دیتاشیت لامپ LED 383-2SYGC/S530-E2 - زرد سبز درخشان - 20mA - 320mcd - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند، مشخصات فنی یک لامپ LED زرد سبز درخشان با روشنایی بالا را ارائه می‌دهد. این قطعه با استفاده از فناوری چیپ AlGaInP طراحی شده که در رزین شفاف آبی کپسوله شده است و عملکردی قابل اطمینان برای کاربردهای الکترونیکی متنوعی که نیاز به نور نشانگر واضح و زنده دارند، فراهم می‌کند.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• روشنایی بالا:این سری به‌طور ویژه برای کاربردهایی که نیازمند شدت نور برتر هستند، طراحی شده است.
• مطابقت زیست‌محیطی:محصول عاری از سرب بوده و با استانداردهای RoHS، EU REACH و Halogen-Free (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) مطابقت دارد.
• گزینه‌های بسته‌بندی:در قالب نوار و قرقره برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است.
• انتخاب زاویه دید:با زوایای دید مختلف برای تطبیق با نیازهای کاربردی گوناگون ارائه می‌شود.
• طراحی مستحکم:برای عملکردی قابل اطمینان و با دوام ساخته شده است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای نور پس‌زمینه و نشانگر وضعیت در طیف وسیعی از لوازم الکترونیکی مصرفی و کامپیوتری مناسب است، از جمله:

• تلویزیون‌ها
• مانیتورهای کامپیوتر
• تلفن‌ها
• لوازم جانبی عمومی کامپیوتر

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

مقادیر زیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. تمامی مقادیر در دمای محیط (Ta) برابر با 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

پارامتر	نماد	مقدار مجاز	واحد
جریان مستقیم پیوسته	IF	25	mA
جریان مستقیم پیک (چرخه کاری 1/10 @ 1KHz)	IFP	60	mA
ولتاژ معکوس	VR	5	V
توان تلف شده	Pd	60	mW
دمای کاری	Topr	40- تا 85+	°C
دمای نگهداری	Tstg	40- تا 100+	°C
دمای لحیم‌کاری	Tsol	260 (به مدت 5 ثانیه)	°C

ملاحظه طراحی:مقدار مجاز جریان مستقیم پیوسته 25mA یک پارامتر کلیدی برای طراحی مدار است. فراتر رفتن از این مقدار، حتی به‌طور لحظه‌ای، می‌تواند به‌طور قابل توجهی عمر LED را کاهش دهد یا باعث خرابی فوری شود. مقدار مجاز جریان پیک امکان پالس‌های کوتاه را فراهم می‌کند که در کاربردهای نمایشگر مالتی‌پلکس مفید است، اما چرخه کاری و فرکانس باید به‌طور دقیق رعایت شوند.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

این‌ها پارامترهای عملکردی متداول هستند که تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C, IF=20mA مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد) اندازه‌گیری شده‌اند.

پارامتر	نماد	Min.	Typ.	Max.	واحد	شرایط
شدت نور	Iv	160	320	--	mcd	IF=20mA
زاویه دید (2θ1/2)	--	--	10	--	deg	IF=20mA
طول موج پیک	λp	--	575	--	nm	IF=20mA
طول موج غالب	λd	--	573	--	nm	IF=20mA
پهنای باند طیف	Δλ	--	20	--	nm	IF=20mA
ولتاژ مستقیم	VF	1.7	2.0	2.4	V	IF=20mA
جریان معکوس	IR	--	--	10	μA	VR=5V

تحلیل پارامترها:

• شدت نور (320 mcd متداول):این نشان‌دهنده خروجی روشنی است که برای نشانگرهای قابل مشاهده در نور روز مناسب است. بازه گسترده حداقل-متداول نشان‌دهنده فرآیند دسته‌بندی (بینینگ) است؛ طراحان باید از مقدار حداقل برای محاسبات روشنایی در بدترین حالت استفاده کنند.
• زاویه دید (10° متداول):یک زاویه دید بسیار باریک. این LED برای نور متمرکز و جهت‌دار طراحی شده است، نه برای روشنایی ناحیه گسترده، که آن را برای نشانگرهای پنلی که نور باید عمدتاً از جلو قابل مشاهده باشد، ایده‌آل می‌کند.
• ولتاژ مستقیم (2.0V متداول):یک ولتاژ مستقیم نسبتاً پایین برای یک LED از جنس AlGaInP، که به کاهش مصرف توان و بار حرارتی کمک می‌کند. مقاومت محدودکننده جریان مدار باید بر اساس حداکثر VF (2.4V) محاسبه شود تا اطمینان حاصل شود که جریان تحت هیچ شرایطی از مقدار مجاز مطلق فراتر نمی‌رود.
• طول موج‌ها (~573-575 nm):این رنگ را به‌طور قطعی در ناحیه زرد سبز درخشان طیف قرار می‌دهد، که برای چشم انسان بسیار قابل درک است.

توجه به عدم قطعیت اندازه‌گیری: شدت نور (±10%)، طول موج غالب (±1.0nm)، ولتاژ مستقیم (±0.1V).

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که برای درک رفتار LED تحت شرایط غیراستاندارد حیاتی هستند.

3.1 شدت نسبی در برابر طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد. پیک متداول در 575nm با پهنای باند طیفی (FWHM) 20nm است که رنگ زرد سبز اشباع شده با حداقل گسترش به رنگ‌های مجاور را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌داری

توزیع فضایی نور را نشان می‌دهد که با زاویه دید 10 درجه مرتبط است. الگو شدت بالا در 0° (روی محور) با افت سریع را نشان می‌دهد که مشخصه یک LED با پرتو باریک است.

3.3 جریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این نمودار برای طراحی درایور ضروری است. رابطه نمایی بین ولتاژ و جریان را نشان می‌دهد. یک افزایش کوچک در ولتاژ فراتر از مقدار متداول 2.0V می‌تواند منجر به افزایش زیاد و بالقوه مخرب در جریان شود که ضرورت استفاده از یک درایور جریان ثابت یا یک مقاومت سری با اندازه مناسب را برجسته می‌کند.

3.4 شدت نسبی در برابر جریان مستقیم

وابستگی خروجی نور به جریان درایو را نشان می‌دهد. در حالی که خروجی با جریان افزایش می‌یابد، این رابطه کاملاً خطی نیست و بازده معمولاً در جریان‌های بالاتر به دلیل افزایش تولید گرما کاهش می‌یابد.

3.5 منحنی‌های عملکرد حرارتی

شدت نسبی در برابر دمای محیط:نشان می‌دهد که خروجی نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این کاهش رتبه حرارتی باید در کاربردهایی با دمای محیط بالا در نظر گرفته شود.جریان مستقیم در برابر دمای محیط:تحت شرایط ولتاژ ثابت، جریان مستقیم به دلیل ضریب دمای منفی ولتاژ مستقیم دیود با دما تغییر می‌کند. این موضوع نیاز به تنظیم جریان را تقویت می‌کند.

4. اطلاعات مکانیکی و پکیج

4.1 ابعاد پکیج

این LED دارای یک پکیج استاندارد با پایه‌های شعاعی (که اغلب به عنوان پکیج "3mm" یا "T1" شناخته می‌شود) است. نکات ابعادی کلیدی از نقشه شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) هستند.
• ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5mm (0.059 اینچ) باشد.
• تلرانس استاندارد ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.

نقشه ابعادی اندازه‌گیری‌های حیاتی برای طراحی جای پایه PCB، از جمله فاصله پایه‌ها، قطر بدنه و ارتفاع کلی را برای اطمینان از تناسب و تراز مناسب در حین مونتاژ ارائه می‌دهد.

4.2 شناسایی قطبیت

پایه بلندتر معمولاً نشان‌دهنده آند (مثبت) است. باید به نمودار دیتاشیت برای تأیید علامت‌گذاری قطبیت خاص مراجعه کرد، که اغلب با یک نقطه صاف روی لنز LED یا یک شکاف در فلنج نزدیک پایه کاتد نشان داده می‌شود.

5. دستورالعمل‌های مونتاژ، نگهداری و قابلیت اطمینان

5.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3mm از پایه حباب اپوکسی خم کنید.
• فرم‌دهی راقبل از soldering.
• اجتناب از اعمال تنش به پکیج. تنش می‌تواند اپوکسی را ترک دهد یا اتصالات سیم داخلی را آسیب بزند.
• پایه‌ها را در دمای اتاق برش دهید.
• اطمینان حاصل کنید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED تراز هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 شرایط نگهداری

• توصیه شده: ≤30°C و ≤70% رطوبت نسبی.
• عمر نگهداری پس از ارسال: 3 ماه تحت شرایط توصیه شده.
• برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال): از یک ظرف درب‌سته با اتمسفر نیتروژن و ماده رطوبت‌گیر استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

5.3 دستورالعمل‌های لحیم‌کاری

قانون حیاتی:حداقل فاصله 3mm از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید.

فرآیند	پارامتر	محدودیت
لحیم‌کاری دستی	دمای نوک هویه	حداکثر 300°C (حداکثر 30W)
	زمان لحیم‌کاری	حداکثر 3 ثانیه
	فاصله تا حباب	حداقل 3mm
لحیم‌کاری غوطه‌وری (موج)	دمای پیش‌گرم	حداکثر 100°C (حداکثر 60 ثانیه)
	دمای حمام و زمان	حداکثر 260°C، حداکثر 5 ثانیه
	فاصله تا حباب	حداقل 3mm
	خنک‌سازی	از خنک‌سازی با نرخ سریع استفاده نکنید.

نکات اضافی لحیم‌کاری:

• از اعمال تنش مکانیکی روی پایه‌ها در زمانی که LED داغ است اجتناب کنید.
• لحیم‌کاری غوطه‌وری/دستی را بیش از یک بار انجام ندهید.
• LED را تا زمانی که به دمای اتاق خنک شود، از ضربه/لرزش محافظت کنید.
• همیشه از کمترین دمای ممکن که به یک اتصال لحیم قابل اطمینان منجر می‌شود، استفاده کنید.

5.4 تمیزکاری

• در صورت لزوم، فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• در دمای اتاق خشک کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنیدمگر اینکه کاملاً ضروری باشد و تنها پس از آزمایش پیش‌تایید کامل، زیرا می‌تواند ساختار داخلی را آسیب بزند.

5.5 مدیریت حرارتی

تخلیه گرما باید در مرحله طراحی کاربرد در نظر گرفته شود. اگرچه این یک قطعه کم‌توان است، اما کارکرد در یا نزدیک جریان حداکثر در دمای محیط بالا نیازمند کاهش رتبه جریان برای حفظ قابلیت اطمینان و جلوگیری از کاهش شتاب‌دار لومن است. چیدمان مناسب PCB برای تخلیه گرما از پایه‌ها توصیه می‌شود.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و آسیب رطوبتی جلوگیری شود:

1. بسته‌بندی اولیه:کیسه‌های ضد استاتیک.
2. بسته‌بندی ثانویه:کارتن‌های داخلی حاوی چندین کیسه.
3. بسته‌بندی سوم:کارتن‌های بیرونی حاوی چندین کارتن داخلی.

مقادیر بسته‌بندی:

• 200 تا 500 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک.
• 4 کیسه در هر کارتن داخلی.
• 10 کارتن داخلی در هر کارتن بیرونی.

6.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات زیر برای ردیابی و شناسایی هستند:

• CPN:شماره تولید مشتری
• P/N:شماره تولید (شماره قطعه دستگاه)
• QTY:مقدار بسته‌بندی
• CAT:رده‌ها (دسته‌بندی عملکرد)
• HUE:طول موج غالب
• REF:ولتاژ مستقیم
• LOT No:شماره دسته برای ردیابی

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربردی متداول

متداول‌ترین روش درایو، استفاده از یک مقاومت سری است. مقدار مقاومت (R) با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (V_supply - VF_LED) / I_LED.مثال:برای یک منبع تغذیه 5V، با استفاده از حداکثر VF برابر 2.4V و جریان مطلوب 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 اهم. یک مقاومت استاندارد 130Ω یا مقدار بالاتر بعدی (مثلاً 150Ω) استفاده می‌شود. رتبه توان مقاومت باید حداقل P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052W باشد، بنابراین یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) کافی است.

