Lembaran Data LED Putih 334-15/T1C5-7 QSA - Pakej T-1 3/4 - 3.6V Maks - 110mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk diod pemancar cahaya (LED) putih berkeamatan tinggi yang direka untuk aplikasi penunjuk dan lampu latar. Peranti ini menggunakan cip semikonduktor InGaN yang digabungkan dengan pemantul berisi fosfor untuk menghasilkan cahaya putih daripada pancaran biru. LED ini dibungkus dalam pakej bulat T-1 3/4 yang popular, menawarkan keseimbangan saiz dan keluaran cahaya yang sesuai untuk pelbagai pemasangan elektronik.

Kelebihan utama produk ini ialah keamatan cahayanya yang tinggi, dengan nilai tipikal mencapai tahap yang ketara pada arus pemicu piawai. Ia direka untuk aplikasi yang memerlukan penunjuk visual yang terang dan jelas. Peranti ini mematuhi peraturan alam sekitar yang berkaitan dan mempunyai perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) terbina dalam, meningkatkan kebolehpercayaannya dalam pengendalian dan operasi.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan untuk operasi berterusan.

• Arus Hadapan Berterusan (I_F): 30 mA. Ini adalah arus DC maksimum yang boleh digunakan secara berterusan ke anod LED.
• Arus Hadapan Puncak (I_FP): 100 mA. Arus yang lebih tinggi ini hanya dibenarkan di bawah keadaan berdenyut, ditetapkan pada kitar tugas 1/10 dan frekuensi 1 kHz.
• Voltan Songsang (V_R): 5 V. Menggunakan voltan pincang songsang yang melebihi nilai ini boleh merosakkan simpang semikonduktor LED.
• Pelesapan Kuasa (P_d): 110 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dilesapkan oleh pakej sebagai haba, dikira sebagai hasil darab voltan hadapan dan arus di bawah keadaan yang ditetapkan.
• Suhu Operasi & Penyimpanan: Peranti ini dinilai untuk operasi dari -40°C hingga +85°C dan boleh disimpan dari -40°C hingga +100°C.
• Voltan Tahanan ESD (HBM): 4 kV. Ini menunjukkan tahap perlindungan nyahcas elektrostatik mengikut Model Badan Manusia.
• Suhu Pateri: Wayar penyambung boleh menahan suhu puncak 260°C selama maksimum 5 saat semasa proses pateri.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai suhu ambien 25°C dan arus hadapan (I_F) 20 mA, yang berfungsi sebagai titik rujukan biasa.

• Voltan Hadapan (V_F): Julat dari 2.8 V (Min.) hingga 3.6 V (Maks.), dengan nilai tipikal tersirat dalam julat ini. Ini adalah susutan voltan merentasi LED apabila mengalirkan arus yang ditetapkan.
• Keamatan Cahaya (I_V): Mempunyai nilai minimum 3600 mcd (millicandela) dan boleh mencapai maksimum 7150 mcd. Keamatan sebenar yang dihantar tertakluk kepada sistem pengelasan bin yang diperincikan kemudian.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2): Sudut pandangan penuh tipikal, di mana keamatan cahaya adalah separuh daripada keamatan paksi puncak, ialah 50 darjah. Ini menentukan penyebaran pancaran LED.
• Koordinat Kromatisiti: Titik warna tipikal dalam ruang warna CIE 1931 ialah x=0.30, y=0.29. Ini menentukan warna putih yang dilihat pada keluaran LED.
• Ciri Zener & Songsang: Peranti mungkin mengandungi diod Zener pelindung dengan voltan songsang (V_z) 5.2 V pada 5 mA. Arus bocor songsang (I_R) adalah sehingga 50 µA pada 5 V.

3. Penjelasan Sistem Pengelasan Bin

Untuk mengurus variasi pengeluaran, LED disusun ke dalam bin prestasi. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang memenuhi keperluan minimum tertentu untuk aplikasi mereka.

3.1 Pengelasan Bin Keamatan Cahaya

LED dikategorikan kepada tiga bin utama berdasarkan keamatan cahaya minimum dan maksimum yang diukur pada I_F=20mA. Toleransi untuk keamatan dalam satu bin ialah ±10%.

• Bin Q: 3600 mcd (Min.) hingga 4500 mcd (Maks.)
• Bin R: 4500 mcd (Min.) hingga 5650 mcd (Maks.)
• Bin S: 5650 mcd (Min.) hingga 7150 mcd (Maks.)

3.2 Pengelasan Bin Voltan Hadapan

LED juga dikelaskan mengikut susutan voltan hadapan pada I_F=20mA, dengan ketidakpastian pengukuran ±0.1V. Ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu arus yang konsisten, terutamanya apabila berbilang LED disambung secara bersiri.

