Lembaran Data Teknikal Siri LED Pandangan Atas 45-21 - Pakej P-LCC-2 - Voltan Hadapan 1.75-2.35V - Arus Maksimum 50mA - Warna Merah Cemerlang - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri 45-21 mewakili keluarga LED Pandangan Atas yang ditempatkan dalam pakej permukaan-mount P-LCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik) yang padat. Peranti ini direka terutamanya sebagai penunjuk optik, menampilkan tingkap jernih tanpa warna dan badan pakej putih yang meningkatkan pantulan dan penyebaran cahaya. Kelebihan reka bentuk terasnya terletak pada sudut pandangan yang luas, dicapai melalui reka bentuk inter-reflektor yang dioptimumkan dalam pakej. Ciri ini menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi yang menggunakan paip cahaya, di mana gandingan cahaya yang cekap dari sumber LED ke pandu cahaya adalah kritikal. Siri ini boleh didapati dalam pelbagai warna, termasuk varian Merah Cemerlang yang diterangkan dalam dokumen ini, yang menggunakan teknologi semikonduktor AlGaInP.

Satu manfaat operasi utama ialah keperluan arusnya yang rendah. Dengan arus hadapan tipikal 20mA untuk operasi standard, ia adalah ideal untuk aplikasi sensitif kuasa seperti peralatan mudah alih dan beroperasi bateri. Peranti ini direka untuk keserasian dengan proses pembuatan volum tinggi moden, sesuai untuk pematerian semula fasa wap, pematerian semula inframerah, dan pematerian gelombang. Ia juga serasi dengan peralatan ambil-dan-letak automatik dan dibekalkan pada pita 8mm dan gegelung untuk pemasangan yang cekap. Produk ini dibina dengan bahan bebas Pb dan mematuhi peraturan alam sekitar yang berkaitan.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama siri LED ini berasal dari geometri pakej dan pemilihan bahan. Sudut pandangan yang luas (biasanya 120 darjah) memastikan keterlihatan dari pelbagai posisi, yang penting untuk penunjuk status pada elektronik pengguna, panel industri, dan peranti komunikasi. Kecekapan gandingan cahaya yang dioptimumkan secara langsung diterjemahkan kepada output yang lebih terang apabila digunakan dengan paip cahaya, mengurangkan keperluan untuk arus pemacu yang lebih tinggi dan menjimatkan kuasa.

Pasaran sasaran adalah luas, merangkumi telekomunikasi (untuk penunjuk dan lampu latar dalam telefon dan mesin faks), elektronik pengguna, kawalan industri, dan dalaman automotif. Kebolehpercayaan dan keserasiannya dengan proses automatik menjadikannya pilihan yang kos efektif untuk pengeluaran volum tinggi. Penggunaan kuasa rendah khususnya menyasarkan segmen elektronik mudah alih, di mana melanjutkan jangka hayat bateri adalah pertimbangan reka bentuk yang utama.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci tentang parameter elektrik, optik, dan terma utama yang menentukan prestasi LED dan membimbing reka bentuk litar yang betul.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan untuk operasi normal.

• Voltan Songsang (V_R):5V. Melebihi voltan ini dalam bias songsang boleh menyebabkan kerosakan simpang.
• Arus Hadapan (I_F):50mA DC. Arus berterusan tidak boleh melebihi had ini.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP):100mA, dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut (kitar tugas 1/10 pada 1kHz). Ini membolehkan tempoh singkat kecerahan yang lebih tinggi.
• Pelesapan Kuasa (P_d):120mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh pakej sebagai haba tanpa melebihi penarafan termanya.
• Nyahcas Elektrostatik (ESD):2000V (Model Badan Manusia). Prosedur pengendalian ESD yang betul adalah wajib semasa pemasangan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan:Julat dari -40°C hingga +85°C (operasi) dan -40°C hingga +90°C (penyimpanan).
• Suhu Pematerian:Tahan 260°C selama 10 saat (pematerian semula) atau 350°C selama 3 saat (pematerian tangan).

