LTST-C295KGKFKT دیتاشیت LED SMD دو رنگ - ارتفاع فوق‌العاده نازک 0.55 میلی‌متر - ولتاژ مستقیم معمولی 2.0 ولت - سبز و نارنجی - سند فنی

1. مرور کلی محصول

LTST-C295KGKFKT یک LED دو رنگ از نوع نصب سطحی (SMD) است که به طور خاص برای کاربردهای الکترونیکی مدرنی طراحی شده که نیازمند ابعاد فشرده و عملکرد قابل اعتماد هستند. این محصول برای منابع نور سبز و نارنجی خود از فناوری پیشرفته تراشه AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) بهره می‌برد که درون پکیجی فوق‌العاده نازک با ارتفاع تنها 0.55 میلی‌متر قرار گرفته است. محصول بر روی نوار حامل 8 میلی‌متری پیچیده شده و بر روی قرقره‌ای با قطر 7 اینچ عرضه می‌شود که کاملاً با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک سریع نصب سطحی سازگار است. این قطعه به عنوان یک محصول سبز طبقه‌بندی شده و مطابق با استاندارد RoHS (محدودیت مواد مضر) است که آن را برای طیف گسترده‌ای از محصولات الکترونیکی مصرفی و صنعتی مناسب می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی

مزیت اصلی این LED از ترکیب مواد پیشرفته و ابعاد مینیاتوری آن ناشی می‌شود. استفاده از ماده نیمه‌هادی AlInGaP بازده نوری بالایی را فراهم می‌کند که امکان دستیابی به خروجی روشنایی بالا را حتی با مساحت کوچک تراشه فراهم می‌سازد. عملکرد دو رنگ در یک پکیج واحد، در مقایسه با استفاده از دو LED تک رنگ مجزا، فضای باارزش PCB (برد مدار چاپی) را ذخیره می‌کند. پروفایل فوق‌العاده نازک آن برای کاربردهایی با محدودیت‌های شدید ارتفاع، مانند نمایشگرهای فوق‌نازک، دستگاه‌های همراه و ماژول‌های نور پس‌زمینه، حیاتی است. علاوه بر این، سازگاری آن با فرآیند لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) امکان یکپارچه‌سازی آن با استفاده از خطوط تولید استاندارد فناوری نصب سطحی (SMT) را فراهم می‌کند که تضمین‌کننده بازده تولید بالا و قابلیت اطمینان است.

2. تجزیه و تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیری دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی تعریف‌شده در برگه مشخصات ارائه می‌دهد و اهمیت آن‌ها را برای مهندس طراح توضیح می‌دهد.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر نامی، محدوده‌های تنشی را تعریف می‌کنند که ممکن است منجر به آسیب دائمی قطعه شوند. این مقادیر برای شرایط کار عادی اعمال نمی‌شوند.

• اتلاف توان (P_D):هر رنگ 75 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که LED می‌تواند به صورت گرما تلف کند. تجاوز از این مقدار (که معمولاً ناشی از جریان راه‌اندازی بیش از حد یا دمای محیط بالا است) منجر به گرمای بیش از حد، تخریب تسریع‌شده ماده نیمه‌هادی و در نهایت خرابی می‌شود.
• جریان مستقیم اوج (I_FP):80 میلی‌آمپر (در چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه). این مقدار نامی برای عملکرد پالسی است که معمولاً در مدارهای مالتی‌پلکس یا برای دستیابی به درخشندگی بالا در مدت زمان کوتاه استفاده می‌شود. چرخه کاری پایین و عرض پالس کوتاه برای جلوگیری از افزایش بیش از حد دمای پیوند در طول پالس حیاتی است.
• جریان مستقیم (I_F):30 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان پیوسته توصیه‌شده برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت است. طراحی مدار درایو برای کار در این جریان یا کمتر، برای تضمین عمر مشخص LED و حفظ ویژگی‌های نوری پایدار ضروری می‌باشد.
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت. LED برای تحمل بایاس معکوس قابل توجه طراحی نشده است. تجاوز از این ولتاژ می‌تواند منجر به شکست ناگهانی پیوند PN و خرابی فوری و فاجعه‌بار شود. طراحی صحیح مدار باید اطمینان حاصل کند که LED تحت ولتاژ معکوس قرار نمی‌گیرد، که معمولاً در سناریوهای درایو AC یا دو قطبی با استفاده از یک دیود محافظ سری حاصل می‌شود.
• دماهای کاری و ذخیره‌سازی:به ترتیب از ۳۰- درجه سلسیوس تا ۸۵+ درجه سلسیوس و از ۴۰- درجه سلسیوس تا ۸۵+ درجه سلسیوس هستند. این محدوده‌ها شرایط محیطی را که دستگاه در حین استفاده و هنگام قطع برق می‌تواند تحمل کند، تعریف می‌کنند. کارکرد در دماهای نزدیک یا فراتر از حد بالایی، خروجی نوری و طول عمر را کاهش می‌دهد.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C) اندازه‌گیری شده‌اند و نمایانگر عملکرد معمول قطعه هستند.

