دیتاشیت LED لامپ 336SURSYGWS530-A3 - ابعاد پکیج - ولتاژ 2.0V - توان 60mW - قرمز درخشان و زرد سبز - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

لامپ LED 336SURSYGWS530-A3 یک لامپ LED فشرده است که برای کاربردهای نشانگر و نور پس‌زمینه طراحی شده است. این محصول دو چیپ هم‌خوان را در یک پکیج واحد ادغام می‌کند که خروجی نور یکنواخت و زاویه دید گسترده‌ای را تضمین می‌نماید. این قطعه هم در پیکربندی دو رنگ و هم دو قطبی موجود است و انعطاف‌پذیری طراحی را ارائه می‌دهد. این محصول با استفاده از فناوری نیمه‌هادی AlGaInP ساخته شده است که بازدهی بالا و عملکرد قابل اطمینانی را فراهم می‌کند. این لامپ با قابلیت اطمینان حالت جامد، عمر عملیاتی طولانی و مصرف توان پایین مشخص می‌شود که آن را برای طراحی‌های حساس به انرژی مناسب می‌سازد.

مزایای اصلی:مزایای اولیه شامل چیپ‌های هم‌خوان برای روشنایی یکنواخت، سازگاری با مدارهای کنترل ولتاژ پایین (سازگار با I.C.) و مطابقت با مقررات اصلی زیست‌محیطی مانند RoHS، EU REACH و استانداردهای بدون هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) می‌باشد. این امر اطمینان می‌دهد که محصول می‌تواند در طیف گسترده‌ای از بازارها با الزامات سخت زیست‌محیطی مورد استفاده قرار گیرد.

بازار هدف:این LED عمدتاً برای تجهیزات الکترونیک مصرفی و فناوری اطلاعات هدف‌گیری شده است. کاربردهای معمول آن شامل نشانگرهای وضعیت و نور پس‌زمینه برای تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفن‌ها و انواع مختلف تجهیزات جانبی کامپیوتر می‌باشد.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

حداکثر مقادیر مجاز مطلق دستگاه، محدودیت‌هایی را تعریف می‌کند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی رخ دهد. جریان مستقیم پیوسته (IF) برای هر دو چیپ SUR (قرمز درخشان) و SYG (زرد سبز درخشان) در 25 mA درجه‌بندی شده است. یک جریان مستقیم پیک (IFP) معادل 60 mA تحت شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری 1/10 @ 1 کیلوهرتز). حداکثر ولتاژ معکوس (VR) برابر 5 V است. اتلاف توان (Pd) برای هر چیپ به 60 mW محدود شده است. محدوده دمای کاری (Topr) از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد است، در حالی که دمای ذخیره‌سازی (Tstg) از 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد گسترش می‌یابد. دمای لحیم‌کاری (Tsol) به عنوان 260 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 5 ثانیه مشخص شده است.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C, IF=20mA)، پارامترهای عملکرد کلیدی تعریف شده‌اند. ولتاژ مستقیم (VF) برای هر دو چیپ به طور معمول 2.0V اندازه‌گیری می‌شود، با محدوده‌ای از 1.7V (حداقل) تا 2.4V (حداکثر). شدت نور (IV) دارای مقدار معمول 32 mcd است، با حداقل 16 mcd. زاویه دید (2θ1/2) به طور معمول 90 درجه است که یک الگوی انتشار گسترده را فراهم می‌کند.

مشخصات طول موج:برای چیپ SUR (قرمز درخشان)، طول موج پیک (λp) به طور معمول 632 نانومتر و طول موج غالب (λd) به طور معمول 624 نانومتر است. برای چیپ SYG (زرد سبز درخشان)، طول موج پیک به طور معمول 575 نانومتر و طول موج غالب به طور معمول 573 نانومتر است. پهنای باند تابش طیفی (Δλ) برای هر دو به طور معمول 20 نانومتر است. جریان معکوس (IR) در حداکثر 10 μA هنگامی که VR=5V مشخص شده است.

