مشخصات فنی LED 383-2SYGD/S530-E2 - زرد سبز روشن - 20mA - 2.0V - سند فنی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل یک LED با نور زرد-سبز روشن و پرنور را ارائه می‌دهد. این قطعه متعلق به سری محصولاتی است که به‌طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده‌اند که خروجی نوری برجسته و قابلیت اطمینان بالا را طلب می‌کنند. این LED از فناوری تراشه AlGaInP استفاده می‌کند و در رزین پخش‌کننده سبز رنگ کپسوله شده است که نور زرد-سبز منحصربه‌فرد و زنده‌ای ساطع می‌کند.

مزایای اصلی این LED شامل ساختار مستحکم، انطباق با مقررات اصلی زیست‌محیطی (RoHS, REACH, بدون هالوژن) و ارائه گزینه‌های بسته‌بندی متنوع (مانند ریلی نوارپیچ) برای پشتیبانی از مونتاژ خودکار است. این LED برای یکپارچه‌سازی در انواع محصولات الکترونیکی مصرفی و صنعتی که نیاز به روشنایی نشانگر پایدار و روشن دارند، طراحی شده است.

بازار هدف شامل سازندگان پنل‌های نمایشگر، تجهیزات ارتباطی و دستگاه‌های محاسباتی می‌شود، حوزه‌هایی که نیازهای بالایی به قابلیت اطمینان قطعات و عملکرد نوری دارند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

مقادیر حداکثر مطلق، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که ممکن است منجر به آسیب دائمی قطعه شوند. اینها شرایط کاری توصیه‌شده نیستند.

• جریان مستقیم پیوسته (IF):25 mA. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور مداوم به LED اعمال کرد.
• جریان اوج رو به جلو (IFP):60 میلی‌آمپر. این مقدار نامی جریان پالسی (چرخه کاری 1/10، 1 کیلوهرتز) امکان کار با شدت بالا در مدت زمان کوتاه را فراهم می‌کند و برای مالتی‌پلکسینگ یا افکت‌های استروبوسکوپی مناسب است.
• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. تجاوز این ولتاژ در بایاس معکوس ممکن است منجر به شکست پیوند شود.
• اتلاف توان (Pd):60 میلی‌وات. حداکثر توانی که بسته می‌تواند به صورت گرما تلف کند، با فرمول VF * IF محاسبه می‌شود.
• دمای کار و ذخیره‌سازی:محدوده از ۴۰- درجه سلسیوس تا ۸۵+ درجه سلسیوس (کاری) و از ۴۰- درجه سلسیوس تا ۱۰۰+ درجه سلسیوس (ذخیره‌سازی). این محدوده گسترده، عملکرد در محیط‌های سخت را تضمین می‌کند.
• دمای لحیم‌کاری (Tsol):۲۶۰ درجه سلسیوس به مدت ۵ ثانیه. این امر تحمل پروفیل دمای لحیم‌کاری بازجریانی را تعریف می‌کند.

2.2 ویژگی‌های نوری-الکتریکی

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد Ta=25°C و IF=20mA اندازه‌گیری شده‌اند و داده‌های عملکرد مبنا را ارائه می‌دهند.

• شدت نور (Iv):40 (حداقل)، 80 (مقدار معمول) mcd. این مقدار، روشنایی درک‌شده LED توسط چشم انسان را مشخص می‌کند. مقدار معمول 80 mcd نشان‌دهنده آن است که خروجی روشنایی آن برای کاربردهای نشانگر مناسب است.
• زاویه دید (2θ1/2):25° (مقدار معمول). این زاویه دید باریک، خروجی نور را در یک پرتو جهت‌دار متمرکز می‌کند که برای کاربردهایی که نیاز به نقطه نور متمرکز دارند بسیار ایده‌آل است.
• طول موج پیک (λp):575 نانومتر (مقدار معمول). طول موجی که در آن شدت تابش طیفی حداکثر است.
• طول موج غالب (λd):۵۷۳ نانومتر (مقدار معمول). طول موج منفرد درک‌شده توسط چشم انسان که "سبز-زرد روشن" را تعریف می‌کند.
• پهنای باند تابش طیفی (Δλ):۲۰ نانومتر (مقدار معمول). محدوده طول موج‌های منتشرشده که نشان‌دهنده خلوص نسبی رنگ است.
• ولتاژ مستقیم (VF):1.7 (حداقل)، 2.0 (مقدار معمول)، 2.4 (حداکثر) ولت. افت ولتاژ دو سر LED هنگام کار در جریان 20mA. این برای طراحی مدار و محاسبه مقاومت محدودکننده جریان حیاتی است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 μA در VR=5V. جریان نشتی در بایاس معکوس را مشخص می‌کند.

