LTPL-C034UVD375 UV LED Spesifikasi - 3.7x3.7x1.6mm - Voltan 3.7V - Kuasa 2W - Panjang Gelombang Puncak 375nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Produk ini ialah diod pemancar cahaya (LED) ultraungu (UV) berkecekapan tinggi yang direka terutamanya untuk proses pengawetan UV dan aplikasi UV biasa lain. Ia mewakili penyelesaian pencahayaan keadaan pepejal yang bertujuan untuk menggantikan sumber cahaya UV konvensional dengan menggabungkan jangka hayat panjang dan kebolehpercayaan yang wujud dalam teknologi LED dengan tahap kecerahan yang kompetitif. Ini membolehkan fleksibiliti reka bentuk yang lebih besar dan membuka peluang baharu dalam aplikasi yang memerlukan pencahayaan UV.

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

Peranti ini menawarkan beberapa kelebihan berbanding sumber UV tradisional:

• Keserasian Litar Bersepadu (IC):LED ini direka untuk didorong dan dikawal dengan mudah oleh litar elektronik standard.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini mematuhi RoHS dan dikilang menggunakan proses bebas plumbum.
• Kecekapan Operasi:Ia menyumbang kepada kos operasi keseluruhan yang lebih rendah disebabkan sifatnya yang cekap tenaga.
• Penyelenggaraan Berkurangan:Jangka hayat panjang LED mengurangkan kekerapan dan kos yang berkaitan dengan penggantian dan penyelenggaraan lampu dengan ketara.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Had Maksimum Mutlak

Had ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia ditentukan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Arus Hadapan DC (If):500 mA (Maksimum)
• Penggunaan Kuasa (Po):2 W (Maksimum)
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-55°C hingga +100°C
• Suhu Simpang (Tj):110°C (Maksimum)

Nota Penting:Operasi berpanjangan di bawah keadaan pincang songsang boleh membawa kepada kegagalan komponen.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ini ialah parameter prestasi tipikal yang diukur pada Ta=25°C dan arus hadapan (If) 350mA, yang nampaknya merupakan titik operasi yang disyorkan.

• Voltan Hadapan (Vf):Nilai tipikal ialah 3.7V, dengan julat dari 2.8V (Min) hingga 4.4V (Maks).
• Fluks Sinaran (Φe):Ini ialah jumlah kuasa optik keluaran dalam spektrum UV. Nilai tipikal ialah 470 mW, berjulat dari 350 mW (Min) hingga 590 mW (Maks).
• Panjang Gelombang Puncak (λp):Panjang gelombang di mana LED memancarkan kuasa paling banyak. Ia berjulat dari 370 nm hingga 380 nm, berpusat sekitar 375 nm.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):Kira-kira 130 darjah, menunjukkan corak sinaran yang luas.
• Rintangan Haba (Rthjc):Rintangan haba simpang-ke-kes ialah tipikal 14.7 °C/W. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan haba, kerana ia menunjukkan betapa berkesannya haba boleh dikeluarkan dari cip LED.

3. Penjelasan Sistem Pembin

LED disusun ke dalam bin prestasi untuk memastikan konsistensi. Kod bin ditanda pada pembungkusan.

3.1 Pembin Voltan Hadapan (Vf)

LED dikategorikan kepada empat bin voltan (V0 hingga V3) berdasarkan voltan hadapan mereka pada 350mA. Sebagai contoh, bin V1 termasuk LED dengan Vf antara 3.2V dan 3.6V. Toleransi ialah +/- 0.1V.

3.2 Pembin Fluks Sinaran (Φe)

Kuasa keluaran optik dibin dari R2 (350-380 mW) sehingga R9 (560-590 mW). Bin tipikal nampaknya R5 (440-470 mW). Toleransi ialah +/- 10%.

3.3 Pembin Panjang Gelombang Puncak (Wp)

Panjang gelombang UV dibin kepada dua kumpulan: P3P (370-375 nm) dan P3Q (375-380 nm). Toleransi ialah +/- 3 nm. Ini membolehkan pemilihan untuk aplikasi yang sensitif kepada panjang gelombang UV tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan

Fluks sinaran meningkat dengan arus hadapan tetapi tidak secara linear. Pereka bentuk mesti mengimbangi keluaran optik yang dikehendaki dengan kuasa input elektrik dan penjanaan haba yang terhasil. Beroperasi jauh melebihi 350mA boleh mengurangkan kecekapan dan jangka hayat.

4.2 Taburan Spektrum Relatif

Lengkung ini menunjukkan spektrum pancaran, mengesahkan puncak di kawasan 375nm (UVA) dan lebar jalur spektrum. Ia penting untuk aplikasi di mana ketulenan spektrum atau tenaga foton tertentu adalah kritikal.

4.3 Corak Sinaran

Gambar rajah kutub menggambarkan sudut pandangan 130 darjah, menunjukkan taburan keamatan. Ini adalah penting untuk mereka bentuk optik untuk mengumpul, meluruskan, atau memfokuskan cahaya UV ke kawasan sasaran.

