Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
- 2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
- 2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik
- 2.2 Parameter Elektrik dan Terma
- 3. Penjelasan Sistem Pembin
- 3.1 Pembin Fluks Bercahaya
- 3.2 Pembin Voltan Kehadapan
- 3.3 Pembin Kromatisiti
- 4. Analisis Keluk Prestasi
- 5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
- 5.1 Dimensi dan Polarity
- 6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
- 6.1 Profil Pematerian Refluks
- 7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
- 7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
- 7.2 Sistem Penomboran Bahagian
- 8. Cadangan Aplikasi
- 8.1 Pertimbangan Reka Bentuk
- 9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
- 10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
- 11. Contoh Aplikasi Praktikal
- 12. Pengenalan Prinsip Operasi
- 13. Trend Teknologi
1. Gambaran Keseluruhan Produk
Dokumen ini menyediakan spesifikasi teknikal komprehensif untuk LED putih pandangan atas berprestasi tinggi dalam pakej peranti permukaan-pasang (SMD) 5050. Komponen ini direka untuk aplikasi pencahayaan am yang menuntut yang memerlukan output bercahaya tinggi dan kebolehpercayaan. Reka bentuk pakejnya yang dipertingkatkan terma membolehkan penyebaran haba yang cekap, menyokong operasi arus tinggi dan menyumbang kepada kestabilan prestasi jangka panjang.
LED ini sesuai untuk proses pematerian refluks bebas plumbum dan mematuhi peraturan alam sekitar yang berkaitan. Tapak kakinya yang padat 5.0mm x 5.0mm dan sudut pandangan luas 120 darjah menjadikannya serba boleh untuk pelbagai reka bentuk pencahayaan di mana ruang dan taburan cahaya adalah pertimbangan utama.
1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran
Kelebihan utama siri LED ini termasuk output fluks bercahaya yang tinggi, pengurusan terma teguh yang membolehkan keupayaan arus tinggi, dan faktor bentuk yang padat. Ciri-ciri ini meletakkannya sebagai penyelesaian ideal untuk pencahayaan seni bina dan hiasan, aplikasi penggantian menggantikan sumber cahaya tradisional, pencahayaan am, dan lampu latar untuk papan tanda dalaman dan luaran. Reka bentuk produk ini mengutamakan kedua-dua prestasi dalam lumen per watt dan jangka hayat di bawah keadaan operasi biasa.
2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam
2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik
Prestasi elektro-optik diukur pada arus ujian piawai 100mA dan suhu simpang (Tj) 25°C. LED ini tersedia dalam enam suhu warna berkaitan (CCT): 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, dan 6500K. Semua varian mengekalkan indeks pembiakan warna (CRI atau Ra) minimum 80, dengan nilai tipikal 82 dan toleransi pengukuran ±2.
Fluks bercahaya berbeza mengikut CCT. Untuk putih lebih hangat (2700K, 3000K), fluks bercahaya tipikal masing-masing ialah 605lm dan 635lm, dengan nilai jaminan minimum 550lm. Untuk putih neutral dan sejuk (4000K hingga 6500K), fluks bercahaya tipikal ialah 665lm dengan minimum 600lm. Toleransi ±7% digunakan untuk pengukuran fluks bercahaya. Panjang gelombang dominan ditentukan oleh pemilihan CCT dan dikawal dalam elips MacAdam 5-langkah untuk ketekalan warna yang tepat.
2.2 Parameter Elektrik dan Terma
Penarafan maksimum mutlak menentukan had operasi. Arus kehadapan berterusan maksimum (IF) ialah 120mA, dengan arus kehadapan berdenyut (IFP) 180mA dibenarkan di bawah keadaan tertentu (lebar denyut ≤100μs, kitar tugas ≤1/10). Penyerakan kuasa maksimum (PD) ialah 6240mW. Peranti ini boleh menahan voltan songsang (VR) sehingga 5V. Julat suhu operasi (Topr) adalah dari -40°C hingga +105°C, dan julat suhu penyimpanan (Tstg) adalah dari -40°C hingga +85°C. Suhu simpang maksimum (Tj) ialah 120°C.
