دیتاشیت لامپ LED 204-10SYGC/S530-E2 - گرد 5 میلی‌متری - ولتاژ 2.0 ولت - زرد سبز درخشان - 60 میلی‌وات - سند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

204-10SYGC/S530-E2 یک لامپ LED با روشنایی بالا و از نوع سوراخدار است که برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی قابل اعتماد و قوی دارند طراحی شده است. این دستگاه از تراشه نیمههادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید) برای تولید خروجی نور زرد سبز درخشان استفاده میکند. دستگاه در یک بستهبندی استاندارد 5 میلیمتری گرد و اپوکسی شفاف آبی قرار دارد که راهحلی فشرده و همهکاره برای کاربردهای مختلف نشانگر و نور پسزمینه ارائه میدهد.

این سری LED برای ارائه عملکرد یکنواخت با امکان انتخاب زاویه دید طراحی شده است. این محصول با استانداردهای اصلی زیستمحیطی و ایمنی، از جمله RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، مقررات EU REACH مطابقت دارد و به عنوان یک جزء بدون هالوژن تولید میشود که مناسب بودن آن را برای طراحیهای الکترونیکی مدرن با الزامات سختگیرانه مواد تضمین میکند.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این لامپ LED شامل شدت نور بالا، ساختار قابل اعتماد و انطباق گسترده با شرایط محیطی است. طراحی مستحکم آن، این محصول را برای کاربردهایی که قابلیت اطمینان بلندمدت در آنها حیاتی است، مناسب می‌سازد. این محصول بر روی نوار و قرقره (Tape and Reel) برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است که کارایی تولید را افزایش می‌دهد.

کاربردهای هدف این دستگاه عمدتاً در الکترونیک مصرفی و صنعتی است که به نشانگرهای واضح و روشن نیاز دارند. موارد استفاده معمول شامل نشانگرهای وضعیت، نور پس‌زمینه دکمه‌ها یا پنل‌ها و روشنایی عمومی در فضاهای فشرده است. مشخصات فنی آن، این محصول را به گزینه‌ای مناسب برای راه‌حل‌های روشنایی مقرون‌به‌صرفه و در عین حال قابل اعتماد تبدیل می‌کند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیری دقیق و عینی از پارامترهای فنی کلیدی مشخصشده در دیتاشیت ارائه میدهد. درک این مقادیر برای طراحی صحیح مدار و اطمینان از عملکرد LED در محدوده عملیاتی ایمن (SOA) آن حیاتی است.

2.1 Absolute Maximum Ratings

مقادیر حداکثر مطلق، محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. اینها شرایط عملیات عادی نیستند.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F): 25 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان مستقیمی است که می‌توان تحت شرایط محیطی مشخص (دمای محیط T_a=25 درجه سانتی‌گراد) به طور مداوم به LED اعمال کرد. تجاوز از این مقدار باعث تولید گرمای بیش از حد شده و ممکن است به اتصال نیمه‌هادی آسیب زده و طول عمر را کاهش دهد.
• جریان پیشروی پیک (I_FP): ۶۰ میلی‌آمپر. این مقدار برای عملکرد پالسی با چرخه کاری ۱/۱۰ در فرکانس ۱ کیلوهرتز اعمال می‌شود. این امکان دوره‌های کوتاه جریان بالاتر را فراهم می‌کند که می‌تواند برای دستیابی به روشنایی لحظه‌ای بالاتر در کاربردهای مالتی‌پلکس یا پالسی مفید باشد.
• ولتاژ معکوس (V_R): ۵ ولت. LED می‌تواند حداکثر ۵ ولت در جهت بایاس معکوس را تحمل کند. اعمال ولتاژ معکوس بالاتر می‌تواند باعث شکست پیوند و خرابی فاجعه‌بار شود. در صورت امکان وجود شرایط ولتاژ معکوس، طراحی‌های مدار باید شامل محافظت، مانند یک مقاومت سری یا دیود محافظ موازی باشد.
• اتلاف توان (P_d): 60 میلی‌وات. این حداکثر توان کل (V_F * I_F) است که بسته می‌تواند بدون تجاوز از حداکثر دمای اتصال خود تلف کند. برای رعایت این محدودیت، استفاده از هیت‌سینک مناسب یا کاهش جریان در دمای محیط بالاتر ضروری است.
• Operating & Storage Temperature: دستگاه برای کار در محدوده دمایی ۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتیگراد درجه‌بندی شده و می‌تواند در دمای ۴۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتیگراد نگهداری شود. این محدوده وسیع، عملکرد در محیط‌های خشن را تضمین می‌کند.
• دمای لحیم‌کاری: ۲۶۰ درجه سانتیگراد به مدت ۵ ثانیه. این مشخصه حرارتی حداکثری را تعریف می‌کند که LED می‌تواند در فرآیندهای لحیم‌کاری موجی یا دستی بدون آسیب به اتصالات داخلی یا لنز اپوکسی تحمل کند.