تلرانس‌های اندازه‌گیری:توجه به عدم قطعیت‌های اندازه‌گیری مشخص شده مهم است: ±0.1V برای ولتاژ مستقیم، ±10% برای شدت نور و ±1.0nm برای طول موج غالب. این موارد باید در طول طراحی مدار و تحلیل تلرانس در نظر گرفته شوند.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

دیتاشیت نشان‌دهنده استفاده از یک سیستم دسته‌بندی برای پارامترهای کلیدی است، همانطور که در توضیح برچسب اشاره شده است. پارامترها در دسته‌های مختلف رتبه‌بندی می‌شوند (CAT, HUE, REF).

دسته‌بندی شدت نور (CAT):خروجی نوری در رتبه‌های مختلف دسته‌بندی می‌شود. طراحان باید برای انتخاب دسته مناسب با توجه به نیازهای سازگاری روشنایی در کاربرد خود، به مستندات دقیق دسته‌بندی سازنده مراجعه کنند.

دسته‌بندی طول موج غالب (HUE):رنگ (طول موج غالب) نیز دسته‌بندی می‌شود. این موضوع برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق رنگ دارند، مانند پنل‌های نشانگر چندگانه یا آرایه‌های نور پس‌زمینه که یکنواختی رنگ در آن‌ها مهم است، حیاتی می‌باشد.

دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (REF):ولتاژ مستقیم رتبه‌بندی می‌شود. انتخاب LEDها از یک دسته ولتاژ یکسان می‌تواند به طراحی مدارهای درایو جریان ساده‌تر و یکنواخت‌تر کمک کند، به ویژه زمانی که چندین LED به صورت موازی متصل شده‌اند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

4.1 ویژگی‌های چیپ SUR

منحنی‌های ارائه شده برای چیپ SUR بینش عمیق‌تری در مورد رفتار آن ارائه می‌دهند. منحنیشدت نسبی در مقابل طول موجپروفایل انتشار طیفی متمرکز حول 632 نانومتر را نشان می‌دهد. نمودارجهت‌دهیزاویه دید معمول 90 درجه با توزیع نزدیک به لامبرت را تأیید می‌کند.

منحنیجریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)رابطه نمایی مشخصه دیودها را نشان می‌دهد. در نقطه کاری معمول 20 میلی‌آمپر، ولتاژ تقریباً 2.0V است. منحنیشدت نسبی در مقابل جریان مستقیمنشان می‌دهد که خروجی نور به صورت خطی با جریان تا حداکثر جریان مجاز افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده بازدهی خوب در محدوده کاری است.

منحنیشدت نسبی در مقابل دمای محیطکاهش خروجی نور با افزایش دما را نشان می‌دهد که برای LEDها معمول است. منحنیجریان مستقیم در مقابل دمای محیط(تحت ولتاژ ثابت) نشان می‌دهد که جریان و در نتیجه توان، در صورت درایو توسط یک منبع ولتاژ چگونه با دما تغییر می‌کند و اهمیت درایو جریان ثابت برای عملکرد پایدار را برجسته می‌سازد.

4.2 ویژگی‌های چیپ SYG

منحنی‌های چیپ SYG از نظر ماهیت مشابه هستند. به طور قابل توجه، شامل یکمختصات رنگی در مقابل جریان مستقیممی‌باشد. این نمودار حیاتی است زیرا نشان می‌دهد که رنگ درک شده (مختصات رنگی روی نمودار CIE) چگونه ممکن است با تغییرات جریان درایو تغییر کند. برای کاربردهای حساس به رنگ، درایو LED با یک جریان پایدار و به خوبی تنظیم شده برای حفظ خروجی رنگ یکنواخت ضروری است.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

