LTPL-C034UVD385 UV LED Spesifikasi - 3.8V 600mW 385nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTPL-C034UVD385 ialah diod pemancar cahaya (LED) ultraungu (UV) berkuasa tinggi yang direka untuk aplikasi pengawetan UV profesional dan proses UV lain yang lazim. Ia mewakili penyelesaian pencahayaan keadaan pepejal yang menggabungkan kecekapan tenaga, jangka hayat operasi yang panjang, dan kebolehpercayaan yang wujud dalam teknologi LED dengan keluaran sinaran tinggi yang sesuai untuk menggantikan sumber cahaya UV konvensional seperti lampu wap merkuri.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Siri LED UV ini direkabentuk untuk menawarkan kelebihan ketara berbanding teknologi UV tradisional. Ciri utama termasuk pematuhan penuh RoHS dan bebas plumbum, memastikan keserasian alam sekitar dan peraturan. Ia menawarkan kos operasi dan penyelenggaraan yang lebih rendah disebabkan sifat keadaan pepejalnya, menghapuskan keperluan untuk penggantian mentol yang kerap dan mengurangkan penggunaan tenaga. Peranti ini juga serasi dengan I.C., memudahkan integrasi ke dalam sistem kawalan elektronik moden. Sasaran pasaran utama termasuk sistem pengawetan UV perindustrian untuk dakwat, salutan, dan pelekat, serta peralatan saintifik, perubatan, dan pembasmian kuman yang memerlukan sumber cahaya UV-A 385nm yang stabil.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan analisis objektif yang terperinci bagi parameter elektrik, optik, dan terma utama yang ditetapkan untuk UV LED LTPL-C034UVD385.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Peranti ini dinilai untuk arus hadapan berterusan maksimum (If) 500 mA dan penggunaan kuasa maksimum (Po) 2 Watt. Julat suhu operasi (Topr) ditetapkan dari -40°C hingga +85°C, dengan julat suhu penyimpanan (Tstg) yang lebih luas dari -55°C hingga +100°C. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 110°C. Adalah kritikal untuk beroperasi dalam had ini untuk memastikan kebolehpercayaan dan mengelakkan kerosakan kekal. Spesifikasi ini secara jelas memberi amaran terhadap operasi berpanjangan di bawah keadaan pincang songsang.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Diukur pada keadaan ujian piawai suhu ambien 25°C dan arus hadapan 350mA, parameter utama ditakrifkan. Voltan hadapan (Vf) mempunyai nilai tipikal 3.8V, dengan julat dari 2.8V (Min) hingga 4.4V (Maks). Fluks sinaran (Φe), iaitu jumlah kuasa optik keluaran dalam spektrum UV, mempunyai nilai tipikal 600 miliwatt (mW), berjulat dari 460mW (Min) hingga 700mW (Maks). Panjang gelombang puncak (Wp) berpusat di kawasan 385nm, dengan julat bin dari 380nm hingga 390nm. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 130 darjah, mentakrifkan corak sinaran. Rintangan terma dari simpang ke kes (Rthjc) biasanya 13.2 °C/W, parameter penting untuk reka bentuk pengurusan haba.

2.3 Analisis Ciri Terma

Nilai rintangan terma 13.2 °C/W menunjukkan kenaikan suhu per watt kuasa yang diserakkan antara simpang semikonduktor dan kes pakej. Sebagai contoh, pada titik operasi tipikal 350mA dan 3.8V (1.33W kuasa input, mengandaikan ~600mW keluaran optik bermaksud ~730mW haba), perbezaan suhu antara simpang dan kes akan menjadi lebih kurang 9.6°C. Penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang di bawah maksimum 110°C, terutamanya dalam persekitaran suhu ambien tinggi atau semasa operasi berterusan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LTPL-C034UVD385 menggunakan sistem pembin untuk mengkategorikan unit berdasarkan variasi prestasi utama, membolehkan pereka memilih LED yang memadani keperluan aplikasi khusus.

3.1 Pembin Voltan Hadapan (Vf)

LED disusun ke dalam empat bin voltan (V0 hingga V3). Bin V0 mempunyai voltan hadapan terendah (2.8V - 3.2V), manakala bin V3 mempunyai yang tertinggi (4.0V - 4.4V). Toleransi dalam satu bin ialah +/- 0.1V. Ini membolehkan pemadanan arus yang lebih baik apabila berbilang LED didorong secara bersiri, kerana LED dari bin Vf yang sama akan mempunyai penurunan voltan yang lebih seragam.