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada suhu simpang (T_j) 25°C di bawah arus ujian standard 20mA. Ia mewakili prestasi tipikal.

• Keamatan Bercahaya (I_v):Julat dari 450 mcd (min) hingga 900 mcd (maks), dengan toleransi tipikal ±11%. Ini adalah ukuran utama kecerahan yang dirasakan.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):120 darjah (tipikal). Ini adalah sudut penuh di mana keamatan bercahaya turun kepada separuh daripada nilai puncak paksi.
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p):632 nm (tipikal). Ini adalah panjang gelombang di mana taburan kuasa spektrum adalah maksimum.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Julat dari 617.5 nm hingga 633.5 nm, dengan toleransi ±1nm. Panjang gelombang ini sepadan dengan warna yang dirasakan (Merah Cemerlang).
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):20 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum cahaya merah yang dipancarkan.
• Voltan Hadapan (V_F):Julat dari 1.75V hingga 2.35V pada 20mA, dengan toleransi tipikal ±0.1V. Ini adalah kritikal untuk mereka bentuk perintang pembatas arus.
• Arus Songsang (I_R):Maksimum 10 µA pada bias songsang 5V, menunjukkan kualiti simpang yang baik.

3. Penjelasan Sistem Bin

Untuk memastikan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Pereka boleh menentukan bin untuk menjamin keseragaman warna dan kecerahan merentasi aplikasi.

3.1 Bin Keamatan Bercahaya

Keamatan dikategorikan kepada tiga bin utama (U1, U2, V1) berdasarkan nilai minimum dan maksimum yang diukur pada I_F=20mA. Sebagai contoh, bin U1 meliputi 450-565 mcd, U2 meliputi 565-715 mcd, dan V1 meliputi 715-900 mcd. Memilih bin yang lebih tinggi (contohnya, V1) menjamin output minimum yang lebih terang.

3.2 Bin Panjang Gelombang Dominan

Warna Merah Cemerlang dikumpulkan di bawah 'Kumpulan A' dan dibahagikan lagi kepada empat bin panjang gelombang: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), dan E7 (629.5-633.5 nm). Pemilihan bin yang lebih ketat (contohnya, menentukan hanya E5) memastikan warna merah yang lebih konsisten merentasi semua LED dalam pemasangan.

3.3 Bin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dikumpulkan di bawah 'Kumpulan B' dengan tiga bin: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V), dan 2 (2.15-2.35V). Walaupun selalunya kurang kritikal daripada warna dan kecerahan untuk penunjuk, menentukan bin voltan boleh menjadi penting untuk reka bentuk bekalan kuasa dalam tatasusunan besar atau apabila memandu LED secara selari tanpa perintang individu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri yang disediakan menawarkan pandangan berharga tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan.

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

Lengkung menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Pada 25°C, voltan meningkat dengan mendadak dengan arus sebaik sahaja ambang hidup dilalui. Ketidaklinearan ini menekankan keperluan menggunakan perintang pembatas arus atau pemacu arus malar, kerana perubahan kecil dalam voltan boleh menyebabkan perubahan besar, yang berpotensi merosakkan, dalam arus.

4.2 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya meningkat secara linear dengan arus dalam julat tertentu, tetapi akhirnya akan tepu pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh kesan terma dan kecekapan. Beroperasi pada 20mA yang disyorkan memberikan keseimbangan yang baik antara kecerahan dan kecekapan.

4.3 Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Persekitaran

Keamatan bercahaya berkurangan apabila suhu persekitaran meningkat. Lengkung penurunan nilai ini adalah kritikal untuk aplikasi yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi. Pereka mesti mengambil kira pengurangan ini untuk memastikan kecerahan yang mencukupi dikekalkan di bawah semua keadaan operasi.

4.4 Taburan Spektrum

Plot spektrum mengesahkan sifat monokromatik LED AlGaInP, dengan puncak tunggal yang sempit berpusat sekitar 632 nm, menghasilkan warna Merah Cemerlang yang tepu tanpa pancaran ketara dalam jalur panjang gelombang lain.

