Spesifikasi LED Putih Siri T20 - Pakej 2016 - 2.0x1.6x1.75mm - 11V Tip - 0.33W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T20 mewakili penyelesaian LED putih berprestasi tinggi dan padat yang direka untuk aplikasi pencahayaan moden. LED pandangan atas ini, yang ditetapkan dengan saiz pakej 2016, direkabentuk untuk memberikan pencahayaan yang cekap dan boleh dipercayai. Kelebihan terasnya berasal daripada reka bentuk pakej yang dipertingkatkan terma, yang memudahkan penyebaran haba yang lebih baik, membolehkan operasi arus yang lebih tinggi dan output bercahaya yang berterusan. Peranti ini dicirikan oleh sudut pandangan yang luas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pengedaran cahaya yang meluas. Ia mematuhi sepenuhnya proses pateri refluks bebas plumbum dan mematuhi piawaian alam sekitar RoHS, memastikan keserasian dengan keperluan pembuatan kontemporari dan peraturan global.

Pasaran sasaran untuk LED ini adalah pelbagai, merangkumi kedua-dua sektor pencahayaan komersial dan kediaman. Aplikasi utamanya termasuk perlengkapan pencahayaan dalaman, penyelesaian retrofit untuk menggantikan sumber cahaya tradisional, pencahayaan ambien umum, dan pencahayaan seni bina atau hiasan di mana kedua-dua prestasi dan faktor bentuk adalah kritikal.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektro-Optik

Prestasi asas LED ditakrifkan pada keadaan ujian piawai arus hadapan (IF) 30mA dan suhu sambungan (Tj) 25°C. Output fluks bercahaya berbeza dengan Suhu Warna Berkaitan (CCT). Sebagai contoh, LED 2700K (putih suam) menawarkan fluks bercahaya tipikal 34.5 lumen dengan minimum 32 lumen, manakala CCT yang lebih sejuk seperti 4000K, 5000K, 5700K, dan 6500K memberikan output tipikal yang lebih tinggi iaitu 36.5 lumen (minimum 34 lumen). Semua varian mengekalkan Indeks Penghasilan Warna (CRI) yang tinggi iaitu Ra80, memastikan ketepatan warna yang baik. Toleransi untuk pengukuran fluks bercahaya ialah ±7%, dan toleransi CRI ialah ±2.

Peranti ini mempunyai sudut pandangan (2θ1/2) yang sangat luas iaitu 120 darjah, menyediakan corak pancaran cahaya yang luas dan seragam sesuai untuk pencahayaan kawasan.

2.2 Parameter Elektrik

Voltan hadapan (VF) pada 30mA adalah tipikalnya 11V, dengan julat dari 9.5V hingga 12V, dan toleransi pengukuran ±0.3V. Penarafan maksimum mutlak menentukan had operasi: arus hadapan berterusan (IF) 40mA, arus hadapan berdenyut (IFP) 60mA (di bawah keadaan denyut tertentu), dan disipasi kuasa maksimum (PD) 440mW. Voltan songsang (VR) adalah terhad kepada 5V. Penjagaan mesti diambil untuk tidak melebihi penarafan ini bagi memastikan kebolehpercayaan jangka panjang.

2.3 Ciri Terma

Pengurusan terma adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Rintangan terma dari sambungan ke titik pateri (Rth j-sp) ditetapkan sebagai 40°C/W di bawah keadaan ujian piawai. Suhu sambungan maksimum mutlak (Tj) ialah 120°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi (Topr) -40°C hingga +105°C. Lengkung penurunan nilai (Rajah 8) dengan jelas menggambarkan bagaimana arus hadapan yang dibenarkan mesti dikurangkan apabila suhu ambien meningkat untuk mengelakkan kepanasan dan kegagalan pramatang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

3.1 Pembin Fluks Bercahaya

LED disusun ke dalam bin fluks bercahaya untuk memastikan konsistensi. Sebagai contoh, LED 4000K dengan Ra80 boleh didapati dalam bin E1 (34-36 lm), E2 (36-38 lm), dan E3 (38-42 lm). Kod bin (contohnya, D9, E1, E2) adalah sebahagian daripada sistem penomboran bahagian dan membolehkan pereka memilih LED dengan tahap output yang tepat untuk aplikasi mereka.

3.2 Pembin Voltan Hadapan

Begitu juga, voltan hadapan dibin untuk membantu dalam reka bentuk litar, terutamanya untuk memacu berbilang LED secara bersiri. Bin yang tersedia termasuk 1C (8-9V), 1D (9-10V), dan 5X (10-12V). Memilih LED dari bin voltan yang sama boleh membantu mencapai pengagihan arus yang lebih seragam.

