Lembaran Data LED UV LTPL-C034UVD405 - 3.5x3.5x1.6mm - 3.5V Tipikal - 460-700mW - Panjang Gelombang Puncak 405nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri Produk UV C03 mewakili sumber cahaya maju dan cekap tenaga yang direka untuk aplikasi pengawetan UV dan ultraviolet am. Teknologi ini menggabungkan jangka hayat panjang dan kebolehpercayaan yang wujud dalam Diod Pemancar Cahaya dengan tahap kecerahan tinggi yang secara tradisinya dikaitkan dengan sumber UV konvensional. Gabungan ini memberikan fleksibiliti reka bentuk yang ketara dan membuka laluan baru untuk pencahayaan UV keadaan pepejal untuk menggantikan teknologi UV lama yang kurang cekap.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Produk ini direka untuk aplikasi yang memerlukan pancaran ultraviolet yang tepat, boleh dipercayai dan cekap. Kelebihan utamanya termasuk keserasian penuh dengan sistem pacuan litar bersepadu (I.C.), pematuhan kepada piawaian pematuhan RoHS dan pembuatan bebas plumbum (Pb-free), yang menyumbang kepada kos operasi yang lebih rendah dan kos penyelenggaraan yang berkurangan sepanjang kitaran hayat produk. Sasaran pasaran merangkumi proses pengawetan perindustrian, instrumentasi perubatan dan saintifik, pengesanan pemalsuan, dan sebarang aplikasi di mana pendedahan UV terkawal adalah kritikal.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

Bahagian berikut memberikan analisis objektif terperinci tentang parameter teknikal utama peranti seperti yang ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C).

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan untuk tempoh yang berpanjangan. Arus hadapan DC maksimum (If) ialah 500 mA. Penggunaan kuasa maksimum (Po) ialah 2 Watt. Peranti boleh beroperasi dalam julat suhu ambien (Topr) -40°C hingga +85°C dan disimpan (Tstg) antara -55°C dan +100°C. Suhu simpang maksimum yang dibenarkan (Tj) ialah 110°C. Adalah sangat penting untuk mengelakkan operasi LED di bawah keadaan pincang songsang untuk tempoh yang berpanjangan, kerana ini boleh membawa kepada kegagalan komponen.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ciri-ciri ini mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan operasi tipikal (If = 350mA). Voltan hadapan (Vf) berjulat dari minimum 2.8V hingga maksimum 4.4V, dengan nilai tipikal 3.5V. Output fluks sinaran total (Φe), diukur dengan sfera pengintegrasian, berjulat dari 460mW hingga 700mW, dengan nilai tipikal 620mW. Panjang gelombang puncak (Wp) ditentukan antara 400nm dan 410nm, meletakkannya dengan kukuh dalam spektrum hampir-ultraviolet. Sudut pandangan (2θ1/2) biasanya 130 darjah, menunjukkan corak sinaran yang luas. Rintangan terma dari simpang ke kes (Rth jc) biasanya 14.7 °C/W, dengan toleransi pengukuran ±10%.

2.3 Ciri Terma

Pengurusan haba yang berkesan adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Rintangan terma yang ditentukan (Rth jc) 14.7 °C/W menunjukkan kenaikan suhu per watt kuasa yang diserakkan antara simpang semikonduktor dan kes pakej. Nilai yang lebih rendah adalah lebih baik. Parameter ini, digabungkan dengan suhu simpang maksimum 110°C, menentukan keperluan penyingkiran haba yang diperlukan untuk sebarang aplikasi tertentu untuk memastikan LED beroperasi dalam kawasan operasi selamatnya dan mengekalkan output dan jangka hayat dinilainya.

3. Penjelasan Sistem Kod Bin

Produk ini dikelaskan kepada bin berdasarkan parameter prestasi utama untuk memastikan konsistensi untuk pengguna akhir. Kod bin ditanda pada setiap beg pembungkusan.