2.2 Electro-Optical Characteristics

این پارامترها که در جریان آزمایش استاندارد 20 میلی‌آمپر و دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده‌اند، عملکرد نوری و الکتریکی LED را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (I_v): 125 mcd (حداقل), 250 mcd (معمول). این مشخصه میزان نور مرئی منتشر شده در یک جهت معین را تعیین می‌کند. مقدار معمول 250 میلی‌کاندلا نشان‌دهنده خروجی درخشانی است که برای بسیاری از کاربردهای نشانگر مناسب است. مقدار حداقل تضمین‌شده 125 mcd است که برای یکنواختی طراحی حائز اهمیت می‌باشد.
• زاویه دید (2θ_1/2): 20° (Typ). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف شدت اوج (اندازه‌گیری شده در محور) می‌رسد. زاویه دید 20° نشان‌دهنده یک پرتو نسبتاً باریک است که نور را در جهت رو به جلو متمرکز می‌کند. این برای کاربردهایی که نیاز به یک منبع نور جهت‌دار دارند، نه روشنایی گسترده، ایده‌آل است.
• طول موج اوج (λ_p): 575 نانومتر (معمولی). این طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی نور ساطع شده حداکثر است. برای یک LED زرد سبز درخشان، این در منطقه زرد-سبز طیف مرئی قرار می‌گیرد.
• طول موج غالب (λ_d): 573 نانومتر (معمولی). این طول موج منفردی است که توسط چشم انسان درک شده و با رنگ نور LED مطابقت دارد. این پارامتر اصلی برای مشخص‌سازی رنگ است.
• ولتاژ مستقیم (V_F): 1.7 ولت (حداقل)، 2.0 ولت (معمولی)، 2.4 ولت (حداکثر) در I_F=20mA. این افت ولتاژ در سراسر LED هنگام بایاس مستقیم و عبور جریان است. مقدار معمول 2.0V برای محاسبه مقدار مقاومت محدودکننده جریان در یک مدار سری حیاتی است: R = (V_{منبع تغذیه} - V_F) / I_Fطراحی برای حداکثر V_F اطمینان از جریان کافی در تمام شرایط را فراهم می‌کند.
• جریان معکوس (I_R): 10 μA (حداکثر) در V_R=5V. این جریان نشتی کوچکی است که زمانی که دیود در محدوده حداکثر مجاز خود در بایاس معکوس قرار دارد، جاری می‌شود.

عدم قطعیت‌های اندازه‌گیری: برگه مشخصات، تلرانس‌های خاصی را برای اندازه‌گیری‌های کلیدی ذکر می‌کند: ±0.1V برای V_F, ±10% برای I_v, و ±1.0nm برای λ_dاین موارد باید در کاربردهای دقیق در نظر گرفته شوند.