پارامترهای کلیدی عدم قطعیت اندازه‌گیری را ارائه می‌دهند: شدت نور (۱۰%±)، طول موج اصلی (۱.۰ نانومتر±) و ولتاژ مستقیم (۰.۱ ولت±) که برای کنترل کیفیت و تحلیل حاشیه طراحی مهم است.

3. تحلیل منحنی عملکرد

دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه است که رفتار دستگاه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهد. این برای درک عملکرد فراتر از نقاط تست استاندارد حیاتی است.

3.1 منحنی رابطه شدت نسبی و طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد. قله در حدود 575 nm متمرکز است، پهنای باند معمولی (FWHM) 20 nm است که نقطه مختصات زرد-سبز را تأیید می‌کند. شکل آن مشخصه ماده نیمه‌هادی AlGaInP است.

3.2 نمودار جهت‌گیری

الگوی تابش به‌طور بصری یک زاویه دید 25 درجه را نشان می‌دهد. شدت در 0 درجه (روی محور) حداکثر است و در حدود 12.5± درجه خارج از محور به نصف کاهش می‌یابد، که زاویه 2θ1/2 را تعریف می‌کند.

3.3 منحنی رابطه جریان مستقیم با ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

این نمودار رابطه نمایی بین جریان (I) و ولتاژ (V) دیود را نشان می‌دهد. این منحنی به طراح اجازه می‌دهد تا VF را در جریان‌های غیر از 20mA تعیین کند. در این نمودار می‌توان VF معمول 2.0 ولت در 20mA را مشاهده کرد.

3.4 منحنی رابطه شدت نسبی با جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که در محدوده کاری، خروجی نوری (شدت) تقریباً رابطه‌ای خطی با جریان مستقیم دارد. تأیید می‌کند که راه‌اندازی LED در حداکثر جریان پیوسته (25mA) در مقایسه با جریان آزمایشی 20mA، روشنایی بیشتری تولید خواهد کرد.

3.5 منحنی عملکرد حرارتی

دو نمودار کلیدی، عملکرد را به دمای محیط (Ta) مرتبط می‌سازند:رابطه قدرت نسبی با دمای محیط:کاهش خروجی نوری با افزایش دما را نشان می‌دهد. این کاهش برای کاربردها در محیط‌های با دمای بالا حیاتی است؛ LEDها در دماهای بالا کمنورتر می‌شوند.رابطه جریان مستقیم با دمای محیط:نشان می‌دهد که چگونه ولتاژ مستقیم (VF) در جریان معین با دما تغییر می‌کند. معمولاً VF LED دارای ضریب دمایی منفی است، به این معنی که با افزایش دما کمی کاهش می‌یابد.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته‌بندی

نقشه‌های مکانیکی ابعاد کلیدی برای طراحی پد PCB و مونتاژ ارائه می‌دهند. مشخصات کلیدی شامل موارد زیر است:

4.2 شناسایی قطبیت

پایه کاتد (منفی) معمولاً توسط یک سطح صاف روی لنز LED، پایه کوتاه‌تر یا علامت روی بسته‌بندی نشان داده می‌شود. رعایت قطبیت صحیح در هنگام نصب الزامی است تا از آسیب ناشی از بایاس معکوس جلوگیری شود.

5. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

عملکرد صحیح برای قابلیت اطمینان حیاتی است. دستورالعمل‌های مفصل ارائه شده است:

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خم کردن پایه‌ها در فاصله‌ای حداقل 3 میلی‌متر از بدنه اپوکسی LED.
• انجام شکل‌دهیپیش از این soldering.
• از اعمال تنش بر روی بسته‌بندی خودداری کنید؛ تنش ممکن است باعث ترک خوردن اپوکسی یا آسیب به تراشه شود.
• برش پایه‌ها در دمای اتاق.
• اطمینان حاصل کنید که سوراخ‌های PCB به طور کامل با پایه‌های LED تراز شده‌اند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 ذخیره‌سازی

• در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. در این شرایط، مدت زمان ماندگاری 3 ماه است.
• برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر (حداکثر 1 سال)، از ظرف درب‌سته حاوی نیتروژن و ماده خشک‌کن استفاده کنید.
• از تغییر ناگهانی دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تراکم رطوبت خودداری کنید.

5.3 فرآیند جوشکاری

قوانین عمومی:حداقل فاصله بین نقطه جوش و LED اپوکسی را 3 میلی‌متر حفظ کنید.

لحیم‌کاری دستی:- دمای نوک هویه: حداکثر 300 درجه سانتی‌گراد (برای هویه حداکثر 30 وات مناسب است).

Wave Soldering/Dip Soldering:- دمای پیش‌گرم: حداکثر ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد (حداکثر ۶۰ ثانیه).

ملاحظات کلیدی:- در مرحله دمای بالا از اعمال تنش به پایه‌ها خودداری کنید.

5.4 تمیزکاری

• در صورت لزوم، تنها در دمای اتاق و با استفاده از ایزوپروپیل الکل به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• در دمای اتاق خشک شود.
• از تمیز کردن اولتراسونیک خودداری کنید مگر اینکه کاملاً ضروری و از پیش تأیید شده باشد، زیرا ممکن است به تراشه LED یا سیمهای اتصال آسیب برساند.

5.5 مدیریت حرارتی

طراحی حرارتی مؤثر برای افزایش طول عمر و حفظ عملکرد حیاتی است.

5.6 محافظت در برابر ESD (تخلیه الکترواستاتیک)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک و موج‌های ولتاژ حساس هستند که می‌توانند به تراشه نیمه‌هادی آسیب برسانند. در تمام مراحل مونتاژ و عملیات باید اقدامات احتیاطی استاندارد عملیات ESD رعایت شود. از میز کار زمین‌شده، مچ‌بند و ظروف رسانا استفاده کنید.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

بسته‌بندی LED به گونه‌ای طراحی شده است که در طول حمل‌ونقل و جابجایی محافظت را تضمین کند:بسته‌بندی سطح اول:کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن (حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیسه).بسته‌بندی ثانویه:5 کیسه در یک جعبه داخلی قرار می‌گیرد.بسته‌بندی ثالث:10 جعبه داخلی در یک کارتن اصلی خارجی بسته‌بندی می‌شوند. این بسته‌بندی چندلایه از رطوبت، الکتریسیته ساکن و آسیب‌های فیزیکی جلوگیری می‌کند.

6.2 توضیحات برچسب

برچسب روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات کلیدی برای ردیابی و شناسایی است:CPN:شماره تولید مشتری.P/N:شماره تولید سازنده (مثلاً، 383-2SYGD/S530-E2).تعداد:تعداد بسته‌بندی.CAT:سطح شدت روشنایی / درجه‌بندی.HUE:سطح طول موج اصلی / درجه‌بندی.REF:سطح/درجه‌بندی ولتاژ مستقیم.LOT No:شماره سری تولید، برای ردیابی.

7. توصیه‌های کاربردی

7.1 سناریوهای کاربردی متداول

همانطور که در مشخصات فنی ذکر شده است، این LED مناسب است برای:تلویزیون و مانیتور:به عنوان چراغ نشانگر وضعیت، نور پسزمینه دکمهها یا روشنایی تزئینی استفاده میشود.تلفن:چراغ وضعیت تماس، چراغ انتظار پیام یا نور پس‌زمینه صفحه‌کلید.رایانه:چراغ نشانگر برق، چراغ فعالیت هارددیسک یا تزئینات روی لوازم جانبی. روشنایی بالا و قابلیت اطمینان آن، انتخاب ایده‌آلی برای محصولات الکترونیکی مصرفی می‌سازد که طول عمر طولانی و رنگ یکنواخت در آنها اهمیت دارد.

