ELUA3535NU3 UVA LED Spesifikasi - 3.75x3.75x3.2mm - 3.6-4.8V - Siri 4W - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri produk ELUA3535NU3 mewakili penyelesaian LED berasaskan seramik dengan kebolehpercayaan tinggi yang direka khas untuk aplikasi ultraungu-A (UVA). Siri 4W ini direka untuk memberikan prestasi yang konsisten dalam persekitaran yang mencabar di mana sinaran UV digunakan untuk sifat pembasmi kuman atau pemangkinnya.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama siri LED ini berasal daripada pembinaan dan reka bentuk elektriknya yang kukuh. Penggunaan substrat seramik Aluminium Nitrida (AlN) memberikan kekonduksian terma yang sangat baik, yang amat penting untuk menguruskan haba yang dihasilkan oleh operasi kuasa tinggi dan memastikan kebolehpercayaan jangka panjang. Peranti ini dilengkapi dengan perlindungan Pelepasan Elektrostatik (ESD) terbina dalam yang dinilai sehingga 2KV (HBM), meningkatkan ketahanannya semasa pengendalian dan pemasangan. Tambahan pula, produk ini mematuhi sepenuhnya peraturan alam sekitar dan keselamatan utama termasuk RoHS, bebas Plumbum, EU REACH, dan piawaian bebas halogen (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan keperluan pematuhan yang ketat.

Aplikasi sasaran terutamanya dalam sektor perindustrian dan komersial yang memanfaatkan cahaya UVA. Pasaran utama termasuk sistem pensterilan UV untuk penulenan udara dan air, sistem pemangkin foto UV untuk memecahkan sebatian organik meruap (VOC), dan pencahayaan sensor UV khusus. Kebolehpercayaan dan output kuasa produk ini menjadikannya komponen yang sesuai untuk sistem yang memerlukan pancaran UV yang berterusan.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

Bahagian ini memberikan tafsiran objektif yang terperinci bagi parameter teknikal utama yang disenaraikan dalam lembaran data, menerangkan kepentingannya untuk jurutera reka bentuk.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan Maksimum Mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Untuk varian 385nm, 395nm, dan 405nm, arus hadapan berterusan maksimum (I_F) ialah 1250mA. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa varian 365nm mempunyai penarafan arus maksimum yang jauh lebih rendah iaitu 700mA. Perbezaan ini biasanya disebabkan oleh bahan semikonduktor dan struktur epitaksial yang berbeza digunakan untuk panjang gelombang yang lebih pendek, yang mungkin mempunyai keupayaan pengendalian arus yang lebih rendah atau kepekaan terma yang lebih tinggi. Beroperasi secara konsisten pada atau berhampiran had ini akan mengurangkan jangka hayat dan kebolehpercayaan LED dengan ketara. Suhu simpang maksimum (T_J) dinilai pada 105°C. Rintangan terma dari simpang ke pad terma (R_θth) ditetapkan sebagai 4°C/W. Parameter ini adalah penting untuk reka bentuk pengurusan terma; sebagai contoh, pada arus penarafan penuh, kenaikan suhu dari pad ke simpang boleh dikira. Pelesapan haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan suhu simpang dalam had yang selamat.

2.2 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Kod pesanan yang diberikan memperincikan bin prestasi tertentu. Fluks sinaran, ukuran jumlah kuasa optik output dalam watt (atau miliwatt), berbeza mengikut panjang gelombang. Untuk LED 365nm (beroperasi pada 700mA), fluks sinaran minimum ialah 900mW, tipikal ialah 1300mW, dan maksimum ialah 1600mW. Untuk LED 385nm, 395nm, dan 405nm (beroperasi pada 1000mA), minimum ialah 1350mW, tipikal ialah 1475mW, dan maksimum ialah 1850mW. Voltan hadapan (V_F) untuk semua model dalam siri ini ditetapkan dalam julat 3.6V hingga 4.8V pada arus operasi masing-masing. Julat ini mesti dipertimbangkan semasa mereka bentuk litar pemacu untuk memastikan ia dapat menyediakan voltan yang mencukupi sambil menguruskan pembuangan kuasa.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini dikelaskan kepada bin berdasarkan tiga parameter utama: Fluks Sinaran, Panjang Gelombang Puncak, dan Voltan Hadapan. Ini membolehkan pelanggan memilih LED dengan ciri-ciri yang dikumpulkan rapat untuk prestasi sistem yang konsisten.