• شدت نور (I_V):برای LED سبز، مقدار معمول در 20mA برابر 35.0 mcd و حداقل مقدار 18.0 mcd است. برای LED نارنجی، مقدار معمول در 20mA برابر 90.0 mcd و حداقل مقدار 28.0 mcd است. در سیستم ماده AlInGaP، نورافشان نارنجی ذاتاً کارایی بالاتری دارد، بنابراین خروجی معمول آن بیشتر است. حداقل مقدار برای طراحانی حیاتی است که باید سطح روشنایی خاصی را در کاربرد خود تضمین کنند.
• زاویه دید (2θ_1/2):130 درجه (مقدار متعارف برای دو رنگ). این زاویه دید گسترده نشان‌دهنده الگوی تابش لامبرت یا نزدیک به لامبرت است که در آن شدت نور در ناحیه وسیعی نسبتاً یکنواخت است. این ویژگی برای کاربردهای نشانگر عمومی و نور پس‌زمینه که نیازمند قابلیت مشاهده از زوایای متعدد هستند ایده‌آل است، برخلاف LEDهای دارای پرتو باریک که برای متمرکز کردن نور طراحی شده‌اند.
• طول موج اوج و اصلی (λ_P، λ_d):طول موج اوج معمول LED سبز 574 نانومتر و طول موج غالب آن 571 نانومتر است. طول موج اوج معمول LED نارنجی 611 نانومتر و طول موج غالب آن 605 نانومتر است. طول موج غالب، طول موج منفردی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و یک پارامتر کلیدی در مشخصات رنگ است. تفاوت جزئی بین طول موج اوج و طول موج غالب به دلیل شکل طیف انتشار است.
• عرض نیمه‌خط طیفی (Δλ):برای رنگ سبز حدود 15 نانومتر و برای نارنجی حدود 17 نانومتر است. این پارامتر همچنین به عنوان عرض کامل در نیمه بیشینه (FWHM) شناخته می‌شود و خلوص طیفی نور را توصیف می‌کند. عرض باریک‌تر نشان‌دهنده رنگ تک‌فام (خالص‌تر) است. این مقادیر مقادیر معمول برای LEDهای AlInGaP هستند که اشباع رنگ خوبی ارائه می‌دهند.
• ولتاژ مستقیم (V_F):دو رنگ در جریان 20 میلی‌آمپر دارای مقدار معمول 2.0 ولت و حداکثر 2.4 ولت هستند. این ولتاژ مستقیم پایین به کاهش مصرف توان و بار حرارتی کمک می‌کند. مدار درایو (معمولاً منبع جریان ثابت یا مقاومت محدودکننده جریان) باید طوری طراحی شود که بتواند حداکثر V_Fرا تحمل کند تا در تمام شرایط (از جمله تفاوت‌های بین قطعات و اثرات دما) جریان مورد نیاز را تأمین نماید.
• جریان معکوس (I_R):در 5 ولت حداکثر 10 میکروآمپر است. این جریان نشتی کوچکی است که هنگام بایاس معکوس قطعه در حداکثر مقادیر نامی آن جاری می‌شود. جریان‌های به طور قابل توجهی بالاتر از این مقدار ممکن است نشان‌دهنده آسیب دیدگی پیوند باشد.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

برگه مشخصات شامل کدهای درجه‌بندی برای شدت نور و طول موج غالب است که برای کاربردهای نیازمند یکنواختی رنگ یا روشنایی حیاتی می‌باشد.