3. تحلیل منحنی عملکرد

منحنی‌های مشخصه ارائه شده، بینش ارزشمندی در مورد رفتار LED تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند که برای طراحی سیستم مقاوم ضروری است.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع طیفی، خروجی نور را به عنوان تابعی از طول موج نشان می‌دهد. برای یک LED زرد-سبز مبتنی بر AlGaInP، طیف معمولاً یک قله منفرد و نسبتاً باریک است که حول طول موج غالب (معمولاً 573 نانومتر) متمرکز شده است. عرض کامل در نصف بیشینه (FWHM)، که با پهنای باند تابش طیفی (Δλ) معمولاً 20 نانومتر نشان داده می‌شود، خلوص رنگ را تعریف می‌کند. پهنای باند باریک‌تر نشان‌دهنده رنگی اشباع‌شده‌تر و خالص‌تر است.

3.2 الگوی جهت‌دهی

منحنی جهت‌گیری (یا الگوی تابش) نشان می‌دهد که شدت نور چگونه با زاویه نسبت به محور مرکزی تغییر می‌کند. برای یک LED با زاویه دید ۲۰ درجه، این منحنی کاهش شدیدی در شدت نور در خارج از حدود ±۱۰ درجه از مرکز نشان خواهد داد. این الگو تحت تأثیر شکل لنز اپوکسی و موقعیت چیپ در داخل پکیج قرار دارد.

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

این منحنی بنیادی رابطه نمایی بین جریان و ولتاژ در یک دیود نیمهرسانا را نشان میدهد. برای LEDها، ولتاژ "روشن‌شدن" یا "زانو" به وضوح قابل مشاهده است. کارکرد در ناحیه‌ای به میزان قابل توجهی بالاتر از این ولتاژ زانو، منجر به افزایش سریع جریان در ازای افزایش اندک ولتاژ می‌شود. این موضوع اهمیت حیاتی استفاده از یک مکانیسم محدودکننده جریان (که در مدارهای ساده تقریباً همیشه یک مقاومت سری است) را برجسته می‌سازد، به جای تلاش برای راه‌اندازی یک LED تنها با یک منبع ولتاژ ثابت.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نور (شدت نور) عموماً با جریان مستقیم متناسب است، اما این رابطه کاملاً خطی نیست، به ویژه در جریان‌های بالاتر. بازده (خروجی نور به ازای هر واحد ورودی الکتریکی) ممکن است در جریان‌های بسیار بالا به دلیل افزایش تولید گرما و سایر اثرات غیرایده‌ال کاهش یابد. کارکرد در محدوده جریان توصیه‌شده برای دستیابی به بازده بهینه و طول عمر بیشتر، حائز اهمیت است.

3.5 ویژگی‌های حرارتی

منحنی‌های Relative Intensity vs. Ambient Temperature و جریان مستقیم در مقابل دمای محیط برای مدیریت حرارتی حیاتی هستند.

• شدت در مقابل دما: به طور معمول، خروجی نوری یک LED با افزایش دمای پیوند کاهش می‌یابد. این منحنی میزان این کاهش را کمّی می‌کند. برای عملکرد قابل اطمینان در محیط‌های با دمای بالا، ممکن است لازم باشد جریان درایو کاهش یابد تا این افت بازده جبران شده و از فرار حرارتی جلوگیری شود.
• ولتاژ مستقیم در مقابل دما: ولتاژ پیش‌روی یک LED دارای ضریب دمایی منفی است؛ با افزایش دما کاهش می‌یابد. این موضوع می‌تواند پیامدهایی برای مدارهای درایو با ولتاژ ثابت داشته باشد، زیرا V پایین‌تر_F در دمای بالا در صورت عدم تنظیم مناسب می‌تواند منجر به افزایش جریان شود.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته‌بندی

LED در یک بسته‌بندی استاندارد 5 میلی‌متری گرد با پایه‌های شعاعی قرار دارد. نکات کلیدی ابعادی از دیتاشیت شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند.
• ارتفاع فلنج (لبه در پایه گنبد) باید کمتر از 1.5 میلی‌متر (0.059 اینچ) باشد. این موضوع برای ایجاد فاصله آزاد در هنگام نصب روی PCB مهم است.
• تلرانس عمومی برای ابعاد نامشخص ±0.25 میلی‌متر است که برای این نوع قطعه استاندارد می‌باشد.

