Spesifikasi LED Kuning PLCC-2 - Sudut Pandangan 120° - 2.0V Tip. - 1120mcd @20mA - Dokumen Teknikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk LED kuning pemasangan permukaan berprestasi tinggi dalam pakej PLCC-2 (Pembawa Cip Berpimpin Plastik). Peranti ini direka untuk kebolehpercayaan dan prestasi dalam persekitaran yang mencabar, menampilkan sudut pandangan luas 120 darjah dan keamatan cahaya tipikal 1120 millicandela (mcd) pada arus pemicu piawai 20mA. Sasaran reka bentuk utamanya adalah aplikasi pencahayaan dalaman automotif, seperti pencahayaan papan pemuka, lampu latar suis, dan fungsi penunjuk am, di mana output warna yang konsisten, kestabilan jangka panjang, dan pematuhan dengan piawaian gred automotif adalah kritikal.

Kelebihan teras LED termasuk kelayakannya kepada piawaian AEC-Q101, yang mengesahkan kebolehpercayaannya untuk kegunaan automotif, dan pematuhan dengan arahan alam sekitar RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya) dan REACH (Pendaftaran, Penilaian, Kebenaran dan Sekatan Bahan Kimia). Ia juga mempunyai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 2 dan penarafan kepekaan Nyahcas Elektrostatik (ESD) 2kV (Model Badan Manusia), menjadikannya sesuai untuk proses pemasangan piawai.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Optoelektrik

Metrik prestasi utama ditakrifkan di bawah keadaan ujian piawai (T_s= 25°C). Arus hadapan (I_F) mempunyai julat operasi dari 5mA hingga 50mA, dengan nilai tipikal 20mA. Pada arus tipikal ini, keamatan cahaya (I_V) berjulat dari minimum 710mcd hingga maksimum 1400mcd, dengan nilai tipikal 1120mcd. Voltan hadapan (V_F) pada 20mA ditentukan antara 1.75V dan 2.75V, dengan nilai tipikal 2.00V. Panjang gelombang dominan (λ_d), yang mentakrifkan warna kuning yang dilihat, adalah antara 585nm dan 594nm, biasanya 592nm. Sudut pandangan (φ), di mana keamatan cahaya turun kepada separuh daripada nilai puncaknya, ialah 120 darjah.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Penyerakan kuasa maksimum mutlak (P_d) ialah 137mW. Arus hadapan berterusan maksimum ialah 50mA, manakala arus lonjakan (I_FM) 100mA dibenarkan untuk denyutan ≤ 10μs dengan kitar tugas yang sangat rendah (D=0.005). Peranti ini tidak direka untuk operasi pincang songsang. Suhu simpang maksimum (T_J) ialah 125°C, dengan julat suhu operasi dan penyimpanan dari -40°C hingga +110°C. Suhu paterian maksimum untuk refluks ialah 260°C selama 30 saat.

2.3 Ciri-ciri Terma

Pengurusan terma adalah penting untuk prestasi dan jangka hayat LED. Spesifikasi menyatakan dua nilai rintangan terma dari simpang ke titik pateri: rintangan terma sebenar (R_{th JS real}) 160 K/W dan rintangan terma elektrik (R_{th JS el}) 120 K/W, kedua-duanya diukur pada I_F=20mA. Nilai elektrik yang lebih rendah biasanya digunakan untuk pengiraan reka bentuk berkaitan kebergantungan suhu voltan hadapan.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, LED disusun ke dalam bin.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Output cahaya dikategorikan kepada beberapa bin, setiap satu mewakili julat spesifik keamatan cahaya minimum dan maksimum dalam millicandela (mcd). Bin mengikuti kod alfanumerik (contohnya, L1, L2, M1... sehingga GA). Untuk nombor bahagian spesifik ini, bin output yang mungkin diserlahkan, dengan bahagian tipikal jatuh ke dalam bin \"AA\" (1120 hingga 1400 mcd). Pengukuran fluks cahaya mempunyai toleransi ±8%.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Dominan

Warna kuning dikawal dengan membin panjang gelombang dominan. Bin ditakrifkan oleh kod berangka yang mewakili julat panjang gelombang dalam nanometer (nm). Toleransi untuk panjang gelombang dominan ialah ±1nm. Bin spesifik untuk produk ini memastikan warna kuning berada dalam julat 585-594nm yang ditentukan, biasanya sekitar 592nm.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi menyediakan beberapa graf yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah keadaan yang berbeza.

4.1 Taburan Spektrum dan Corak Sinaran

Graf Taburan Spektrum Relatif menunjukkan puncak di kawasan kuning (~592nm) dengan pancaran minimum di bahagian lain spektrum, mengesahkan warna kuning tulen. Graf Corak Sinaran ialah plot kutub yang menunjukkan sudut pandangan 120 darjah, dengan taburan keamatan cahaya tipikal pakej PLCC dengan kanta terbina dalam.

4.2 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Graf ini menunjukkan hubungan eksponen antara voltan hadapan dan arus. Ia penting untuk mereka bentuk litar had arus. Lengkung membolehkan pereka menganggarkan V_Fpada mana-mana arus yang diberikan dalam julat operasi.