3.1 Pengelompokan Voltan Hadapan (Vf)

LED disusun kepada empat bin voltan (V0, V1, V2, V3) pada arus ujian 350mA. Bin V0 mempunyai voltan antara 2.8V dan 3.2V, V1 antara 3.2V dan 3.6V, V2 antara 3.6V dan 4.0V, dan V3 antara 4.0V dan 4.4V. Toleransi untuk pengelasan ini ialah ±0.1V. Ini membolehkan pereka memilih LED dengan voltan hadapan yang sepadan rapat untuk sambungan selari atau pengawalan arus yang tepat.

3.2 Pengelompokan Fluks Sinaran (Φe)

Kuasa output optik dikategorikan kepada enam bin (R1 hingga R6). R1 mewakili julat output terendah (460-500 mW), dan R6 mewakili yang tertinggi (660-700 mW), semua diukur pada 350mA. Toleransi untuk fluks sinaran ialah ±10%. Pengelompokan ini membolehkan pemilihan berdasarkan keamatan cahaya yang diperlukan untuk aplikasi.

3.3 Pengelompokan Panjang Gelombang Puncak (Wp)

Panjang gelombang yang dipancarkan disusun kepada dua bin utama: P4A (400-405 nm) dan P4B (405-410 nm), dengan toleransi ±3nm. Ini adalah penting untuk aplikasi yang sensitif kepada panjang gelombang UV tertentu, seperti memulakan tindak balas fotokimia tertentu dalam proses pengawetan.

4. Analisis Keluk Prestasi

Data grafik memberikan pandangan tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

4.1 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan

Keluk ini biasanya menunjukkan hubungan sub-linear di mana fluks sinaran meningkat dengan arus hadapan tetapi mungkin menunjukkan ketepuan atau penurunan kecekapan pada arus yang lebih tinggi. Titik operasi tepat (cth., 350mA) harus dipilih untuk mengimbangi output dan kecekapan sambil kekal dalam penarafan maksimum mutlak.

4.2 Taburan Spektrum Relatif

Graf ini menggambarkan keamatan cahaya yang dipancarkan merentasi panjang gelombang yang berbeza, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak (400-410nm). Ia menunjukkan lebar jalur spektrum, yang penting untuk aplikasi di mana ketulenan spektrum atau interaksi panjang gelombang tertentu diperlukan.

4.3 Ciri Sinaran

Plot kutub ini menggambarkan taburan ruang keamatan cahaya, berkorelasi dengan sudut pandangan 130 darjah. Ia menunjukkan bagaimana cahaya dipancarkan dari pakej LED, yang penting untuk reka bentuk sistem optik untuk memastikan pencahayaan kawasan sasaran yang betul.

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

Keluk asas ini menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan hadapan meningkat dengan arus. Bentuk keluk adalah penting untuk mereka bentuk litar pemacu yang sesuai, sama ada perintang had arus mudah atau pemacu arus malar.

4.5 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang

Keluk kritikal ini menunjukkan kesan negatif kenaikan suhu simpang ke atas output cahaya. Apabila suhu simpang meningkat, fluks sinaran berkurangan. Ini menekankan kepentingan pengurusan haba yang berkesan untuk mengekalkan prestasi optik yang konsisten dari masa ke masa dan di bawah keadaan ambien yang berbeza.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Peranti mempunyai pakej permukaan-pasang yang padat. Dimensi utama termasuk saiz badan dan profil kanta. Semua dimensi linear adalah dalam milimeter. Toleransi dimensi umum ialah ±0.2mm, manakala ketinggian kanta dan panjang/lebar substrat seramik mempunyai toleransi yang lebih ketat ±0.1mm. Pad terma di bahagian bawah peranti terpencil secara elektrik (terapung) dari pad anod dan katod, bermakna ia boleh disambung terus ke satah terma PCB untuk penyingkiran haba tanpa menyebabkan litar pintas elektrik.