3.1 درجه‌بندی شدت نور

LEDها پس از ساخت بر اساس خروجی نوری اندازه‌گیری شده‌شان دسته‌بندی (بینینگ) می‌شوند. برای LEDهای سبز، محدوده بینینگ از "M" (28.0-18.0 mcd) تا "Q" (112.0-71.0 mcd) است. برای LEDهای نارنجی، محدوده بینینگ از "N" (45.0-28.0 mcd) تا "R" (180.0-112.0 mcd) است. تلرانس هر بینینگ +/-15% است. هنگام سفارش، مشخص کردن یک محدوده بینینگ باریک‌تر (مثلاً فقط "P" و "Q") یکنواختی روشنایی بیشتری بین چندین واحد در یک مجموعه را تضمین می‌کند که برای نمایشگرهای چند LEDی یا آرایه‌های نور پس‌زمینه بسیار حیاتی است. استفاده از LEDهای یک بینینگ برای بهترین یکنواختی بصری توصیه می‌شود.

3.2 دسته‌بندی طول موج اصلی (فقط سبز)

LEDهای سبز همچنین بر اساس طول موج اصلی به کدهای "C" (570.5-567.5 nm)، "D" (573.5-570.5 nm) و "E" (576.5-573.5 nm) دسته‌بندی می‌شوند که تلرانس هر بینینگ +/-1 nm است. این امر به طراحان اجازه می‌دهد LEDهایی با سایه سبز بسیار خاص انتخاب کنند که برای چراغ‌های نشانگر کدگذاری رنگی یا تطبیق با پالت رنگ خاص شرکتی یا محصولی بسیار مهم است. طول موج LEDهای نارنجی فقط به عنوان مقدار معمولی مشخص شده است که نشان‌دهنده تغییرات کمتر یا عدم ارائه بینینگ برای این پارامتر است.

4. تحلیل منحنی عملکرد

اگرچه در برگه مشخصات به منحنیهای گرافیکی خاصی (مانند شکل 1، شکل 6) ارجاع داده شده است، اما معنای آنها برای فناوری LED استاندارد است.

4.1 رابطه جریان مستقیم با ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

مشخصه I-V LED از نوع نمایی است. افزایش جزئی در ولتاژ مستقیم پس از عبور از نقطه "آستانه" باعث افزایش قابل توجه جریان می‌شود. به همین دلیل LED باید توسط منبع جریان ثابت تغذیه شود یا با یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری قرار گیرد؛ تغذیه با ولتاژ ثابت منجر به فرار حرارتی و آسیب می‌گردد. مقدار معمول V_Fنقطه کار برای این طراحی فراهم شد.

4.2 رابطه‌ی شدت نور با جریان مستقیم

در محدوده‌ی کاری عادی، شدت نور تقریباً با جریان مستقیم متناسب است. با این حال، در جریان‌های بسیار بالا، به دلیل افزایش حرارت و سایر فرآیندهای ترکیب غیرتابشی، بازده (لومن بر وات) معمولاً کاهش می‌یابد. کار در جریان مستقیم توصیه‌شده‌ی 20 میلی‌آمپر یا کمتر، بهترین بازده و طول عمر را تضمین می‌کند.

4.3 وابستگی دمایی

عملکرد LED به شدت به دما وابسته است. با افزایش دمای پیوند: ولتاژ مستقیم (V_F) اندکی کاهش می‌یابد. شدت نور به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. برای LEDهای AlInGaP، خروجی نوری ممکن است با هر درجه سانتی‌گراد افزایش دمای پیوند حدود 0.5-1.0٪ کاهش یابد. طول موج اصلی ممکن است تغییر جزئی داشته باشد (برای AlInGaP، معمولاً به سمت طول موج‌های بلندتر). مدیریت حرارتی مؤثر روی PCB (مانند استفاده از وایاهای حرارتی یا مس‌کاری) برای حفظ عملکرد نوری پایدار، به ویژه در کاربردهای با توان بالا یا دمای محیط بالا، حیاتی است.

