دیتاشیت لامپ LED سفید با شدت نور بالا مدل 334-15/T2C5-1 - بسته‌بندی T-1 3/4 - حداکثر 3.6 ولت - 110 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند جزئیات مشخصات یک لامپ LED سفید با درخشندگی بالا را تشریح می‌کند. این قطعه برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند خروجی نوری قابل توجه در یک بسته‌بندی فشرده و استاندارد صنعتی هستند.

1.1 ویژگی‌های اصلی و جایگاه محصول

مزیت اصلی این LED، شدت نور بالای آن است که از طریق تراشه InGaN و سیستم تبدیل فسفر در یک بسته‌بندی گرد محبوب T-1 3/4 حاصل می‌شود. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که نشانگری روشن و واضح ضروری است، مناسب می‌سازد. محصول با رعایت استانداردهای RoHS، EU REACH و استانداردهای عاری از هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) طراحی شده است. همچنین دارای درجه‌ای از محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) با ولتاژ تحمل تا 4KV (HBM) می‌باشد. این قطعه به صورت فله یا نوار پیچی شده برای فرآیندهای مونتاژ خودکار در دسترس است.

1.2 کاربردهای هدف

خروجی نوری بالا و فرم فاکتور استاندارد، این LED را برای چندین حوزه کاربردی کلیدی ایده‌آل می‌سازد:

• پنل‌ها و نمایشگرهای پیام:تأمین روشنایی روشن و خوانا برای تابلوهای اطلاعاتی.
• نشانگرهای نوری:عملکرد به عنوان نشانگر وضعیت یا هشدار در تجهیزات الکترونیکی.
• نور پس‌زمینه:روشنایی پنل‌های کوچک، کلیدها یا نمادها.
• چراغ‌های نشانه‌گذار:استفاده در کاربردهایی که نیازمند علامت‌گذاری موقعیت یا مرز هستند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیری دقیق و عینی از محدودیت‌ها و ویژگی‌های الکتریکی، نوری و حرارتی قطعه ارائه می‌دهد.

2.1 مشخصات حداکثر مطلق

این مشخصات محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):30 میلی‌آمپر. LED نباید با جریان DC پیوسته‌ای بیش از این مقدار راه‌اندازی شود.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):100 میلی‌آمپر (در چرخه کاری 1/10، فرکانس 1 کیلوهرتز). این امکان پالس‌های کوتاه با جریان بالاتر را فراهم می‌کند که برای مالتی‌پلکس کردن یا دستیابی به روشنایی لحظه‌ای بالاتر مفید است.
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت. اعمال ولتاژ بایاس معکوس بیشتر از این مقدار می‌تواند به پیوند LED آسیب برساند.
• توان تلف شده (P_d):110 میلی‌وات. این حداکثر توان قابل تحمل است که بسته‌بندی می‌تواند به صورت گرما دفع کند و به صورت V_F* I_F.
• دمای عملیاتی (T_opr):منفی 40 تا مثبت 85 درجه سانتی‌گراد. محدوده دمای محیط برای عملکرد مطمئن.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):منفی 40 تا مثبت 100 درجه سانتی‌گراد.
• تحمل ESD (HBM):4 کیلوولت. سطح محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک را مشخص می‌کند.
• جریان معکوس زنر (I_z):100 میلی‌آمپر. یک دیود زنر محافظ یکپارچه شده است که این حد جریان حداکثر برای آن است.
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه. تحمل پروفیل لحیم‌کاری ریفلو را تعریف می‌کند.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکال

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده‌اند. طراحان باید از این مقادیر برای محاسبات مدار استفاده کنند.

• ولتاژ مستقیم (V_F):2.8 ولت تا 3.6 ولت در I_F=20 میلی‌آمپر. این محدوده نیازمند یک مدار محدودکننده جریان یا درایور است. مقدار معمول در این محدوده دسته‌بندی قرار می‌گیرد.
• ولتاژ معکوس زنر (V_z):معمولاً 5.2 ولت در I_z=5 میلی‌آمپر. این ولتاژ شکست دیود محافظ یکپارچه است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 50 میکروآمپر در V_R=5 ولت. جریان نشتی کوچک هنگام بایاس معکوس.
• شدت نور (I_V):3600 تا 7150 میلی‌کاندلا در I_F=20 میلی‌آمپر. این معیار کلیدی عملکرد است که نشان‌دهنده روشنایی بسیار بالا می‌باشد. مقدار خاص توسط کد دسته‌بندی (Q, R, S) تعیین می‌شود.
• زاویه دید (2\u03b8_1/2):معمولاً 50 درجه. این زاویه کامل است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری پیک خود کاهش می‌یابد. گسترش پرتو را تعریف می‌کند.
• مختصات رنگی (CIE 1931):مقادیر معمول x=0.29, y=0.28. این مختصات نقطه سفید رنگ را در نمودار رنگ‌سنجی CIE تعریف می‌کنند. مختصات واقعی در رتبه‌های رنگی مشخص شده (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0) قرار می‌گیرند.

