دیتاشیت لامپ LED مدل 333-2SURC/S400-A8 - قرمز درخشان - 20mA - 3200-5000mcd - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک لامپ LED با روشنایی بالا را تشریح می‌کند که برای کاربردهای نیازمند خروجی نوری برتر طراحی شده است. این قطعه از فناوری چیپ AlGaInP برای تولید رنگ قرمز درخشان با پوشش رزین شفاف آب‌مانند استفاده می‌کند. برای قابلیت اطمینان و استحکام مهندسی شده و برای انواع کاربردهای نمایشگر الکترونیکی و نشانگر مناسب است.

1.1 مزایای اصلی

• شدت نور بالا:در جریان مستقیم استاندارد 20mA، شدت نور معمول در محدوده 3200 تا 5000 میلی‌کاندلا (mcd) ارائه می‌دهد.
• زاویه دید باریک:دارای زاویه دید معمول (2θ1/2) 10 درجه است که خروجی نور متمرکز و شدید را فراهم می‌کند.
• انطباق و قابلیت اطمینان:محصول با استانداردهای RoHS، EU REACH و عاری از هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) مطابقت دارد که ایمنی محیطی و قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین می‌کند.
• انعطاف‌پذیری بسته‌بندی:به صورت نوار و قرقره برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این LED به طور خاص برای بازارهای الکترونیک مصرفی و نور پس‌زمینه نمایشگرها هدف‌گذاری شده است. کاربردهای اصلی آن شامل موارد زیر است:

• تلویزیون‌ها (TV)
• مانیتورهای کامپیوتر
• تلفن‌ها
• لوازم جانبی عمومی کامپیوتر و چراغ‌های نشانگر

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مطلق

جدول زیر محدودیت‌های تنش را فهرست می‌کند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. اینها شرایط کاری نیستند.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی (Ta=25°C)

این پارامترها عملکرد معمول LED را تحت شرایط کاری نرمال در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد تعریف می‌کنند.

ملاحظات اندازه‌گیری:ولتاژ مستقیم: عدم قطعیت ±0.1V؛ شدت نور: عدم قطعیت ±10%؛ طول موج غالب: عدم قطعیت ±1.0nm.

2.3 ویژگی‌های حرارتی

عملکرد دستگاه تحت تأثیر دما قرار دارد. محدوده کاری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد است. برای کار در نزدیکی حد بالای دمایی، به منظور حفظ عملکرد و طول عمر، استفاده از هیت‌سینک مناسب یا کاهش جریان کاری ضروری است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

محصول بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد دسته‌بندی می‌شود تا یکنواختی در طراحی کاربرد تضمین شود. سیستم برچسب‌گذاری شامل کدهای زیر است:

• CAT:رده‌های شدت نور (Iv). این امکان انتخاب LEDها در یک محدوده روشنایی خاص را فراهم می‌کند.
• HUE:رده‌های طول موج غالب (λd). این امر یکنواختی رنگ در بین چندین واحد را تضمین می‌کند.
• REF:رده‌های ولتاژ مستقیم (VF). این با گروه‌بندی LEDهای دارای افت ولتاژ مشابه، به طراحی مدارهای درایو پایدار کمک می‌کند.

این کدهای دسته‌بندی معمولاً روی برچسب محصول در کنار شماره قطعه (P/N)، شماره تولید مشتری (CPN)، تعداد بسته‌بندی (QTY) و شماره سری ساخت (LOT No) یافت می‌شوند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که رفتار دستگاه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهد.

4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد، با طول موج پیک معمول (λp) 632 نانومتر و طول موج غالب (λd) 624 نانومتر. پهنای باند تابش طیف (Δλ) معمولاً 20 نانومتر است که خلوص و سایه خاص رنگ قرمز درخشان را تعریف می‌کند.

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

منحنی I-V غیرخطی است، که برای یک دیود معمول است. در جریان کاری استاندارد 20mA، ولتاژ مستقیم (VF) معمولاً 2.0V اندازه‌گیری می‌شود، با محدوده‌ای از 1.7V تا 2.4V. این اطلاعات برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است.

3.3 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

شدت نور با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد. با این حال، کارکرد بالاتر از جریان پیوسته توصیه شده (25mA) یا بدون مدیریت حرارتی مناسب، به دلیل افزایش دمای اتصال، بازده و طول عمر را کاهش خواهد داد.

4.4 منحنی‌های وابستگی دمایی

شدت نسبی در مقابل دمای محیط:خروجی نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. طراحان باید این کاهش ظرفیت را در محیط‌های با دمای بالا در نظر بگیرند.

جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:برای یک درایور ولتاژ ثابت، جریان مستقیم ممکن است با دما تغییر کند. برای عملکرد پایدار در محدوده دمای کاری، استفاده از یک درایور جریان ثابت توصیه می‌شود.

