Spesifikasi Teknikal LED Putih Siri T20 2016 - Saiz 2.0x1.6x0.75mm - Voltan 2.9-3.2V - Kuasa 0.48W - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri T20 2016 ialah diod pemancar cahaya (LED) putih berprestasi tinggi dan padat yang direka untuk aplikasi pencahayaan am dan seni bina. LED pandangan atas ini menggunakan reka bentuk pakej dipertingkatkan terma untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai dan jangka hayat yang panjang dalam keadaan yang mencabar. Kelebihan utamanya termasuk output fluks bercahaya yang tinggi, keupayaan pengendalian arus yang cemerlang, dan sudut pandangan luas 120 darjah, menjadikannya sesuai untuk pelbagai keperluan pencahayaan yang memerlukan cahaya yang konsisten, terang dan cekap.

Pasaran sasaran untuk komponen ini termasuk pengeluar alat pencahayaan dalaman, lampu penggantian, dan sistem pencahayaan hiasan. Saiznya yang kecil dan ciri prestasi yang teguh menjadikannya pilihan yang ideal untuk reka bentuk yang mempunyai ruang terhad tanpa menjejaskan kualiti atau output cahaya.

2. Penerangan Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Ciri-ciri Elektro-Optik

Di bawah keadaan ujian piawai (arus kehadapan IF = 60mA, suhu simpang Tj = 25°C), LED menunjukkan metrik prestasi utama. Voltan kehadapan tipikal (VF) ialah 2.9V, dengan maksimum 3.2V. Fluks bercahaya berbeza dengan suhu warna berkorelasi (CCT):

• 2700K (Ra80): Minimum 22 lm, Tipikal 24.5 lm
• 3000K (Ra80): Minimum 24 lm, Tipikal 25.5 lm
• 4000K-6500K (Ra80): Minimum 24 lm, Tipikal 27.0 lm

Toleransi ialah ±7% untuk fluks bercahaya dan ±2 untuk indeks pembiakan warna (Ra). Sudut separuh keamatan dominan (2θ1/2) ialah 120 darjah, memberikan taburan cahaya yang luas dan sekata.

2.2 Parameter Elektrik dan Terma

Penarafan maksimum mutlak menentukan had operasi. Arus kehadapan berterusan maksimum (IF) ialah 150 mA, dengan arus kehadapan berdenyut (IFP) 225 mA di bawah keadaan tertentu (lebar denyut ≤ 100µs, kitar tugas ≤ 1/10). Penyerakan kuasa maksimum (PD) ialah 480 mW. Peranti boleh beroperasi dalam suhu ambien dari -40°C hingga +105°C dan boleh menahan suhu simpang maksimum (Tj) 120°C.

Rintangan terma dari simpang ke titik pateri (Rth j-sp) biasanya 38 °C/W apabila dipasang pada MCPCB dengan kuasa elektrik digunakan pada IF=60mA. Parameter ini adalah kritikal untuk reka bentuk pengurusan terma bagi mengelakkan kepanasan berlebihan dan memastikan jangka hayat yang panjang.

3. Penjelasan Sistem Pembin

3.1 Pembin Fluks Bercahaya dan CCT

LED disusun ke dalam bin berdasarkan fluks bercahaya dan suhu warna berkorelasi (CCT) untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam aplikasi. Contohnya, untuk LED 4000K dengan Ra80-82:

• Kod 1H: Fluks bercahaya antara 24 lm (Min) dan 26 lm (Maks).
• Kod 1J: Fluks bercahaya antara 26 lm (Min) dan 28 lm (Maks).
• Kod 1K: Fluks bercahaya antara 28 lm (Min) dan 30 lm (Maks).

Bin yang serupa wujud untuk CCT lain (2700K, 3000K, 5000K, 5700K, 6500K).

3.2 Pembin Voltan Kehadapan

Untuk membantu reka bentuk litar bagi pemacu arus yang konsisten, LED juga dibin mengikut voltan kehadapan (VF) pada IF=60mA:

• Kod G3: VF antara 2.6V dan 2.8V.
• Kod H3: VF antara 2.8V dan 3.0V.
• Kod J3: VF antara 3.0V dan 3.2V.

Toleransi pengukuran untuk VF ialah ±0.1V.

3.3 Pembin Kromatisiti

Konsistensi warna dikawal dengan ketat menggunakan sistem elips MacAdam 5-langkah pada rajah kromatisiti CIE. Setiap CCT (cth., 27M5 untuk 2700K, 40M5 untuk 4000K) mempunyai koordinat pusat (x, y) dan parameter elips (a, b, Φ) yang ditakrifkan. Ini memastikan variasi warna yang boleh dilihat adalah minimum antara LED dalam bin yang sama. Piawaian pembin Energy Star digunakan untuk semua produk dalam julat 2600K hingga 7000K.

4. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa graf yang mencirikan prestasi di bawah pelbagai keadaan. Ini adalah penting untuk meramalkan tingkah laku dalam dunia sebenar.