2.3 ملاحظات حرارتی

حد توان تلف شده 110 میلی‌وات و دمای عملیاتی تا 85 درجه سانتی‌گراد باید رعایت شود. تجاوز از دمای پیوند، خروجی نوری را کاهش می‌دهد (افت بازده) و طول عمر را کوتاه می‌کند. برای عملکرد پیوسته در جریان‌های بالا، چیدمان PCB مناسب برای دفع حرارت توصیه می‌شود.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از ثبات در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌ها (بین‌ها) مرتب می‌شوند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20 میلی‌آمپر در سه دسته (Q, R, S) دسته‌بندی می‌شوند:
\u2022دسته Q:3600 - 4500 میلی‌کاندلا
\u2022دسته R:4500 - 5650 میلی‌کاندلا
\u2022دسته S:5650 - 7150 میلی‌کاندلا
تلرانس \u00b110% در اندازه‌گیری شدت نور ذکر شده است.

3.2 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

LEDها همچنین بر اساس افت ولتاژ مستقیم در 20 میلی‌آمپر در چهار گروه (0, 1, 2, 3) دسته‌بندی می‌شوند:
\u2022دسته 0:2.8 ولت - 3.0 ولت
\u2022دسته 1:3.0 ولت - 3.2 ولت
\u2022دسته 2:3.2 ولت - 3.4 ولت
\u2022دسته 3:3.4 ولت - 3.6 ولت
عدم قطعیت اندازه‌گیری برای V_F\u00b10.1 ولت است.

3.3 دسته‌بندی مختصات رنگی (رنگ‌سنجی)

نقطه سفید به شدت کنترل شده و توسط هفت رتبه رنگی در نمودار CIE 1931 تعریف می‌شود: A1, A0, B3, B4, B5, B6 و C0. دیتاشیت مناطق چهارضلعی خاص (تعریف شده توسط گوشه‌های مختصات x,y) را برای هر رتبه در نمودار رنگ‌سنجی ارائه می‌دهد. یک گروه‌بندی معمول محصول (گروه 1) دسته‌های A1, A0, B3, B4, B5, B6 و C0 را ترکیب می‌کند. عدم قطعیت اندازه‌گیری برای مختصات رنگی \u00b10.01 است. نمودار این رتبه‌ها را در برابر خطوط دمای رنگ همبسته ثابت (CCT) نشان می‌دهد که از حدود 4600K تا 22000K متغیر است، که نشان می‌دهد نور سفید تولید شده می‌تواند در بین دسته‌ها از تن‌های سفید گرم تا سرد متفاوت باشد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینشی از رفتار قطعه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

4.1 شدت نسبی در برابر طول موج

این منحنی (که به طور کامل در متن جزئیات ندارد اما اشاره شده است) توزیع توان طیفی نور سفید را نشان می‌دهد. به عنوان یک LED سفید تبدیل شده با فسفر مبتنی بر تراشه آبی InGaN، طیف آن دارای یک پیک آبی اولیه از تراشه و یک باند انتشار زرد-سبز-قرمز گسترده‌تر از فسفر خواهد بود که برای تولید نور سفید ترکیب می‌شوند.

4.2 الگوی جهت‌داری

نمودار جهت‌داری توزیع فضایی نور را نشان می‌دهد که با زاویه دید معمولی 50 درجه مرتبط است. نشان می‌دهد که شدت نور با افزایش زاویه از محور مرکزی چگونه کاهش می‌یابد.

4.3 جریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این منحنی اساسی رابطه نمایی بین جریان و ولتاژ برای پیوند LED را نشان می‌دهد. طراحان از این منحنی برای تعیین ولتاژ درایو لازم برای یک جریان هدف و طراحی مدار محدودکننده جریان مناسب استفاده می‌کنند. منحنی یک ولتاژ روشن شدن حدود 2.8 ولت و افزایش شدید جریان با افزایش‌های کوچک ولتاژ پس از آن را نشان خواهد داد.

4.4 شدت نسبی در برابر جریان مستقیم

این منحنی وابستگی خروجی نور به جریان درایو را نشان می‌دهد. شدت نور معمولاً به صورت زیرخطی با جریان افزایش می‌یابد که به دلیل افت بازده در چگالی‌های جریان بالاتر است. این اطلاعات برای تصمیم‌گیری در مورد راه‌اندازی LED برای بهینه‌سازی روشنایی در مقابل بازده مفید است.

4.5 مختصات رنگ‌سنجی در برابر جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که نقطه سفید رنگ (مختصات x,y) چگونه ممکن است با تغییرات جریان درایو جابجا شود. برخی تغییرات رایج است و باید در کاربردهای حساس به رنگ در نظر گرفته شود.