4.3 Kebergantungan Suhu

Beberapa graf memperincikan perubahan prestasi dengan suhu simpang:

• Keamatan Cahaya Relatif vs. Suhu Simpang:Menunjukkan bahawa output cahaya berkurangan apabila suhu meningkat, ciri semua LED. Ini mesti diambil kira dalam reka bentuk terma.
• Voltan Hadapan Relatif vs. Suhu Simpang:Menunjukkan bahawa V_Fmempunyai pekali suhu negatif, berkurangan secara linear apabila suhu meningkat. Ini boleh digunakan untuk penderiaan suhu tidak langsung.
• Panjang Gelombang Relatif vs. Suhu Simpang:Menunjukkan anjakan sedikit dalam panjang gelombang dominan (biasanya beberapa nanometer) dengan suhu, yang penting untuk aplikasi kritikal warna.
• Panjang Gelombang Dominan vs. Arus Hadapan:Menunjukkan variasi minimum dalam warna dengan perubahan arus pemicu.

4.4 Penurunan dan Pengendalian Denyut

Lengkung Penurunan Arus Hadapanadalah kritikal untuk kebolehpercayaan. Ia memplot arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan terhadap suhu pad pateri. Sebagai contoh, pada suhu titik pateri (T) 110°C, arus maksimum diturunkan kepada kira-kira 34mA. Lengkung dengan jelas menyatakan untuk tidak menggunakan arus di bawah 5mA._SKeupayaan Pengendalian Denyut yang Dibenarkangraf mentakrifkan kawasan operasi selamat untuk arus denyut pada pelbagai kitar tugas, membenarkan pemacu arus berlebihan ringkas dalam aplikasi berbilang atau strobo.5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

LED menggunakan pakej pemasangan permukaan PLCC-2 piawai. Lukisan mekanikal (diimplikasikan oleh bahagian 7) akan menyediakan dimensi tepat termasuk panjang, lebar, ketinggian, dan jarak plumbum. Pakej ini mempunyai badan plastik acuan dengan kanta terbina dalam yang membentuk sudut pandangan 120 darjah. Polarity ditunjukkan oleh bentuk pakej dan/atau penandaan, dengan katod biasanya dikenal pasti.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Susun Atur Pad Pateri yang Disyorkan

Tapak kaki yang disyorkan (corak tanah) disediakan untuk memastikan paterian yang betul, kestabilan mekanikal, dan pemindahan terma optimum dari LED ke papan litar bercetak (PCB).

6.2 Profil Paterian Refluks

Spesifikasi menyatakan profil refluks dengan suhu puncak 260°C untuk maksimum 30 saat. Ini adalah profil paterian bebas plumbum (Pb-free) piawai. Pematuhan kepada profil ini adalah perlu untuk mengelakkan kerosakan terma kepada pakej plastik dan die serta ikatan wayar dalaman.

6.3 Langkah Berjaga-jaga untuk Penggunaan

Langkah berjaga-jaga pengendalian am termasuk menggunakan perlindungan ESD yang sesuai semasa pemasangan, mengelakkan tekanan mekanikal pada kanta, dan memastikan peranti disimpan dalam persekitaran kering mengikut penarafan MSL-2nya sebelum digunakan.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Maklumat pembungkusan (bahagian 10) memperincikan bagaimana LED dibekalkan, biasanya pada pita-dan-gulung untuk pemasangan pick-and-place automatik. Struktur nombor bahagian (57-21-UY0200H-AM) mengkodkan atribut utama seperti jenis pakej, warna, bin kecerahan, dan kod varian lain. Bahagian maklumat pesanan menerangkan cara menentukan bin yang dikehendaki untuk keamatan cahaya dan panjang gelombang semasa membuat pesanan.

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Aplikasi utama ialah

pencahayaan dalaman automotif, termasuk:Lampu latar kluster instrumen dan papan pemuka.

• Lampu latar untuk butang, suis, dan panel kawalan.
• Lampu status dan penunjuk am.
• Aksen pencahayaan ambien.
• Kelayakan AEC-Q101nya menjadikannya sesuai untuk persekitaran automotif yang keras ini dengan ayunan suhu yang luas dan getaran.

Pemacu Arus:

Pemacu arus malar sangat disyorkan berbanding sumber voltan malar dengan perintang siri untuk kestabilan dan jangka hayat yang lebih baik. Reka bentuk harus merujuk kepada lengkung IV dan penarafan maksimum mutlak.Pengurusan Terma:Lengkung penurunan dan nilai rintangan terma mesti digunakan untuk mengira suhu simpang maksimum dalam aplikasi. Kawasan kuprum PCB yang mencukupi (pad terma) dan kemungkinan aliran udara diperlukan untuk mengekalkan suhu titik pateri rendah, terutamanya apabila memacu pada atau berhampiran arus maksimum.Reka Bentuk Optik:Sudut pandangan 120 darjah menyediakan pencahayaan yang luas. Untuk cahaya fokus, optik sekunder mungkin diperlukan. Variasi dalam keamatan cahaya dan panjang gelombang merentasi bin harus dipertimbangkan untuk aplikasi yang memerlukan penampilan seragam merentasi pelbagai LED.9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED PLCC-2 bukan automotif generik, pembeza utama peranti ini ialah