نقشه ابعادی، اندازه‌های دقیقی برای فاصله پایه‌ها، قطر بدنه، ارتفاع لنز و طول و قطر پایه‌ها ارائه می‌دهد. این موارد برای طراحی جای پایه PCB حیاتی هستند و اطمینان می‌دهند که قطعه به درستی در سوراخ‌های نصب قرار گرفته و لنز نسبت به پنل یا دیفیوزر در موقعیت صحیحی قرار می‌گیرد.

4.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای با پایه‌های شعاعی، کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لبه فلنج پلاستیکی و/یا توسط طول کوتاه‌تر پایه شناسایی می‌شود. نمودار دیتاشیت باید به وضوح نشان دهد که کدام پایه کاتد است (معمولاً پایه‌ای که با لبه صاف علامت‌گذاری شده است). قطبیت صحیح برای عملکرد دستگاه ضروری است.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

رعایت این دستورالعمل‌ها برای اطمینان از قابلیت اطمینان و طول عمر LED پس از مونتاژ بسیار حائز اهمیت است.

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خمش باید در نقطه‌ای حداقل ۳ میلی‌متر از پایه‌ی حباب اپوکسی انجام شود تا از انتقال تنش به اتصالات سیمی داخلی جلوگیری گردد.
• شکل‌دهی باید انجام شود قبل از لحیم‌کاری، در حالی که پایه‌ها و بسته در دمای اتاق هستند.
• تنش بیش از حد در حین شکل‌دهی می‌تواند اپوکسی را ترک دهد یا اتصال داخلی دای را آسیب برساند.
• سوراخ‌های PCB باید کاملاً با پایه‌های LED تراز شوند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 فرآیند لحیم‌کاری

دیتاشیت توصیه‌های خاصی برای هر دو روش لحیم‌کاری دستی و غوطه‌وری ارائه می‌دهد:

• لحیم‌کاری دستی: حداکثر دمای نوک هویه ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد (برای هویه حداکثر ۳۰ وات)، حداکثر زمان لحیم‌کاری برای هر پایه ۳ ثانیه. حداقل فاصله ۳ میلی‌متر از نقطه لحیم تا بدنه اپوکسی رعایت شود.
• لحیم‌کاری غوطه‌وری (موجی): حداکثر دمای پیش‌گرمایش ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد برای حداکثر ۶۰ ثانیه. حداکثر دمای حمام قلع ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد برای حداکثر زمان غوطه‌وری ۵ ثانیه. مجدداً، فاصله ۳ میلی‌متری از حباب را حفظ کنید.
• نمودار پروفایل لحیم‌کاری توصیه شده معمولاً افزایش تدریجی دما، زمان کنترل شده بالاتر از نقطه ذوب و خنک‌سازی کنترل شده را نشان می‌دهد. باید از چرخه‌های حرارتی سریع اجتناب کرد.
• قانون حیاتی: لحیم‌کاری غوطه‌وری یا دستی تنها باید یک بار انجام شود. گرمایش مکرر به طور قابل توجهی خطر خرابی را افزایش می‌دهد.
• پس از لحیم‌کاری، LED باید تا بازگشت به دمای اتاق در برابر ضربه یا لرزش مکانیکی محافظت شود تا از اعمال تنش بر روی اپوکسی داغ و نرم شده و اتصالات داخلی جلوگیری گردد.

5.3 شرایط نگهداری

LEDها دستگاه‌های حساس به رطوبت هستند. شرایط توصیه‌شده نگهداری پس از حمل، دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد یا کمتر و رطوبت نسبی ۷۰٪ یا کمتر با عمر قفسه‌ای ۳ ماه است. برای نگهداری طولانی‌تر (تا یک سال)، باید در ظرفی دربسته با اتمسفر نیتروژن و ماده خشک‌کن نگهداری شوند. باید از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب اجتناب کرد تا از تشکیل میعان در داخل بسته‌بندی جلوگیری شود.