3.2 Pembin Fluks Sinaran (Φe)

Kuasa keluaran optik dikategorikan kepada enam bin, dilabelkan R1 hingga R6. R1 mewakili julat keluaran terendah (460mW - 500mW), dan R6 mewakili yang tertinggi (660mW - 700mW). Toleransi ialah +/- 10%. Pembin ini adalah kritikal untuk aplikasi yang memerlukan keamatan UV yang konsisten, seperti dalam proses pengawetan di mana dos pendedahan adalah parameter utama.

3.3 Pembin Panjang Gelombang Puncak (Wp)

Panjang gelombang UV dibin kepada dua kategori: P3R (380nm - 385nm) dan P3S (385nm - 390nm), dengan toleransi +/- 3nm. Panjang gelombang puncak khusus boleh menjadi penting untuk aplikasi di mana pengawal permula foto tertentu dalam resin atau salutan mempunyai spektrum pengaktifan optimum.

4. Analisis Keluk Prestasi

Spesifikasi ini merangkumi beberapa keluk ciri yang memberikan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan

Keluk ini menunjukkan bahawa keluaran optik (fluks sinaran) meningkat dengan arus hadapan tetapi tidak linear sempurna, terutamanya pada arus yang lebih tinggi di mana kecekapan mungkin menurun disebabkan peningkatan kesan terma. Ia membantu pereka memilih arus operasi yang mengimbangi kuasa keluaran dengan kecekapan dan jangka hayat.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Keluk I-V)

Keluk I-V menggambarkan hubungan eksponen tipikal diod. Ia adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang betul. Keluk akan beralih dengan suhu; voltan hadapan menurun apabila suhu simpang meningkat untuk arus tertentu.

4.3 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang

Ini adalah salah satu keluk paling kritikal untuk pengurusan haba. Ia menunjukkan bagaimana kuasa keluaran optik merosot apabila suhu simpang meningkat. Mengekalkan suhu simpang yang rendah adalah penting untuk mencapai keluaran yang konsisten dan tinggi serta memaksimumkan jangka hayat operasi LED.

4.4 Taburan Spektrum Relatif

Graf ini menggambarkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi spektrum UV. Ia mengesahkan sifat jalur sempit keluaran LED, berpusat sekitar 385nm, dengan ciri lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) tipikal teknologi LED. Ini berbeza dengan spektrum luas lampu merkuri tradisional.

4.5 Ciri Sinaran

Gambar rajah kutub ini menggambarkan taburan ruang cahaya (sudut pandangan). Sudut pandangan tipikal 130 darjah menunjukkan corak pancaran yang luas, seperti lambertian, yang berguna untuk menerangi kawasan secara sekata.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Pakej LED mempunyai dimensi mekanikal khusus yang disediakan dalam lukisan spesifikasi. Toleransi kritikal diperhatikan: kebanyakan dimensi mempunyai toleransi ±0.2mm, manakala ketinggian kanta dan panjang/lebar substrat seramik mempunyai toleransi yang lebih ketat ±0.1mm. Pad terma di bahagian bawah pakej diperhatikan sebagai terpencil secara elektrik (neutral) dari pad elektrik anod dan katod, yang memudahkan susun atur PCB untuk laluan terma.

5.2 Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak landasan (tapak kaki) disediakan untuk reka bentuk PCB. Ini termasuk saiz dan jarak untuk sambungan anod, katod, dan pad terma. Mengikuti susun atur yang disyorkan ini adalah penting untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul, sambungan elektrik, dan yang paling penting, pemindahan haba yang cekap dari pad terma ke tuangan kuprum PCB dan sebarang penyingkiran haba di bawah.

5.3 Pengenalpastian Polarity

Gambar rajah spesifikasi dengan jelas menunjukkan pad anod dan katod. Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan untuk mengelakkan penggunaan pincang songsang, yang boleh merosakkan peranti.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Semula

Profil pateri alir semula terperinci disediakan, menentukan parameter kritikal seperti pemanasan awal, rendaman, suhu puncak alir semula (tidak melebihi 260°C selama 10 saat mengikut keadaan ujian alir semula), dan kadar penyejukan. Nota menekankan bahawa semua suhu merujuk kepada permukaan badan pakej. Proses penyejukan pantas tidak disyorkan. Suhu pateri serendah mungkin yang mencapai sendi yang boleh dipercayai sentiasa diingini untuk meminimumkan tekanan terma pada LED.