• Bin 0: 2.8 V hingga 3.0 V
• Bin 1: 3.0 V hingga 3.2 V
• Bin 2: 3.2 V hingga 3.4 V
• Bin 3: 3.4 V hingga 3.6 V

3.3 Pengelasan Bin Warna

Keluaran warna putih dikawal dalam kawasan tertentu pada rajah kromatisiti CIE. Produk ini menggabungkan LED dari bin warna B5 dan B6 untuk membentuk Kumpulan 7. Lembaran data menyediakan julat koordinat sudut untuk bin ini (contohnya, untuk B5: x antara 0.287-0.311, y antara 0.276-0.315), memastikan titik putih jatuh dalam kawasan yang ditakrifkan. Ketidakpastian pengukuran untuk koordinat warna ialah ±0.01.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data termasuk beberapa graf ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk memahami prestasi di luar spesifikasi titik tunggal.

• Keamatan Relatif vs. Panjang Gelombang: Lengkung taburan spektrum ini menunjukkan panjang gelombang puncak dan spektrum yang dilebarkan hasil daripada penukaran fosfor, tipikal untuk LED putih.
• Corak Arah: Plot kutub yang menunjukkan taburan sudut keamatan cahaya, berkorelasi dengan sudut pandangan tipikal 50 darjah.
• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V): Graf ini menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan voltan. Kecuraman lengkung melebihi voltan hidup menekankan kepentingan pemacu terkawal arus untuk keluaran cahaya yang stabil.
• Keamatan Relatif vs. Arus Hadapan: Menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus pemicu, biasanya secara sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan oleh penurunan kecekapan dan kesan haba.
• Koordinat Kromatisiti vs. Arus Hadapan: Menunjukkan bagaimana titik putih (koordinat warna) mungkin berubah sedikit dengan perubahan arus pemicu, yang kritikal untuk aplikasi sensitif warna.
• Arus Hadapan vs. Suhu Ambien: Menggambarkan penurunan arus hadapan maksimum yang dibenarkan apabila suhu ambien meningkat, pertimbangan utama untuk pengurusan haba dan kebolehpercayaan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED menggunakan pakej bulat T-1 3/4 (lebih kurang 5mm) piawai dengan kanta resin jernih air. Nota dimensi utama termasuk: semua dimensi dalam milimeter dengan toleransi umum ±0.25mm melainkan dinyatakan sebaliknya; jarak wayar penyambung diukur pada titik di mana wayar keluar dari badan pakej; dan penonjolan maksimum resin di bawah flen ialah 1.5mm. Lukisan mekanikal terperinci memberikan nilai tepat untuk diameter keseluruhan, ketinggian, diameter wayar, dan jarak.

5.2 Pengenalpastian Polarity dan Pemasangan

Pakej ini mempunyai flen dengan sisi rata, yang biasanya menunjukkan wayar penyambung katod (negatif). Pengenalpastian yang betul adalah penting untuk sambungan litar yang betul. Wayar penyambung direka untuk pemasangan lubang tembus pada papan litar bercetak (PCB).

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan semasa pemasangan.

6.1 Pembentukan Wayar Penyambung

• Lenturan mesti berlaku sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi untuk mengelakkan tekanan pada meterai.
• Pembentukan harus sentiasa dilakukansebelum soldering.
• Tekanan berlebihan semasa pembentukan boleh merekah epoksi atau merosakkan ikatan dalaman.
• Pemotongan wayar penyambung harus dilakukan pada suhu bilik.
• Lubang PCB mesti sejajar tepat dengan wayar penyambung LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

6.2 Keadaan Pateri

Parameter yang disyorkan disediakan untuk mengurangkan kejutan haba:

• Pateri Tangan: Suhu hujung besi maksimum 300°C (untuk besi maksimum 30W), masa pateri maksimum 3 saat setiap wayar penyambung, mengekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.
• Pateri Gelombang/Celup: Pemanasan awal hingga maksimum 100°C sehingga 60 saat. Suhu tab mandi pateri tidak boleh melebihi 260°C, dengan komponen direndam selama maksimum 5 saat. Peraturan jarak 3mm juga terpakai.

6.3 Keadaan Penyimpanan

Untuk mengelakkan penyerapan lembapan, yang boleh menyebabkan "popcorning" semasa pateri, LED harus disimpan pada atau di bawah 30°C dan 70% Kelembapan Relatif (RH). Jangka hayat penyimpanan yang disyorkan dari penghantaran ialah 3 bulan. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga satu tahun), bahagian harus disimpan dalam beg penghalang lembapan tertutup dengan bahan pengering, sebaiknya di bawah atmosfera nitrogen.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

LED dibungkus untuk mengelakkan kerosakan elektrostatik dan fizikal. Mereka mula-mula diletakkan dalam beg anti-statik. Kuantiti 200 hingga 500 keping dibungkus setiap beg. Lima beg kemudian diletakkan ke dalam kotak dalaman. Akhirnya, sepuluh kotak dalaman dibungkus ke dalam kotak luar utama untuk penghantaran.