5.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها از ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق و حداکثر به مدت یک دقیقه استفاده شود. تمیزکاری اولتراسونیک به شدت توصیه نمی‌شود زیرا ارتعاشات فرکانس بالا می‌توانند باعث شکست اتصالات سیم ظریف داخل پکیج شوند. در صورت الزام مطلق، فرآیند باید قبلاً به دقت واجد شرایط شده باشد.

6. مدیریت حرارت و ESD

6.1 مدیریت حرارتی

مدیریت حرارتی مؤثر کلید قابلیت اطمینان LED و خروجی نور پایدار است. جریان باید در دماهای محیطی بالاتر به‌طور مناسب کاهش یابد، همان‌طور که منحنی کاهش ظرفیت نشان می‌دهد. دمای اطراف LED در کاربرد نهایی باید کنترل شود. این اغلب شامل در نظر گرفتن چیدمان PCB (مساحت مسی برای انتشار حرارت)، جریان هوای محیط و احتمالاً استفاده از هیت‌سینک‌ها برای کاربردهای پرتوان یا با چگالی بالا است.

6.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

تراشه نیمه‌هادی به‌شدت نسبت به تخلیه الکترواستاتیک حساس است. رویدادهای ESD می‌توانند باعث خرابی فوری یا آسیب پنهانی شوند که قابلیت اطمینان بلندمدت را کاهش می‌دهد. باید در تمام مراحل تولید، مونتاژ و جابه‌جایی، روش‌های صحیح برخورد با ESD رعایت شود. این شامل استفاده از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بندهای مچ و محفظه‌های رسانا است. مواد بسته‌بندی مشخص‌شده (کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن) برای محافظت از قطعات در حین حمل‌ونقل و ذخیره‌سازی طراحی شده‌اند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش‌دهی

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونهای بسته‌بندی می‌شوند که در برابر رطوبت، تخلیه الکترواستاتیک و آسیب‌های فیزیکی محافظت شوند:

• بسته‌بندی اولیه: حداقل 200 تا 1000 قطعه در یک کیسه ضد الکتریسیته ساکن بسته‌بندی می‌شوند.
• بسته‌بندی ثانویه: چهار کیسه در یک کارتن داخلی قرار داده می‌شوند.
• بسته‌بندی ثالث: ده کارتن داخلی در یک کارتن اصلی بیرونی برای حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند.

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های بسته‌بندی حاوی چندین کد برای ردیابی و شناسایی هستند:

• CPN: شماره تولید مشتری.
• P/N: شماره تولید سازنده (شماره قطعه).
• تعداد: تعداد بسته‌بندی درون کیسه/کارتن.
• CAT / رتبه‌ها: ممکن است نشان‌دهنده سطوح عملکردی (مثلاً برای شدت نور یا طول موج) باشد.
• HUE: مقدار طول موج غالب برای آن دسته خاص.
• شماره LOT: شماره LOT برای ردیابی کامل فرآیند تولید.

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 مدارهای کاربردی متداول

ابتدایی‌ترین و رایج‌ترین مدار راه‌اندازی برای یک LED منفرد، یک مقاومت سری محدودکننده جریان است. مقدار مقاومت به صورت زیر محاسبه می‌شود: R = (V_{منبع تغذیه} - V_F) / I_F. برای مثال، با منبع تغذیه 5V، یک V_F معمولی 2.0V، و جریان مطلوب I_F برابر 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. توان نامی مقاومت باید حداقل برابر P = I_F² * R = (0.02)² * 150 = 0.06W، بنابراین یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) یا 1/4W کافی است.

برای راه‌اندازی چندین LED، معمولاً آنها را به صورت سری (اگر ولتاژ منبع به اندازه‌ای بالا باشد که مجموع V_Fs را پشت سر بگذارد) با یک مقاومت واحد، یا به صورت موازی هر کدام با مقاومت سری خودشان متصل می‌کنند. اتصال موازی بدون مقاومت‌های جداگانه به دلیل تغییرات V_F بین LEDها توصیه نمی‌شود، زیرا می‌تواند باعث تقسیم نابرابر جریان و روشنایی شود.