Di bawah keadaan operasi tipikal (IF=100mA, Tj=25°C), voltan kehadapan (VF) julat dari 46V hingga 52V, dengan nilai tipikal 49V dan toleransi ±3%. Arus songsang (IR) adalah maksimum 10μA pada VR=5V. Rintangan terma dari simpang ke titik pateri pada MCPCB (Rth j-sp) biasanya 3°C/W. Peranti ini mempunyai keupayaan tahan nyahcas elektrostatik (ESD) 1000V (Model Badan Manusia).
3. Penjelasan Sistem Pembin
3.1 Pembin Fluks Bercahaya
Untuk memastikan ketekalan, LED disusun ke dalam bin fluks bercahaya. Struktur bin bergantung pada CCT. Untuk 2700K dan 3000K, bin GM (550-600lm), GN (600-650lm), dan GP (650-700lm) ditakrifkan. Untuk CCT dari 4000K hingga 6500K, bin GN (600-650lm), GP (650-700lm), dan GQ (700-750lm) tersedia. Pembin ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan output lumen khusus untuk aplikasi mereka.
3.2 Pembin Voltan Kehadapan
Voltan kehadapan juga dibin untuk membantu reka bentuk litar, terutamanya untuk memandu berbilang LED secara bersiri. Tiga bin voltan ditakrifkan pada IF=100mA: 6R (46-48V), 6S (48-50V), dan 6T (50-52V). Memilih LED dari bin voltan yang ketat boleh membantu mencapai taburan arus yang lebih seragam dan reka bentuk pemacu yang dipermudahkan.
3.3 Pembin Kromatisiti
Ketekalan warna dikawal dengan ketat. Koordinat kromatisiti untuk setiap CCT ditakrifkan pada kedua-dua suhu simpang 25°C dan 85°C. Variasi yang dibenarkan untuk setiap bin adalah dalam elips MacAdam 5-langkah, ukuran piawai untuk perbezaan warna yang boleh dilihat. Koordinat pusat khusus (x, y) dan parameter elips (a, b, Φ) disediakan untuk setiap kod CCT (cth., 27R5 untuk 2700K). Sistem ini memastikan LED dari bin yang sama akan kelihatan sama warna secara visual. Piawaian pembin Energy Star digunakan merentasi julat 2600K hingga 7000K.
4. Analisis Keluk Prestasi
Walaupun keluk grafik khusus untuk ciri IV atau penyelenggaraan lumen tidak disediakan dalam kandungan yang diekstrak, aspek prestasi utama boleh disimpulkan dari data jadual. Hubungan antara arus kehadapan dan voltan ditunjukkan oleh spesifikasi VF pada 100mA. Prestasi terma dicirikan oleh rintangan terma (Rth j-sp) 3°C/W, yang penting untuk menganggarkan kenaikan suhu simpang di bawah kuasa operasi. Sudut pandangan luas 120 darjah (2θ1/2) menunjukkan corak pancaran Lambertian atau serupa, menyediakan pencahayaan yang luas dan sekata.
5. Maklumat Mekanikal dan Pakej
5.1 Dimensi dan Polarity
Pakej LED mempunyai dimensi tapak kaki 5.00mm x 5.00mm, dengan ketinggian kira-kira 1.90mm. Lukisan berdimensi terperinci disediakan, menunjukkan pandangan atas, pandangan bawah, dan pandangan sisi. Corak pad pateri digambarkan dengan jelas pada pandangan bawah. Anod dan katod ditanda dengan jelas. Katod biasanya dikenal pasti oleh tanda hijau atau takuk dalam pakej. Toleransi dimensi, melainkan dinyatakan sebaliknya, adalah ±0.1mm.
