دیتاشیت فنی لامپ LED مدل 383-2SURC/S530-A3 - هایپر رد - 20mA - 2.0V تایپیکال - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل لامپ LED مدل 383-2SURC/S530-A3 را ارائه می‌دهد. این قطعه یک دستگاه نصب سطحی (SMD) است که برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی بالا و عملکرد قابل اعتماد دارند طراحی شده است. این سری بر پایه فناوری چیپ آل‌گا‌این‌پی (AlGaInP) ساخته شده، در طیف رنگ هایپر رد نوردهی می‌کند و در رزین شفاف آبکی کپسوله شده است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

این LED چندین ویژگی کلیدی ارائه می‌دهد که آن را برای کاربردهای الکترونیکی پرچالش مناسب می‌سازد:

• روشنایی بالا:به طور خاص برای کاربردهایی که شدت نور برتر مورد نیاز است، مهندسی شده است.
• انتخاب زاویه دید:با گزینه‌های مختلف زاویه دید برای پاسخگویی به نیازهای طراحی متفاوت موجود است.
• بسته‌بندی مقاوم:Available on tape and reel for automated assembly, ensuring reliability and ease of handling in high-volume production.
• انطباق محیطی:محصول با مقررات کلیدی محیطی از جمله RoHS، EU REACH مطابقت دارد و عاری از هالوژن است (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• گزینه‌های رنگ و شدت:سری لامپ LED در رنگ‌ها و گریدهای شدت نور متفاوت موجود است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای ادغام در انواع مختلف الکترونیک مصرفی و صنعتی که نیاز به چراغ‌های نشانگر یا نور پس‌زمینه دارند طراحی شده است. حوزه‌های کاربردی معمول شامل موارد زیر است:

• تلویزیون‌ها
• مانیتورهای کامپیوتر
• تلفن‌ها
• کامپیوترهای شخصی و تجهیزات جانبی

2. تحلیل پارامترهای فنی

این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از پارامترهای الکتریکی، نوری و حرارتی مشخص شده برای LED ارائه می‌دهد. تمامی ریتینگ‌ها در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

2.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

ریتینگ‌های حداکثر مطلق محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. اینها شرایط کاری توصیه شده نیستند.

• جریان مستقیم پیوسته (IF):25 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور پیوسته اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (IFP):160 میلی‌آمپر. این تنها تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز مجاز است.
• تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD):2000 ولت (مدل بدن انسان). رعایت روش‌های صحیح مدیریت ESD اجباری است.
• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث خرابی فوری شود.
• اتلاف توان (Pd):60 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که پکیج می‌تواند تلف کند.
• محدوده دمای کاری (Topr):40- درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد.
• محدوده دمای نگهداری (Tstg):40- درجه سانتی‌گراد تا +100 درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری (Tsol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه در طول ریفلو یا لحیم‌کاری دستی.

2.2 ویژگی‌های الکترو-اپتیکال

این پارامترها عملکرد تایپیکال LED تحت شرایط کاری نرمال (IF=20mA, Ta=25°C) را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (Iv):1000 میلی‌کندلا (حداقل)، 2500 میلی‌کندلا (تایپیکال). این شدت بالا مشخصه LEDهای هایپر رد آل‌گا‌این‌پی است. عدم قطعیت اندازه‌گیری ±10% است.
• زاویه دید (2θ1/2):6 درجه (تایپیکال). این یک زاویه دید بسیار باریک است که یک پرتو بسیار جهت‌دار تولید می‌کند.
• طول موج پیک (λp):632 نانومتر (تایپیکال). طول موجی که در آن شدت تابش طیفی حداکثر است.
• طول موج غالب (λd):624 نانومتر (تایپیکال). طول موج واحدی که توسط چشم انسان درک می‌شود. عدم قطعیت اندازه‌گیری ±1.0 نانومتر است.
• پهنای باند تابش طیفی (Δλ):20 نانومتر (تایپیکال). عرض طیفی در نصف حداکثر شدت.
• ولتاژ مستقیم (VF):2.0 ولت (تایپیکال)، 2.4 ولت (حداکثر) در 20mA. عدم قطعیت اندازه‌گیری ±0.1V است.
• جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V.

2.3 ویژگی‌های حرارتی

اگرچه به صراحت در یک جدول جداگانه فهرست نشده است، مدیریت حرارتی حیاتی است. اتلاف توان (Pd) 60 میلی‌وات و محدوده دمای کاری دلالت بر این دارد که چیدمان PCB مناسب برای هیت‌سینک ضروری است، به ویژه هنگام کار در جریان مستقیم حداکثر یا نزدیک به آن. منحنی‌های عملکرد رابطه بین دمای محیط و جریان مستقیم/شدت را نشان می‌دهند.