4.4 توزیع طیفی

نمودار طیف ارجاع‌شده یک قله منفرد نسبتاً باریک برای هر رنگ را نشان خواهد داد که مشخصه ماده AlInGaP است. عدم وجود قله‌های ثانویه یا طیف گسترده، خلوص رنگ دستگاه را تأیید می‌کند که برای کاربردهای نیازمند به رنگ‌های اشباع‌شده ایده‌آل است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و قطبیت

این قطعه با فرم استاندارد بسته‌بندی EIA مطابقت دارد. ویژگی مکانیکی کلیدی آن ارتفاع 0.55 میلی‌متری است. تخصیص پایه‌ها به وضوح تعریف شده است: پایه‌های 1 و 3 برای LED سبز و پایه‌های 2 و 4 برای LED نارنجی استفاده می‌شوند. این طراحی چهار پد امکان کنترل مستقل دو رنگ را فراهم می‌کند. قطبیت توسط شماره پایه نشان داده می‌شود؛ معمولاً آند از طریق مدار درایو به منبع تغذیه مثبت و کاتد به زمین یا ترمینال جذب جریان متصل می‌شود.

5.2 طراحی پیشنهادی پد لحیم‌کاری

دیتاشیت ابعاد پیشنهادی پد را ارائه می‌دهد. رعایت این توصیه‌ها برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل‌اطمینان در فرآیند بازجوشی (ریفلو) حیاتی است. طراحی پد بر شکل منحنی لحیم (سولدر فیلت) تأثیر می‌گذارد که به نوبه خود بر استحکام مکانیکی و انتقال حرارت از LED مؤثر است. یک پد با طراحی مناسب، خودترازی صحیح در حین بازجوشی را تضمین کرده و از پدیده "ایستادن قطعه" (تامبستونینگ) جلوگیری می‌کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل دمای جوشکاری بازجریانی مادون قرمز

این قطعه کاملاً با فرآیندهای لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) یا همرفتی که استاندارد مونتاژ SMT هستند، سازگار است. برگه مشخصات، پروفیل دمای پیشنهادی مطابق با استانداردهای لحیم بدون سرب JEDEC را ارائه می‌دهد. پارامترهای کلیدی شامل: منطقه پیش‌گرم (۱۵۰-۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) برای افزایش آهسته دما و فعال‌سازی فلاکس است. دمای اوج نباید از ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد تجاوز کند. زمان بالای خط مایع (معمولاً ۲۱۷ درجه سانتی‌گراد برای لحیم SnAgCu) حداکثر ۱۰ ثانیه. کل زمان از دمای اتاق تا اوج و بازگشت باید کنترل شود تا تنش حرارتی روی بسته‌بندی پلاستیکی و تراشه نیمه‌هادی به حداقل برسد.

6.2 جوشکاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی برای تعمیر یا نمونه‌سازی اولیه، باید نهایت دقت را به کار برد. استفاده از هویه با حداکثر دمای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد و محدود کردن زمان تماس با هر پد به کمتر از ۳ ثانیه توصیه می‌شود. گرمای بیش از حد یا زمان تماس طولانی می‌تواند لنز پلاستیکی را ذوب کند، به سیم‌های اتصال درون بسته‌بندی آسیب برساند یا باعث لایه‌لایه شدن مواد چسبنده تراشه شود.

6.3 شرایط نگهداری و پردازش

LED یک قطعه حساس به رطوبت (MSD) است. پکیج پلاستیکی رطوبت هوا را جذب می‌کند و این رطوبت در فرآیند ریفلو با دمای بالا به بخار تبدیل شده و منجر به ترک داخلی یا پدیده "پاپ کورن" می‌شود. دیتاشیت مشخص می‌کند: بسته‌بندی مهر و موم شده باید در شرایط ≤۳۰°C و ≤۹۰% RH نگهداری شده و در طول یک سال استفاده شود. پس از باز کردن بسته، LED باید در شرایط ≤۳۰°C و ≤۶۰% RH ذخیره شود. قطعاتی که بیش از یک هفته در معرض هوای محیط قرار گرفته‌اند، قبل از لحیم‌کاری باید حداقل به مدت ۲۰ ساعت در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد پخت شوند تا رطوبت آن‌ها خارج گردد. رسیدگی صحیح همچنین شامل اقدامات محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) است. اگرچه LED به اندازه برخی IC‌ها حساس نیست، اما ممکن است توسط ESD آسیب ببیند. استفاده از مچ‌بند اتصال به زمین، زیرانداز ضداستاتیک و تجهیزات با اتصال زمین مناسب توصیه می‌شود.

6.4 شستشو

تمیزکاری پس از لحیم‌کاری (در صورت نیاز) باید تنها با استفاده از حلال‌های مشخص‌شده انجام شود. برگه مشخصات استفاده از اتانول یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق و به مدت حداکثر یک دقیقه را توصیه می‌کند. مواد شیمیایی تحریک‌کننده یا نامشخص ممکن است به ماده لنز پلاستیکی آسیب برسانند و باعث مات‌شدگی، ترک‌خوردگی یا تغییر رنگ شوند که به شدت عملکرد نوری را کاهش می‌دهد.

7. بسته‌بندی و اطلاعات سفارش

7.1 مشخصات نوار حامل و قرقره

این قطعه به صورت نوار حامل برجسته با نوار پوشش محافظ عرضه می‌شود که بر روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده شده است. تعداد استاندارد قطعات در هر قرقره 4000 عدد است. برای قرقره‌های باقیمانده، حداقل مقدار سفارش 500 قطعه تعیین شده است. ابعاد نوار حامل و فاصله جیب‌ها مطابق با استاندارد ANSI/EIA-481 است که تضمین‌کننده سازگاری با فیدرهای استاندارد SMT می‌باشد. طراحی نوار حامل شامل ویژگی‌های موقعیت‌یابی و سوراخ‌های زنجیری برای تغذیه مکانیکی دقیق است.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

عملکرد دو رنگ و فرم‌فاکتور باریک، این LED را برای کاربردهای فراوانی مناسب می‌سازد: چراغ‌های نشانگر وضعیت: یک المان منفرد می‌تواند دو وضعیت را نمایش دهد (به عنوان مثال، سبز برای "روشن/آماده" و نارنجی برای "آماده‌به‌کار/هشدار"). نور پس‌زمینه کلیدها و سوئیچ‌ها: زاویه دید گسترده و روشنایی آن برای روشن کردن نمادها روی پنل‌های کنترلی بسیار مناسب است. محصولات الکترونیکی مصرفی: برای گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، دستگاه‌های پوشیدنی و کنترل‌های از راه دور که فضا در آنها با ارزش است. روشنایی داخلی خودرو: برای چراغ‌های نشانگر داشبورد یا نورپردازی محیطی (نیازمند تأییدیه‌های خاص درجه خودرو). دستگاه‌های قابل حمل: دستگاه‌های با تغذیه باتری از ولتاژ مستقیم پایین آن بهره می‌برند تا مصرف توان به حداقل برسد.