7.2 ملاحظات طراحی

• تنظیم جریان:برای روشنایی یکنواخت، به ویژه با ولتاژ منبع تغذیه متغیر یا در محیط‌های با نوسان دمایی، استفاده از یک درایور جریان ثابت به جای یک مقاومت ساده را در نظر بگیرید.
• محافظت در برابر ولتاژ معکوس:حداکثر ولتاژ معکوس تنها 5V است. اگر هرگونه احتمال بایاس معکوس وجود دارد (مثلاً در مدارهای AC یا با بارهای القایی)، استفاده از یک دیود محافظ موازی با LED (کاتد به آند) اجباری است.
• زاویه دید:زاویه دید 10 درجه این LED را برای نشانگرهای نصب شده روی پنل که نور باید به سمت کاربر هدایت شود، ایده‌آل می‌کند. برای روشنایی ناحیه یا نورپردازی با زاویه باز کمتر مناسب است.
• گرما در فضاهای بسته:هنگام نصب پشت یک پنل یا در یک محفظه بسته، دمای محیط اطراف LED ممکن است بالاتر از محیط کلی باشد که نیازمند کاهش بیشتر رتبه جریان است.

8. معرفی فناوری و اصول عملکرد

این LED از یک چیپ نیمه‌هادیAlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید)استفاده می‌کند. این سیستم ماده به‌طور ویژه برای تولید نور در نواحی زرد، نارنجی، قرمز و سبز طیف مرئی کارآمد است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال نیمه‌هادی بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص لایه‌های AlGaInP انرژی گاف نواری و در نتیجه طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعیین می‌کند - در این مورد، زرد سبز درخشان در حدود 573-575 نانومتر. لنز رزین اپوکسی شفاف آبی برای محافظت از چیپ، شکل‌دهی خروجی نور به یک پرتو باریک و افزایش استخراج نور از نیمه‌هادی عمل می‌کند.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

9.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (λp, 575nm)طول موجی است که در آن طیف انتشار دارای حداکثر شدت است.طول موج غالب (λd, 573nm)طول موج تک‌رنگ نور تک‌رنگی است که با رنگ درک شده LED در مقایسه با یک منبع نور سفید استاندارد مطابقت دارد. برای یک رنگ اشباع شده مانند این زرد سبز، آن‌ها بسیار نزدیک هستند، اما طول موج غالب برای مشخصه‌سازی رنگ مرتبط‌تر است.

9.2 آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 3.3 ولت راه‌اندازی کنم؟

بله، اما باید از یک مقاومت سری محدودکننده جریان استفاده کنید. با استفاده از VF متداول 2.0V و هدف 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 اهم. همیشه برای یک طراحی ایمن با استفاده از حداکثر VF (2.4V) محاسبه کنید: R_min = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 اهم. یک مقاومت بین 45Ω و 65Ω کار خواهد کرد، با مقدار بالاتر که حاشیه ایمنی در برابر جریان بیش از حد فراهم می‌کند.

9.3 چرا عمر نگهداری به 3 ماه محدود شده است؟

ماده بسته‌بندی اپوکسی می‌تواند رطوبت را از اتمسفر جذب کند. در طول لحیم‌کاری دمای بالای بعدی، این رطوبت به دام افتاده می‌تواند به سرعت منبسط شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی ("پاپ کورن شدن") شود. محدودیت 3 ماهه بر اساس نگهداری تحت شرایط کنترل شده (≤30°C/70%RH) فرض شده است. برای نگهداری طولانی‌تر، گزینه بسته‌بندی شده با نیتروژن رطوبت و اکسیژن را حذف کرده و از تخریب جلوگیری می‌کند.

9.4 آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟

برای کارکرد در یا زیر جریان متداول 20mA در دمای محیط نرمال، یک هیت‌سینک اختصاصی برای خود LED مورد نیاز نیست. با این حال، مدیریت حرارتی خوب PCB همیشه برای قابلیت اطمینان بلندمدت مفید است. پایه‌ها مسیر حرارتی اصلی را فراهم می‌کنند، بنابراین اطمینان از لحیم شدن آن‌ها به ناحیه مس کافی روی PCB به تخلیه گرما کمک خواهد کرد.