دیتاشیت لامپ LED مدل 1383SDRD/S530-A3 - قرمز عمیق - طول موج 650 نانومتر - شدت نور 320 میلی‌کاندلا - زاویه دید 30 درجه - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 1383SDRD/S530-A3 یک لامپ LED قرمز عمیق با روشنایی بالا است که برای نصب از طریق سوراخ (Through-Hole) طراحی شده است. این محصول از ماده چیپ AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) برای تولید رنگ نور قرمز عمیق با لنز رزین پخش‌کننده قرمز استفاده می‌کند. این سری برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند شدت نور برتر و عملکرد قابل اعتماد هستند.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• روشنایی بالا:به طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند خروجی نوری بیشتر هستند.
• گزینه‌های زاویه دید:در زوایای دید مختلف موجود است تا نیازهای کاربردهای گوناگون را برآورده کند.
• ساختار مستحکم:برای قابلیت اطمینان و دوام در محیط‌های سخت ساخته شده است.
• انطباق:این محصول بدون سرب (Pb-free) بوده و با استانداردهای RoHS، EU REACH و Halogen-Free (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) مطابقت دارد.
• بسته‌بندی:به صورت نوار و قرقره (Tape and Reel) برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای نشانگر و نور پس‌زمینه مناسب است، از جمله اما نه محدود به: تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفن‌ها و تجهیزات محاسباتی عمومی.

2. مشخصات فنی و تحلیل عمیق

2.1 حداکثر مقادیر مطلق (Absolute Maximum Ratings)

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

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25 میلی‌آمپر
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر (چرخه کاری 1/10 @ 1 کیلوهرتز)
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• توان تلف شده (P_d):60 میلی‌وات
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه (لحیم‌کاری موجی یا دستی)

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی (T_a= 25°C)

این پارامترها عملکرد معمول LED را تحت شرایط آزمایش استاندارد (I_F= 20 میلی‌آمپر) تعریف می‌کنند.

• شدت نور (I_v):160 میلی‌کاندلا (حداقل)، 320 میلی‌کاندلا (معمول). این شدت نور بالا یک ویژگی کلیدی برای قابلیت مشاهده است.
• زاویه دید (2θ_1/2):30 درجه (معمول). این پارامتر گستره زاویه‌ای را تعریف می‌کند که در آن شدت نور حداقل نصف مقدار پیک است.
• طول موج پیک (λ_p):650 نانومتر (معمول). طول موجی که در آن توان خروجی نوری حداکثر است.
• طول موج غالب (λ_d):639 نانومتر (معمول). طول موج واحدی که توسط چشم انسان درک می‌شود و رنگ را تعریف می‌کند.
• پهنای باند طیفی (Δλ):20 نانومتر (معمول). محدوده طول موج‌های ساطع شده، که حول محور پیک متمرکز است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):1.7 ولت (حداقل)، 2.0 ولت (معمول)، 2.4 ولت (حداکثر). افت ولتاژ دو سر LED هنگام عبور جریان 20mA.
• جریان معکوس (I_R):10 میکروآمپر (حداکثر) در V_R= 5V.

تلرانس‌های اندازه‌گیری:ولتاژ مستقیم (±0.1V)، شدت نور (±10%)، طول موج غالب (±1.0nm). این مقادیر باید در طراحی‌های دقیق در نظر گرفته شوند.

2.3 ویژگی‌های حرارتی

مدیریت صحیح حرارت برای طول عمر LED و پایداری عملکرد آن حیاتی است. محدوده‌های دمای عملیاتی و ذخیره‌سازی باید رعایت شوند. محدودیت توان تلف شده 60mW باید رعایت شود، که اغلب مستلزم کاهش جریان (دریتینگ) در دمای محیط بالاتر است.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ضروری هستند.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد که در 650nm به پیک می‌رسد و پهنای باند معمول 20nm دارد و خروجی رنگ قرمز عمیق را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌دهی

توزیع فضایی نور را نشان می‌دهد و زاویه دید 30 درجه را تأیید می‌کند. شدت نور در 0 درجه (روی محور) بیشترین است و به طور متقارن کاهش می‌یابد.