پکیج در قالب استاندارد لامپ LED است. نقشه ابعاد، اندازه‌گیری‌های حیاتی برای طراحی جایگاه PCB و یکپارچه‌سازی مکانیکی را ارائه می‌دهد. ابعاد کلیدی شامل فاصله پایه‌ها، قطر بدنه و ارتفاع کلی است. یادداشت‌ها مشخص می‌کنند که تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر است، ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5mm باشد و تلرانس عمومی ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

شناسایی قطبیت:دستگاه دارای ساختار دو قطبی است. کاتد معمولاً توسط یک طرف صاف روی لنز LED یا یک پایه کوتاه‌تر نشان داده می‌شود. قطبیت صحیح باید در طول نصب رعایت شود تا از آسیب جلوگیری شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای قابلیت اطمینان حیاتی است.فرم‌دهی پایه‌ها:پایه‌ها باید حداقل 3mm از پایه حباب اپوکسی خم شوند، این کار قبل از لحیم‌کاری انجام شود و بدون اعمال تنش به پکیج باشد. برش باید در دمای اتاق انجام شود.

ذخیره‌سازی:LEDها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% ذخیره شوند. عمر ذخیره‌سازی 3 ماه از تاریخ حمل است. برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر (تا 1 سال)، اتمسفر نیتروژن مهر و موم شده با ماده خشک‌کن توصیه می‌شود. از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تراکم رطوبت اجتناب کنید.

لحیم‌کاری:حداقل فاصله 3mm از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی حفظ شود. شرایط توصیه شده عبارتند از:

• لحیم‌کاری دستی:حداکثر دمای نوک هویه 300°C (حداکثر توان 30W)، حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه.
• لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری:حداکثر دمای پیش‌گرم 100°C (حداکثر 60 ثانیه)، حداکثر دمای حمام لحیم 260°C به مدت 5 ثانیه.

یک پروفایل لحیم‌کاری توصیه می‌شود که بر افزایش کنترل‌شده دما، خیساندن در دمای پیک و خنک‌سازی کنترل‌شده تأکید دارد. از اعمال تنش بر پایه‌ها در دمای بالا اجتناب کنید. بیش از یک بار با روش غوطه‌وری یا دستی لحیم نکنید. LED را تا زمانی که به دمای اتاق خنک نشده است، از ضربه محافظت کنید. همیشه از کمترین دمای ممکن برای لحیم‌کاری استفاده کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

LEDها در مواد ضد استاتیک و مقاوم در برابر رطوبت بسته‌بندی شده‌اند تا در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و رطوبت محافظت شوند. مشخصات بسته‌بندی یک سیستم چند سطحی را شرح می‌دهد: حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک، 5 کیسه در هر کارتن داخلی و 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

توضیح برچسب:برچسب بسته‌بندی شامل فیلدهایی برای شماره تولید مشتری (CPN)، شماره قطعه (P/N)، تعداد بسته‌بندی (QTY) و رتبه‌های دسته‌بندی برای شدت نور (CAT)، طول موج غالب (HUE) و ولتاژ مستقیم (REF) به همراه شماره لات (LOT No) می‌باشد.

8. پیشنهادات کاربردی

سناریوهای کاربردی معمول:این LED برای نشانگرهای وضعیت در الکترونیک مصرفی (روشن/خاموش، حالت آماده‌به‌کار، فعال بودن عملکرد) و برای نور پس‌زمینه علائم یا نمادهای کوچک روی پنل‌های کنترل، صفحه کلیدها یا کلیدها در دستگاه‌هایی مانند تلویزیون‌ها، مانیتورها و تلفن‌ها ایده‌آل است.

