دیتاشیت فنی لامپ LED آبی 7343/B1C2-A PSA/MS - پکیج T-1 3/4 - طول موج 468 نانومتر - جریان 20mA و ولتاژ 3.2V

1. مرور کلی محصول

لامپ LED آبی 7343/B1C2-A PSA/MS یک LED آبی با روشنایی بالا طراحی شده برای کاربردهایی است که نیازمند شدت نوری برتر هستند. این دستگاه از یک چیپ InGaN برای تولید نور آبی با طول موج غالب معمولی 470 نانومتر استفاده می‌کند. دستگاه در یک پکیج گرد محبوب T-1 3/4 قرار گرفته است که یک فرم فاکتور جمع و جور و همه‌کاره مناسب برای طیف گسترده‌ای از مونتاژهای الکترونیکی ارائه می‌دهد.

مزایای اصلی:این سری LED برای قابلیت اطمینان و استحکام طراحی شده است. ویژگی‌های کلیدی شامل انتخاب زوایای دید مختلف، موجودی روی نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار و مطابقت با استانداردهای محیط زیستی RoHS است که اطمینان می‌دهد محصول عاری از مواد خطرناک است.

بازار هدف:عمدتاً هدف‌گیری شده برای کاربردهای تابلوهای تجاری و صنعتی. روشنایی بالا و یکنواختی رنگ آن را برای سیستم‌های نمایش بصری پرتقاضا ایده‌آل می‌کند.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.

• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت - تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست پیوند شود.
• جریان مستقیم پیوسته (IF):30 میلی‌آمپر - حداکثر جریان DC برای عملکرد قابل اطمینان بلندمدت.
• جریان مستقیم پیک (IFP):100 میلی‌آمپر - فقط تحت شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری 1/10، فرکانس 1 کیلوهرتز) برای تحمل موج‌های گذرا.
• توان اتلافی (Pd):110 میلی‌وات - حداکثر توانی که پکیج می‌تواند در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد تلف کند، که به صورت VF * IF محاسبه می‌شود.
• دمای کارکرد و ذخیره‌سازی:40- درجه تا 85+ درجه سانتی‌گراد / 40- درجه تا 100+ درجه سانتی‌گراد. این محدوده وسیع، عملکرد در محیط‌های سخت را تضمین می‌کند.
• ESD (HBM):1000 ولت - نشان‌دهنده حساسیت متوسط به تخلیه الکترواستاتیک است؛ رعایت روش‌های صحیح حمل و نقل ضروری است.
• دمای لحیم کاری (Tsol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه - تحمل پروفیل لحیم کاری ریفلو را تعریف می‌کند.

2.2 مشخصات الکترو-نوری (دمای محیط=25 درجه سانتی‌گراد)

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (IF=20mA) اندازه‌گیری شده و عملکرد دستگاه را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (Iv):2850 تا 7150 میلی‌کاندلا. این محدوده وسیع از طریق یک سیستم باینینگ مدیریت می‌شود (بخش 3 را ببینید). مقدار حداقل بالا نشان‌دهنده خروجی روشن است.
• زاویه دید (2θ1/2):23 درجه (معمولی). این یک زاویه پرتو نسبتاً باریک است که خروجی نور را برای روشنایی جهت‌دار متمرکز می‌کند.
• طول موج پیک (λp):468 نانومتر (معمولی). طول موجی که در آن انتشار طیفی قوی‌ترین است.
• طول موج غالب (λd):465 تا 475 نانومتر. طول موجی که توسط چشم انسان درک می‌شود، که آن هم از طریق باینینگ مدیریت می‌شود.
• پهنای باند طیفی (Δλ):25 نانومتر (معمولی). خلوص رنگ را تعریف می‌کند؛ پهنای باند کوچکتر نشان‌دهنده رنگ تک‌فام‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (VF):2.8 تا 3.6 ولت در جریان 20mA. افت ولتاژ در دو سر LED هنگام کار، که برای طراحی درایور حیاتی است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 50 میکروآمپر در VR=5V. معیاری از نشتی پیوند در حالت خاموش.

3. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس عملکرد در دسته‌های مختلف (باین) دسته‌بندی می‌شوند.

3.1 باینینگ شدت تابشی

LEDها بر اساس شدت نوری اندازه‌گیری شده در 20mA در چهار باین (P، Q، R، S) دسته‌بندی می‌شوند. به عنوان مثال، باین S بالاترین خروجی (5650-7150 میلی‌کاندلا) را ارائه می‌دهد. طراحان باید تحمل اندازه‌گیری ±10% را در نظر بگیرند.

3.2 باینینگ طول موج غالب

دو باین طول موج (1 و 2) یکنواختی رنگ را تضمین می‌کنند. باین 1 محدوده 465-470 نانومتر و باین 2 محدوده 470-475 نانومتر را پوشش می‌دهد، با تحمل اندازه‌گیری ±1.0 نانومتر.

3.3 باینینگ ولتاژ مستقیم

چهار گروه ولتاژ (0، 1، 2، 3) از 2.8 ولت تا 3.6 ولت به طراحی مدارهای محدودکننده جریان کارآمد و پیش‌بینی مصرف توان کمک می‌کنند، با تحمل ±0.1 ولت.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ضروری برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ارائه می‌دهد.

4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی یک پیک تیز در حدود 468 نانومتر نشان می‌دهد که انتشار رنگ آبی با پهنای باند معمولی 25 نانومتر را تأیید می‌کند. انتشار در سایر نواحی طیفی حداقل است.

4.2 الگوی جهت‌داری

نمودار قطبی زاویه دید 23 درجه را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه شدت نور با افزایش زاویه از محور مرکزی کاهش می‌یابد. این برای طراحی نوری در تابلوها حیاتی است.

4.3 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

منحنی رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد. ولتاژ مستقیم به صورت لگاریتمی با جریان افزایش می‌یابد. در نقطه کار معمولی 20mA، VF تقریباً 3.2 ولت است.

4.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

خروجی نور تا حداکثر مقدار مجاز تقریباً خطی با جریان است. با این حال، راه‌اندازی LED فراتر از جریان مشخص شده آن منجر به افت بازده و تخریب سریع‌تر می‌شود.

4.5 مشخصات حرارتی

شدت نسبی در مقابل دمای محیط:خروجی نوری با افزایش دمای محیط به دلیل افزایش بازترکیب غیرتابشی درون نیمه‌هادی کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی مؤثر برای حفظ روشنایی حیاتی است.

جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:برای یک درایور ولتاژ ثابت، جریان مستقیم به دلیل کاهش VF با دما افزایش می‌یابد. این اهمیت درایورهای جریان ثابت را برای عملکرد پایدار برجسته می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 نقشه ابعاد پکیج

نقشه مکانیکی ابعاد پکیج T-1 3/4 را مشخص می‌کند. اندازه‌گیری‌های کلیدی شامل قطر کلی، فاصله پایه‌ها و هندسه لنز اپوکسی است. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تحمل استاندارد ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.5mm است.

5.2 شناسایی قطبیت و فریم پایه

کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز، یک پایه کوتاه‌تر یا سایر نشانه‌گذاری‌ها مطابق نقشه شناسایی می‌شود. قطبیت صحیح باید در حین نصب رعایت شود تا از آسیب بایاس معکوس جلوگیری شود.

6. دستورالعمل‌های لحیم کاری و مونتاژ

6.1 فرم دهی پایه‌ها

• خمش باید حداقل در فاصله 3mm از پایه حباب اپوکسی انجام شود تا از ترک‌های ناشی از تنش جلوگیری شود.
• پایه‌ها را قبل از لحیم کاری فرم دهید.
• از اعمال تنش به پکیج خودداری کنید؛ سوراخ‌های ناهمتراز PCB می‌توانند تنش ایجاد کرده و عملکرد را کاهش دهند.
• پایه‌ها را در دمای اتاق ببرید.

6.2 شرایط نگهداری

• شرایط نگهداری توصیه شده: دمای ≤ 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤ 70%.
• عمر مفید پس از حمل و نقل: 3 ماه تحت این شرایط.
• برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال)، از یک ظرف دربسته با نیتروژن و ماده خشک‌کن استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

6.3 توصیه‌های لحیم کاری

لحیم کاری دستی:دمای نوک هویه ≤ 300 درجه سانتی‌گراد (حداکثر 30 وات)، زمان لحیم کاری ≤ 3 ثانیه، حفظ فاصله ≥ 3mm از حباب اپوکسی.

لحیم کاری موجی/غوطه‌وری:پیش‌گرم ≤ 100 درجه سانتی‌گراد به مدت ≤ 60 ثانیه، حمام لحیم در ≤ 260 درجه سانتی‌گراد به مدت ≤ 5 ثانیه، حفظ فاصله ≥ 3mm از حباب.

قوانین کلی:از اعمال تنش روی پایه‌ها در طی فرآیندهای دمای بالا خودداری کنید. بیش از یک بار لحیم کاری (غوطه‌وری یا دستی) نکنید. پس از لحیم کاری اجازه دهید LED به طور طبیعی خنک شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در کیسه‌های ضد استاتیک بسته‌بندی می‌شوند تا از آسیب ESD جلوگیری شود. سلسله مراتب بسته‌بندی به این صورت است: 200-500 عدد در هر کیسه -> 5 کیسه در هر کارتن داخلی -> 10 کارتن داخلی در هر کارتن اصلی (خارجی).

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی کیسه‌ها/کارتن‌ها شامل موارد زیر است: CPN (شماره محصول مشتری)، P/N (شماره محصول)، QTY (تعداد)، CAT (باین شدت و ولتاژ)، HUE (باین طول موج)، REF (مرجع) و LOT No. (کد ردیابی).

7.3 تعیین تولید / شماره قطعه

شماره قطعه 7343/B1C2-A PSA/MS از یک فرمت ساختاریافته پیروی می‌کند که در آن عناصر نشان‌دهنده سری، رنگ (آبی)، باین شدت نوری، گروه ولتاژ، زاویه دید و نوع لنز هستند. این امکان سفارش دقیق مشخصات عملکرد مورد نظر را فراهم می‌کند.

8. پیشنهادات کاربرد

8.1 سناریوهای کاربرد معمول

• تابلوهای گرافیکی رنگی و تابلوهای پیام:روشنایی بالا و رنگ آبی اشباع شده آن را برای نمایشگرهای تمام رنگی RGB یا پیام‌رسانی تک رنگ آبی عالی می‌کند.
• تابلوهای پیام متغیر (VMS):در بزرگراه‌ها یا نمایشگرهای اطلاعات عمومی استفاده می‌شود، جایی که قابلیت اطمینان و دید تحت شرایط نوری مختلف حیاتی است.
• تبلیغات تجاری فضای باز:مناسب برای نمایشگرهای بزرگ‌فرمت که در آن روشنایی تک تک پیکسل‌ها به وضوح و تأثیر کلی تصویر کمک می‌کند.

8.2 ملاحظات طراحی

• راه‌اندازی جریان:همیشه از یک درایور جریان ثابت تنظیم شده روی ≤ 30mA DC استفاده کنید تا خروجی نور پایدار و عمر طولانی تضمین شود. در دمای محیط بالا، کاهش رتبه (دری‌تینگ) را در نظر بگیرید.
• مدیریت حرارتی:در حالی که پکیج مسیر حرارتی محدودی دارد، اطمینان از جریان هوای خوب یا هیت‌سینک روی PCB می‌تواند افزایش دما را کاهش داده، شدت و طول عمر را حفظ کند.
• طراحی نوری:زاویه دید 23 درجه نور جهت‌دار ارائه می‌دهد. برای روشنایی وسیع‌تر، ممکن است به اپتیک ثانویه (پخش‌کننده‌ها، لنزها) نیاز باشد.
• محافظت ESD:محافظت ESD را روی خطوط PCB متصل به LED پیاده‌سازی کنید، به ویژه در محیط‌های مستعد تخلیه استاتیک.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای آبی 5mm معمولی، مدل 7343/B1C2-A شدت نوری به مراتب بالاتری (هزاران میلی‌کاندلا در مقابل صدها) ارائه می‌دهد که آن را برای کاربردهایی که دید paramount است مناسب می‌کند. سیستم باینینگ ساختاریافته آن در مقایسه با گزینه‌های بدون باین یا با باینینگ شل، یکنواختی رنگ و روشنایی بهتری برای نمایشگرهای بزرگ‌مقیاس فراهم می‌کند. پکیج مستحکم و مشخصات دقیق حمل و نقل نشان‌دهنده محصولی است که برای قابلیت اطمینان صنعتی طراحی شده است نه استفاده تفننی.

10. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال 1: آیا می‌توانم این LED را با جریان 30mA به طور پیوسته راه‌اندازی کنم؟

پاسخ: بله، 30mA حداکثر مقدار مطلق مجاز برای جریان مستقیم پیوسته است. برای عمر بهینه و قابلیت اطمینان، کارکرد در یا زیر شرایط آزمایش معمولی 20mA توصیه می‌شود، به ویژه در محیط‌های با دمای بالا.

سوال 2: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پاسخ: طول موج پیک (λp) قله فیزیکی منحنی خروجی طیفی (468 نانومتر) است. طول موج غالب (λd) طول موج واحدی است که با رنگ درک شده مطابقت دارد (معمولاً 470 نانومتر). طراحان باید از طول موج غالب برای مشخصات رنگ استفاده کنند.

سوال 3: چگونه باین مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنم؟

پاسخ: برای ظاهر یکنواخت در یک آرایه، باین‌های تنگ برای طول موج غالب مشخص کنید (مثلاً فقط باین 1). برای حداکثر روشنایی، بالاترین باین شدت (S) را مشخص کنید. تأمین‌کننده شما می‌تواند قطعات باین شده را مطابق محدوده‌های دیتاشیت ارائه دهد.

سوال 4: چرا فاصله لحیم کاری (3mm از حباب) اینقدر مهم است؟

پاسخ: لنز اپوکسی و اتصالات سیمی داخلی به حساسیت حرارتی دارند. حرارت بیش از حد در حین لحیم کاری می‌تواند باعث ترک خوردن اپوکسی، تغییر شکل لنز یا شکستن اتصالات شود که منجر به خرابی فوری یا نهفته می‌شود.

11. مطالعه موردی طراحی عملی

سناریو:طراحی یک نشانگر وضعیت آبی پرنور برای یک کابینت مخابراتی فضای باز.

انتخاب:مدل 7343/B1C2-A در باین S (بالاترین شدت) و باین 1 (آبی یکنواخت) برای حداکثر دید تحت نور خورشید انتخاب شده است.

طراحی مدار:یک مدار جریان ثابت ساده با استفاده از یک رگولاتور خطی برای راه‌اندازی 20mA از منبع 12V طراحی شده است، که یک مقاومت سری بر اساس VF معمولی 3.2V محاسبه می‌کند. یک سرکوب‌کننده ولتاژ گذرا برای محافظت در برابر موج‌های اضافه اضافه شده است.

چیدمان:فوت‌پرینت PCB با نقشه دیتاشیت مطابقت دارد. یک الگوی تسکین حرارتی پد کاتد را به یک ناحیه مسی کوچک برای اتلاف حرارت جزئی متصل می‌کند. LED در فاصله ≥ 3mm از سایر قطعات قرار گرفته است تا امکان دسترسی برای لحیم کاری دستی فراهم شود.

نتیجه:یک نشانگر قابل اطمینان و پرنور که الزامات محیطی و دید را برآورده می‌کند.

12. معرفی اصل فناوری

این LED بر اساس یک چیپ نیمه‌هادی نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال تزریق می‌شوند جایی که بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ InGaN انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج نور ساطع شده را تعریف می‌کند - در این مورد، آبی (~468-470 نانومتر). پکیج اپوکسی برای محافظت از چیپ، عمل به عنوان یک لنز اولیه برای شکل‌دهی خروجی نور و ارائه پشتیبانی مکانیکی برای پایه‌ها عمل می‌کند.

13. روندها و تحولات صنعت

صنعت LED همچنان بر افزایش بازده نوری (لومن بر وات)، بهبود بازده رنگ و کاهش هزینه‌ها تمرکز دارد. برای لامپ‌های نشانگر و تابلو مانند سری 7343، روندها شامل کوچک‌سازی بیشتر در حالی که خروجی حفظ یا افزایش می‌یابد، افزایش قابلیت اطمینان برای کارکرد 24/7 و توسعه تحمل‌های باینینگ حتی تنگ‌تر برای امکان نمایشگرهای بی‌درز با مساحت بزرگ است. فناوری زیربنایی InGaN همچنین پایه‌ای برای LEDهای سفید (از طریق تبدیل فسفر) و کاربردهای روشنایی پرتوان است که بهبودهای فرآیندی مستمری را به همراه دارد که به تمام دسته‌های محصول LED سود می‌رساند.