4.5 Corak Radiasi (Gambar Rajah Kutub)

Gambar rajah secara visual mengesahkan corak pancaran yang luas, seperti Lambertian. Keamatan hampir seragam merentasi kawasan tengah yang luas, menurun secara beransur-ansur ke arah tepi, yang ideal untuk pandangan sudut luas.

5. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

5.1 Garis Besar dan Dimensi Pakej

Pakej P-LCC-2 mempunyai tapak yang padat. Dimensi kritikal termasuk panjang keseluruhan, lebar, dan tinggi, serta jarak dan saiz plumbum. Penunjuk kekutuban (biasanya takuk atau titik pada pakej atau sudut serong) mengenal pasti katod. Lembaran data menyediakan corak pad pateri yang disyorkan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai dan penjajaran yang betul semasa pematerian semula.

5.2 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Peranti dibekalkan pada pita pembawa 8mm, dililit pada gegelung standard. Dimensi pita (saiz poket, pic) dan dimensi gegelung (diameter hab, diameter flens) ditentukan untuk serasi dengan peralatan pemasangan automatik. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping.

5.3 Kepekaan Kelembapan dan Pembungkusan

LED dibungkus dalam beg aluminium tahan lembap dengan bahan pengering untuk mengelakkan penyerapan kelembapan, yang boleh menyebabkan \"popcorning\" (retak pakej) semasa proses pematerian semula suhu tinggi. Label pada beg mengandungi maklumat kritikal seperti tahap kepekaan kelembapan (diimplikasikan oleh pembungkusan), kuantiti, dan nombor bahagian.

6. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian Semula

Peranti ini dinilai untuk suhu puncak pematerian semula 260°C selama maksimum 10 saat. Ini selaras dengan profil pematerian semula bebas Pb standard. Jisim terma PCB dan profil khusus (peningkatan, rendaman, puncak, penyejukan) mesti dikawal untuk kekal dalam had ini dan mengelakkan kejutan terma.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Penyimpanan dan Pengendalian

• Sebelum Dibuka:Beg tahan lembap harus disimpan pada ≤30°C dan ≤70% RH. Komponen harus digunakan dalam tempoh satu tahun dari tarikh meterai beg.
• Selepas Dibuka:Jika tidak digunakan serta-merta, komponen yang terdedah kepada kelembapan persekitaran mungkin memerlukan pembakaran sebelum pematerian mengikut garis panduan IPC/JEDEC standard untuk membuang kelembapan yang diserap.
• Perlindungan ESD:Langkah berjaga-jaga ESD standard (stesen kerja dibumikan, tali pergelangan tangan) mesti dipatuhi semasa pengendalian.

7. Cadangan Reka Bentuk Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Tipikal

Litar pemacu yang paling biasa ialah perintang pembatas arus bersiri yang disambungkan ke sumber voltan (V_CC). Nilai perintang dikira sebagai R = (V_CC- V_F) / I_F. Menggunakan V_Fmaksimum dari lembaran data (2.35V) dalam pengiraan ini memastikan arus tidak pernah melebihi I_Fyang dikehendaki walaupun dengan variasi bahagian ke bahagian. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan sasaran I_F20mA: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω. Perintang standard 130Ω atau 150Ω akan sesuai.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk untuk Aplikasi Paip Cahaya

Apabila menggandingkan ke paip cahaya, sejajarkan LED secara pusat di bawah permukaan input paip. Sudut pandangan luas LED ini membantu mengisi apertur input paip. Jarak antara kubah LED dan paip cahaya harus diminimumkan untuk mengurangkan kehilangan cahaya. Pakej putih membantu memantulkan cahaya yang sebaliknya akan hilang ke bawah kembali ke arah pancaran, meningkatkan kecekapan gandingan keseluruhan. Lukisan mekanikal harus mengambil kira ketinggian LED dan kawasan larangan yang disyorkan.