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

Lengkung asas ini menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Titik operasi (cth., 350mA, ~3.7V) adalah di mana peranti dicirikan. Lengkung ini membantu dalam mereka bentuk litar pendorong arus yang sesuai.

4.5 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang

Graf ini menunjukkan kesan negatif kenaikan suhu simpang ke atas keluaran cahaya. Apabila suhu meningkat, fluks sinaran berkurangan. Oleh itu, penyingkiran haba yang berkesan adalah penting untuk mengekalkan prestasi optik yang stabil dan tinggi.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Pakej ini mempunyai tapak kira-kira 3.7mm x 3.7mm. Dimensi utama termasuk ketinggian kanta dan saiz substrat seramik, yang mempunyai toleransi yang lebih ketat (±0.1mm) berbanding ciri lain (±0.2mm). Pad haba diasingkan secara elektrik daripada anod dan katod, membolehkannya disambungkan ke penyingkir haba untuk pengurusan haba tanpa menyebabkan litar pintas elektrik.

5.2 Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Corak landasan disediakan untuk papan litar bercetak (PCB). Ini termasuk pad untuk dua kenalan elektrik (anod dan katod) dan pad haba tengah yang lebih besar. Reka bentuk pad yang betul adalah kritikal untuk pateri yang boleh dipercayai dan pemindahan haba yang berkesan dari pakej LED ke PCB.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Profil Pateri Alir Balik

Profil suhu-masa terperinci disediakan untuk pateri alir balik. Parameter utama termasuk suhu puncak 260°C yang diukur pada badan pakej, dengan masa melebihi 240°C tidak melebihi 30 saat. Kadar penyejukan terkawal adalah disyorkan. Pateri tangan adalah mungkin tetapi harus dihadkan kepada 300°C untuk maksimum 2 saat, hanya sekali.

6.2 Nota Pemasangan Penting

• Pateri alir balik harus dilakukan maksimum tiga kali.
• Suhu pateri serendah mungkin yang mencapai sambungan yang boleh dipercayai adalah diingini.
• Pateri celup bukan kaedah pemasangan yang disyorkan atau dijamin untuk komponen ini.
• Pembersihan harus dilakukan hanya dengan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol (IPA). Bahan kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dimeterai dengan pita penutup. Pita dililit pada gegelung 7 inci, dengan maksimum 500 keping setiap gegelung. Untuk kuantiti yang lebih kecil, pek minimum 100 keping tersedia. Pembungkusan mematuhi piawaian EIA-481-1-B.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

• Pengawetan UV:Pengawetan pelekat, pengeringan dakwat, pempolimeran resin dalam proses pembuatan.
• Perubatan & Saintifik:Analisis pendarfluor, pensterilan (di mana panjang gelombang sesuai), fototerapi.
• Perindustrian:Pemeriksaan, pengesanan pemalsuan, penderia optik.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Kaedah Pendorongan:LED ialah peranti yang didorong arus. Sumber arus malar sangat disyorkan untuk memastikan keluaran optik yang stabil dan mencegah pelarian haba, kerana voltan hadapan mempunyai pekali suhu negatif.
• Pengurusan Haba:Memandangkan fluks sinaran tipikal 470mW dan jumlah kuasa ~1.3W (350mA * 3.7V), lebih 0.8W diserakkan sebagai haba. Dengan rintangan haba 14.7°C/W, suhu simpang akan meningkat kira-kira 11.8°C melebihi suhu kes. Penyingkiran haba yang mencukupi adalah wajib untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 110°C untuk kebolehpercayaan.
• Optik:Alur lebar 130 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, pemantul) untuk mencapai corak pencahayaan yang dikehendaki pada sasaran.
• Keselamatan:Sinaran UV, terutamanya dalam julat UVA, boleh memudaratkan mata dan kulit. Kandungan pelindung dan amaran keselamatan yang sesuai adalah perlu dalam reka bentuk produk akhir.

9. Kebolehpercayaan dan Pengujian

Pelan ujian kebolehpercayaan komprehensif didokumenkan, termasuk:

• Ujian Hayat Operasi Suhu Rendah, Bilik, dan Tinggi.
• Ujian Hayat Operasi Suhu Tinggi Lembap.
• Ujian Kejutan Haba.
• Ujian Kebolehpaterian dan Rintangan kepada Haba Pateri.

Semua ujian melaporkan sifar kegagalan dari saiz sampel, menunjukkan pembinaan produk dan kebolehpercayaan yang kukuh. Kriteria untuk menilai peranti sebagai gagal ialah anjakan voltan hadapan melebihi ±10% atau anjakan fluks sinaran melebihi ±30% daripada nilai awal.