3. سیستم دسته‌بندی و انتخاب

دیتاشیت نشان می‌دهد که محصول با شدت‌ها و رنگ‌های مختلف موجود است. برچسب‌های مشخصات بسته‌بندی به سیستم‌های رتبه‌بندی برای پارامترهای کلیدی اشاره می‌کنند که امکان انتخاب بر اساس نیازهای کاربردی را فراهم می‌کنند:

• CAT:رتبه‌های شدت نور. امکان انتخاب گریدهای روشنایی را فراهم می‌کند.
• HUE:رتبه‌های طول موج غالب. امکان انتخاب درون یک دسته رنگ/طول موج خاص را فراهم می‌کند.
• REF:رتبه‌های ولتاژ مستقیم. برای طراحی‌هایی که نیاز به تطابق دقیق ولتاژ دارند مفید است.

برای تعاریف کد خاص و محدوده‌های موجود، به مستندات دسته‌بندی دقیق سازنده مراجعه کنید.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه تایپیکال است که برای طراحی مدار و درک عملکرد تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند.

4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این نمودار توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد که در حدود 632 نانومتر به پیک می‌رسد و پهنای باند (FWHM) آن حدود 20 نانومتر است که رنگ هایپر رد را تأیید می‌کند.

4.2 الگوی جهت‌داری

نمودار قطبی زاویه دید تایپیکال 6 درجه را نشان می‌دهد که شدت بسیار بالا در جهت رو به جلو با افت سریع را نمایش می‌دهد.

4.3 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

این منحنی غیرخطی است که برای دیودها معمول است. رابطه بین ولتاژ اعمال شده و جریان حاصل را نشان می‌دهد. Vf تایپیکال 2.0V در 20mA قابل مشاهده است. طراحان باید از یک مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت استفاده کنند.

4.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

شدت نور با جریان مستقیم افزایش می‌یابد اما به صورت خطی نیست. کارکرد بالاتر از جریان توصیه شده به دلیل افزایش حرارت، بازده و طول عمر را کاهش می‌دهد.

4.5 منحنی‌های وابستگی دما

• شدت نسبی در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که خروجی نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این باید در طراحی‌ها برای محیط‌های با دمای بالا در نظر گرفته شود.
• جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که مشخصه ولتاژ مستقیم چگونه با دما تغییر می‌کند، که اگر توسط یک منبع ولتاژ ثابت راه‌اندازی شود، می‌تواند بر جریان تأثیر بگذارد.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

دیتاشیت یک نقشه ابعادی دقیق از پکیج LED ارائه می‌دهد. نکات کلیدی شامل موارد زیر است:

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

نقشه اندازه بدنه، فاصله پایه‌ها و شکل کلی را مشخص می‌کند که برای طراحی جای پای PCB حیاتی هستند.

5.2 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً توسط یک نشانگر بصری روی پکیج، مانند یک شکاف، نقطه سبز یا پایه کوتاه‌تر مشخص می‌شود. برای نشانگر خاص استفاده شده روی این مدل باید به نقشه ابعادی مراجعه کرد.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای قابلیت اطمینان بسیار مهم است. دیتاشیت دستورالعمل‌های جامعی ارائه می‌دهد.

6.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی خم کنید.
• شکل‌دهی را قبل از لحیم‌کاری انجام دهید.
• از اعمال تنش به پکیج خودداری کنید. عدم تراز در حین نصب روی PCB می‌تواند باعث ترک خوردن رزین و خرابی شود.
• پایه‌ها را در دمای اتاق قطع کنید.

6.2 نگهداری

• در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. عمر قفسه 3 ماه از تاریخ حمل است.
• برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال)، از یک ظرف دربسته با نیتروژن و ماده خشک‌کن استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

6.3 پارامترهای لحیم‌کاری

لحیم‌کاری دستی:حداکثر دمای نوک هویه 300 درجه سانتی‌گراد (حداکثر 30 وات). حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه. حداقل فاصله 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی حفظ شود.

لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری:حداکثر دمای پیش‌گرم 100 درجه سانتی‌گراد (حداکثر 60 ثانیه). حداکثر دمای حمام لحیم 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه. حداقل فاصله 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب حفظ شود.

قوانین کلی:در دمای بالا به پایه‌ها تنش وارد نکنید. بیش از یک بار لحیم نکنید. تا زمانی که به دمای اتاق خنک نشده است، از ضربه محافظت کنید. از خنک‌کردن سریع اجتناب کنید. همیشه از کمترین دمای مؤثر استفاده کنید.