4.5 الگوی جهت‌داری

نمودار قطبی، زاویه دید معمول 10 درجه را نشان می‌دهد و نحوه تمرکز شدت نور در یک پرتو باریک را نمایش می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 نقشه ابعاد پکیج

این LED دارای یک پکیج استاندارد لامپی است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) است.
• ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5mm (0.059") باشد.
• تلرانس پیش‌فرض برای ابعاد نامشخص ±0.25mm است.

نقشه فاصله پایه‌ها، قطر بدنه، ارتفاع کل و حداقل فاصله توصیه شده (3mm) از حباب اپوکسی تا نقطه خم یا لحیم‌کاری پایه را مشخص می‌کند.

5.2 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز LED یا توسط پایه کوتاه‌تر شناسایی می‌شود. همیشه برای علامت‌گذاری قطعی قطبیت به دیاگرام پکیج مراجعه کنید تا از نصب صحیح اطمینان حاصل شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3mm از پایه حباب اپوکسی خم کنید.
• فرم‌دهی پایه‌ها راقبل از soldering.
• لحیم‌کاری انجام دهید. از اعمال تنش به پکیج LED در حین فرم‌دهی خودداری کنید.
• پایه‌ها را در دمای اتاق برش دهید.
• مطمئن شوید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED تراز هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

6.2 شرایط توصیه شده لحیم‌کاری

نکات حیاتی:

1. از اعمال تنش بر پایه‌ها در دمای بالا خودداری کنید.

2. بیش از یک بار (به روش غوطه‌وری یا دستی) لحیم نکنید.

3. LED را تا زمانی که پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق خنک شود، از ضربه مکانیکی محافظت کنید.

4. همیشه از کمترین دمای مؤثر لحیم‌کاری استفاده کنید.

6.3 تمیزکاری

• در صورت لزوم، فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید مگر در صورت ضرورت مطلق و تنها پس از آزمایش پیش‌تایید کامل، زیرا می‌تواند به ساختار داخلی آسیب برساند.

6.4 شرایط نگهداری

• در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤70% نگهداری کنید.
• عمر مفید 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 جاذب رطوبت استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

• کیف ضد استاتیک:LEDها را در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) محافظت می‌کند.
• کارتن داخلی:شامل چندین کیف است.
• کارتن خارجی:شامل چندین کارتن داخلی است.

7.2 تعداد بسته‌بندی

1. حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیف ضد استاتیک.
2. 5 کیف در هر کارتن داخلی.
3. 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 مدارهای کاربردی معمول

همیشه LED را با یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت سری محدودکننده جریان راه‌اندازی کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از فرمول محاسبه کنید: R = (V_منبع- V_F) / I_F. از حداکثر V_Fاز دیتاشیت (2.4V) برای طراحی بدترین حالت استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود جریان از محدودیت‌ها فراتر نمی‌رود. به عنوان مثال، با منبع 5V و I_Fهدف 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. یک مقاومت استاندارد 130Ω یا 150Ω مناسب خواهد بود.

8.2 مدیریت حرارت

این یک عامل طراحی حیاتی است. توان تلف شده (P_d) برابر است با V_F* I_F. در حالت معمول 2.0V و 20mA، این مقدار 40mW است. در حالی که زیر حداکثر 60mW است، کارکرد در دمای محیط بالا یا محفظه‌هایی با جریان هوای ضعیف نیازمند کاهش جریان کاری است تا از تجاوز دمای اتصال از محدوده ایمن جلوگیری شود، که منجر به کاهش سریع‌تر لومن و کاهش عمر عملیاتی می‌شود.

8.3 طراحی نوری

زاویه دید باریک 10 درجه، این LED را برای کاربردهای نیازمند پرتو متمرکز یا نور جهت‌دار، مانند چراغ‌های نشانگری که باید از یک زاویه خاص قابل مشاهده باشند یا نور پس‌زمینه برای بخش‌های کوچک، ایده‌آل می‌کند.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای قرمز استاندارد، تمایزهای کلیدی این دستگاهشدت نور بسیار بالا (5000-3200 mcd)وزاویه دید باریکآن است که از طریق استفاده از فناوری چیپ AlGaInP و یک طراحی لنز خاص حاصل شده است. این ترکیب برای کاربردهایی که روشنایی بالا در یک پرتو جهت‌دار از اهمیت بالایی برخوردار است، به جای روشنایی گسترده، بهینه شده است. انطباق آن با استانداردهای محیطی مدرن (RoHS، REACH، عاری از هالوژن) نیز آن را برای بازارهای جهانی با الزامات نظارتی سخت مناسب می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال 1: تفاوت بین طول موج پیک (λp) و طول موج غالب (λd) چیست؟

پاسخ 1: طول موج پیک، طول موجی است که در آن توان نوری منتشر شده حداکثر است. طول موج غالب، طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و با رنگ LED مطابقت دارد. برای این LED قرمز، λp برابر 632nm (پیک فیزیکی) است، در حالی که λd برابر 624nm (رنگ درک شده) است.