3.1 Binning Fluks Sinaran

Dua jadual binning berasingan digunakan untuk kumpulan panjang gelombang yang berbeza. Untuk LED 365nm, kod bin U1 hingga U4 mengkategorikan fluks sinaran dari 900-1000mW sehingga 1400-1600mW. Untuk LED 385nm hingga 405nm, kod bin U51 (1350-1600mW) dan U52 (1600-1850mW) digunakan. Pereka bentuk mesti memastikan keperluan penyinaran minimum sistem optik mereka dipenuhi oleh nilai minimum bin yang dipilih.

3.2 Binning Panjang Gelombang Puncak

Panjang gelombang puncak dibin ke dalam julat 10nm: U36 (360-370nm), U38 (380-390nm), U39 (390-400nm), dan U40 (400-410nm). Pemilihan bergantung pada kepekaan spektrum aplikasi. Sebagai contoh, pengaktifan pemangkin foto selalunya mempunyai julat panjang gelombang optimum.

3.3 Binning Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin kepada tiga kumpulan: 3640 (3.6-4.0V), 4044 (4.0-4.4V), dan 4448 (4.4-4.8V). Ini adalah penting untuk kecekapan pemacu dan pengurusan terma. LED dari bin voltan yang lebih rendah akan membuang kuasa yang kurang sebagai haba (P = V_F* I_F) pada arus yang sama, berpotensi membolehkan pelesapan haba yang lebih ringkas atau kecil.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lengkung ciri tipikal memberikan gambaran tentang tingkah laku LED di bawah pelbagai keadaan operasi, yang penting untuk reka bentuk sistem yang kukuh.

4.1 Spektrum dan Fluks Sinaran Relatif vs. Arus

Graf spektrum menunjukkan keamatan pancaran ternormal merentasi panjang gelombang untuk empat varian utama. Setiap satu mempunyai puncak yang berbeza, dengan lebar jalur spektrum yang agak sempit tipikal untuk LED UV. Lengkung Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan menunjukkan hubungan sub-linear. Output tidak meningkat secara berkadar dengan arus, terutamanya pada arus yang lebih tinggi, disebabkan oleh penurunan kecekapan yang disebabkan oleh peningkatan suhu simpang dan kesan fizik semikonduktor lain. Ini menekankan kepentingan pengurusan terma untuk mengekalkan output.

4.2 Ciri-ciri Terma

Lengkung untuk Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Ambien dan Panjang Gelombang Puncak vs. Suhu Ambien adalah kritikal. Apabila suhu ambien (atau pad) meningkat, fluks sinaran berkurangan dengan ketara—satu sifat biasa dalam LED. Sebagai contoh, pada 120°C, fluks relatif hanya kira-kira 40-50% daripada nilainya pada 25°C. Pada masa yang sama, panjang gelombang puncak beralih ke panjang gelombang yang lebih panjang (anjakan merah) dengan peningkatan suhu, pada kadar yang boleh diperhatikan pada graf. Anjakan terma ini mesti diambil kira dalam aplikasi yang sensitif kepada panjang gelombang. Lengkung Voltan Hadapan vs. Suhu menunjukkan pekali suhu negatif, bermaksud V_Fberkurang apabila suhu meningkat, yang boleh menjejaskan operasi pemacu arus malar.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi dan Toleransi

LED ini mempunyai tapak padat 3.75mm x 3.75mm dengan ketinggian keseluruhan 3.2mm. Lukisan dimensi menentukan semua panjang kritikal, termasuk pad terma dan pad anod/katod. Toleransi umum pada dimensi planar ialah ±0.1mm, manakala toleransi ketebalan ialah ±0.15mm. Toleransi ini adalah penting untuk susun atur PCB, reka bentuk stensil pes pateri, dan memastikan penempatan yang betul oleh mesin pick-and-place.