6.2 Arahan Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, keadaan maksimum yang disyorkan ialah 300°C untuk maksimum 2 saat, dan ini harus dilakukan hanya sekali per LED. Jumlah operasi pateri (alir semula atau tangan) tidak boleh melebihi tiga kali.

6.3 Langkah Berjaga-jaga Pembersihan dan Pengendalian

Untuk pembersihan, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol harus digunakan. Pembersih kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan pakej LED. Peranti mesti dikendalikan dengan berhati-hati untuk mengelakkan nyahcas elektrostatik (ESD) dan kerosakan mekanikal pada kanta.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul dan gegelung untuk pemasangan pick-and-place automatik. Spesifikasi memberikan dimensi terperinci untuk kedua-dua poket pita dan gegelung 7-inci piawai. Spesifikasi utama termasuk: poket kosong dimeterai dengan pita penutup, maksimum 500 keping per gegelung, dan maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan pada pita, mengikut piawaian EIA-481-1-B.

7.2 Penandaan Kod Bin

Kod klasifikasi bin (untuk Vf, Φe, dan Wp) ditanda pada setiap beg pembungkusan, membolehkan kebolehjejakan dan pemilihan gred prestasi khusus.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah pengawetan UV untuk proses perindustrian, termasuk pengawetan dakwat pada peralatan percetakan, salutan pada pelbagai substrat, dan pelekat dalam pemasangan elektronik. Kegunaan lain yang berpotensi termasuk analisis pendarfluor, pengesanan pemalsuan, dan peranti terapi perubatan yang memerlukan panjang gelombang UV-A khusus. Sifat keadaan pepejalnya menjadikannya sesuai untuk peralatan mudah alih atau sedia-segera.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Keperluan Pemacu

LED ialah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan keamatan seragam dan operasi stabil, terutamanya apabila mendorong berbilang LED, pemacu arus malar adalah wajib, bukan sumber voltan malar. Pemacu mesti direka untuk membekalkan arus yang diperlukan (contohnya, 350mA) sambil menampung julat voltan hadapan LED. Untuk sambungan bersiri, voltan pemacu mesti lebih tinggi daripada jumlah Vf maksimum semua LED dalam rentetan. Sambungan selari LED secara amnya tidak disyorkan tanpa pengimbangan arus individu. Pengurusan haba adalah aspek paling kritikal dalam reka bentuk mekanikal. Antara muka haba berkualiti tinggi dan penyingkiran haba yang mencukupi diperlukan untuk mengekalkan suhu simpang dalam had selamat, memastikan kestabilan keluaran dan hayat panjang.

9. Kebolehpercayaan dan Pengujian

Spesifikasi ini menggariskan pelan ujian kebolehpercayaan yang komprehensif, menunjukkan ketahanan produk. Ujian termasuk Hayat Operasi Suhu Rendah, Bilik, dan Tinggi (LTOL, RTOL, HTOL), Hayat Operasi Suhu Tinggi Lembap (WHTOL), Kejutan Terma (TMSK), Rintangan kepada Haba Pateri (Alir Semula), dan Kebolehpaterian. Semua ujian menunjukkan 0 kegagalan daripada 10 sampel di bawah keadaan yang ditetapkan. Kriteria untuk menilai peranti sebagai gagal selepas ujian ialah anjakan voltan hadapan (Vf) melebihi ±10% atau anjakan fluks sinaran (Φe) melebihi ±30% daripada nilai tipikal awal.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding sumber cahaya UV tradisional seperti lampu arka merkuri, LED UV ini menawarkan kelebihan berbeza: keupayaan sedia-segera/mati, tiada masa pemanasan, jangka hayat lebih panjang (biasanya puluhan ribu jam), kecekapan tenaga lebih tinggi, tiada kandungan merkuri berbahaya, dan saiz padat yang membolehkan faktor bentuk baru. Berbanding LED UV lain, gabungan khusus panjang gelombang 385nm, fluks sinaran tipikal tinggi (600mW), sudut pandangan luas 130 darjah, dan pakej teguh dengan pad terma terpencil untuk penyejukan cekap membentuk pembezaan utamanya. Sistem pembin terperinci juga membolehkan ketepatan lebih tinggi dalam reka bentuk sistem berbanding alternatif tidak dibin atau dibin secara longgar.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah arus pemacu yang patut saya gunakan?