10. Perbandingan dan Kedudukan Teknikal

UV LED ini memposisikan dirinya sebagai alternatif cekap tenaga kepada sumber UV konvensional seperti lampu wap merkuri. Pembeza utama termasuk:

• Hidup/Mati Segera:Tidak seperti lampu yang memerlukan pemanasan/penyejukan, LED mencapai keluaran penuh serta-merta.
• Jangka Hayat Panjang:Jangka hayat LED biasanya jauh melebihi lampu arka.
• Saiz Padat & Kebebasan Reka Bentuk:Faktor bentuk kecil membolehkan integrasi ke dalam peranti yang lebih kecil dan membenarkan konfigurasi tatasusunan untuk keamatan lebih tinggi atau liputan kawasan yang lebih besar.
• Spektrum Sempit:Puncak pancaran yang agak sempit sekitar 375nm boleh menjadi lebih cekap untuk proses yang ditala kepada panjang gelombang itu, mengurangkan tenaga terbuang berbanding sumber jalur lebar.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

11.1 Apakah arus operasi yang disyorkan?

Spesifikasi mencirikan peranti pada 350mA, yang berkemungkinan arus operasi tipikal yang disyorkan (Ia adalah di bawah had maksimum mutlak 500mA). Beroperasi pada arus ini memastikan prestasi dan kebolehpercayaan optimum seperti yang disahkan oleh ujian hayat.

11.2 Bagaimana saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?

Pilih berdasarkan keperluan sistem anda: -Bin Vf:Mempengaruhi reka bentuk pendorong dan voltan bekalan kuasa. Bin yang lebih ketat memastikan perkongsian arus yang lebih seragam dalam tatasusunan selari. -Bin Φe:Menentukan kuasa optik. Pilih bin yang lebih tinggi (cth., R6, R7) untuk keamatan lebih. -Bin Wp:Kritikal untuk proses dengan kepekaan spektrum tertentu. Pilih P3P atau P3Q seperti yang diperlukan.

11.3 Mengapa pengurusan haba sangat penting?

Suhu simpang tinggi secara langsung mengurangkan keluaran cahaya (seperti yang ditunjukkan dalam lengkung prestasi) dan mempercepatkan degradasi LED, memendekkan jangka hayatnya. Nilai rintangan haba (14.7°C/W) mengukur cabaran ini; laluan rintangan haba yang lebih rendah dari simpang ke persekitaran ambien adalah penting.

12. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Lampu Titik Pengawetan UV

1. Spesifikasi:Sasaran adalah untuk menyampaikan >400mW cahaya UV 375nm ke titik diameter 10mm untuk pengawetan pelekat.
2. Pemilihan LED:Pilih LED dari bin fluks R5 (440-470mW) atau lebih tinggi untuk memastikan kuasa mencukupi selepas kehilangan optik.
3. Litar Pendorong:Reka pendorong arus malar ditetapkan kepada 350mA dengan ruang kepala voltan yang sesuai (cth., bekalan 5V untuk LED ~3.7V).
4. Reka Bentuk Haba:Pasang LED pada PCB teras logam (MCPCB) atau penyingkir haba khusus. Kira rintangan haba penyingkir haba yang diperlukan untuk mengekalkan suhu simpang di bawah, sebagai contoh, 85°C dalam persekitaran ambien 40°C.
5. Optik:Gunakan kanta pelurus atau fokus di hadapan LED untuk menumpukan alur lebar 130 darjah ke titik kecil yang dikehendaki.
6. Integrasi:Letakkan pemasangan dalam kandungan mekanikal yang kukuh dan konduktif haba, dengan kunci selamat untuk mencegah pendedahan kepada cahaya UV.

13. Pengenalan Prinsip

Peranti ini ialah sumber cahaya semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Bahan semikonduktor tertentu (biasanya melibatkan aluminium galium nitrida - AlGaN) direkayasa supaya jurang jalur tenaga sepadan dengan tenaga foton dalam spektrum ultraungu (sekitar 375nm atau 3.31 eV). Cahaya yang dihasilkan diekstrak melalui kanta pakej.

14. Trend Pembangunan

Bidang LED UV sedang berkembang aktif. Trend termasuk:

• Kecekapan Meningkat:Penyelidikan berterusan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan dinding-soket (penukaran kuasa elektrik-ke-optik) LED UV, terutamanya dalam jalur UVC panjang gelombang pendek untuk aplikasi pembasmian kuman.
• Ketumpatan Kuasa Lebih Tinggi:Pembangunan cip dan pakej yang mampu mengendalikan arus pendorong lebih tinggi dan menyerakkan lebih banyak haba, membawa kepada fluks sinaran lebih besar dari pemancar tunggal.
• Kebolehpercayaan Diperbaiki:Kemajuan dalam bahan dan teknologi pembungkusan terus melanjutkan jangka hayat operasi dan kestabilan.
• Pengurangan Kos:Apabila volum pembuatan meningkat dan proses matang, kos per miliwatt keluaran UV dijangka berkurangan, seterusnya mempercepatkan penerimaan LED UV berbanding teknologi tradisional.