3.3 Pembin Kromatisiti

Konsistensi warna dikawal dengan ketat menggunakan rajah kromatisiti CIE 1931. Setiap CCT (contohnya, 2700K, 3000K) ditakrifkan oleh koordinat pusat sasaran (x, y) dan elips toleransi. Spesifikasi menyatakan bahawa pangkat warna berada dalam elips MacAdam 5 langkah, yang merupakan piawaian untuk menentukan perbezaan warna yang dapat dilihat. Piawaian pembin Energy Star digunakan merentasi julat 2600K hingga 7000K, memastikan LED memenuhi keperluan keseragaman warna yang ketat untuk produk pencahayaan berkualiti.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa graf utama untuk memahami prestasi di bawah pelbagai keadaan.

Relative Intensity vs. Forward Current (Fig. 3): This curve shows how light output increases with current. It is typically non-linear, and operating beyond the recommended current can lead to efficiency droop and accelerated degradation.

Forward Voltage vs. Forward Current (Fig. 4): This IV characteristic curve is essential for designing the driver circuit. It shows the relationship between the voltage across the LED and the current flowing through it.

Relative Luminous Flux vs. Ambient Temperature (Fig. 5): This graph demonstrates the negative impact of rising temperature on light output. As the ambient (and consequently junction) temperature increases, the luminous flux decreases. This underscores the importance of effective thermal design.

Relative Forward Voltage vs. Ambient Temperature (Fig. 6): The forward voltage has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as temperature rises. This can be a factor in constant-current driver design.

Chromaticity Shift vs. Ambient Temperature (Fig. 7): This plot is critical for color-sensitive applications. It shows how the x and y color coordinates drift with changes in temperature, which is vital information for maintaining color consistency in varying environments.

Color Spectrum (Fig. 1): This graph displays the spectral power distribution of the emitted white light, which is a combination of the blue LED chip and the phosphor coating. It helps in understanding the color quality and potential applications.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED menggunakan tapak pakej 2016, dengan dimensi panjang 2.0mm, lebar 1.6mm, dan ketinggian 1.75mm. Lukisan pakej memberikan pandangan bawah yang menggambarkan corak pad pateri. Pengenalpastian polariti yang jelas ditunjukkan: katod ditanda. Toleransi dimensi, melainkan dinyatakan sebaliknya, ialah ±0.1mm. Saiz padat ini membolehkan susun atur PCB berketumpatan tinggi, menjadikannya sesuai untuk perlengkapan pencahayaan yang nipis.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

Peranti ini direka untuk proses pateri refluks. Profil refluks terperinci disediakan dengan parameter khusus: Kadar peningkatan dari suhu likuidus (TL=217°C) ke suhu puncak (Tp=260°C maks) tidak boleh melebihi 3°C/saat. Masa dikekalkan di atas TL (tL) hendaklah antara 60 dan 150 saat. Suhu badan pakej puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa dalam 5°C dari puncak ini (tp) hendaklah maksimum 30 saat. Kadar penurunan hendaklah maksimum 6°C/saat. Jumlah masa dari 25°C ke suhu puncak tidak boleh melebihi 8 minit. Mematuhi profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada pakej LED, sambungan pateri, dan bahan lampiran die dalaman.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Sistem penomboran bahagian adalah komprehensif, membolehkan spesifikasi yang tepat. Modelnya ialah T20**811A-*****. Sistem penomboran terurai seperti berikut: X1 menunjukkan kod jenis (20 untuk pakej 2016). X2 ialah kod CCT (contohnya, 27 untuk 2700K). X3 ialah indeks penghasilan warna (8 untuk Ra80). X4 dan X5 menunjukkan bilangan cip bersiri dan selari, masing-masing. X6 ialah kod komponen. X7 ialah kod warna yang mentakrifkan gred prestasi tertentu (contohnya, M untuk piawai ANSI). X8, X9, dan X10 adalah untuk kod dalaman dan simpanan. Sistem ini membolehkan pengguna memesan varian LED yang tepat yang diperlukan untuk reka bentuk mereka.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Seperti yang disenaraikan, aplikasi utama adalah pencahayaan dalaman, retrofit, pencahayaan umum, dan pencahayaan seni bina/hiasan. Output fluks tinggi dan sudut luasnya menjadikannya sangat baik untuk lampu downlight, lampu panel, lampu tiub, dan jalur hiasan. Sudut pancaran 120 darjah amat bermanfaat untuk perlengkapan yang memerlukan liputan pencahayaan yang luas tanpa titik panas.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Thermal Management: Given the thermal resistance of 40°C/W, proper heat sinking is mandatory, especially when operating at or near the maximum current. The PCB should be designed with adequate thermal vias and possibly connected to a metal core or heatsink to maintain a low junction temperature.

Electrical Driving: A constant current driver is recommended to ensure stable light output and color over the LED's lifetime. The driver should be selected based on the forward voltage bin and the required operating current, ensuring it does not exceed the absolute maximum ratings. The derating curve must be consulted for high-temperature environments.