5.2 Konfigurasi Pad dan Polarity

Pandangan bawah dengan jelas menunjukkan susun atur pad. Pad segi empat tepat besar di tengah ialah pad terma (katod), yang penting untuk pemindahan haba ke PCB. Dua pad elektrik yang lebih kecil terletak di satu sisi: satu untuk anod dan satu untuk katod. Polarity ditunjukkan dalam rajah. Katod biasanya disambungkan ke pad terma dan salah satu pad yang lebih kecil. Pengenalpastian polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib untuk mengelakkan kegagalan peranti.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Proses Pateri Alir Semula

LED ini sesuai untuk proses Teknologi Permukaan-Pasang (SMT) standard. Lembaran data menyediakan graf profil alir semula dengan parameter utama: zon pemanasan awal, kenaikan suhu pantas ke puncak, dan fasa penyejukan terkawal. Suhu puncak yang disyorkan ialah 260°C (+0°C/-5°C) selama maksimum 10 saat. Dinyatakan dengan jelas bahawa pateri alir semula tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali untuk mengelakkan tekanan terma yang tidak wajar pada pakej dan ikatan dalaman. Tekanan mekanikal pada badan LED semasa pemanasan (contohnya, daripada warping PCB) mesti dielakkan, dan membengkokkan PCB selepas pateri adalah dilarang kerana ia boleh memecahkan sendi pateri atau pakej seramik itu sendiri.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Penyahkodan Nomenklatur Model

Kod pesanan penuh (contohnya, ELUA3535NU3-P6070U23648700-V41G) adalah penerangan terperinci:

• EL: Awalan pengeluar.
• UA: Jenis produk UVA.
• 3535: Saiz pakej 3.75mm x 3.75mm.
• N: Bahan pakej ialah Aluminium Nitrida (AlN).
• U: Salutan ialah Emas (Au).
• 3: Sudut pandangan ialah 30°.
• PXXXX: Kod panjang gelombang puncak (contohnya, 6070 untuk 360-370nm).
• YY: Kod Fluks Sinaran Minimum.
• 3648 / 700 / 1K0: Julat Voltan Hadapan (3.6-4.8V) dan Arus Hadapan (700mA atau 1000mA).
• V41G: Jenis cip (Menegak), saiz (43mil), kuantiti (1), dan proses (Kuarza Kaca).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Sistem Pensterilan UV:Untuk pembasmian kuman udara atau air, julat 265-280nm (UVC) adalah paling berkesan untuk kerosakan DNA. Walau bagaimanapun, LED UVA (seperti siri ini) digunakan dalam beberapa proses pengoksidaan lanjutan (AOP) atau dalam sistem yang mensasarkan patogen tertentu yang sensitif kepada UV yang lebih panjang, atau digabungkan dengan pemangkin foto. Reka bentuk sistem mesti memastikan dos UV yang mencukupi (keamatan x masa).
Pemangkin Foto UV:Biasanya menggunakan TiO₂, pemangkin foto diaktifkan oleh cahaya UV. Varian 385nm atau 395nm biasa digunakan. Reka bentuk mesti memastikan pencahayaan seragam permukaan pemangkin dan mengurus haba, kerana kecekapan pemangkin boleh bergantung pada suhu.
Cahaya Sensor UV:Digunakan untuk merangsang pendarfluor atau untuk pemeriksaan penglihatan mesin. Output yang stabil dan panjang gelombang tertentu adalah kunci. Pemacu arus malar adalah penting untuk mengekalkan output optik yang stabil, dan penapis optik mungkin diperlukan untuk menyekat cahaya tampak yang tidak diingini daripada spektrum LED.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk Kritikal