سوال 2: آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته در 25mA راه‌اندازی کنم؟

پاسخ 2: بله، 25mA حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق است. با این حال، برای طول عمر و قابلیت اطمینان بهینه، به ویژه در دمای محیط بالاتر، توصیه می‌شود در شرایط آزمایش معمول 20mA یا کمتر کار کند.

سوال 3: چرا فاصله 3mm از حباب اپوکسی برای لحیم‌کاری و خم کردن پایه‌ها اینقدر مهم است؟

پاسخ 3: این فاصله از انتقال حرارت بیش از حد از اتصال لحیم یا تنش مکانیکی از خم به داخل حباب اپوکسی که می‌تواند باعث شکست فوری یا مشکلات قابلیت اطمینان بلندمدت شود، جلوگیری می‌کند.

سوال 4: هنگام سفارش، چگونه کدهای CAT، HUE و REF را تفسیر کنم؟

پاسخ 4: اینها کدهای دسته‌بندی (بینینگ) هستند. شما محدوده‌های مورد نظر برای شدت نور (CAT)، طول موج غالب (HUE) و ولتاژ مستقیم (REF) را بر اساس نیاز کاربرد خود برای یکنواختی روشنایی، یکنواختی رنگ و پایداری مدار مشخص می‌کنید. برای مقادیر و محدوده‌های دقیق کدها، به سند مشخصات دسته‌بندی دقیق سازنده مراجعه کنید.

11. مطالعه موردی طراحی عملی

سناریو:طراحی یک نشانگر وضعیت برای یک دستگاه شبکه‌ای که باید در یک اتاق با نور خوب از فاصله 3 متری و با زاویه دید تقریبی 15 درجه از پنل جلو به وضوح قابل مشاهده باشد.

انتخاب قطعه:این LED به دلیل شدت نور بالای آن (≥3200 mcd) که حتی در نور محیطی روشن نیز دید را تضمین می‌کند، یک کاندیدای عالی است. زاویه دید 10 درجه به طور طبیعی یک نقطه روشن و متمرکز ایجاد می‌کند که در مخروط دید مورد نیاز 15 درجه قرار خواهد گرفت.

طراحی مدار:استفاده از منبع منطقی 3.3V رایج در دستگاه‌های دیجیتال. محاسبه مقاومت سری: R = (3.3V - 2.4V_حداکثر) / 0.02A = 45Ω. از یک مقاومت استاندارد 47Ω استفاده کنید. توان تلف شده در LED: P_d≈ 2.0V * 0.02A = 40mW. توان در مقاومت: P_R= (0.02A)²* 47Ω = 18.8mW. هر دو در محدوده ایمن هستند.

ملاحظات چیدمان:LED را روی PCB طوری قرار دهید که قاعده فاصله لحیم‌کاری 3mm رعایت شود. اطمینان حاصل کنید که هیچ قطعه بلند دیگری سایه بر پرتو باریک LED نیندازد.

12. معرفی اصل فنی

این LED بر اساس یک چیپ نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) ساخته شده است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال چیپ بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند - فرآیندی که الکترولومینسانس نامیده می‌شود. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور منتشر شده را تعریف می‌کند، در این مورد، رنگ قرمز. رزین اپوکسی شفاف آب‌مانند به عنوان یک لنز عمل می‌کند، خروجی نور را به زاویه دید مشخص شده 10 درجه شکل می‌دهد و چیپ نیمه‌هادی ظریف را از محیط محافظت می‌کند.

13. روندها و تحولات صنعت

روند در LEDهای نشانگر و نمایشگر به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات) و قابلیت اطمینان افزایشی ادامه دارد. در حالی که این دستگاه شدت نور بالایی ارائه می‌دهد، تکرارهای آینده در این رده محصول ممکن است بر دستیابی به روشنایی مشابه در جریان درایو پایین‌تر برای بهبود بازده انرژی متمرکز شوند. همچنین فشار مداومی برای انطباق گسترده‌تر و سخت‌گیرانه‌تر با مقررات محیط زیستی فراتر از RoHS و REACH، مانند اعلامیه مواد معدنی درگیری و اصول اقتصاد چرخشی وجود دارد. تقاضا برای دسته‌بندی دقیق (محدوده‌های تنگ‌تر CAT، HUE، REF) در تولید خودکار برای اطمینان از کیفیت یکنواخت محصول نهایی بدون نیاز به کالیبراسیون یا مرتب‌سازی دستی در حال افزایش است.