Optical Design: The top-view nature and wide beam angle may require secondary optics (lenses or diffusers) if a specific beam pattern or glare control is needed.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED kuasa pertengahan piawai, pakej T20/2016 menawarkan keseimbangan antara saiz padat dan prestasi terma yang baik kerana reka bentuk terma yang dipertingkatkannya. Voltan hadapan tipikalnya 11V pada 30mA mencadangkan ia mungkin mengandungi konfigurasi cip berbilang secara dalaman. Sudut pandangan luas 120 darjah adalah pembeza utama dari LED dengan pancaran yang lebih sempit, menjadikannya lebih sesuai untuk pencahayaan umum berbanding pencahayaan spot. Pematuhan kepada elips MacAdam 5 langkah dan pembin Energy Star meletakkannya dalam kategori yang memberi tumpuan kepada konsistensi warna tinggi, yang merupakan kelebihan ketara berbanding LED dengan toleransi warna yang lebih longgar.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating condition of 30mA and 11V, the power consumption is 0.33W (30mA * 11V = 330mW). This is below the maximum power dissipation rating of 440mW.

Q: Can I drive this LED with a 12V supply?
A: Not directly. The LED requires a constant current driver, not a constant voltage supply. Connecting it directly to a 12V source would likely cause excessive current flow, exceeding the absolute maximum rating and destroying the LED. A driver circuit that regulates current to 30mA (or another desired level within spec) must be used.

Q: How does temperature affect the light output?
A: As shown in Fig. 5, light output decreases as ambient temperature rises. Effective heat sinking is crucial to maintain high luminous flux and long life.

Q: What does "5-step MacAdam ellipse" mean for my application?
A: It means the LEDs are binned so tightly that the color difference between any two LEDs in the same bin is virtually imperceptible to the human eye under standard viewing conditions. This is essential for applications where color uniformity across multiple LEDs is critical, such as in panel lights or linear fixtures.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan untuk mereka bentuk lampu tiub LED retrofit untuk menggantikan lampu pendarfluor T8 tradisional. Reka bentuk tipikal mungkin menggunakan 120 keping LED T20 ini yang disusun secara linear pada PCB teras logam (MCPCB). Memandangkan sudut pandangannya yang luas iaitu 120 darjah, pengedaran cahaya akan sangat baik untuk pencahayaan pejabat umum. Pereka akan memilih LED dari bin fluks bercahaya dan voltan yang sama (contohnya, E2 dan 5X) untuk memastikan kecerahan dan perkongsian arus yang seragam. MCPCB akan dilekatkan pada perumahan aluminium yang bertindak sebagai penyejuk haba. Pemacu arus malar akan direka untuk memberikan kira-kira 30mA setiap rentetan LED, mengambil kira jumlah voltan hadapan LED yang disambung bersiri. Profil pateri refluks akan dipatuhi dengan ketat semasa pemasangan. Persediaan ini akan memanfaatkan kecekapan tinggi, jangka hayat panjang, dan penghasilan warna yang baik LED untuk mencipta produk pencahayaan berkualiti tinggi dan penjimatan tenaga.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED putih beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor, digabungkan dengan penukaran fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor, biasanya diperbuat daripada indium galium nitrida (InGaN), yang memancarkan cahaya biru apabila arus hadapan dikenakan. Cahaya biru ini kemudiannya mengenakan lapisan salutan fosfor (sering berdasarkan yttrium aluminium garnet atau YAG) yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang dipancarkan dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Warna putih yang tepat (CCT) dikawal oleh komposisi dan ketebalan lapisan fosfor. Sudut pandangan yang luas dicapai melalui reka bentuk pakej dan penyebaran cahaya melalui kanta enkapsulasi.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Industri pencahayaan terus mendorong untuk keberkesanan yang lebih tinggi (lumen per watt), kualiti warna yang lebih baik (CRI dan nilai R9 yang lebih tinggi), dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Trend termasuk pembangunan bahan fosfor novel untuk pancaran merah yang lebih tepu (meningkatkan CRI R9), penggunaan reka bentuk fosfor jauh untuk keseragaman warna dan pengurusan terma yang lebih baik, dan integrasi teknologi pakej skala cip (CSP) untuk faktor bentuk yang lebih kecil. Tambahan pula, terdapat tumpuan yang semakin meningkat terhadap pencahayaan pintar, yang memerlukan LED yang boleh dimalapkan dan dikawal dengan boleh dipercayai melalui protokol seperti DALI atau Zigbee. Siri T20, dengan pakej terma yang dipertingkatkan dan pembin yang konsisten, selaras dengan permintaan industri untuk komponen berkualiti tinggi dan boleh dipercayai yang membentuk asas kedua-dua sistem pencahayaan asas dan maju. Pergerakan ke arah pencahayaan berpusatkan manusia (HCL), yang menala warna dan keamatan cahaya untuk menyokong irama sirkadian, juga bergantung pada prestasi LED yang stabil dan boleh diramal seperti dalam siri ini.