7.2 Penjelasan Label

Label pembungkusan termasuk beberapa kod: CPN (Nombor Bahagian Pelanggan), P/N (Nombor Bahagian Pengilang), QTY (Kuantiti), CAT (Kod gabungan untuk bin Keamatan Cahaya dan Voltan Hadapan), HUE (Kod Pangkat Warna), REF (Rujukan), dan LOT No. (Nombor lot pengeluaran yang boleh dikesan).

7.3 Penetapan Nombor Model

Nombor bahagian 334-15/T1C5-7 QSA mengikut struktur tertentu. Kod akhiran (diwakili oleh petak dalam lembaran data) membolehkan pemilihan bin keamatan cahaya tertentu, bin voltan hadapan, dan ciri pilihan lain seperti yang ditakrifkan dalam panduan pemilihan pengilang.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Seperti yang disenaraikan dalam lembaran data, LED putih berkeamatan tinggi ini sesuai untuk:

• Panel Mesej & Papan Tanda: Di mana piksel atau penunjuk individu yang terang diperlukan.
• Penunjuk Optik: Lampu status pada peralatan industri, elektronik pengguna, atau panel kawalan.
• Lampu Latar: Untuk paparan LCD kecil, panel suis membran, atau pencahayaan hiasan di mana pencahayaan sekata diperlukan, sering digunakan dalam tatasusunan.
• Lampu Penanda: Untuk peralatan, kenderaan, atau aplikasi keselamatan yang memerlukan keterlihatan tinggi.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pemacu Arus: Sentiasa gunakan perintang had arus bersiri atau litar pemacu arus malar. Memacu LED terus dari sumber voltan berkemungkinan akan memusnahkannya disebabkan oleh hubungan I-V eksponen.
• Pengurusan Haba: Walaupun kuasa agak rendah, memastikan pengudaraan atau penyingkiran haba yang mencukupi adalah penting untuk mengekalkan keluaran cahaya dan kebolehpercayaan jangka panjang, terutamanya pada suhu ambien atau arus pemicu yang lebih tinggi.
• Reka Bentuk Optik: Sudut pandangan 50 darjah memberikan pancaran yang luas. Untuk cahaya yang lebih fokus, optik sekunder seperti kanta atau paip cahaya mungkin diperlukan.
• Pemilihan Bin: Untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan atau warna seragam merentasi berbilang LED, adalah dinasihatkan untuk menentukan bin keamatan yang ketat (contohnya, hanya Bin S) dan kumpulan voltan/warna tertentu.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED putih 5mm generik, produk ini menawarkan keamatan cahaya yang jauh lebih tinggi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana kecerahan unggul adalah utama. Kemasukan sistem pengelasan bin yang ditakrifkan untuk kedua-dua keamatan dan voltan hadapan memberikan kebolehramalan dan konsistensi yang lebih besar dalam pengeluaran berbanding dengan alternatif yang tidak dikelaskan atau dikelaskan secara longgar. Perlindungan ESD terbina dalam (4kV HBM) meningkatkan ketahanan dalam persekitaran pemasangan. Gabungan khusus bin warna (B5+B6) mensasarkan titik putih tertentu, yang mungkin berbeza daripada titik putih lebih sejuk atau lebih hangat yang ditawarkan oleh produk lain.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

10.1 Apakah perbezaan antara Arus Hadapan Berterusan dan Puncak?

Arus Hadapan Berterusan (30 mA) adalah arus DC maksimum untuk operasi jangka panjang yang selamat. Arus Hadapan Puncak (100 mA) adalah penarafan berdenyut, jangka pendek yang boleh digunakan untuk tempoh singkat (contohnya, dalam paparan berbilang) tetapi tidak boleh dilebihi walaupun seketika dalam operasi DC, kerana ia akan menyebabkan pemanasan melampau dan degradasi pantas.

10.2 Bagaimana saya memilih perintang had arus yang betul?

Gunakan Hukum Ohm: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Gunakan V_Fmaksimum dari lembaran data (3.6V) untuk reka bentuk konservatif yang memastikan arus tidak pernah melebihi 20mA walaupun dengan variasi antara bahagian. Contohnya, dengan bekalan 5V: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohm. Nilai piawai terdekat (68 atau 75 Ohm) akan dipilih, dan penarafan kuasanya harus diperiksa (P = I²R).