J: Peranti dicirikan pada 350mA, yang merupakan titik operasi tipikal yang menawarkan keseimbangan baik keluaran dan kecekapan. Ia boleh didorong sehingga Penarafan Maksimum Mutlak 500mA, tetapi ini akan meningkatkan suhu simpang dan mungkin mengurangkan jangka hayat; pengurusan haba teguh adalah penting.

S: Bagaimana saya mentafsir nilai Fluks Sinaran?

J: Fluks Sinaran (Φe) ialah jumlah kuasa optik yang dipancarkan dalam watt (atau miliwatt), diukur merentasi semua panjang gelombang. Untuk LED UV ini, ia mewakili kuasa UV berguna, bukan cahaya nampak. Ia adalah metrik utama untuk mengira dos pendedahan (Tenaga = Kuasa × Masa) dalam aplikasi pengawetan.

S: Mengapa pengurusan haba sangat penting?

J: Seperti yang ditunjukkan dalam keluk \"Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang\", kuasa keluaran menurun apabila suhu meningkat. Suhu berlebihan juga mempercepatkan mekanisme degradasi di dalam LED, memendekkan jangka hayatnya dengan ketara. Rintangan terma 13.2 °C/W mentakrifkan seberapa berkesan haba boleh dialihkan.

S: Bolehkah saya menggunakan bekalan kuasa voltan malar?

J: Tidak. Voltan hadapan LED berbeza dengan suhu dan antara unit individu. Sumber voltan malar boleh membawa kepada pelarian terma, di mana peningkatan arus menyebabkan lebih banyak haba, yang menurunkan Vf, menyebabkan lebih banyak arus, berpotensi memusnahkan LED. Sentiasa gunakan pemacu arus malar.

12. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk stesen pengawetan UV meja untuk topeng pateri PCB.

Seorang pereka memerlukan pendedahan UV seragam di kawasan 10cm x 10cm. Menggunakan LTPL-C034UVD385 dengan sudut pandangan 130°, mereka boleh mengira ketinggian dan jarak tatasusunan LED yang diperlukan untuk mencapai penyinaran sekata. Mereka memilih LED dari bin fluks R5 atau R6 untuk keamatan lebih tinggi, dan dari bin Vf yang sama (contohnya, V1) untuk penggunaan arus konsisten apabila dawai secara bersiri. Pemacu arus malar yang mampu menyampaikan jumlah arus yang diperlukan untuk rentetan bersiri dipilih. PCB aluminium direka dengan susun atur pad yang disyorkan, menggabungkan tuangan kuprum besar dan laluan terma disambungkan kepada penyingkiran haba luaran dengan kipas. Profil alir semula dari spesifikasi diprogramkan ke dalam mesin pick-and-place. Selepas pemasangan, stesen menyediakan pengawetan sedia-segera dan konsisten tanpa haba dan ozon yang dikaitkan dengan lampu merkuri.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

LED ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dari rantau jenis-n dan lubang dari rantau jenis-p disuntik ke rantau aktif. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, tenaga dibebaskan dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor yang digunakan dalam rantau aktif. Untuk LTPL-C034UVD385, sebatian semikonduktor khusus (biasanya berdasarkan aluminium galium nitrida - AlGaN) direkabentuk untuk mempunyai jurang jalur yang sepadan dengan foton dalam julat ultraungu (UV-A) 385nm. Pakej termasuk optik primer (kanta) untuk membentuk keluaran cahaya dan melindungi die semikonduktor.

14. Trend dan Pandangan Teknologi

Pasaran LED UV didorong oleh penghapusan global lampu berasaskan merkuri (Konvensyen Minamata) dan permintaan untuk sumber cahaya yang lebih cekap, padat, dan boleh dikawal. Trend utama termasuk peningkatan berterusan dalam Kecekapan Dinding-Palam (WPE), iaitu nisbah kuasa keluaran optik kepada kuasa input elektrik. Kecekapan lebih tinggi bermakna kurang haba buangan untuk keluaran UV yang sama. Terdapat juga pembangunan berterusan untuk meningkatkan kuasa optik maksimum keluaran per pakej LED tunggal dan meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat pada suhu dan arus operasi yang lebih tinggi. Tambahan pula, penyelidikan tertumpu pada mengembangkan julat panjang gelombang yang tersedia, terutamanya ke dalam spektrum UV-C yang lebih dalam untuk aplikasi pembasmian kuman, walaupun bahan berbeza seperti aluminium nitrida (AlN) diperlukan. Trend ke arah integrasi peringkat sistem, menggabungkan LED, pemacu, dan sensor ke dalam modul pintar, juga jelas.