Pengurusan Terma:Ini adalah faktor paling kritikal untuk prestasi dan jangka hayat. Gunakan PCB dengan via terma yang mencukupi di bawah pad terma, disambungkan ke satah kuprum besar atau pelesapan haba luaran. Rintangan terma 4°C/W adalah dari simpang ke pad terma LED; rintangan terma sistem ke ambien mesti direka untuk mengekalkan T_Jjauh di bawah 105°C.
Pemacu Elektrik:Sentiasa gunakan pemacu arus malar, bukan sumber voltan malar. Pemacu mesti mampu membekalkan arus yang diperlukan (700mA atau 1000mA) dan voltan yang meliputi keseluruhan julat V_Fbin yang dipilih, ditambah dengan sedikit ruang kepala. Pertimbangkan untuk melaksanakan modulasi lebar nadi (PWM) untuk pendimian jika perlu, dan bukannya pengurangan arus analog, untuk mengelakkan anjakan warna/panjang gelombang.
Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 30° memberikan pancaran yang agak fokus. Kanta atau pemantul boleh digunakan untuk membentuk cahaya untuk kawasan sasaran. Pastikan sebarang bahan optik (kanta, tingkap) lutsinar UV (contohnya, kuarza, plastik gred UV tertentu) kerana kaca standard dan banyak plastik menyerap sinaran UVA.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung sebelah-menyebelah dengan jenama lain tidak disediakan dalam lembaran data, ciri pembezaan utama siri ini boleh disimpulkan. Penggunaan pakej seramik AlN menawarkan prestasi terma yang lebih baik berbanding pakej plastik yang biasa digunakan dalam LED kuasa rendah, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Kemasukan perlindungan ESD 2KV adalah ciri ketahanan yang ketara yang tidak selalu terdapat dalam produk pesaing. Binning terperinci merentasi tiga parameter (fluks, panjang gelombang, voltan) membolehkan reka bentuk sistem ketepatan tinggi dan konsistensi dalam pengeluaran besar-besaran, yang mungkin menjadi kelebihan berbanding produk dengan toleransi yang lebih longgar atau pilihan binning yang lebih sedikit.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Mengapakah arus maksimum untuk LED 365nm hanya 700mA, manakala yang lain ialah 1250mA?
J: Ini terutamanya disebabkan oleh sifat bahan semikonduktor yang berbeza digunakan untuk mencapai panjang gelombang 365nm yang lebih pendek. Sistem bahan (contohnya, kandungan aluminium yang lebih tinggi dalam AlGaN) biasanya mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih rendah dan ketumpatan kecacatan yang lebih tinggi, membawa kepada pengurangan ketumpatan arus maksimum dan rintangan terma yang lebih tinggi. Beroperasi pada arus yang lebih rendah memastikan kebolehpercayaan dan mencegah degradasi dipercepatkan.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan kuasa 3.3V?
J: Tidak boleh. Julat voltan hadapan ialah 3.6V hingga 4.8V. Bekalan 3.3V tidak akan mencukupi untuk menghidupkan LED atau mencapai sebarang output cahaya yang bermakna. Litar pemacu yang boleh menyediakan sekurang-kurangnya 4.8V (tambah voltan jatuh pemacu) diperlukan.

S: Bagaimanakah saya mentafsir nilai \"Fluks Sinaran Tipikal\"?
J: Nilai \"Tipikal\" ialah purata statistik atau median unit pengeluaran. Untuk prestasi terjamin dalam reka bentuk anda, anda mesti menggunakan nilai \"Minimum\" daripada jadual binning. Mereka bentuk kepada nilai tipikal mungkin mengakibatkan beberapa unit dalam sistem anda kurang berprestasi.