10.3 Bolehkah saya menggunakan LED ini di luar rumah?

Julat suhu operasi (-40°C hingga +85°C) membolehkan penggunaan dalam banyak persekitaran luar rumah. Walau bagaimanapun, pakej ini tidak dinilai khusus untuk kalis air atau rintangan degradasi UV. Untuk pendedahan luar rumah langsung, perlindungan alam sekitar tambahan (salutan konformal, bekas tertutup) akan diperlukan untuk melindungi daripada lembapan dan cahaya matahari.

11. Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Mereka Bentuk Panel Penunjuk Status Multi-LED:Panel kawalan memerlukan 20 LED putih terang untuk menunjukkan keadaan operasi pelbagai fungsi mesin. Kecerahan seragam adalah penting untuk estetik dan kejelasan.

1. Reka Bentuk Litar: Pereka memilih untuk memacu semua LED secara selari dari rel 12V. Setiap cabang LED mempunyai perintang had arus sendiri. Menggunakan V_Fmaks 3.6V dan sasaran I_F20mA, nilai perintang ialah (12V - 3.6V)/0.02A = 420 Ohm. Perintang 430 Ohm, 1/4W dipilih untuk setiap cabang.
2. Pemilihan Bin: Untuk memastikan keseragaman, pereka menentukan LED dari Bin S (keamatan tertinggi) dan memintanya dari lot pengeluaran dan kumpulan warna yang sama (Kumpulan 7) untuk mengurangkan variasi warna dan kecerahan.
3. Susun Atur PCB: Lubang digerudi mengikut jarak wayar penyambung dalam lukisan pakej. Kawasan larangan dengan jejari sekurang-kurangnya 3mm di sekeliling badan LED dikekalkan untuk mengelakkan penyerapan pateri semasa pateri gelombang.
4. Pemasangan:** Pemasang mengikuti garis panduan pateri tangan, menggunakan besi terkawal suhu ditetapkan pada 300°C dan menyiapkan setiap sambungan dalam masa kurang 3 saat.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

Ini adalah LED putih penukar fosfor. Terasnya ialah cip semikonduktor yang diperbuat daripada Indium Gallium Nitride (InGaN). Apabila voltan hadapan digunakan, elektron dan lubang bergabung semula dalam kawasan aktif cip, memancarkan foton. Bahan InGaN direka untuk memancarkan cahaya dalam kawasan biru spektrum (biasanya sekitar 450-455 nm). Cahaya biru ini tidak dipancarkan secara langsung. Sebaliknya, ia mengenai lapisan bahan fosfor (contohnya, Yttrium Aluminum Garnet didop dengan Cerium, YAG:Ce) yang didepositkan di dalam cawan pemantul yang mengelilingi cip. Fosfor menyerap sebahagian foton biru dan memancarkan semula cahaya merentasi spektrum yang lebih luas, terutamanya dalam julat kuning. Campuran cahaya biru yang tidak diserap dan cahaya kuning yang dihasilkan fosfor dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Warna tepat (putih sejuk, putih neutral, putih suam) ditentukan oleh komposisi dan ketebalan lapisan fosfor.

13. Trend Teknologi

Teknologi di sebalik jenis LED ini terus berkembang. Trend industri umum termasuk:

• Peningkatan Kecekapan (Lumen per Watt): Penambahbaikan berterusan dalam epitaksi cip, pengekstrakan cahaya, dan kecekapan fosfor membawa kepada keluaran cahaya yang lebih tinggi untuk input elektrik yang sama, mengurangkan penggunaan tenaga.
• Penambahbaikan Pemaparan Warna: Walaupun lembaran data ini menentukan satu titik putih, produk yang lebih baru sering menggunakan campuran multi-fosfor (contohnya, menambah fosfor merah) untuk mencapai nilai Indeks Pemaparan Warna (CRI) yang lebih tinggi, menjadikan warna kelihatan lebih semula jadi di bawah cahaya.
• Pengecilan:** Walaupun pakej T-1 3/4 kekal popular, terdapat trend luas ke arah pakej peranti pemasangan permukaan (SMD) yang lebih kecil (contohnya, 3535, 3030, 2835) untuk aplikasi ketumpatan tinggi, walaupun sering dengan pertukaran dengan jumlah keluaran cahaya setiap pakej berbanding dengan jenis lubang tembus yang lebih besar.
• Kebolehpercayaan dan Jangka Hayat Lebih Tinggi: Kemajuan dalam bahan pembungkusan, lekatan die, dan ikatan wayar terus meningkatkan jangka hayat penarafan (L70/B50) LED, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang lebih mencabar.