6. Panduan Pematerian dan Pemasangan
6.1 Profil Pematerian Refluks
Komponen ini sesuai untuk pematerian refluks bebas plumbum. Profil pematerian terperinci ditentukan untuk mengelakkan kerosakan terma. Parameter utama termasuk: pemanasan awal dari 150°C hingga 200°C lebih 60-120 saat; kadar peningkatan maksimum 3°C/saat ke suhu puncak; masa di atas likuidus (217°C) antara 60 dan 150 saat; suhu puncak badan pakej (Tp) tidak melebihi 260°C; dan masa dalam 5°C puncak ini (tp) maksimum 30 saat. Jumlah masa dari 25°C ke suhu puncak tidak boleh melebihi 8 minit. Pematuhan kepada profil ini adalah kritikal untuk mengekalkan integriti sendi pateri dan kebolehpercayaan LED.
7. Maklumat Pembungkusan dan Pemesanan
7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung
LED dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan automatik. Kuantiti maksimum setiap gegelung ialah 2000 keping. Toleransi kumulatif lebih 10 pic pita ialah ±0.2mm. Pembungkusan dilabel dengan nombor bahagian, kod tarikh pembuatan, dan kuantiti.
7.2 Sistem Penomboran Bahagian
Sistem penomboran bahagian terperinci (cth., T5C**8G1C-*****) digunakan untuk mengekod atribut utama. Kod ini dipecahkan seperti berikut: X1 menunjukkan jenis pakej (5C untuk 5050). X2 menentukan CCT (cth., 27 untuk 2700K). X3 menunjukkan indeks pembiakan warna (8 untuk Ra80). X4 dan X5 menandakan bilangan cip bersiri dan selari dalam pakej. X6 ialah kod komponen. X7 ialah kod warna yang mentakrifkan gred prestasi khusus (cth., piawaian ANSI, versi suhu tinggi). X8, X9, dan X10 adalah untuk kod dalaman atau simpanan. Sistem ini membolehkan pengenalan dan pemesanan tepat konfigurasi LED yang dikehendaki.
8. Cadangan Aplikasi
8.1 Pertimbangan Reka Bentuk
Apabila mereka bentuk dengan LED ini, pengurusan terma adalah paling penting disebabkan keupayaan kuasa tingginya. Rintangan terma rendah (3°C/W) hanya berkesan apabila LED dipasang dengan betul pada papan litar bercetak teras logam (MCPCB) yang sesuai atau substrat penyebaran haba lain. Pereka mesti mengira suhu simpang yang dijangkakan berdasarkan arus kehadapan, voltan kehadapan, dan rintangan terma sistem untuk memastikannya kekal di bawah penarafan maksimum 120°C untuk kebolehpercayaan jangka panjang.
Reka bentuk elektrik mesti mengambil kira voltan kehadapan tinggi (biasanya 49V pada 100mA). Pemacu arus malar disyorkan untuk memastikan output cahaya dan warna yang stabil merentasi suhu dan jangka hayat. Had perlindungan voltan songsang 5V harus dihormati dalam reka bentuk litar. Untuk aplikasi yang memerlukan ketekalan warna khusus, memilih LED dari bin fluks bercahaya dan kromatisiti yang sama adalah dinasihatkan.
9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal
Berbanding LED kuasa pertengahan piawai, komponen 5050 ini menawarkan fluks bercahaya per pakej yang jauh lebih tinggi, mengurangkan bilangan komponen yang diperlukan untuk output cahaya tertentu. Reka bentuk terma dipertingkatkannya membolehkannya mengekalkan arus pacuan yang lebih tinggi daripada pakej konvensional saiz serupa, berpotensi menawarkan keberkesanan (lm/W) yang lebih baik pada titik operasi yang lebih tinggi. Ketersediaan pembin kromatisiti ketat (5-langkah MacAdam) dan CRI tinggi (Ra80 min) menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kualiti dan ketekalan warna adalah kritikal, seperti pencahayaan runcit atau pencahayaan muzium.
10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
S: Apakah arus pacuan tipikal untuk LED ini?
J: Ciri-ciri elektro-optik ditentukan pada 100mA. Ia boleh dipacu sehingga maksimum mutlaknya 120mA secara berterusan, tetapi output bercahaya dan keberkesanan harus disahkan pada titik operasi yang dimaksudkan, kerana ia akan berbeza dengan arus.
S: Bagaimana saya mentafsir pembin voltan (6R, 6S, 6T)?
