Dokumen Teknikal LTW-020ZDCG LED Putih - Pakej SMD - 3.2V Tipikal - 20mA - 1000-1720mcd - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Komponen ini ialah LED putih permukaan-pasang (Light Emitting Diode) yang direka sebagai sumber cahaya cekap tenaga dan padat. Ia menggabungkan jangka hayat panjang dan kebolehpercayaan yang wujud dalam teknologi LED dengan tahap kecerahan yang kompetitif, bertujuan untuk memberikan fleksibiliti reka bentuk untuk aplikasi pencahayaan keadaan pepejal yang bertujuan menggantikan penyelesaian pencahayaan konvensional.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Ciri utama LED ini termasuk keserasian dengan peralatan penempatan automatik, kesesuaian untuk proses pematerian reflow inframerah dan fasa wap, dan pematuhan dengan piawaian produk hijau (bebas Pb dan RoHS). Ia dibungkus dalam pita 12mm pada gegelung diameter 7 inci.

Kawasan Aplikasi Utama:

• Lampu bacaan untuk dalaman automotif, bas, dan pesawat.
• Pencahayaan mudah alih seperti lampu suluh dan lampu basikal.
• Pencahayaan seni bina dan hiasan: lampu sorot bawah, pencahayaan cove, pencahayaan bawah rak, pencahayaan tugas.
• Pencahayaan luar dan keselamatan: tiang lampu, lampu taman.
• Papan tanda: papan tanda bercahaya tepi untuk paparan keluar atau titik jualan.
• Pencahayaan isyarat: isyarat lalu lintas, suar, lampu persimpangan kereta api.

2. Parameter Teknikal: Tafsiran Objektif Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah bias songsang khususnya diberi amaran.

• Pelesapan Kuasa:120 mW
• Arus Hadapan Puncak:100 mA (pada kitaran tugas 1/10, lebar nadi 0.1ms)
• Arus Hadapan DC:30 mA
• Voltan Songsang:5 V
• Julat Suhu Operasi:-30°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan:-40°C hingga +100°C
• Keadaan Pematerian Reflow:Suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat (proses bebas plumbum).

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik

Diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C dan arus hadapan (IF) 20 mA, melainkan dinyatakan sebaliknya.

• Keamatan Cahaya (IV):Minimum 1000 mcd, Tipikal 1720 mcd. Parameter ini diukur menggunakan sensor yang ditapis untuk sepadan dengan lengkung tindak balas mata fotopik CIE.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):110 darjah. Ini mentakrifkan penyebaran sudut di mana keamatan cahaya adalah sekurang-kurangnya separuh daripada keamatan puncak.
• Koordinat Kromatisiti (x, y):Berdasarkan rajah kromatisiti CIE 1931. Nilai tipikal yang diberikan ialah x=0.300, y=0.290. Toleransi ±0.01 harus digunakan pada koordinat ini. Piawaian ujian yang dirujuk ialah CAS140B.
• Voltan Hadapan (VF):Minimum 2.9 V, Maksimum 3.6 V pada IF=20mA.
• Voltan Tahanan ESD:2 kV (Model Badan Manusia). Langkah berjaga-jaga pengendalian ESD yang betul sangat disyorkan, termasuk penggunaan tali pergelangan tangan dan peralatan dibumikan.

3. Penjelasan Sistem Binning

Produk ini dikelaskan kepada bin berdasarkan parameter utama untuk memastikan konsistensi dalam kelompok pengeluaran. Pereka bentuk mesti mempertimbangkan bin ini untuk pemadanan warna dan kecerahan dalam aplikasi mereka.

3.1 Binning Voltan Hadapan (VF)

LED disusun ke dalam bin (V0 hingga V6) berdasarkan penurunan voltan hadapan pada 20mA. Setiap bin mempunyai julat 0.1V, dengan toleransi tambahan ±0.1V pada setiap bin.

• Contoh: Bin V0 meliputi 2.9V hingga 3.0V.

3.2 Binning Keamatan Cahaya (IV)

LED disusun ke dalam bin (T, A, B, C, D) berdasarkan keamatan cahaya mereka pada 20mA. Toleransi ±10% digunakan pada julat setiap bin.

• Contoh: Bin D meliputi 1580 mcd hingga 1720 mcd.

3.3 Pangkat Warna (Binning Kromatisiti)

Jadual terperinci mentakrifkan pangkat warna tertentu (cth., A52, A53, BE1, BG3). Setiap pangkat ditakrifkan oleh segi empat atau segi tiga pada rajah kromatisiti CIE 1931, ditentukan oleh tiga atau empat titik koordinat (x, y). Ini membolehkan pemilihan warna yang tepat dan pemadanan untuk aplikasi yang memerlukan koordinat titik putih tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Dokumen data merujuk kepada lengkung ciri elektrik dan optik tipikal yang diukur pada suhu ambien 25°C. Walaupun graf khusus tidak terperinci dalam teks yang diberikan, lengkung sedemikian biasanya termasuk:

• Keamatan Cahaya Relatif vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, biasanya secara tidak linear, akhirnya tepu.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Lengkung IV, menunjukkan hubungan eksponen ciri diod.
• Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu simpang meningkat, faktor kritikal untuk pengurusan haba.
• Taburan Kuasa Spektrum:Untuk LED putih (kemungkinan die biru dengan fosfor), ini akan menunjukkan puncak biru dan spektrum kuning yang lebih luas ditukar fosfor.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Semua dimensi adalah dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej adalah format SMD piawai industri. Terminal anod ditandakan dengan jelas dalam rajah untuk orientasi polariti yang betul semasa pemasangan.

5.2 Susun Atur Pad Lekatan PCB yang Disyorkan

Reka bentuk corak land disediakan untuk papan litar bercetak untuk memastikan pematerian yang boleh dipercayai semasa proses reflow inframerah atau fasa wap. Mematuhi tapak kaki yang disyorkan ini adalah penting untuk mencapai pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Parameter Pematerian Reflow

Komponen ini dinilai untuk pematerian reflow bebas plumbum dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 10 saat. Profil reflow yang mematuhi J-STD-020D dicadangkan. Profil harus termasuk peringkat pemanasan awal, rendaman, reflow, dan penyejukan yang sesuai untuk mengurangkan kejutan haba dan memastikan sendi pateri yang boleh dipercayai.

6.2 Keadaan Penyimpanan dan Pengendalian

LED ini dikelaskan sebagai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3 mengikut JEDEC J-STD-020.

• Pakej Tertutup:Simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH. Jangka hayat rak adalah satu tahun dalam beg kalis lembap dengan penyerap lembapan.
• Pakej Terbuka:Simpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Komponen mesti dikenakan pematerian dalam masa 168 jam (7 hari) pendedahan. Jika kad penunjuk kelembapan bertukar merah jambu (≥10% RH) atau masa pendedahan dilampaui, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam disyorkan sebelum digunakan. Tutup semula mana-mana bahagian yang tidak digunakan dengan penyerap lembapan.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya gunakan pelarut yang ditentukan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu biasa selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Penggunaan bahan pembersih kimia yang tidak ditentukan adalah dilarang kerana ia boleh merosakkan pakej atau optik LED.

7. Pembungkusan dan Maklumat Pesanan

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 12mm, dililit pada gegelung diameter 7 inci (178mm).

• Kapasiti Gegelung:Maksimum 2000 keping setiap gegelung.
• Pita Penutup:Poket kosong dimeterai dengan pita penutup atas.
• Komponen Hilang:Maksimum dua komponen hilang berturut-turut ("lampu") dibenarkan mengikut spesifikasi.
• Piawai:Pembungkusan mematuhi spesifikasi EIA-481-1-B.

Lukisan dimensi terperinci untuk kedua-dua poket pita pembawa dan gegelung disediakan dalam dokumen data.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Pertimbangan Reka Bentuk

• Had Arus:Sentiasa gerakkan LED dengan sumber arus malar atau perintang pembatas arus. Arus DC maksimum mutlak ialah 30mA; operasi tipikal adalah pada 20mA.
• Pengurusan Haba:Walaupun pelesapan kuasa rendah (120mW maks), memastikan kawasan kuprum PCB atau laluan haba yang mencukupi membantu mengekalkan suhu simpang yang lebih rendah, yang mengekalkan output cahaya dan jangka hayat.
• Perlindungan ESD:Laksanakan langkah perlindungan ESD dalam litar dan semasa pengendalian, kerana peranti ini dinilai hanya untuk 2kV HBM.
• Optik:Sudut pandangan 110 darjah sesuai untuk pencahayaan kawasan luas. Untuk pancaran fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan.