8.2 ملاحظات طراحی

• راه‌اندازی جریان: همیشه برای یک جریان ثابت یا به‌خوبی تنظیم‌شده طراحی کنید، نه برای ولتاژ.
• طراحی حرارتی: دمای محیط را در نظر بگیرید و روی PCB، به ویژه در صورت کار نزدیک به حداکثر جریان پیوسته، تخلیه حرارتی کافی فراهم کنید.
• طراحی نوری: زاویه دید 20 درجه یک پرتو متمرکز ایجاد می‌کند. برای روشنایی گسترده‌تر، ممکن است به یک لنز پخش‌کننده یا رفلکتور نیاز باشد. لنز شفاف (water-clear) بالاترین انتقال نور را فراهم می‌کند.
• حفاظت در برابر ولتاژ معکوس: در مدارهایی که امکان وجود ولتاژ معکوس وجود دارد (مانند کوپلینگ AC، بارهای القایی)، یک دیود محافظ به صورت موازی با LED (کاتد به آند) قرار دهید تا ولتاژ معکوس در سطح ایمنی (~0.7V) محدود شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند LEDهای سبز مبتنی بر GaP (گالیم فسفید)، این دستگاه AlGaInP در جریان معین، روشنایی و بازدهی به‌مراتب بالاتری ارائه می‌دهد. رنگ زرد سبز درخشان اغلب از نظر بصری متمایزتر و زنده‌تر از سبز استاندارد است.

در دسته‌بندی خود یعنی LEDهای گرد 5 میلی‌متری، تمایزهای کلیدی آن ترکیب خاص شدت نوری معمولی بالا (250 mcd)، زاویه دید باریک (20°)، و انطباق کامل با استانداردهای زیست‌محیطی مدرن (RoHS, REACH, عاری از هالوژن) است. مقادیر حداکثر محافظه‌کارانه و دقیق و دستورالعمل‌های نگهداری نیز نشان‌دهنده طراحی متمرکز بر استحکام و قابلیت اطمینان در کاربردهای سخت و طاقت‌فرسا است.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 3.3 ولت راه‌اندازی کنم؟
ج: بله. با استفاده از فرمول R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. مقدار استاندارد مقاومت 68 Ω جریان I_F ≈ 19.1 mA را ایجاد می‌کند که قابل قبول است.

Q: چرا فاصله لحیم‌کاری (3 میلی‌متر از حباب) اینقدر مهم است؟
A: گرما از طریق پایه‌های فلزی منتقل می‌شود. اگر لحیم بسیار نزدیک به حباب اپوکسی اعمال شود، گرمای بیش از حد می‌تواند اپوکسی را نرم یا ترک دهد، مهر و موم داخلی را آسیب بزند یا اتصالات سیم داخلی را مجدداً ذوب کند که منجر به خرابی فوری یا متناوب می‌شود.

Q: دیتاشیت شدت معمول 250 mcd را نشان می‌دهد. مقدار حداقل 125 mcd برای طراحی من چه معنایی دارد؟
A: شما باید سیستم نوری خود را (مثلاً میزان روشنایی مورد نیاز پشت یک دیفیوزر) بر اساس حداقل مقدار تضمین‌شده (125 mcd) طراحی کنید تا تمامی واحدها در خط تولید شما الزام را برآورده کنند. مقدار معمولی چیزی است که اکثر واحدها به آن دست می‌یابند، اما تغییرات طبیعی وجود دارد.

Q: آیا می‌توانم از این LED در فضای باز استفاده کنم؟
A: محدوده دمای کاری (۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد) از نظر دما امکان استفاده در فضای باز را فراهم می‌کند. با این حال، بسته‌بندی اپوکسی ممکن است در صورت عدم محصورسازی یا محافظت مناسب، در درازمدت در برابر تخریب UV و نفوذ رطوبت آسیب‌پذیر باشد. برای محیط‌های خشن فضای باز، استفاده از LEDهای دارای رتبه‌بندی خاص برای چنین شرایطی (که اغلب دارای لنزهای سیلیکونی هستند) توصیه می‌شود.