• Arus Kehadapan vs. Keamatan Relatif: Menunjukkan bagaimana output cahaya berskala dengan arus pemacu. Ia adalah penting untuk menentukan titik operasi optimum untuk kecekapan dan kecerahan.
• Arus Kehadapan vs. Voltan Kehadapan: Menggambarkan ciri IV, penting untuk reka bentuk pemacu dan pengiraan kuasa.
• Suhu Ambien vs. Fluks Bercahaya Relatif: Menunjukkan penurunan output cahaya apabila suhu meningkat, menekankan keperluan untuk pengurusan terma yang berkesan.
• Suhu Ambien vs. Voltan Kehadapan Relatif: Menunjukkan bagaimana VF berkurangan dengan peningkatan suhu, satu faktor untuk kestabilan pemacu arus malar.
• Koordinat Kromatisiti vs. Suhu Ambien: Menunjukkan sebarang anjakan dalam titik warna dengan suhu, penting untuk aplikasi kritikal warna.
• Keluk Penurunan Arus Kehadapan Dibenarkan: Mentakrifkan arus operasi selamat maksimum sebagai fungsi suhu ambien atau titik pateri, mencegah pelarian terma.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

LED mempunyai saiz pakej 2016 yang padat: panjang 2.0 mm, lebar 1.6 mm, dan tinggi 0.75 mm (tipikal). Corak pad pateri direka untuk pemasangan stabil dan pemindahan haba yang cekap. Polari ditanda dengan jelas: katod dikenal pasti pada pandangan bawah pakej. Semua dimensi mempunyai toleransi ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Alir Semula

Komponen ini serasi dengan proses pematerian alir semula bebas Plumbum. Parameter profil yang disyorkan adalah:

• Pra-panas: Dari 150°C hingga 200°C dalam 60-120 saat.
• Kadar peningkatan (ke puncak): Maksimum 3°C/saat.
• Masa di atas cecair (TL=217°C): 60-150 saat.
• Suhu badan pakej puncak (Tp): Maksimum 260°C.
• Masa dalam 5°C dari Tp: Maksimum 30 saat.
• Kadar penurunan: Maksimum 6°C/saat.
• Jumlah masa dari 25°C ke suhu puncak: Maksimum 8 minit.

Mematuhi profil ini adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan terma pada die atau pakej LED.

7. Sistem Penomboran Bahagian

Nombor bahagian mengikut format: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Elemen utama termasuk:

• Kod Jenis: "20" menunjukkan pakej 2016.
• Kod CCT: cth., "27" untuk 2700K, "40" untuk 4000K.
• Kod Pembiakan Warna: "8" untuk Ra80.
• Konfigurasi Cip: Kod untuk bilangan cip bersiri dan selari.
• Kod Warna: "M" untuk putih piawai ANSI.

Sistem ini membolehkan pengenalpastian tepat ciri-ciri elektrik dan optik LED.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Biasa

LED ini sangat sesuai untuk:

• Pencahayaan Dalaman: Lampu downlight, lampu panel, dan troffer yang memerlukan cahaya putih yang cekap dan berkualiti tinggi.
• Lampu Penggantian: Penggantian langsung untuk mentol pijar atau halogen tradisional dalam alat pencahayaan sedia ada.
• Pencahayaan Am: Pencahayaan tugas, pencahayaan aksen, dan pencahayaan kawasan.
• Pencahayaan Seni Bina/Hiasan: Pencahayaan cove, lampu latar papan tanda, dan aplikasi estetik lain di mana konsistensi warna dan kecerahan adalah penting.

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Pengurusan Terma: Memandangkan Rth j-sp tipikal 38 °C/W, penyingkiran haba yang betul adalah penting. Gunakan MCPCB dengan via terma yang mencukupi dan pertimbangkan persekitaran ambien untuk mengekalkan suhu simpang di bawah 120°C.
• Pemacu Arus:** Sentiasa gunakan pemacu arus malar yang sesuai untuk bin voltan kehadapan dan arus operasi yang dikehendaki (maks 150mA berterusan). Jangan melebihi penarafan maksimum mutlak.
• Perlindungan ESD: Peranti mempunyai tahap ketahanan ESD 1000V (HBM). Laksanakan langkah berjaga-jaga ESD piawai semasa pengendalian dan pemasangan.
• Reka Bentuk Optik: Sudut pandangan 120 darjah memberikan penyebaran yang luas. Untuk pancaran fokus, optik sekunder (kanta) akan diperlukan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED piawai dalam pakej yang serupa, Siri T20 2016 menawarkan beberapa kelebihan:

• Pakej Dipertingkatkan Terma: Reka bentuk ini meningkatkan penyingkiran haba dari simpang, membolehkan arus pemacu yang lebih tinggi atau jangka hayat yang lebih panjang pada arus piawai berbanding dengan pakej yang tidak dipertingkatkan.
• Keupayaan Arus Tinggi: Arus berterusan maksimum 150mA membolehkan output cahaya yang lebih tinggi dari satu peranti dengan tapak kecil.
• Pembin Ketat: Penggunaan elips MacAdam 5-langkah dan bin fluks/voltan terperinci memastikan keseragaman warna dan kecerahan yang unggul dalam aplikasi pelbagai LED, mengurangkan keperluan untuk penyusunan atau penentukuran manual.
• Keserasian Alir Semula Teguh: Tahan terhadap profil alir semula bebas plumbum piawai sehingga suhu puncak 260°C, menjadikannya sesuai untuk barisan pemasangan SMT automatik dan volum tinggi.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Apakah perbezaan antara nilai fluks bercahaya "Tipikal" dan "Minimum"?
J: Nilai "Tipikal" mewakili output purata dari pengeluaran. Nilai "Minimum" ialah had bawah yang dijamin untuk bin yang ditentukan. Pereka bentuk harus menggunakan nilai minimum untuk pengiraan senario terburuk bagi memastikan aplikasi mereka memenuhi keperluan kecerahan.

S: Bagaimanakah suhu ambien mempengaruhi prestasi?
J: Seperti yang ditunjukkan dalam keluk penurunan, peningkatan suhu ambien mengurangkan output cahaya (fluks bercahaya) dan sedikit menurunkan voltan kehadapan. Melebihi suhu simpang maksimum boleh menyebabkan degradasi dipercepatkan atau kegagalan. Penyingkiran haba yang betul adalah kritikal.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan sumber voltan malar?
J: Ia tidak disyorkan. LED adalah peranti yang didorong oleh arus. Voltan kehadapannya mempunyai toleransi dan berbeza dengan suhu. Sumber voltan malar boleh menyebabkan arus berlebihan dan merosakkan LED. Sentiasa gunakan pemacu arus malar atau litar yang menghadkan arus.

S: Apakah maksud "elips MacAdam 5-langkah" untuk konsistensi warna?
J: Elips MacAdam mentakrifkan kawasan pada carta warna di mana perbezaan warna tidak dapat dilihat oleh mata manusia purata. Elips "5-langkah" adalah piawaian industri biasa untuk kawalan warna yang ketat. LED dalam elips 5-langkah yang sama akan kelihatan mempunyai warna putih yang sama di bawah keadaan pandangan biasa.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Lampu Panel LED 4000K
Seorang pereka bentuk mencipta lampu panel rata 600x600mm untuk kegunaan pejabat, mensasarkan pencahayaan 500 lux. Menggunakan LED Siri T20 2016 dalam 4000K (bin 1J, 26-28 lm), mereka mengira bilangan LED yang diperlukan berdasarkan fluks minimum (26 lm), kecekapan optik sistem pandu cahaya/penyebar (cth., 70%), dan jumlah fluks bercahaya yang dikehendaki. Mereka memilih pemacu arus malar yang menyampaikan 60mA per rentetan LED. Susun atur PCB menggabungkan pad kuprum yang mencukupi untuk penyingkiran haba, mengikut corak pematerian yang disyorkan. Dengan memastikan semua LED adalah dari CCT dan bin fluks yang sama (cth., 1J), mereka mencapai kecerahan dan warna yang seragam di seluruh panel tanpa titik panas atau anjakan warna yang kelihatan.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LED putih biasanya terdiri daripada cip semikonduktor yang memancarkan cahaya biru apabila arus mengalir melaluinya (elektroluminesens). Cahaya biru ini kemudiannya memukul salutan fosfor yang didepositkan pada atau di sekeliling cip. Fosfor menyerap sebahagian cahaya biru dan memancarkannya semula sebagai cahaya kuning. Gabungan cahaya biru yang tinggal dan cahaya kuning yang ditukar dilihat oleh mata manusia sebagai cahaya putih. Nuansa putih yang tepat (CCT) ditentukan oleh komposisi dan ketebalan lapisan fosfor. Indeks pembiakan warna (Ra) menunjukkan sejauh mana cahaya LED mendedahkan warna sebenar objek berbanding dengan sumber cahaya semula jadi.

13. Trend Teknologi

Industri LED terus berkembang ke arah keberkesanan yang lebih tinggi (lebih banyak lumen per watt), pembiakan warna yang lebih baik (nilai Ra dan R9 yang lebih tinggi untuk warna merah), dan konsistensi warna yang lebih baik (pembin yang lebih ketat). Terdapat juga trend ke arah pengecilan pakej sambil mengekalkan atau meningkatkan output cahaya, seperti yang dilihat dalam pakej 2016 ini. Selain itu, kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah operasi suhu tinggi adalah bidang fokus utama, mendorong kemajuan dalam bahan pakej, antara muka terma, dan teknologi fosfor. Keserasian dengan proses pemasangan automatik piawai kekal sebagai keperluan asas untuk penerimaan meluas dalam pembuatan pencahayaan.