4.6 جریان مستقیم در برابر دمای محیط

این منحنی کاهش رتبه برای قابلیت اطمینان بسیار مهم است. حداکثر جریان مستقیم مجاز را با افزایش دمای محیط نشان می‌دهد و اطمینان می‌دهد که دمای پیوند در محدوده ایمن باقی می‌ماند. برای عملکرد در دمای محیط بالا (مثلاً نزدیک 85 درجه سانتی‌گراد)، جریان درایو باید از مقدار حداکثر نامی آن کاهش یابد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

LED از یک بسته‌بندی گرد استاندارد T-1 3/4 (5 میلی‌متری) با دو پایه محوری استفاده می‌کند. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:
\u2022 تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) است.
\u2022 تلرانس عمومی \u00b10.25 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
\u2022 فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بدنه بسته‌بندی خارج می‌شوند.
\u2022 حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.5 میلی‌متر است.
نقشه دقیق قطر کلی، شکل لنز، قطر و طول پایه و صفحه نشیمن را نشان می‌دهد.

5.2 شناسایی قطبیت

معمولاً پایه بلندتر نشان‌دهنده آند (مثبت) و پایه کوتاه‌تر نشان‌دهنده کاتد (منفی) است. کاتد ممکن است با یک نقطه صاف روی لبه لنز پلاستیکی یا یک شکاف در فلنج نیز مشخص شود. قطبیت صحیح برای جلوگیری از آسیب بایاس معکوس ضروری است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای حفظ یکپارچگی و عملکرد قطعه حیاتی است.

6.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خم کردن پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی انجام دهید تا از تنش روی درزگیری جلوگیری شود.
• فرم‌دهی پایه‌ها راقبل از soldering.
• در حین فرم‌دهی از اعمال تنش به بسته‌بندی خودداری کنید، زیرا ممکن است به اتصالات داخلی یا اپوکسی آسیب برساند.
• برش فریم‌های پایه را در دمای اتاق انجام دهید. برش در دمای بالا می‌تواند باعث خرابی شود.
• اطمینان حاصل کنید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED تراز هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود، که می‌تواند اپوکسی و LED را تخریب کند.

6.2 پارامترهای لحیم‌کاری

• فاصله بیش از 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید.
• لحیم‌کاری نباید فراتر از پایه میله اتصال روی پایه گسترش یابد.
• لحیم‌کاری دستی:حداکثر دمای نوک هویه 300 درجه سانتی‌گراد (برای هویه حداکثر 30 وات)، حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه.
• لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری:حداکثر دمای پیش‌گرم 100 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 60 ثانیه.

6.3 شرایط نگهداری

• نگهداری توصیه شده پس از حمل: 30 درجه سانتی‌گراد یا کمتر و رطوبت نسبی 70% یا کمتر.
• طول عمر نگهداری تحت این شرایط 3 ماه است.
• برای نگهداری بیش از 3 ماه و تا 1 سال، قطعات را در یک ظرف دربسته با اتمسفر نیتروژن و ماده جاذب رطوبت قرار دهید.
• از تغییرات سریع دما، به ویژه در رطوبت بالا، برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از تخلیه الکترواستاتیک و نفوذ رطوبت جلوگیری کنند:
\u2022بسته‌بندی اولیه:کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن.
\u2022بسته‌بندی ثانویه:کارتن‌های داخلی.
\u2022بسته‌بندی سوم:کارتن‌های خارجی.
\u2022تعداد بسته‌بندی:200-500 قطعه در هر کیسه، 5 کیسه در هر کارتن داخلی، 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات زیر هستند:
\u2022CPN:شماره تولید مشتری.
\u2022P/N:شماره تولید (شماره قطعه).
\u2022QTY:تعداد بسته‌بندی.
\u2022CAT:رتبه‌های ترکیبی برای دسته‌های شدت نور و ولتاژ مستقیم.
\u2022HUE:رتبه رنگ (مثلاً A1, B4).
\u2022REF: Reference.
مرجع.LOT No:شماره سری ساخت برای ردیابی.

7.3 تعیین شماره مدل

شماره قطعه از ساختار زیر پیروی می‌کند:334-15/T2C5-\u25a1 \u25a1 \u25a1 \u25a1. مربع‌ها نشان‌دهنده کدهایی برای انتخاب‌های خاص دسته‌بندی شدت نور، ولتاژ مستقیم و مختصات رنگی هستند که امکان سفارش دقیق برای برآوردن نیازهای کاربردی را فراهم می‌کنند.