8.2 ملاحظات طراحی

محدود کردن جریان: همیشه از درایور جریان ثابت استفاده کنید یا بر اساس ولتاژ منبع تغذیه و حداکثر V ال‌ای‌دی عمل نمایید._Fمحاسبه مقاومت سری. مدیریت حرارتی: اطمینان حاصل کنید که طرح PCB مسیر حرارتی کافی را فراهم می‌کند، به ویژه هنگام کار نزدیک به حداکثر جریان درایو. مقاومت حرارتی از پیوند LED به محیط را در نظر بگیرید. محافظت ESD: اگر خطوط سیگنال درایو LED در معرض رابط کاربری قرار دارند، دیودهای محافظ ESD اضافه کنید. طراحی نوری: در صورت نیاز به الگوی پرتو خاص، زاویه دید گسترده ممکن است نیاز به صفحه راهنمای نور یا فیلم پخش کننده داشته باشد. برای ترکیب رنگ (اگر دو LED همزمان درایو می‌شوند)، درک این نکته ضروری است که درک چشم انسان از رنگ‌های ترکیبی (مانند ته‌رنگ زرد حاصل از سبز + نارنجی) غیرخطی است.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با فناوری‌های سنتی LED مانند GaP (گالیم فسفید) یا GaAsP (گالیم آرسنید فسفید)، تراشه AlInGaP بازده نوری به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد و در جریان راه‌اندازی یکسان، خروجی نور درخشان‌تری تولید می‌کند. در مقایسه با برخی LEDهای سفید مبتنی بر تراشه آبی به همراه فسفر، این LEDهای تک‌رنگ در باند رنگی خاص خود، خلوص رنگ بهتر و معمولاً بازده نوری بالاتری فراهم می‌کنند. تمایز کلیدی این مدل خاص در این است که دو رنگ متفاوت و کارآمد را در یک بسته‌بندی فوق‌نازک استاندارد صنعتی که از مونتاژ ریفلو کامل پشتیبانی می‌کند، ترکیب کرده است. در مقایسه با استفاده از دو LED مجزا، این یکپارچه‌سازی تعداد قطعات، زمان مونتاژ و فضای برد مدار را کاهش می‌دهد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال: آیا می‌توانم LED سبز و نارنجی را همزمان راه‌اندازی کنم؟
پاسخ: بله، آن‌ها از نظر الکتریکی مستقل هستند. اما باید اطمینان حاصل کنید که کل مصرف توان (I هر LED_F* V_Fبه اضافه هرگونه تلفات درایور) از ظرفیت حرارتی PCB و محدودیت‌های خود قطعه تجاوز نکند. همچنین، درایو هر دو با جریان کامل 20 میلی‌آمپر حدود 80 میلی‌وات تلفات ایجاد می‌کند که از مقدار نامی 75 میلی‌وات برای هر رنگ فراتر می‌رود، اما در صورت وجود چرخه کاری پایین یا مدیریت حرارتی بسیار خوب، ممکن است قابل قبول باشد. لطفاً محاسبات حرارتی را با توجه به چیدمان خاص خود انجام دهید.

سوال: تفاوت بین "طول موج اوج" و "طول موج غالب" چیست؟
پاسخ: طول موج اوج (λ_P) طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی به حداکثر مقدار خود می‌رسد. طول موج غالب (λ_dλ طول موج نور تک‌رنگ است که برای ناظر استاندارد چشم انسان، رنگ یکسانی دارد._dاین بر اساس مختصات رنگی CIE محاسبه می‌شود و پارامتر مرتبط‌تری برای تعیین رنگ ادراک شده است.

سوال: هنگام ثبت سفارش چگونه کد درجه‌بندی را درک کنیم؟
پاسخ: برای اطمینان از یکنواختی، لطفاً درجه‌بندی شدت نور مورد نیاز را مشخص کنید (مثلاً "P")، و برای LED سبز، درجه‌بندی طول موج اصلی را نیز مشخص کنید (مثلاً "D"). این به سازنده اطلاع می‌دهد که قطعات در محدوده عملکرد خاص آن‌ها را تأمین کند. عدم مشخص کردن درجه‌بندی ممکن است منجر به دریافت قطعات از هر درجه‌بندی تولیدی شود که می‌تواند باعث تغییرات در محصول نهایی گردد.

سوال: آیا نیاز به هیت سینک است؟
پاسخ: در شرایط عملیاتی معمول در محیط داخلی (25 درجه سانتیگراد) با حداکثر جریان پیوسته (20mA)، اگر PCB دارای مساحت مسی مناسب متصل به پد حرارتی LED باشد، معمولاً نیازی به هیت سینک اختصاصی نیست. با این حال، برای محیط‌های با دمای بالا، فضاهای محصور، یا هنگام استفاده از درایو پالسی فراتر از مقادیر نامی DC، تحلیل حرارتی ضروری است. برای دستیابی به حداکثر خروجی نوری و طول عمر، کاهش دمای اتصال تا حد امکان الزامی است.

11. نمونه‌های عملی طراحی و استفاده

مثال 1: چراغ نشانگر وضعیت دو حالته منبع تغذیه:در آداپتور برق، می‌توان این LED را متصل کرد تا زمانی که دستگاه به طور کامل شارژ شده و حداقل جریان را مصرف می‌کند، رنگ سبز را نشان دهد (که توسط IC شارژ کنترل می‌شود) و زمانی که دستگاه در حال شارژ است، رنگ نارنجی را نشان دهد. یک میکروکنترلر ساده یا مدار منطقی می‌تواند بین جفت پایه‌های درایور (1,3) و (2,4) سوئیچ کند.

مثال 2: نور پس‌زمینه با انیمیشن:در تجهیزات جانبی بازی، می‌توان آرایه‌ای از چندین LED از نوع LTST-C295KGKFKT را مرتب کرد. با مدولاسیون عرض پالس (PWM) مستقل برای کانال‌های سبز و نارنجی هر LED، یک میکروکنترلر می‌تواند افکت‌های نور تنفسی و تغییر رنگ پویا ایجاد کند که همه اینها در محدودیت‌های بسیار نازک پروفایل محقق می‌شود.

مثال 3: نشانگر قدرت سیگنال:در ماژول‌های بی‌سیم، LED سبز می‌تواند نشان‌دهنده سیگنال قوی (با جریان کامل) باشد، LED نارنجی می‌تواند نشان‌دهنده سیگنال ضعیف (با جریان کامل) باشد و در عین حال، راه‌اندازی هر دو LED با جریان کاهش‌یافته می‌تواند رنگ زرد میانی برای نشان‌دادن قدرت سیگنال متوسط تولید کند و بدین ترتیب سه حالت مختلف را با یک المان ارائه دهد.

12. مقدمه‌ای بر نحوه عملکرد

دیود نورافشان (LED) یک دستگاه نیمهرسانا است که از طریق فرآیندی به نام الکترولومینسانس نور ساطع میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به پیوند PN ماده نیمهرسانا (در اینجا AlInGaP) 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 یک نیمهرسانای با شکاف انرژی مستقیم مانند AlInGaP، این انرژی عمدتاً به شکل فوتون (نور) آزاد میشود. طول موج خاص نور ساطعشده (رنگ) توسط انرژی شکاف ماده نیمهرسانا تعیین میشود که در فرآیند رشد کریستال طراحی شده است. رنگهای سبز و نارنجی در این دستگاه با تغییر جزئی ترکیب اتمهای آلومینیوم، ایندیم، گالیم و فسفر در تراشههای مربوطه حاصل میشود که انرژی شکاف را تغییر داده و در نتیجه رنگ نور ساطعشده را تغییر میدهد.

13. روندهای فناوری

روند کلی فناوری LEDهای SMD همچنان به سمت کارایی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، چگالی توان بالاتر و مینیاتوری‌سازی بیشتر پیش می‌رود. برای کاربردهای روشنایی، محرک قوی‌ای نیز برای بهبود کیفیت رنگ‌آمیزی و یکنواختی رنگ وجود دارد. برای LEDهای نشانگر و نور پس‌زمینه، روندها شامل ادغام عملکردهای بیشتر در بسته‌بندی است، مانند مقاومت محدودکننده جریان داخلی، درایورهای IC برای قابلیت آدرس‌دهی (مانند "LEDهای هوشمند" سبک WS2812)، و حتی رنگ‌های چندگانه فراتر از دو رنگ (مانند RGB). تقاضا برای نمایشگرهای فوق‌نازک و انعطاف‌پذیر نیز توسعه بسته‌بندی‌های نازک‌تر و LED روی بسترهای انعطاف‌پذیر را پیش می‌برد. استفاده از مواد پیشرفته‌ای مانند GaN-on-Si (نیترید گالیم روی سیلیکون) و فناوری Micro-LED، نمایانگر مرزهای آینده برای نمایشگرهای با روشنایی بالا و مینیاتوری است.