ملاحظات طراحی:

1. درایو جریان:همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک مدار درایو جریان ثابت استفاده کنید. درایو در جریان معمول 20mA برای عملکرد متعادل و طول عمر توصیه می‌شود.
2. مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان پایین است، در صورت استفاده از چندین LED در یک فضای محدود، اطمینان از تهویه کافی حاصل شود، زیرا دمای محیط بالا باعث کاهش خروجی نور و طول عمر می‌شود.
3. طراحی بصری:زاویه دید گسترده 90 درجه آن را برای کاربردهایی مناسب می‌سازد که نشانگر نیاز به دیده شدن از زوایای مختلف دارد. انتخاب بین رزین شفاف سفید/شفاف رنگی (دو قطبی) و رزین پخش شونده سفید (دو رنگ) بر الگوی پرتو و ترکیب رنگ تأثیر می‌گذارد.
4. محافظت در برابر ESD:اگرچه در مواد ضد استاتیک بسته‌بندی شده‌اند، اما احتیاط‌های استاندارد ESD باید در طول جابجایی و مونتاژ رعایت شود.

9. مقایسه فنی

محصول 336SURSYGWS530-A3 تمایز خاصی را در دسته خود ارائه می‌دهد. استفاده آن از دو چیپ هم‌خوان AlGaInP در یک پکیج، راه‌حلی برای کاربردهایی فراهم می‌کند که نیاز به دو رنگ متمایز یا یک نشانگر دو قطبی از یک قطعه واحد دارند و در مقایسه با استفاده از دو LED جداگانه، فضای برد را ذخیره می‌کند. مطابقت با استانداردهای بدون هالوژن و REACH ممکن است در بازارهایی با مقررات سخت زیست‌محیطی نسبت به قطعات قدیمی‌تر یا غیرمطابق، مزیت ارائه دهد. زاویه دید معمول 90 درجه استاندارد است، اما ویژگی چیپ هم‌خوان، یکنواختی بهتری در آرایه‌های چند LED نسبت به LEDهای گسسته غیرهم‌خوان تضمین می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال 1: آیا می‌توانم این LED را مستقیماً از منبع تغذیه منطقی 5V درایو کنم؟پاسخ: خیر. با Vf معمول 2.0V، اتصال مستقیم آن به 5V بدون یک مقاومت محدودکننده جریان، باعث جریان بیش از حد شده و به طور بالقوه LED را از بین می‌برد. یک مقاومت سری باید بر اساس ولتاژ منبع و جریان مستقیم مورد نظر (مثلاً 20mA) محاسبه شود.

سوال 2: تفاوت بین انواع دو رنگ و دو قطبی چیست؟پاسخ: دیتاشیت محصول را به عنوان حاوی دو چیپ مجزا که هم به صورت دو رنگ و هم دو قطبی موجود است، توصیف می‌کند. به طور معمول، یک LED دو رنگ دارای دو دی با رنگ‌های مختلف (مثلاً قرمز و سبز) با کاتد یا آند مشترک است که اجازه می‌دهد هر رنگ به طور مستقل روشن شود. یک LED دو قطبی معمولاً به یک LED تک دی اشاره دارد که می‌تواند با اعمال ولتاژ در هر دو قطبیت روشن شود، اما توصیف اینجا نشان می‌دهد که ممکن است به نوع لنز اشاره داشته باشد (شفاف سفید/شفاف رنگی برای دو قطبی در مقابل پخش شونده سفید برای دو رنگ). برای پیکربندی الکتریکی خاص، توصیه می‌شود از سازنده توضیح بیشتری خواسته شود.

سوال 3: دما چگونه بر عملکرد تأثیر می‌گذارد؟پاسخ: همانطور که در منحنی‌های عملکرد نشان داده شده است، شدت نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. ولتاژ مستقیم نیز دارای ضریب دمایی منفی است. بنابراین، برای خروجی نور پایدار، استفاده از یک درایو جریان ثابت به شدت نسبت به یک درایو ولتاژ ثابت با مقاومت توصیه می‌شود.