J: Ini menunjukkan julat voltan kehadapan pada 100mA. Sebagai contoh, bin 6S LED mempunyai VF antara 48V dan 50V. Menggunakan LED dari bin yang sama boleh memudahkan reka bentuk pemacu dengan mengurangkan penyebaran voltan dalam rentetan bersiri.
S: Adakah penyejuk haba diperlukan?
J: Ya, sememangnya. Dengan penyerakan kuasa maksimum melebihi 6 watt, pengurusan terma berkesan melalui MCPCB dan/atau penyejuk haba peringkat sistem adalah penting untuk mengekalkan prestasi dan jangka hayat. Rintangan terma 3°C/W adalah dari simpang ke titik pateri; jumlah rintangan terma sistem ke persekitaran mesti dikira.
11. Contoh Aplikasi Praktikal
Contoh 1: Modul LED Linear untuk Pencahayaan Pejabat.Berbilang LED 5050 boleh disusun secara bersiri pada jalur MCPCB panjang dan sempit. Output lumen tinggi mereka bermakna lebih sedikit LED diperlukan per meter untuk mencapai pencahayaan yang dikehendaki, berpotensi menurunkan kos dan kerumitan. Sudut pandangan luas memastikan taburan cahaya sekata merentasi siling atau permukaan kerja. Memilih LED 4000K atau 5000K dengan Ra80 menyediakan persekitaran cahaya neutral dan produktif.
Contoh 2: Unit Lampu Latar untuk Papan Tanda Format Besar.Kecerahan tinggi dan pakej teguh menjadikan LED ini sesuai untuk papan tanda luaran atau dalaman dengan cahaya ambien tinggi. Ia boleh dipasang rapat di belakang panel penyebar. Pembin warna ketat memastikan warna latar belakang putih seragam merentasi seluruh muka tanda, yang kritikal untuk imej jenama dan kebolehbacaan.
12. Pengenalan Prinsip Operasi
Ini adalah LED putih yang ditukar fosfor. Teras peranti ini ialah cip semikonduktor yang memancarkan cahaya biru apabila arus elektrik melaluinya dalam arah kehadapan (elektroluminesens). Cahaya biru ini sebahagiannya diserap oleh salutan fosfor yang didepositkan di atas cip. Fosfor memancarkan semula tenaga ini sebagai cahaya merentasi spektrum luas di rantau kuning/jingga/merah. Gabungan cahaya biru yang tinggal dari cip dan cahaya spektrum luas dari fosfor bercampur untuk menghasilkan cahaya putih. Nisbah tepat cahaya biru kepada cahaya yang ditukar fosfor menentukan suhu warna berkaitan (CCT) output. Indeks pembiakan warna (CRI) dipengaruhi oleh campuran fosfor khusus, dengan campuran lebih kompleks biasanya menghasilkan nilai CRI lebih tinggi dengan mengisi jurang spektrum.
13. Trend Teknologi
Industri pencahayaan keadaan pepejal terus berkembang ke arah keberkesanan lebih tinggi (lumen per watt), kualiti warna lebih baik (CRI lebih tinggi dan ketekalan warna lebih baik), dan kebolehpercayaan lebih besar. Pakej seperti LED 5050 ini mewakili trend meningkatkan platform kuasa pertengahan untuk mengendalikan arus pacuan dan tahap kuasa lebih tinggi, mengaburkan garis antara kategori LED kuasa pertengahan dan kuasa tinggi. Ini dicapai melalui bahan pakej termaju (cth., substrat seramik, sebatian acuan kekonduksian terma tinggi) dan teknologi fosfor dipertingkatkan untuk kestabilan terma dan penyelenggaraan warna lebih baik. Tambahan lagi, terdapat penekanan yang semakin meningkat terhadap pemiawaian tapak kaki, ujian fotometrik, dan pembin untuk memudahkan reka bentuk dan sumber untuk pengeluar pencahayaan. Dorongan untuk kelestarian juga mendorong kecekapan lebih tinggi dan jangka hayat lebih panjang, mengurangkan jumlah kos pemilikan dan impak alam sekitar.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |