Spesifikasi LED Putih PLCC-2 - Saiz 3.5x2.75x0.7mm - Voltan 3.0-3.4V - Kuasa 0.2W - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED putih ini berdasarkan cip biru yang digabungkan dengan teknologi penukaran fosfor, menawarkan kecekapan tinggi dan julat suhu warna yang luas. Pakej ini adalah PLCC-2 standard (pembawa cip berplastik) dengan dimensi 3.5mm × 2.75mm × 0.7mm, sesuai untuk pemasangan permukaan automatik. Ia memberikan fluks bercahaya biasa 26-28 lumen pada arus hadapan 60mA, dengan voltan hadapan 3.0V hingga 3.4V. Peranti ini mempamerkan sudut tontonan yang luas iaitu 120 darjah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi pencahayaan umum dan penunjuk. Ia mematuhi RoHS dan mempunyai tahap kelembapan sensitiviti 3. LED ini tersedia dalam pelbagai suhu warna: 3000K (ERP 2780-3110K), 4000K (ERP 3770-4330K), 5700K (ANSI 5350-6050K), 6000K (ERP 5740-6530K), dan 6500K (ERP 6050-6950K). Produk ini direka untuk aplikasi seperti paparan dalaman, lampu tiub, dan pencahayaan umum. Nota: tidak disyorkan untuk jalur fleksibel kerana kebimbangan tekanan mekanikal.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri Optik dan Elektrik

Pada keadaan ujian Ts=25°C dan IF=60mA, voltan hadapan biasa ialah 3.12V (min 3.0V, maks 3.4V). Arus songsang pada VR=5V adalah maksimum 10μA, menunjukkan penerus yang baik. Fluks bercahaya untuk semua varian CCT biasanya 26.5lm (min 26lm, maks 28lm), dengan versi 3000K sedikit lebih rendah pada biasa 25.5lm (min 24lm, maks 28lm). Indeks penampakan warna (CRI) biasanya 71.5 (min 70), yang boleh diterima untuk pencahayaan umum tetapi bukan aplikasi CRI tinggi. Rintangan haba dari simpang ke titik pateri (RthJ-S) ialah 60°C/W, yang mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk haba.

2.2 Kadar Maksimum Mutlak

Pelesapan kuasa dihadkan kepada 204mW, arus hadapan kepada 65mA (puncak 120mA dengan kitaran tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms). Voltan songsang maksimum ialah 5V. Toleransi ESD (HBM) ialah 2000V, dengan hasil lebih 90% pada tahap ini. Julat suhu operasi ialah -40 hingga +85°C, penyimpanan -40 hingga +100°C, dan suhu simpang maksimum ialah 110°C. Kadar ini tidak boleh dilampaui untuk memastikan kebolehpercayaan.

3. Sistem Pengelompokan (Binning)

3.1 Pengelompokan Voltan Hadapan dan Fluks Bercahaya

Pada IF=60mA, voltan hadapan dikelompokkan kepada empat kumpulan: H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V). Fluks bercahaya untuk semua CCT dikelompokkan sebagai QIA (26-28lm). Pengelompokan yang ketat memudahkan prestasi yang konsisten dalam reka bentuk aplikasi.

3.2 Pengelompokan Kromatik

Gambar rajah kromatik CIE 1931 menunjukkan lima tong sampah khusus untuk suhu warna yang berbeza: E30 (putih tambahan hangat, ~3000K), E40 (putih hangat, ~4000K), A57 (putih neutral, ~5700K), E60 (putih sejuk, ~6000K), E65 (putih siang, ~6500K). Setiap tong ditakrifkan oleh empat koordinat sudut (X1Y1 hingga X4Y4) yang mentakrifkan rantau warna yang boleh diterima. Contohnya, E30 mempunyai koordinat: X1=0.4357, Y1=0.4144; X2=0.4212, Y2=0.3837; X3=0.4443, Y3=0.3916; X4=0.4588, Y4=0.4223. Tong ini memastikan konsistensi warna merentas kumpulan pengeluaran yang berbeza.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan lawan Arus Hadapan

Rajah 1-7 menunjukkan hubungan eksponen: apabila voltan hadapan meningkat dari 2.85V ke 3.20V, arus meningkat dari hampir sifar ke 70mA. Pada titik operasi biasa 3.12V, arus ialah 60mA. Lengkung ini penting untuk menentukan perintang siri yang sesuai dalam litar pemacu voltan malar.

4.2 Intensiti Relatif lawan Arus Hadapan

Rajah 1-8 menunjukkan peningkatan hampir linear dalam intensiti relatif dari 0% pada 0mA ke 100% pada 60mA, dan seterusnya. Beroperasi di atas 60mA boleh meningkatkan kecerahan tetapi boleh mengurangkan jangka hayat kerana suhu simpang yang lebih tinggi.

4.3 Ciri Suhu

Rajah 1-9 menunjukkan fluks bercahaya relatif menurun dengan peningkatan suhu titik pateri: pada 85°C, fluks menurun kepada kira-kira 85% daripada nilai 25°C. Rajah 1-10 menunjukkan pengurangan arus hadapan maksimum: pada 85°C, arus yang dibenarkan adalah kira-kira 40mA (berbanding 70mA pada 25°C) untuk memastikan suhu simpang di bawah 110°C. Rajah 1-11 menunjukkan voltan hadapan menurun sedikit dengan suhu (kira-kira -2mV/°C). Lengkung ini penting untuk pengurusan haba dalam reka bentuk lekapan.

4.4 Corak Sinaran

Rajah 1-12 menunjukkan corak sinaran seperti Lambertian: intensiti relatif ialah 100% pada sudut 0° dan menurun kepada 50% pada kira-kira ±60°, mengesahkan sudut tontonan 120°. Corak adalah simetri, sesuai untuk pencahayaan kawasan luas.

4.5 Taburan Spektrum

Rajah 1-13 menunjukkan taburan kuasa spektrum untuk 3000K, 4000K, dan 6500K. Spektrum 3000K mempunyai puncak biru yang kuat pada ~450nm dan pancaran fosfor kuning/merah yang lebih luas dari 550-650nm. Spektrum 6500K mempunyai puncak biru yang lebih ketara dan kurang kandungan merah. Spektrum ini mematuhi piawaian ERP dan ANSI untuk tong CCT masing-masing.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

5.1 Dimensi Pakej

Pandangan atas menunjukkan badan pakej panjang 3.50mm dan lebar 2.75mm. Pandangan sisi ketinggian 0.70mm (tidak termasuk pad pateri). Pandangan bawah menunjukkan dua pad: anod (A) dan katod (C). Kekutuban ditandakan dengan simbol "+" berhampiran anod. Corak pateri disediakan untuk susun atur PCB: dimensi pad yang disyorkan ialah 2.10mm × 0.40mm untuk setiap pad (jumlah 2.10mm × 1.10mm untuk kawasan segi empat tepat) dengan jarak 2.10mm antara pad. Semua toleransi adalah ±0.05mm kecuali dinyatakan. Unit adalah dalam milimeter.

5.2 Pita Pembawa dan Gelendong (Reel)

Pita pembawa mempunyai lebar 8mm dengan jarak poket 4.00mm. Setiap poket memegang satu LED dengan tanda kekutuban menunjukkan arah. Arah suapan adalah sepanjang panjang pita. Gelendong mempunyai dimensi: A=12.4mm ±0.3mm, B=400mm ±2mm, C=100mm ±0.4mm, D=14.3mm ±0.3mm (diameter hub dalam). Label pada gelendong menyatakan nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod tong (fluks, kromatik, voltan), panjang gelombang (jika berkenaan), kuantiti, dan tarikh.

6. Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Aliran Semula (Reflow)

Profil aliran semula bebas plumbum yang disyorkan: kadar pemanasan purata ≤3°C/s; prapemanasan dari 150°C ke 200°C selama 60-120 saat; masa melebihi 217°C (TL) sehingga 60 saat; suhu puncak 260°C selama maksimum 10 saat; kadar penyejukan ≤6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak hendaklah ≤8 minit. Jangan lakukan lebih daripada dua laluan aliran semula. Elakkan tekanan mekanikal semasa pemanasan. Pematerian tangan: suhu seterika<300°C selama<3 saat, sekali sahaja. Pembaikan menggunakan seterika kepala dua adalah mungkin tetapi mesti dinilai untuk kerosakan LED.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian

Enkapsulasi adalah silikon, yang lembut. Elakkan tekanan pada permukaan atas. Jangan pasang pada PCB yang melengkung. Elakkan penyejukan pantas selepas pematerian. Persekitaran operasi harus menghadkan sebatian sulfur kepada<100PPM; bromin<900PPM; klorin<900PPM; jumlah Br+Cl<1500PPM. VOC dari bahan lekapan boleh mengubah warna silikon; uji keserasian. Gunakan forcep untuk mengendalikan dengan permukaan sisi. Reka bentuk litar dengan perintang pengehad arus untuk mengelakkan kehabisan akibat perubahan voltan. Reka bentuk haba adalah kritikal: suhu simpang mesti kekal di bawah 110°C.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Pembungkusan

Kuantiti pembungkusan standard ialah 23,000 pcs setiap gelendong. Gelendong diletakkan di dalam beg penghalang lembapan dengan pengering dan kad penunjuk kelembapan. Beg itu kemudiannya dibungkus dalam kotak kadbod. Tahap sensitif lembapan 3: selepas membuka beg, peranti mesti digunakan dalam masa 24 jam jika disimpan pada ≤30°C/60%RH. Jika tidak, pembakaran diperlukan: 24 jam pada 60°C ±5°C.

7.2 Maklumat Label

Label termasuk: No. Bahagian, No. Spesifikasi, No. Lot, Kod Tong (untuk fluks, kromatik, voltan), Panjang Gelombang (jika berkenaan), Kuantiti, dan Tarikh. Konvensyen penamaan model adalah berdasarkan sistem dalaman Refond (ditunjukkan sebagai RF-PxxMI32DS-AF-N-Y), yang mengekodkan CCT, jenis pakej, dan ciri-ciri lain.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Aplikasi Biasa

LED ini sesuai untuk penunjuk optik, paparan dalaman, aplikasi lampu tiub, dan pencahayaan umum. Sudut tontonan yang luas dan pelbagai pilihan CCT menjadikannya fleksibel untuk pencahayaan ambien. Dalam reka bentuk lampu tiub, berbilang LED boleh diletakkan pada PCB linear untuk mencapai taburan cahaya yang seragam.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Sentiasa beroperasi di bawah kadar maksimum mutlak. Gunakan perintang siri yang sesuai untuk menstabilkan arus. Sediakan penyerap haba yang mencukupi, terutamanya dalam suhu ambien yang tinggi. Elakkan meletakkan LED dalam persekitaran sulfur tinggi. Untuk aplikasi luar, perlindungan lembapan tambahan mungkin diperlukan. Kanta silikon lembut mungkin menarik habuk; bersihkan dengan alkohol isopropil jika perlu. Pembersihan ultrasonik tidak disyorkan.

9. Perbandingan Teknologi

Berbanding dengan LED lubang tembus tradisional, pakej PLCC-2 ini menawarkan jejak yang lebih kecil, profil yang lebih rendah, dan keserasian dengan proses SMT automatik, mengurangkan kos pemasangan. Berbanding dengan pakej SMD lain (cth., 2835, 3528), peranti 3.5×2.75mm ini menawarkan keseimbangan antara output cahaya dan prestasi haba. Rintangan haba 60°C/W adalah sederhana, memerlukan reka bentuk haba yang teliti untuk aplikasi kuasa tinggi. Sudut tontonan 120° lebih luas daripada banyak LED berarah, menjadikannya sesuai untuk pencahayaan seragam. CRI 70-71 adalah tipikal untuk LED putih standard; untuk aplikasi yang memerlukan penampakan warna tinggi, produk lain dengan CRI>80 perlu dipertimbangkan.

10. Soalan Lazim

S: Bolehkah LED ini dipacu pada 65mA secara berterusan?J: Ya, 65mA adalah arus hadapan maksimum mutlak pada 25°C. Walau bagaimanapun, pengurangan diperlukan pada suhu ambien yang lebih tinggi; rujuk lengkung pengurangan (Rajah 1-10). Untuk operasi jangka panjang yang boleh dipercayai, 60mA disyorkan.

S: Apakah jangka hayat biasa?J: Walaupun tidak dinyatakan secara jelas dalam lembaran data, LED putih biasa dengan pembinaan ini mempunyai hayat L70 melebihi 50,000 jam pada arus terkadar dan pengurusan haba yang betul, berdasarkan piawaian industri.

S: Adakah LED ini serasi dengan peredupan modulasi lebar denyut (PWM)?J: Ya, peranti boleh diredupkan melalui PWM jika arus puncak tidak melebihi 120mA dan kitaran tugas dihadkan (cth., 1/10) untuk memastikan arus purata dalam had. Pastikan frekuensi PWM melebihi 100Hz untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.

S: Seberapa sensitif warna terhadap arus pemacu?J: LED putih menunjukkan sedikit perubahan warna dengan arus disebabkan oleh perubahan suhu simpang dan kecekapan fosfor. Untuk warna yang konsisten, gunakan pemacu arus malar dan persekitaran haba yang stabil.

11. Kes Reka Bentuk Praktikal

Pertimbangkan lampu tiub 20W menggunakan 100 keping LED ini. Setiap LED dipacu pada 60mA, 3.1V (biasa), menghasilkan ~0.186W setiap LED, jumlah 18.6W. PCB adalah papan teras aluminium untuk menghilangkan haba. Fluks bercahaya purata setiap LED ialah 26.5lm, jumlah 2650lm. Dengan kehilangan optik 15%, output lekapan akan menjadi kira-kira 2250lm, mencapai kecekapan sistem kira-kira 120lm/W. Tong kromatik E40 (4000K) dipilih untuk penampilan putih neutral. LED diletakkan dalam susunan linear dengan jarak 10mm, dan penyebar menyediakan taburan cahaya seragam. Simulasi haba menunjukkan suhu simpang di bawah 85°C pada suhu ambien 25°C, memastikan hayat panjang.

12. Prinsip Operasi

LED putih menggunakan cip LED InGaN/GaN pemancar biru (~450nm) yang merangsang lapisan fosfor YAG:Ce pemancar kuning. Gabungan cahaya biru dan kuning menghasilkan cahaya putih. Suhu warna yang tepat ditentukan oleh komposisi dan ketebalan fosfor. Ini adalah teknologi yang mantap untuk LED putih berkecekapan tinggi. Untuk tong CCT tertentu, campuran fosfor yang berbeza digunakan (cth., menambah fosfor merah untuk CCT yang lebih hangat seperti 3000K). Peranti beroperasi di bawah pincang hadapan di mana elektron dan lubang bergabung semula dalam telaga kuantum untuk memancarkan foton. Sudut tontonan yang luas dicapai oleh enkapsulan silikon berbentuk kubah yang bertindak sebagai kanta.

13. Trend Pembangunan

Trend dalam LED putih terus menuju ke arah kecekapan yang lebih tinggi (>200 lm/W), CRI yang lebih baik (>90), dan pakej yang lebih kecil. Teknologi fosfor baru (cth., fosfor nitrida) membolehkan gamut warna yang lebih luas dan kestabilan yang lebih baik. Integrasi LED dengan kawalan pintar (cth., kebolehubahan warna) semakin meningkat permintaannya. Pakej PLCC-2 ini mungkin digantikan oleh pakej skala cip (CSP) untuk jejak yang lebih kecil. Walau bagaimanapun, PLCC kekal popular untuk pencahayaan umum kerana kebolehpercayaan dan kemudahan pengendalian. Penggunaan bahan bebas plumbum dan pematuhan RoHS adalah standard. Perkembangan masa depan mungkin termasuk ketumpatan arus yang lebih tinggi dan rintangan haba yang lebih baik untuk mengurangkan kos sistem.