7.2 ملاحظات طراحی

• محدودیت جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن جریان مستقیم به مقدار مورد نظر (مثلاً 20mA) استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از فرمول R = (ولتاژ منبع - VF) / IF محاسبه کنید.
• طراحی حرارتی:در صورت کار در نزدیکی مقادیر حداکثر مجاز یا دمای محیط بالا، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس PCB یا سایر اقدامات خنک‌کننده وجود دارد.
• طراحی نوری:زاویه دید 25 درجه پرتو متمرکز ارائه می‌دهد. برای روشنایی گسترده‌تر، استفاده از لنز پخش‌کننده یا انتخاب LED با زاویه دید بازتر را در نظر بگیرید.
• محافظت در برابر ESDدر کاربردهای حساس، افزودن دیودهای سرکوب‌کننده ولتاژ لحظه‌ای (TVS) یا سایر اقدامات محافظتی در مسیرهای LED را در نظر بگیرید.

8. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه این برگه مشخصات به تنهایی مقایسه مستقیم و کنار هم با سایر محصولات ارائه نمی‌دهد، اما می‌توان ویژگی‌های کلیدی تمایزدهنده این LED را استنباط کرد:فناوری تراشه:使用AlGaInP（磷化铝镓铟），该材料在黄、橙、红光谱区域以高效率著称，而InGaN则用于蓝光和绿光。环保合规：完全符合RoHS、REACH和无卤素标准（溴<900ppm，氯<900ppm，溴+氯<1500ppm），这对于面向法规严格的全球市场的产品是一个显著优势。 -زاویه دید باریک:25°视角比许多标准LED（通常为30-60°）更窄，提供了更定向的光输出，适用于特定的指示应用。详细操作指南：راهنمای جامع در مورد لحیم‌کاری، ذخیره‌سازی و ESD فراتر از مشخصات پایه است و نشان می‌دهد طراحی بر قابلیت اطمینان و قابلیت ساخت تمرکز دارد.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: برای راه‌اندازی این LED با منبع تغذیه 5V و جریان 20mA، مقدار مقاومت مورد نیاز چقدر است؟A1: با استفاده از VF معمولی 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 اهم. از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد استفاده کنید (مثلاً 150Ω یا 160Ω). همیشه برای اطمینان از محدودیت جریان کافی در بدترین شرایط، با حداکثر VF (2.4V) محاسبه کنید: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 اهم.

Q2: آیا می‌توانم این LED را در حداکثر جریان پیوسته 25mA آن راه‌اندازی کنم؟A2: بله، اما باید اطمینان حاصل کنید که خنک‌سازی مناسب وجود دارد. شدت نور بیشتر از حالت 20mA خواهد بود (به منحنی شدت نسبی در مقابل جریان مراجعه کنید)، اما ولتاژ مستقیم نیز کمی بالاتر خواهد بود و دستگاه در دمای بالاتری کار می‌کند. ممکن است در دمای محیط بالا نیاز به کاهش ظرفیت (دریتینگ) داشته باشد.

Q3: طول موج اصلی 573nm است. آیا رنگ تمام واحدها کاملاً یکسان خواهد بود؟A3: خیر. 573 نانومتر یک مقدار معمول است. تلرانس‌های ساخت وجود دارند و LEDها معمولاً بر اساس درجه‌بندی HUE دسته‌بندی می‌شوند. عدم قطعیت اندازه‌گیری ±1.0 نانومتر است. برای حفظ یکنواختی رنگ بین چندین LED در یک محصول، واحدهایی از یک دسته‌بندی HUE یکسان را مشخص یا انتخاب کنید.

Q4: چرا فاصله لحیم‌کاری (3 میلی‌متر از لامپ) اینقدر مهم است؟A4: این کار از انتقال گرمای بیش از حد در طول پایه‌ها به بدنه اپوکسی لامپ در حین فرآیند لحیم‌کاری جلوگیری می‌کند. گرمای بیش از حد می‌تواند باعث تنش حرارتی، ترک خوردن اپوکسی، تخریب اتصال داخلی تراشه یا تغییر رنگ لنز شود که همه اینها منجر به کاهش خروجی نور می‌گردد.