S: Adakah pelesapan haba benar-benar diperlukan?
J> Untuk sebarang operasi berterusan pada arus penarafan, ya. Walaupun dengan rintangan terma rendah 4°C/W, pada 1000mA dan V_Ftipikal 4.2V, pembuangan kuasa ialah 4.2W. Kenaikan suhu dari pad ke simpang akan menjadi kira-kira 4.2W * 4°C/W = 16.8°C. Jika suhu pad PCB mencapai 85°C, simpang sudah berada pada ~102°C, sangat hampir dengan maksimum 105°C. Pelesapan haba yang berkesan adalah tidak boleh dirunding untuk operasi yang boleh dipercayai.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk PCB untuk Tatasusunan UV Multi-LED untuk Pengerasan Permukaan.
Seorang jurutera mereka bentuk tatasusunan dua belas LED 395nm untuk stesen pengerasan UV kuasa rendah untuk pelekat. Setiap LED akan dipacu pada 1000mA.Langkah 1 - Susun Atur PCB:PCB direka dengan kuprum 2oz. Pad pelepasan haba khusus yang sepadan dengan tapak LED dicipta, diisi dengan grid via terma (contohnya, diameter 0.3mm, pic 1mm) yang disambungkan ke satah bumi dalaman yang besar dan tuangan kuprum sebelah bawah yang akan dilekatkan pada pelesapan haba aluminium dengan bahan antara muka terma.Langkah 2 - Reka Bentuk Elektrik:Pemacu LED IC arus malar yang mampu menyampaikan jumlah 12A (atau berbilang pemacu yang lebih kecil) dipilih. Keupayaan voltan output pemacu diperiksa untuk memastikan ia boleh mengendalikan 12 LED dalam konfigurasi 4-siri/3-selari, mengambil kira V_Fmaksimum 4.8V setiap LED.Langkah 3 - Integrasi Optik:Penutup kaca kuarza diletakkan di atas tatasusunan untuk melindungi LED. Jarak ke permukaan pengerasan sasaran dikira berdasarkan penyinaran yang dikehendaki, menggunakan nilai fluks sinaran minimum dari bin (1350mW) dan sudut pancaran 30° untuk menganggarkan saiz dan keamatan titik yang diterangi.

12. Pengenalan Prinsip

LED UVA beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n cip LED, elektron dan lubang disuntik ke dalam kawasan aktif. Penyatuan semula mereka membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan dalam kawasan aktif. Untuk pancaran UVA (lebih kurang 315-400nm), bahan seperti Indium Gallium Nitrida (InGaN) dengan komposisi tertentu, atau Aluminium Gallium Nitrida (AlGaN), digunakan. Pakej seramik berfungsi terutamanya sebagai sokongan mekanikal, penebat elektrik, dan yang paling penting, laluan terma yang sangat cekap untuk mengalirkan haba dari simpang semikonduktor, yang kritikal untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat.

13. Trend Pembangunan

Bidang LED UV, terutamanya UVA dan UVB, mengalami kemajuan yang stabil. Trend utama yang boleh diperhatikan dalam produk seperti lembaran data ini termasuk:Peningkatan Kuasa dan Kecekapan:Penyelidikan bahan yang berterusan bertujuan untuk mengurangkan penurunan kecekapan dan meningkatkan pengekstrakan cahaya, membawa kepada fluks sinaran yang lebih tinggi daripada saiz pakej yang sama atau lebih kecil.Pengurusan Terma yang Diperbaiki:Penggunaan substrat seramik lanjutan seperti AlN, seperti yang dilihat di sini, menjadi lebih standard untuk peranti kuasa tinggi untuk menguruskan beban terma yang semakin meningkat.Pemiawaian dan Binning:Apabila pasaran matang, kod binning yang lebih terperinci dan piawai (seperti yang ditunjukkan) membantu mengintegrasikan LED ke dalam sistem yang boleh diramal dan boleh diulang.Pengembangan dan Kawalan Panjang Gelombang:Penyelidikan terus mendorong ke arah panjang gelombang yang lebih pendek dan cekap (lebih dalam ke UVB dan UVC) dan menyediakan kawalan yang lebih ketat ke atas panjang gelombang puncak dan lebar spektrum untuk aplikasi khusus.Integrasi Sistem:Terdapat trend ke arah modul yang lebih sedia untuk aplikasi yang termasuk LED, pemacu, optik, dan kadangkala sensor, memudahkan reka bentuk untuk pengguna akhir.