8.2 Batasan dan Amaran Aplikasi

Dokumen data mengandungi amaran kritikal mengenai skop aplikasi. LED ini bertujuan untuk elektronik komersial dan perindustrian standard. Ia tidak direka atau layak untuk aplikasi di mana kegagalan boleh secara langsung membahayakan nyawa atau kesihatan, seperti:

• Sistem kawalan penerbangan
• Peralatan sokongan hayat perubatan
• Isyarat keselamatan kritikal pengangkutan (tanpa kelayakan tambahan)
• Sistem kebolehpercayaan tinggi/keselamatan kritikal lain

Perundingan dengan pengilang diperlukan untuk aplikasi sedemikian.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung dengan nombor bahagian lain tidak disediakan dalam dokumen data tunggal ini, pembeza utama komponen ini boleh disimpulkan:

• Julat Kecerahan:Menawarkan keamatan cahaya yang agak tinggi (sehingga 1720 mcd pada 20mA) untuk saiz pakejnya, mensasarkan aplikasi yang memerlukan kecerahan titik sumber yang baik.
• Binning Warna:Jadual pangkat warna yang luas membolehkan pemilihan warna yang tepat, yang menguntungkan untuk aplikasi yang memerlukan penampilan warna putih yang konsisten merentasi pelbagai LED.
• Kesesuaian:Kesesuaian penuh dengan proses pemasangan SMD piawai (penempatan automatik, reflow IR/fasa wap) menjadikannya penyelesaian siap sedia untuk pembuatan volum tinggi.

10. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

10.1 Apakah arus dan voltan operasi tipikal?

Keadaan ujian piawai dan titik operasi tipikal ialah arus hadapan 20mA. Pada arus ini, voltan hadapan biasanya jatuh antara 2.9V dan 3.6V, bergantung pada bin VF tertentu. Penggunaan kuasa adalah kira-kira 60-70mW.

10.2 Bagaimana saya mentafsir kod binning warna?

Kod alfanumerik (cth., A52, BE3) sepadan dengan kawasan tertentu pada rajah kromatisiti CIE 1931 yang ditakrifkan dalam Jadual Pangkat Warna. Untuk memastikan keseragaman warna dalam reka bentuk anda, tentukan dan gunakan LED dari pangkat warna yang sama. Huruf/nombor pertama sering mengumpulkan suhu warna atau warna yang serupa.

10.3 Bolehkah saya menggerakkan LED ini dengan bekalan 5V?

Tidak secara langsung. Menyambung bekalan 5V terus merentasi LED akan menyebabkan aliran arus yang berlebihan, kemungkinan melebihi penarafan maksimum mutlak dan memusnahkan peranti. Anda mesti menggunakan perintang pembatas arus siri atau pemacu arus malar. Sebagai contoh, dengan bekalan 5V dan sasaran 20mA, mengandaikan VF 3.2V, perintang siri yang diperlukan ialah R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ohm (perintang 91 Ohm piawai boleh digunakan).

10.4 Apakah keperluan pengendalian MSL 3?

MSL 3 bermaksud pakej boleh menahan sehingga 168 jam (7 hari) keadaan lantai kilang (≤30°C/60% RH) selepas beg kalis lembap dibuka. Jika beg dibuka, anda mempunyai satu minggu untuk menyelesaikan proses pematerian reflow. Jika masa ini dilampaui, bahagian mesti dibakar pada 60°C selama 48 jam untuk mengeluarkan kelembapan yang diserap dan mencegah "popcorning" (retak pakej) semasa reflow.

11. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

11.1 Contoh: Mereka Bentuk Lampu Penunjuk Dipasang PCB

Senario:Mencipta penunjuk status ringkas dikuasakan dari pin GPIO mikropengawal 3.3V.
Langkah Reka Bentuk:

1. Had Arus:Pin GPIO boleh membekalkan 20mA. Ini sepadan dengan arus tipikal LED. Tiada pemacu luaran diperlukan.
2. Pengiraan Perintang (untuk margin keselamatan):Walaupun VCC (3.3V) hampir dengan VF (~3.2V), perintang siri kecil adalah amalan baik untuk menghadkan arus masuk. R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 Ohm. Gunakan perintang 10 Ohm untuk had yang lebih selamat.
3. Susun Atur PCB:Gunakan corak land yang disyorkan. Sambungkan katod (dikenal pasti dalam lukisan garis besar) ke perintang dan kemudian ke pin GPIO. Sambungkan anod ke rel 3.3V. Sertakan tuangan kuprum kecil di bawah pad LED untuk penyerap haba sedikit.
4. Perisian:Gerakkan pin GPIO tinggi untuk menghidupkan LED.