5.2 Pengenalpastian Pola dan Reka Bentuk Pad

Susun atur pad lampiran papan litar bercetak (PCB) yang disyorkan disediakan untuk memastikan pateri dan prestasi terma yang betul. Reka bentuk ini termasuk pad berasingan untuk anod dan katod, serta pad yang lebih besar untuk sambungan terma. Orientasi pola yang betul semasa pemasangan adalah penting untuk operasi peranti.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Alir Semula

Profil pateri alir semula terperinci disyorkan. Parameter utama termasuk pra-pemanasan, rendaman, suhu puncak alir semula, dan kadar penyejukan. Suhu puncak maksimum (diukur pada permukaan badan pakej) harus dikawal. Proses penyejukan pantas tidak disyorkan. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan suhu pateri serendah mungkin yang mencapai sambungan yang boleh dipercayai. Peranti boleh menahan maksimum tiga kitaran alir semula. Pateri tangan, jika perlu, harus dihadkan kepada maksimum 300°C selama tidak lebih daripada 2 saat, digunakan hanya sekali.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pembersihan dan Pengendalian

Jika pembersihan diperlukan selepas pateri, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol harus digunakan. Pembersih kimia yang tidak ditentukan mungkin merosakkan pakej LED. Langkah berjaga-jaga ESD (nyahcas elektrostatik) umum harus dipatuhi semasa pengendalian.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul yang dimeterai dengan pita penutup atas. Pita dililit ke gegelung. Gegelung 7-inci piawai boleh memuat maksimum 500 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi EIA-481-1-B. Terdapat spesifikasi bahawa tidak lebih daripada dua poket komponen berturut-turut pada pita mungkin kosong.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED UV ini sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk, tetapi tidak terhad kepada: pengawetan UV pelekat, dakwat, dan salutan; pengujaan pendarfluor untuk analisis atau pemeriksaan; instrumentasi perubatan dan biologi; sistem penulenan udara dan air; dan pengesanan pemalsuan (cth., mengesahkan ciri keselamatan).

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Kaedah Pacuan

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan keamatan seragam apabila berbilang LED disambung secara selari dalam satu aplikasi, adalah sangat disyorkan untuk memasukkan perintang had arus individu secara bersiri dengan setiap LED. Ini mengimbangi variasi kecil dalam voltan hadapan (Vf) antara peranti individu, mencegah perebutan arus di mana satu LED menarik lebih banyak arus daripada yang lain, membawa kepada kecerahan tidak sekata dan tekanan berlebihan berpotensi. Litar pemacu arus malar adalah penyelesaian optimum untuk memacu satu atau berbilang LED secara bersiri, memberikan prestasi stabil tanpa mengira variasi voltan hadapan.

9. Kebolehpercayaan dan Pengujian

Peranti menjalani pelan ujian kebolehpercayaan komprehensif untuk memastikan keteguhan. Ujian termasuk Hayat Operasi Suhu Rendah (LTOL pada -30°C), Hayat Operasi Suhu Bilik (RTOL), Hayat Operasi Suhu Tinggi (HTOL pada 85°C), Hayat Operasi Suhu Tinggi Lembap (WHTOL pada 60°C/60% RH), Kejutan Terma (TMSK dari -40°C hingga 125°C), Rintangan kepada Haba Pateri (mensimulasikan alir semula), dan ujian Kebolehpaterian. Kriteria lulus/gagal khusus ditakrifkan berdasarkan perubahan dalam voltan hadapan (dalam ±10%) dan fluks sinaran (dalam ±15%) selepas ujian. Semua ujian hayat dijalankan dengan peranti dipasang pada penyingkir haba terma.

10. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan sumber cahaya UV tradisional seperti lampu wap merkuri, penyelesaian LED keadaan pepejal ini menawarkan kelebihan berbeza: keupayaan hidup/mati serta-merta tanpa masa pemanasan, jangka hayat operasi lebih panjang dengan ketara (sering puluhan ribu jam), kecekapan tenaga lebih tinggi menukar lebih banyak kuasa elektrik kepada cahaya UV berguna, ketiadaan bahan berbahaya seperti merkuri, saiz padat membolehkan faktor bentuk baru, dan output spektrum tepat. Kompromi utama secara sejarah adalah kuasa optik total yang lebih rendah, tetapi LED UV berkuasa tinggi moden seperti siri ini sedang menutup jurang itu untuk banyak aplikasi.

11. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

11.1 Apakah perbezaan antara fluks sinaran (mW) dan fluks bercahaya (lm)?

Fluks sinaran (Φe) mengukur jumlah kuasa optik yang dipancarkan ke semua arah, dalam Watt. Ini adalah metrik yang betul untuk LED UV kerana ia mengkuantifikasi tenaga UV sebenar. Fluks bercahaya (lumen) mengukur kecerahan yang dirasakan oleh mata manusia, ditimbang oleh keluk respons fotopik, dan tidak terpakai kepada sumber UV bukan boleh lihat.

11.2 Bagaimana saya memilih bin yang betul untuk aplikasi saya?

Pilih bin voltan (Vf) berdasarkan reka bentuk litar pemacu anda dan keperluan untuk pemadanan arus dalam rentetan selari. Pilih bin fluks sinaran (Φe) berdasarkan keamatan atau irradians yang diperlukan pada sasaran anda. Pilih bin panjang gelombang (Wp) jika proses anda sensitif kepada puncak spektrum tertentu (cth., 405nm vs. 400nm).

11.3 Mengapakah pengurusan haba begitu kritikal?

Suhu simpang tinggi secara langsung mengurangkan output cahaya (seperti yang ditunjukkan dalam keluk prestasi) dan mempercepatkan mekanisme degradasi dalam semikonduktor, memendekkan jangka hayat operasi peranti dengan ketara. Penyingkiran haba yang betul adalah tidak boleh dirunding untuk prestasi jangka panjang yang boleh dipercayai.

12. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka bentuk PCB untuk titik pengawetan UV berbilang LED.Seorang pereka perlu mencipta tatasusunan 10 LED untuk aplikasi pengawetan kawasan kecil. Berdasarkan lembaran data: 1) Mereka memilih LED dari bin Vf dan Φe yang sama untuk konsistensi. 2) Mereka mereka bentuk PCB dengan susun atur pad yang disyorkan, menyambung pad terma ke tuangan kuprum besar pada papan yang disambung ke via untuk penyingkiran haba ke lapisan bawah atau penyingkir haba luaran. 3) Mereka memutuskan untuk memacu LED dengan pemacu arus malar ditetapkan kepada 350mA. Memandangkan mereka ingin menyambung semua 10 secara selari untuk pencahayaan seragam, mereka memasukkan perintang had arus kecil, individu (cth., 1 Ohm) secara bersiri dengan setiap LED untuk mengimbangi variasi Vf, seperti yang disyorkan. 4) Mereka mengikuti garis panduan profil alir semula semasa pemasangan. 5) Dalam firmware produk akhir, mereka mungkin melaksanakan algoritma pemantauan suhu atau penurunan kuasa berdasarkan keluk "Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang" jika keadaan ambien berubah-ubah.

13. Pengenalan Prinsip Operasi

Peranti ini adalah diod pemancar cahaya semikonduktor (LED). Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi anod dan katod, elektron dan lubang disuntik ke kawasan aktif cip semikonduktor. Pembawa cas ini bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Panjang gelombang khusus foton yang dipancarkan (dalam kes ini, ~405nm, dalam spektrum ultraviolet-A) ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam pembinaan cip (biasanya berdasarkan aluminium galium nitrida - AlGaN). Cahaya yang dijana kemudian dibentuk dan dipancarkan melalui kanta bersepadu pakej.

14. Trend Teknologi

Bidang LED UV dicirikan oleh penyelidikan dan pembangunan berterusan yang bertujuan untuk meningkatkan kecekapan dinding-soket (kuasa optik keluar / kuasa elektrik masuk), mencapai kuasa output lebih tinggi dari peranti tunggal atau pakej lebih kecil, melanjutkan jangka hayat operasi, dan menolak panjang gelombang pancaran lebih dalam ke spektrum UV-C (untuk aplikasi pembasmian kuman) dengan kecekapan yang lebih baik. Terdapat juga trend ke arah pembungkusan yang lebih canggih untuk meningkatkan pengekstrakan cahaya dan prestasi terma. Dorongan untuk menggantikan lampu UV berasaskan merkuri merentasi semua aplikasi terus menjadi daya pasaran utama, disokong oleh peraturan alam sekitar dan faedah prestasi pencahayaan keadaan pepejal.