran balik IR TIDAK sesuai untuk LED lubang tembus ini.
5.3 Reka Bentuk Litar Pemacu
LED ialah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan kecerahan seragam apabila menggunakan berbilang LED:
- Litar Disyorkan (Litar A):Gabungkan perintang had arus individu secara bersiri dengan setiap LED apabila menyambungkannya secara selari. Ini mengimbangi variasi semula jadi dalam voltan ke hadapan (ciri I-V) bagi setiap LED individu.
- Amalan Tidak Disyorkan (Litar B):Menyambungkan berbilang LED secara selari tanpa perintang bersiri individu tidak digalakkan, kerana ia boleh membawa kepada perbezaan kecerahan yang ketara dan perkongsian arus yang tidak sekata.
5.4 Perlindungan Nyahcas Elektrostatik (ESD)
LED mudah rosak akibat elektrik statik atau lonjakan kuasa. Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD piawai mesti dipatuhi semasa pemasangan dan pengendalian.
6. Analisis Lengkung Prestasi dan Pertimbangan Reka Bentuk
Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam spesifikasi (Lengkung Ciri Elektrik/Optik Tipikal), implikasinya adalah kritikal untuk reka bentuk.
6.1 Tafsiran Lengkung Tipikal
Pereka harus menjangkakan lengkung yang menggambarkan:
- Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Ke Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara tidak linear. Mengoperasikan melebihi penarafan arus maksimum mutlak adalah dilarang.
- Voltan Ke Hadapan vs. Arus Ke Hadapan:Menggambarkan ciri I-V diod. Sistem pembinanan voltan membantu meramalkan kedudukan lengkung ini untuk lot bahagian tertentu.
- Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, menekankan kepentingan pengurusan terma dan penurunan arus.
6.2 Pertimbangan Pengurusan Terma
Dengan pelesapan kuasa maksimum 93mW dan penurunan diperlukan 0.45 mA/°C melebihi 30°C, reka bentuk terma yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau apabila memandu LED berhampiran arus maksimumnya.
7. Perbandingan Teknikal dan Nota Aplikasi
7.1 Pembezaan Produk
Pembeza utama LED ini dalam pasaran penunjuk lubang tembus ialah gabungan keamatan bercahaya yang agak tinggi (sehingga 29,000 mcd) dengan sudut pandangan sempit 15 darjah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pancaran terang dan diarahkan. Sistem pembinanan komprehensif untuk keamatan, voltan, dan kromatisiti menyediakan tahap konsistensi yang tinggi untuk pengeluaran kelompok.
7.2 Litar dan Pengiraan Aplikasi Tipikal
Untuk bekalan 5V piawai dan mensasarkan arus ke hadapan tipikal 20mA dengan VF tipikal 2.8V, nilai perintang bersiri (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF = (5V - 2.8V) / 0.020A = 110 Ohm. Nilai piawai terdekat (contohnya, 100 atau 120 Ohm) harus dipilih, dan penarafan kuasa perintang mesti diperiksa: P = (Vsupply - VF) * IF = 2.2V * 0.02A = 0.044W, jadi perintang 1/8W (0.125W) piawai adalah mencukupi.
7.3 Soalan Lazim (FAQ) Berdasarkan Parameter
- S: Bolehkah saya memandu LED ini pada 30mA secara berterusan?
J: Ya, tetapi hanya jika suhu ambien pada atau di bawah 30°C. Melebihi 30°C, arus mesti dikurangkan mengikut spesifikasi (0.45 mA/°C). Pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan akan jauh lebih rendah. - S: Mengapa perintang bersiri diperlukan walaupun voltan bekalan kuasa saya sepadan dengan VF LED?
J: VF ialah nilai nominal dengan julat (2.5V-3.1V) dan bergantung pada suhu. Perintang diperlukan untuk mengawal arus, mencegah pelarian terma yang mungkin berlaku jika peningkatan sedikit suhu menurunkan VF, menyebabkan arus meningkat tanpa kawalan. - S: Apakah maksud penerangan kanta \"Jernih Air\"?
J: Ia menunjukkan kanta tidak disebarkan, menghasilkan corak pancaran yang lebih fokus seperti yang ditakrifkan oleh sudut pandangan 15 darjah, berbanding dengan kanta disebarkan yang akan mencipta corak cahaya yang lebih lebar dan lembut.
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. |