11. نمونه کاربردی عملی

Scenario: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت برای تجهیزات صنعتی. این پنل دارای چندین نشانگر است که وضعیت برق، خطا و آماده‌باش را نمایش می‌دهند. فضا محدود است و نشانگرها باید در محیط‌های با نور زیاد قابل مشاهده باشند.

انتخاب طراحی: LED مدل 204-10SYGC/S530-E2 برای نشانگر "آماده‌باش" انتخاب شده است، به دلیل رنگ زرد-سبز روشن آن که از رنگ قرمز (خطا) و سبز (روشن بودن برق) متمایز است. زاویه دید ۲۰ درجه‌ای آن اطمینان می‌دهد که نور به سمت خط دید اپراتور هدایت شده و پراکندگی بیش از حد ندارد و در نتیجه کنتراست را بهبود می‌بخشد. این LED از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان، از خط تغذیه ۲۴ ولت DC تجهیزات، با جریان ۱۵ میلی‌آمپر (زیر جریان آزمایشی ۲۰ میلی‌آمپر) راه‌اندازی می‌شود. این جریان پایین‌تر، طول عمر را افزایش داده و حرارت را کاهش می‌دهد. جایگاه PCB دقیقاً مطابق با ابعاد پکیج طراحی شده و دارای سوراخ‌های ۰.۸ میلی‌متری برای پایه‌ها است. در طول مونتاژ، یک فیکسچر لحیم‌کاری اختصاصی اطمینان حاصل می‌کند که قاعده فاصله ۳ میلی‌متری در طول لحیم‌کاری موجی رعایت شود. مونتاژ نهایی یک آزمون burn-in 48 ساعته را می‌گذراند تا خرابی‌های زودرس غربال شوند.

12. اصل عملکرد

Light Emitting Diodes (LEDs) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. مدل 204-10SYGC/S530-E2 از نیمه‌هادی مرکب AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) استفاده می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار (الکترون‌ها و حفره‌ها) بازترکیب می‌شوند، انرژی آزاد می‌کنند. در این سامانه ماده‌ای خاص، شکاف انرژی به گونه‌ای است که انرژی آزاد شده متناظر با یک فوتون در محدوده طول موج زرد-سبز (~573 نانومتر) است. پکیج اپوکسی رزین شفاف مانند یک عدسی عمل کرده، پرتو خروجی نور را شکل داده و تراشه نیمه‌هادی ظریف را محافظت می‌کند.

13. روندهای فناوری

در حالی که LEDهای سوراخدار مانند بسته‌بندی گرد 5 میلی‌متری برای نمونه‌سازی اولیه، مصارف آموزشی و برخی کاربردهای صنعتی محبوب باقی مانده‌اند، روند کلی صنعت به طور قابل توجهی به سمت بسته‌بندی‌های دستگاه نصب‌شده روی سطح (SMD) (مانند 0603، 0805، 2835، 5050) تغییر کرده است. LEDهای SMD مزایایی در مونتاژ خودکار، صرفه‌جویی در فضای برد و اغلب عملکرد حرارتی بهتر به دلیل پروفیل پایین‌تر و اتصال مستقیم به پد PCB که به عنوان هیت‌سینک عمل می‌کند، ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، راندمان (لومن بر وات) فناوری LED به دلیل پیشرفت‌ها در رشد اپی‌تاکسی، طراحی چیپ و راندمان استخراج بسته‌بندی، در تمام محدوده‌های رنگی به بهبود خود ادامه می‌دهد. برای کاربردهای نشانگر، تمرکز اغلب بر قابلیت اطمینان، یکنواختی رنگ و مقرون‌به‌صرفه بودن است تا فشار بر محدودیت‌های راندمان مطلق. انطباق با مقررات زیست‌محیطی در حال تحول (مانند الزامات عاری از هالوژن) همچنان محرک کلیدی برای به‌روزرسانی قطعات و معرفی محصولات جدید باقی می‌ماند.