10. نمونه‌های طراحی و استفاده عملی

موردکاوی: طراحی پنل نشانگر وضعیت برای روتر شبکهطراح نیاز دارد چندین LED وضعیت روشن و قابل اعتماد (برق، اینترنت، Wi-Fi، پورت‌های LAN) را بر روی روتری نصب کند که در محیط‌های خانگی متنوعی استفاده می‌شود.دلیل انتخاب:این LED سبز-زرد روشن به دلیل شدت معمولی بالای آن (80 mcd) انتخاب شده است که حتی در اتاق‌های پرنور نیز قابلیت مشاهده را تضمین می‌کند. مطابقت آن با مقررات زیستمحیطی برای بازار جهانی اجباری است. ارائه آن در قالب ریلی (Tape & Reel) از مونتاژ PCB خودکار در حجم انبوه پشتیبانی می‌کند.پیاده‌سازی:LED از طریق پین‌های GPIO میکروکنترلر اصلی و یک مقاومت سری با جریان ۱۸ میلی‌آمپر (کمی کمتر از نقطه تست ۲۰ میلی‌آمپر برای ایجاد حاشیه ایمنی) راه‌اندازی می‌شود. چیدمان PCB یک پد حرارتی کوچک متصل به صفحه زمین برای کمک به دفع حرارت فراهم می‌کند. زاویه دید ۲۵ درجه ایده‌آل است، زیرا LED در پشت سوراخ کوچک شفاف در پنل جلوی روتر نصب شده و برای هر حالت یک نقطه نوری واضح و روشن ایجاد می‌کند. پروفیل دمای لحیم‌کاری دقیق موجود در دیتاشیت در دستگاه‌های مونتاژ سطحی و کوره ریفلو برنامه‌ریزی شده تا فرآیند تولیدی با بازده بالا و قابل اطمینان تضمین شود.

11. مقدمه‌ای بر نحوه عملکرد

این LED بر اساس اصل الکترولومینسانس در پیوند p-n نیمه‌هادی کار می‌کند. ناحیه فعال از لایه‌های AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید) تشکیل شده است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیشتر از پتانسیل داخلی پیوند (حدود ۲.۰ ولت) اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال تزریق می‌شوند. در اینجا، آن‌ها ترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً با طول موج (رنگ) نور منتشرشده مطابقت دارد – در این مورد، زرد-سبز با طول موج تقریبی ۵۷۳-۵۷۵ نانومتر. پوشش رزینی پراکنده‌کننده سبز برای محافظت از تراشه نیمه‌هادی ظریف، شکل‌دهی الگوی تابش به زاویه دید ۲۵ درجه و پراکندگی جزئی نور برای بهبود یکنواختی دید استفاده می‌شود.

12. روندهای فناوری

فناوری LED به تکامل خود ادامه می‌دهد و روندهای کلی زیر بر این نوع قطعات تأثیر می‌گذارند:بهبود کارایی:بهبودهای مستمر در علم مواد و طراحی تراشه منجر به کارایی نوری بالاتر (تولید نور بیشتر به ازای هر وات انرژی) شده است که امکان ایجاد چراغ‌های نشانگر روشن‌تر یا مصرف انرژی کمتر را فراهم می‌کند.مینیاتوری‌سازی:تلاش برای ساخت دستگاه‌های الکترونیکی کوچک‌تر، نیازمند کاهش مداوم ابعاد بسته‌بندی LED در عین حفظ یا بهبود عملکرد نوری است.قابلیت اطمینان و طول عمر بهبودیافته:پیشرفت‌ها در مواد بسته‌بندی، روش‌های اتصال تراشه و فناوری فسفر (برای LEDهای سفید) به طور مداوم طول عمر عملیاتی و قابلیت اطمینان را در شرایط سخت افزایش می‌دهند.یکپارچه‌سازی هوشمند:گرایشی به سمت LEDهای مجهز به مدار مجتمع کنترل داخلی (مانند LEDهای RGB آدرس‌پذیر) وجود دارد، اما برای نشانگرهای ساده‌ای مانند این، تمرکز همچنان بر روی قطعات گسسته با کارایی بالا و مقرون به صرفه است.استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر محیط زیستی:انطباق با مقرراتی مانند RoHS و REACH اکنون به یک الزام پایه تبدیل شده است. مشخصه بدون هالوژن تأکید‌شده در این برگه مشخصات، بخشی از روند حذف مواد مضر از زنجیره تأمین الکترونیک است.