سوال 4: معنای کدهای 'SUR' و 'SYG' چیست؟پاسخ: اینها کدهای محصول داخلی برای انواع چیپ هستند. 'SUR' نشان‌دهنده چیپ قرمز درخشان و 'SYG' نشان‌دهنده چیپ زرد سبز درخشان است. آن‌ها با ماده نیمه‌هادی خاص (AlGaInP) و طول موج/رنگ حاصل مطابقت دارند.

11. مورد کاربردی عملی

سناریو: نشانگر دو حالته برای یک روتر شبکه.یک طراح به دو نشانگر وضعیت روی یک روتر نیاز دارد: یکی برای 'برق' (سبز ثابت) و یکی برای 'فعالیت شبکه' (قرمز چشمک‌زن). به جای استفاده از دو پکیج LED جداگانه، طراح می‌تواند از یک عدد 336SURSYGWS530-A3 در پیکربندی دو رنگ (در صورت پیکربندی الکتریکی به عنوان کاتد مشترک) استفاده کند. دی SYG (سبز) می‌تواند به مدار برق برای حالت ثابت متصل شود. دی SUR (قرمز) می‌تواند به یک پین میکروکنترلر که با فعالیت شبکه تغییر حالت می‌دهد، متصل شود. این کار فضای PCB را ذخیره می‌کند، تعداد قطعات را کاهش می‌دهد و اطمینان می‌دهد که نشانگرها کاملاً تراز شده‌اند. زاویه دید گسترده، قابلیت مشاهده از سراسر اتاق را تضمین می‌کند. طراح باید مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب برای هر دی پیاده‌سازی کند و اطمینان حاصل کند که مدارهای درایو از حداکثر مقادیر مجاز مطلق تجاوز نمی‌کنند.

12. معرفی اصول فناوری

این LED بر اساس فناوری نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) ساخته شده است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP، انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعریف می‌کند. برای چیپ SUR، آلیاژ برای انتشار در طیف قرمز (~624-632 نانومتر) تنظیم شده است. برای چیپ SYG، ترکیب برای انتشار در طیف زرد سبز (~573-575 نانومتر) تنظیم شده است. لنز رزین اپوکسی برای محافظت از دی نیمه‌هادی، شکل‌دهی به پرتو خروجی نور (زاویه 90 درجه) و در مورد انواع پخش شونده، برای پراکنده کردن نور برای ظاهری گسترده‌تر و نرم‌تر عمل می‌کند.

13. روندهای توسعه

فناوری LED همچنان به سمت بازدهی بالاتر، قابلیت اطمینان بیشتر و عوامل شکل کوچک‌تر در حال تکامل است. برای LEDهای نوع نشانگر مانند سری 336، روندها شامل موارد زیر است:

• افزایش بازدهی:اپیتاکسی مواد جدید و طراحی‌های چیپ هدف تولید شدت نور بالاتر (mcd) در همان جریان درایو یا جریان کمتر را دارند که مصرف توان کلی سیستم را کاهش می‌دهد.
• بهبود سازگاری رنگ:فرآیندهای تولید بهبود یافته منجر به تلرانس‌های دسته‌بندی تنگ‌تر برای طول موج و شدت می‌شود که عملکرد قابل پیش‌بینی‌تری را در اختیار طراحان قرار می‌دهد.
• مطابقت زیست‌محیطی گسترده‌تر:حرکت به سمت بدون هالوژن و مطابقت با مقررات در حال تحول مانند REACH، تحت تأثیر سیاست‌های جهانی زیست‌محیطی و بهداشتی، استاندارد است.
• یکپارچه‌سازی:روندی به سمت یکپارچه‌سازی چندین عملکرد وجود دارد، مانند ترکیب LEDهای با رنگ‌های مختلف یا افزودن مقاومت‌های محدودکننده جریان داخلی یا ICهای کنترل در داخل پکیج برای طراحی ساده‌تر.

در حالی که 336SURSYGWS530-A3 نمایانگر یک فناوری بالغ و قابل اطمینان است، نسل‌های جدید ممکن است بهبودهایی در این زمینه‌ها ارائه دهند.