8. ملاحظات طراحی کاربردی

8.1 طراحی مدار درایو

به دلیل محدوده ولتاژ مستقیم (2.8-3.6 ولت) و حساسیت به جریان، استفاده از یک درایور جریان ثابت به شدت به جای یک مقاومت سری ساده توصیه می‌شود، به ویژه برای یکنواختی روشنایی و پایداری در برابر تغییرات دما و ولتاژ. درایور باید طوری طراحی شود که از مشخصات حداکثر مطلق برای جریان پیوسته (30 میلی‌آمپر) و پیک (100 میلی‌آمپر پالسی) تجاوز نکند.

8.2 مدیریت حرارتی

برای عملکرد پیوسته در جریان‌های بالا یا در دمای محیط بالا، مسیر حرارتی را در نظر بگیرید. در حالی که بسته‌بندی برای هیت‌سینک طراحی نشده است، اطمینان از لحیم شدن پایه‌ها به یک مساحت مسی کافی روی PCB می‌تواند به دفع حرارت و کاهش دمای پیوند کمک کند، طول عمر را بهبود بخشد و خروجی نور را حفظ کند.

8.3 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید 50 درجه یک پرتو گسترده ارائه می‌دهد. برای کاربردهایی که نیازمند فوکوس یا موازی‌سازی هستند، می‌توان از اپتیک ثانویه (لنزها، بازتابنده‌ها) طراحی شده برای بسته‌بندی‌های T-1 3/4 استفاده کرد. لنز رزینی شفاف آب برای استفاده با چنین اپتیکی مناسب است.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: بهترین روش برای راه‌اندازی این LED از منبع تغذیه 5 ولت یا 12 ولت چیست؟
ج: برای منبع تغذیه 5 ولت می‌توان از یک مقاومت سری استفاده کرد، اما مقدار آن باید بر اساس دسته V_Fمشخص LED محاسبه شود تا جریان صحیح تضمین شود. برای منبع تغذیه 12 ولت یا برای پایداری بهتر، استفاده از یک درایور IC اختصاصی جریان ثابت LED یا یک مدار ساده منبع جریان مبتنی بر ترانزیستور توصیه می‌شود.

س: آیا می‌توانم این LED را پالسی کنم تا روشن‌تر به نظر برسد؟
ج: بله، می‌توانید از رتبه جریان مستقیم پیک (100 میلی‌آمپر در چرخه کاری 1/10، 1 کیلوهرتز) استفاده کنید. پالس‌دهی با جریانی بالاتر از رتبه DC می‌تواند به روشنایی لحظه‌ای بالاتر دست یابد، که اگر به اندازه کافی سریع پالس‌دهی شود (PWM)، چشم انسان ممکن است آن را به عنوان افزایش روشنایی درک کند. اطمینان حاصل کنید که توان تلف شده متوسط از 110 میلی‌وات تجاوز نکند.

س: ثبات رنگ سفید بین واحدهای مختلف چقدر است؟
ج: ثبات رنگ از طریق هفت رتبه رنگی تعریف شده (A1 تا C0) مدیریت می‌شود. برای کاربردهایی که نیازمند تطابق رنگ بسیار دقیق هستند، هنگام سفارش یک رتبه رنگ واحد (HUE) را مشخص کنید. گستردگی رنگ‌سنجی معمول در یک رتبه واحد توسط منطقه چهارضلعی آن در نمودار CIE تعریف می‌شود.

س: آیا مقاومت محدودکننده جریان ضروری است؟
ج: قطعاً. LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. اتصال مستقیم به یک منبع ولتاژ که از ولتاژ مستقیم LED بیشتر است، باعث جریان بیش از حد شده و ممکن است به طور آنی دستگاه را از بین ببرد. همیشه از یک مقاومت سری یا تنظیم‌کننده جریان فعال استفاده کنید.

10. اصل عملکرد و فناوری

این LED نور سفید را از طریق روش تبدیل فسفر تولید می‌کند. هسته دستگاه یک تراشه نیمه‌هادی ساخته شده از نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است که هنگام بایاس مستقیم (الکترولومینسانس) نور آبی ساطع می‌کند. این نور آبی مستقیماً ساطع نمی‌شود. در عوض، تراشه در داخل یک فنجان بازتابنده پر از ماده فسفر زرد (یا مخلوطی از سبز و قرمز) محصور شده است. هنگامی که فوتون‌های آبی از تراشه به ذرات فسفر برخورد می‌کنند، جذب شده و در طول‌موج‌های بلندتر (جابجایی استوکس) عمدتاً در منطقه زرد طیف دوباره ساطع می‌شوند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده تبدیل نشده و نور زرد طیف گسترده از فسفر برای تولید ادراک نور سفید مخلوط می‌شود. نسبت‌های خاص انتشار آبی به فسفر و ترکیب دقیق فسفر، دمای رنگ همبسته (CCT) و شاخص نمود رنگ (CRI) نور سفید را تعیین می‌کنند که از طریق فرآیند دسته‌بندی کنترل می‌شوند.