11.2 Contoh: Tatasusunan Multi-LED untuk Pencahayaan Tugas

Senario:Mereka bentuk lampu bawah rak menggunakan 10 LED untuk pencahayaan sekata.
Pertimbangan Reka Bentuk:

• Pemadanan Warna:Tentukan satu bin warna yang ketat (cth., BE2) dari pembekal anda untuk mengelakkan perbezaan warna yang kelihatan antara LED.
• Kaedah Pendorongan:Gunakan pemacu LED arus malar IC yang mampu membekalkan 200mA (10 LED * 20mA) untuk konfigurasi siri atau selari-siri. Pengatur linear ringkas tidak akan cekap kerana penurunan voltan.
• Pengurusan Haba:Jarakkan LED secukupnya pada PCB teras logam (MCPCB) untuk membolehkan pelesapan haba. 120mW setiap LED diterjemahkan kepada 1.2W jumlah, memerlukan reka bentuk haba yang sedar.
• Optik:Pancaran asli 110 darjah mungkin mencukupi. Untuk penampilan yang lebih fokus atau tersebar, pertimbangkan untuk menambah panduan cahaya atau panel penyebar.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED putih seperti LTW-020ZDCG biasanya beroperasi berdasarkan prinsip penukaran fosfor. Teras peranti ialah cip semikonduktor, biasanya diperbuat daripada indium galium nitrida (InGaN), yang memancarkan cahaya biru apabila dibias hadapan (arus elektrik melaluinya). Cip pemancar cahaya biru ini disalut atau diliputi dengan lapisan bahan fosfor - selalunya berdasarkan yttrium aluminium garnet (YAG) didop dengan serium.

Apabila foton biru dari cip memukul fosfor, sebahagian daripadanya diserap. Fosfor kemudian memancarkan semula tenaga ini sebagai cahaya merentasi spektrum yang lebih luas, terutamanya di kawasan kuning. Gabungan cahaya biru yang tidak diserap dan cahaya kuning yang dipancarkan fosfor bercampur untuk menghasilkan persepsi cahaya putih kepada mata manusia. Perkadaran tepat biru dan kuning, dan komposisi fosfor tertentu, menentukan suhu warna berkaitan (CCT) dan koordinat kromatisiti (x, y) cahaya putih yang dihasilkan, membawa kepada sistem binning terperinci yang diterangkan dalam dokumen data.

13. Trend dan Perkembangan Teknologi

Bidang pencahayaan keadaan pepejal (SSL) terus berkembang. Trend umum yang boleh diperhatikan dalam industri, yang memberikan konteks untuk komponen seperti ini, termasuk:

• Peningkatan Kecekapan (Lumen per Watt):Penambahbaikan berterusan dalam epitaksi semikonduktor, reka bentuk cip, dan teknologi fosfor secara berterusan meningkatkan keberkesanan cahaya LED putih, mengurangkan penggunaan tenaga untuk output cahaya yang sama.
• Kualiti Warna yang Lebih Baik:Pembangunan campuran multi-fosfor dan bahan fosfor novel (cth., titik kuantum) bertujuan untuk meningkatkan Indeks Penghasilan Warna (CRI), menjadikan warna kelihatan lebih semula jadi di bawah pencahayaan LED, dan menawarkan julat suhu warna tepat yang lebih luas.
• Pengecilan dan Ketumpatan Lebih Tinggi:Kemajuan dalam pembungkusan membolehkan tapak kaki LED yang lebih kecil dan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, membolehkan penyelesaian pencahayaan yang lebih padat dan terang.
• Pencahayaan Pintar dan Bersambung:Integrasi elektronik kawalan secara langsung dengan pakej atau modul LED untuk membolehkan pendim, penalaan warna, dan sambungan (IoT) adalah trend yang semakin berkembang, bergerak melebihi komponen pasif ringkas.
• Kebolehpercayaan dan Ramalan Jangka Hayat:Pemahaman yang dipertingkatkan tentang mekanisme kegagalan dan metodologi ujian yang lebih baik membawa kepada ramalan jangka hayat yang lebih tepat (metrik L70, L90) di bawah pelbagai keadaan operasi, penting untuk reka bentuk pencahayaan profesional.

Komponen seperti yang diterangkan dalam dokumen data ini mewakili titik matang dalam perkembangan teknologi ini, menawarkan penyelesaian yang boleh dipercayai dan piawai untuk pelbagai aplikasi pencahayaan umum.