7.3 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa rendah, operasi berterusan pada arus maksimum (50mA) dalam suhu persekitaran tinggi mungkin menghampiri had peranti. Untuk kes penggunaan sedemikian, memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi di sekitar pad terma LED (jika ada) atau via terma boleh membantu memancarkan haba dan mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, mengekalkan output bercahaya dan kebolehpercayaan jangka panjang.

8. Kebolehpercayaan dan Jaminan Kualiti

Lembaran data menggariskan set ujian kebolehpercayaan yang komprehensif yang dilakukan dengan tahap keyakinan 90% dan Peratusan Kecacatan Toleransi Lot (LTPD) 10%. Ujian ini mensimulasikan keadaan operasi dan penyimpanan yang keras untuk memastikan kebolehpercayaan di lapangan.

• Rintangan Pematerian Semula:Mengesahkan pakej boleh menahan proses pematerian.
• Kitaran Suhu & Kejutan Terma:Menguji ketahanan terhadap tekanan mekanikal yang disebabkan oleh perubahan suhu berulang.
• Penyimpanan Suhu Tinggi/Rendah:Menilai kestabilan jangka panjang di bawah keadaan bukan operasi yang melampau.
• Jangka Hayat Operasi DC:Ujian hayat 1000 jam pada arus dinilai (20mA) dan suhu (25°C).
• Jangka Hayat Operasi Suhu Tinggi/Kelembapan (85°C/85% RH):Ujian dipercepatkan untuk ketahanan kelembapan dan kakisan di bawah bias.

Lulus ujian ini menunjukkan produk yang kukuh sesuai untuk aplikasi komersial dan industri yang menuntut.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Mengapa perintang pembatas arus mutlak diperlukan?

Ciri I-V LED adalah eksponen. Peningkatan kecil dalam voltan bekalan melebihi penurunan voltan hadapan LED menyebabkan peningkatan yang sangat besar, berpotensi merosakkan, dalam arus. Perintang memberikan penurunan voltan linear yang boleh diramalkan yang menstabilkan arus, melindungi LED daripada keadaan arus berlebihan yang disebabkan oleh toleransi voltan normal atau transien.

9.2 Bolehkah saya memandu LED ini terus dari pin GPIO mikropengawal?

Ya, tetapi dengan pengecualian penting. Pin GPIO mesti dikonfigurasikan sebagai output. Anda masih mesti memasukkan perintang bersiri. Tambahan pula, anda mesti memastikan pin mikropengawal boleh membekalkan (atau menyerap, bergantung pada konfigurasi litar anda) 20mA yang diperlukan secara berterusan, yang berada pada atau melebihi had untuk beberapa pin I/O am. Rujuk lembaran data mikropengawal. Menggunakan transistor sebagai suis selalunya pilihan yang lebih selamat dan fleksibel untuk arus yang lebih tinggi atau apabila memandu pelbagai LED.

9.3 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang Gelombang Puncak (λ_p):Panjang gelombang tunggal di mana output kuasa spektrum secara fizikalnya adalah tertinggi.Panjang Gelombang Dominan (λ_d):Panjang gelombang cahaya monokromatik yang akan dirasakan oleh mata manusia sebagai mempunyai warna yang sama dengan output LED. Untuk LED monokromatik seperti merah ini, mereka sangat hampir. Panjang gelombang dominan secara amnya adalah parameter yang lebih relevan untuk spesifikasi warna dan bin.

9.4 Bagaimana saya mentafsir kod bin pada label gegelung?

Label menggunakan kod seperti CAT, HUE, dan REF. 'CAT' sepadan dengan Bin Keamatan Bercahaya (contohnya, U1, V1). 'HUE' sepadan dengan Bin Panjang Gelombang Dominan (contohnya, E5, E6). 'REF' sepadan dengan Bin Voltan Hadapan (contohnya, 0, 1, 2). Mengetahui kod ini membolehkan anda mengesahkan anda telah menerima gred prestasi khusus yang anda pesan.