kelayakan AEC-Q101dan julat suhu operasi lanjutan (-40°C hingga +110°C), yang adalah wajib untuk elektronik automotif. Keamatan cahaya tipikal 1120mcd adalah agak tinggi untuk LED kuning PLCC-2 piawai, menawarkan kecekapan kecerahan yang baik. Struktur pembin yang komprehensif menyediakan pengilang dengan kawalan yang lebih ketat ke atas konsistensi warna dan kecerahan dalam produk akhir mereka.10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memacu LED ini terus dari rel automotif 5V atau 12V?

J: Tidak. Anda mesti menggunakan litar had arus. Perintang siri ringkas (dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vbekalan_{- V}) / I_F) atau, lebih baik, pemacu LED arus malar IC khusus diperlukan untuk menetapkan arus ke tahap yang dikehendaki (contohnya, 20mA)._FS: Mengapa terdapat spesifikasi arus minimum (5mA)?

J: Memacu LED pada arus yang sangat rendah boleh membawa kepada output cahaya yang tidak stabil dan anjakan warna. Minimum 5mA memastikan operasi yang boleh dipercayai dan konsisten.S: Bagaimana saya mentafsir dua nilai rintangan terma yang berbeza?

J: Rintangan terma elektrik (120 K/W) diperoleh daripada perubahan voltan hadapan dengan suhu dan digunakan untuk pemodelan elektrik. Rintangan terma sebenar (160 K/W) adalah ukuran aliran haba yang lebih langsung dari simpang ke titik pateri dan harus digunakan untuk pengiraan reka bentuk terma utama untuk menganggarkan kenaikan suhu simpang (ΔT= P_J× R_dth JS real_).S: Apakah maksud MSL 2 untuk penyimpanan?

J: Tahap Kepekaan Kelembapan 2 bermaksud pakej boleh disimpan dalam persekitaran kering (11. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:

Mereka bentuk lampu latar suis papan pemuka yang memerlukan 4 LED kuning. Sasaran: kecerahan sederhana yang konsisten, hayat panjang dalam persekitaran panas (maks ambien PCB ~85°C).Langkah-langkah Reka Bentuk:Pemilihan Arus: 1. Pilih 15mA (di bawah 20mA tipikal) untuk mengurangkan penjanaan haba dan meningkatkan jangka hayat, sambil masih menyediakan cahaya yang mencukupi. 2.Litar Pemacu:Gunakan pemacu arus malar IC tunggal yang mampu membekalkan 60mA (4x15mA) untuk memastikan arus yang sama melalui semua LED untuk kecerahan seragam. 3.Analisis Terma:Kira penyerapan kuasa per LED: P≈ V_d× I_F= 2.0V × 0.015A = 30mW. Kenaikan suhu simpang: ΔT_F= 0.03W × 160 K/W = 4.8K. Dengan T_Jambien_{= 85°C pada titik pateri, T}≈ 90°C, yang jauh di bawah maksimum 125°C. 4._JPembin:Tentukan bin keamatan cahaya yang ketat (contohnya, R1 atau R2) dan bin panjang gelombang dominan spesifik semasa membuat pesanan untuk menjamin konsistensi visual merentasi semua empat suis.12. Prinsip Operasi

Ini adalah diod pemancar cahaya semikonduktor (LED). Apabila voltan hadapan melebihi voltan jurang jalurnya dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi bahan spesifik semikonduktor (biasanya berdasarkan AlInGaP untuk cahaya kuning) menentukan panjang gelombang, dan seterusnya warna, cahaya yang dipancarkan. Kanta epoksi terbina dalam pakej PLCC membungkus cip, memberikan perlindungan mekanikal, dan membentuk pancaran output cahaya.

13. Trend Teknologi

Trend umum dalam komponen sedemikian adalah ke arah keberkesanan cahaya yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt input elektrik), peningkatan konsistensi dan ketepuan warna, dan metrik kebolehpercayaan yang dipertingkatkan. Pembungkusan berkembang untuk membenarkan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dan pengurusan terma yang lebih baik. Tambahan pula, integrasi dengan litar kawalan atas papan (seperti LED boleh dialamatkan I2C) menjadi lebih biasa, walaupun peranti khusus ini adalah komponen diskret piawai. Permintaan untuk komponen yang layak AEC-Q101 terus berkembang kerana pencahayaan automotif menjadi lebih canggih dan meluas.

The general trend in such components is towards higher luminous efficacy (more light output per watt of electrical input), improved color consistency and saturation, and enhanced reliability metrics. Packaging is evolving to allow for higher power density and better thermal management. Furthermore, integration with onboard control circuitry (like I2C addressable LEDs) is becoming more common, though this particular device is a standard, discrete component. The demand for AEC-Q101 qualified components continues to grow as automotive lighting becomes more sophisticated and widespread.