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

این رابطه غیرخطی برای طراحی درایور اساسی است. V_Fمعمول در 20mA برابر 2.0V است. منحنی رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

نشان می‌دهد که خروجی نور تقریباً متناسب با جریان مستقیم در محدوده عملیاتی است، اگرچه بازده ممکن است متفاوت باشد.

3.5 شدت نسبی در مقابل دمای محیط

ضریب دمایی منفی خروجی نوری را نشان می‌دهد. شدت نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد که نیاز به مدیریت حرارتی را برجسته می‌کند.

3.6 جریان مستقیم در مقابل دمای محیط

اغلب برای تعیین کاهش جریان لازم (دریتینگ) استفاده می‌شود. برای حفظ قابلیت اطمینان، حداکثر جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای محیط به سمت حد عملیاتی حداکثر کاهش می‌یابد.

4. اطلاعات مکانیکی و پکیج

4.1 ابعاد پکیج

این LED دارای یک پکیج استاندارد 3 میلی‌متری گرد با پایه‌های شعاعی است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

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

نقشه ابعادی دقیق در دیتاشیت، اندازه‌گیری‌های دقیقی برای فاصله پایه‌ها، قطر بدنه و ارتفاع کلی ارائه می‌دهد که برای طراحی جایگاه PCB و اطمینان از قرارگیری مناسب در محفظه‌ها حیاتی هستند.

4.2 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لبه لنز LED و/یا توسط پایه کوتاه‌تر شناسایی می‌شود. قطبیت صحیح باید در حین نصب رعایت شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

رعایت این دستورالعمل‌ها برای جلوگیری از آسیب در فرآیند تولید بسیار مهم است.

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خم شدن باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر دورتر از پایه حباب اپوکسی انجام شود.
• پایه‌ها را قبل از لحیم‌کاری شکل دهید.
• از اعمال تنش به پکیج خودداری کنید. سوراخ‌های ناهمتراز PCB که باعث تنش در پایه می‌شوند می‌توانند اپوکسی و عملکرد LED را تخریب کنند.
• پایه‌ها را در دمای اتاق قطع کنید.

5.2 شرایط نگهداری

• در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% (RH) نگهداری شود.
• عمر مفید قفسه پس از حمل و نقل تحت این شرایط 3 ماه است.
• 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 (کندانس) خودداری کنید.

5.3 فرآیند لحیم‌کاری

قاعده کلی:حداقل فاصله 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی حفظ شود.

لحیم‌کاری دستی:

- دمای نوک هویه: حداکثر 300°C (حداکثر هویه 30W).

- زمان لحیم‌کاری: حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه.

لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری:

- دمای پیش‌گرم: حداکثر 100°C (حداکثر 60 ثانیه).

- دمای و زمان حمام لحیم: حداکثر 260°C به مدت حداکثر 5 ثانیه.

نکات حیاتی لحیم‌کاری:

• از اعمال تنش مکانیکی روی پایه‌ها در زمانی که LED داغ است خودداری کنید.
• لحیم‌کاری غوطه‌وری/دستی را بیش از یک بار انجام ندهید.
• LED را تا زمانی که پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق خنک نشده است، از ضربه/لرزش محافظت کنید.
• از خنک‌کردن سریع از دمای پیک لحیم‌کاری خودداری کنید.
• همیشه از کمترین دمای مؤثر لحیم‌کاری استفاده کنید.
• پارامترهای لحیم‌کاری موجی باید به شدت کنترل شوند.

5.4 تمیزکاری

• در صورت لزوم، فقط با الکل ایزوپروپیل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• در دمای اتاق با هوا خشک کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری کنید.اگر کاملاً ضروری است، پیش‌تایید گسترده‌ای لازم است تا اطمینان حاصل شود که آسیبی رخ نمی‌دهد، زیرا این امر به توان و شرایط مونتاژ بستگی دارد.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و مقاومت در برابر رطوبت اطمینان حاصل شود.

• بسته اولیه:کیسه ضد الکتریسیته ساکن.
• بسته ثانویه:کارتن داخلی حاوی چندین کیسه.
• بسته سوم:کارتن بیرونی حاوی چندین کارتن داخلی.

6.2 تعداد در بسته

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

6.3 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات کلیدی هستند: شماره قطعه مشتری (CPN)، شماره قطعه سازنده (P/N)، تعداد (QTY)، رتبه‌های دسته‌بندی (CAT)، طول موج غالب (HUE)، داده مرجع (REF) و شماره سری ساخت (LOT No).

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربردی معمول

هنگام اتصال به منبع ولتاژ، همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری با LED استفاده کنید. مقدار مقاومت را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R = (V_source- V_F) / I_F. برای یک منبع 5V و جریان هدف I_Fبرابر 20mA با V_F= 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. توان نامی مقاومت باید P = I_F²* R = (0.02)²* 150 = 0.06W باشد، بنابراین یک مقاومت استاندارد 1/8W یا 1/4W کافی است.

7.2 مدیریت حرارت در طراحی

همانطور که در دیتاشیت ذکر شده است، مدیریت حرارت باید در مرحله طراحی در نظر گرفته شود. برای عملکرد پیوسته در دمای محیط بالا یا در جریان‌های نزدیک به حداکثر ریتینگ، موارد زیر را در نظر بگیرید:

• اعمال کاهش جریان (دریتینگ) بر اساس منحنی I_Fدر مقابل T_a curve.
• opr
• فراهم کردن تهویه یا هیت‌سینک کافی اگر LED در محفظه بسته است.

استفاده از یک PCB با تسکین حرارتی یا یک مساحت مسی بزرگتر متصل به پایه‌های LED تا به عنوان هیت‌سینک عمل کند.

7.3 قابلیت اطمینان بلندمدت

عملکرد LED به خوبی در محدوده حداکثر مقادیر مطلق آن، به ویژه برای جریان و دما، عامل اصلی تضمین قابلیت اطمینان بلندمدت است. اجتناب از تنش الکتریکی بیش از حد (EOS) ناشی از ترانزینت‌ها و تخلیه الکترواستاتیک (ESD) نیز حیاتی است، حتی اگر دستگاه دارای مقداری محافظت ذاتی (ولتاژ معکوس 5V) باشد.

8. پرسش‌های متداول (FAQ)

8.1 تفاوت بین طول موج پیک (650nm) و طول موج غالب (639nm) چیست؟

طول موج پیک، طول موج فیزیکی است که در آن LED بیشترین توان نوری را ساطع می‌کند. طول موج غالب، طول موج تک روان‌فیزیکی است که چشم انسان آن را مطابق با رنگ کل خروجی نور LED درک می‌کند. برای LEDهای قرمز عمیق، طول موج غالب اغلب کمی کوتاه‌تر از طول موج پیک است که به دلیل شکل طیف انتشار و حساسیت چشم انسان (پاسخ فوتوپیک) است.

8.2 آیا می‌توانم این LED را با یک منبع ولتاژ ثابت راه‌اندازی کنم؟_Fبه شدت توصیه نمی‌شود. LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. ولتاژ مستقیم آن‌ها دارای تلرانس است و با دما تغییر می‌کند. اتصال مستقیم به یک منبع ولتاژ کمی بالاتر از V

می‌تواند باعث افزایش زیاد و بالقوه مخرب جریان شود. همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک درایور LED با جریان ثابت اختصاصی استفاده کنید.

8.3 چرا شرایط نگهداری (3 ماه) مهم است؟

پکیج‌های LED می‌توانند رطوبت را از اتمسفر جذب کنند. در طی فرآیند لحیم‌کاری با دمای بالا، این رطوبت محبوس شده می‌تواند به سرعت منبسط شود و باعث جدایش داخلی یا \"پاپ کورن شدن\" شود که پکیج اپوکسی را ترک داده و LED را از بین می‌برد. عمر مفید 3 ماهه، شرایط بسته‌بندی خشک استاندارد کارخانه را فرض می‌کند. برای قطعاتی که مدت طولانی‌تر یا در محیط‌های مرطوب نگهداری شده‌اند، اغلب قبل از لحیم‌کاری نیاز به پخت (بیکینگ) است که باید طبق دستورالعمل‌های سازنده یا استاندارد صنعتی (مانند IPC/JEDEC) انجام شود.

8.4 \"بدون سرب\" و \"بدون هالوژن\" به چه معناست؟