6.4 تمیزکاری

• فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک اجتناب کنید. اگر کاملاً ضروری است، فرآیند را پیش‌تأیید کنید تا اطمینان حاصل شود که آسیبی رخ نمی‌دهد.

6.5 مدیریت حرارت

یادداشت تأکید می‌کند که مدیریت حرارتی باید در مرحله طراحی در نظر گرفته شود. جریان کاری باید بر اساس محیط حرارتی واقعی کاربرد به طور مناسب کاهش یابد تا طول عمر و عملکرد پایدار تضمین شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از آسیب در حین حمل و نقل و جابجایی جلوگیری شود:

• بسته‌بندی اولیه:کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن.
• بسته‌بندی ثانویه:کارتن‌های داخلی.
• بسته‌بندی سوم:کارتن‌های خارجی برای حمل و نقل عمده.
• تعداد بسته‌بندی:معمولاً 200 تا 500 قطعه در هر کیسه، 6 کیسه در هر کارتن داخلی و 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی کدهایی برای ردیابی و انتخاب هستند: CPN (شماره قطعه مشتری)، P/N (شماره قطعه سازنده)، QTY (تعداد)، CAT (رتبه شدت)، HUE (رتبه طول موج)، REF (رتبه ولتاژ) و LOT No (شماره بچ).

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 مدارهای کاربردی تایپیکال

این LED باید با یک مکانیسم محدودکننده جریان راه‌اندازی شود. ساده‌ترین روش استفاده از یک مقاومت سری است. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (Vsupply - Vf) / If محاسبه کنید. برای منبع تغذیه 5V و Vf تایپیکال 2.0V در 20mA: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. برای دقت و پایداری، به ویژه در محدوده دما، استفاده از یک درایور جریان ثابت توصیه می‌شود.

8.2 ملاحظات چیدمان PCB

• اطمینان حاصل کنید که جای پای دقیقاً با ابعاد پکیج مطابقت دارد.
• مساحت کافی مس در اطراف پایه‌ها برای دفع حرارت فراهم کنید، به ویژه اگر نزدیک به ریتینگ‌های حداکثر کار می‌کنید.
• فاصله توصیه شده 3 میلی‌متر بین پد لحیم و حباب اپوکسی را برای جلوگیری از آسیب حرارتی در حین لحیم‌کاری حفظ کنید.

8.3 طراحی نوری

زاویه دید باریک 6 درجه این LED را برای کاربردهایی که نیاز به پرتو متمرکز دارند یا جایی که نور نباید به مناطق مجاور نشت کند مناسب می‌سازد. برای روشنایی گسترده‌تر، اپتیک ثانویه (لنزها یا دیفیوزرها) مورد نیاز خواهد بود.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای قرمز استاندارد GaAsP، این LED هایپر رد مبتنی بر آل‌گا‌این‌پی بازده نوری و شدت به مراتب بالاتری در همان جریان راه‌اندازی ارائه می‌دهد. زاویه دید باریک یک مشخصه تعیین‌کننده در مقابل LEDهای با زاویه دید بازتر مورد استفاده برای روشنایی منطقه است. انطباق آن با استانداردهای محیطی مدرن (عاری از هالوژن، REACH) یک مزیت کلیدی برای محصولاتی است که بازارهای جهانی با مقررات سخت را هدف قرار می‌دهند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این LED را با 30mA برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟

ج: خیر. ریتینگ حداکثر مطلق برای جریان مستقیم پیوسته 25 میلی‌آمپر است. تجاوز از این ریتینگ خطر آسیب فوری یا بلندمدت را به همراه دارد و گارانتی را باطل می‌کند. برای روشنایی بالاتر، LED را از دسته‌ای با شدت نور بالاتر (رتبه CAT) انتخاب کنید.



س: ولتاژ مستقیم به عنوان 2.0V تایپیکال فهرست شده است. برای محاسبه مقاومت سری خود از چه مقداری باید استفاده کنم؟

ج: برای یک طراحی مقاوم، از حداکثر ولتاژ مستقیم (2.4V) از دیتاشیت استفاده کنید. این اطمینان می‌دهد که جریان حتی اگر LEDی در انتهای بالایی محدوده Vf دریافت کنید، از مقدار مورد نظر تجاوز نمی‌کند. استفاده از مقدار تایپیکال ممکن است برای برخی واحدها منجر به جریان بیش از حد شود.



س: آیا این LED برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

ج: محدوده دمای کاری 40- درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد است که بیشتر محیط‌های فضای باز را پوشش می‌دهد. با این حال، خود LED ضد آب یا تثبیت شده در برابر UV نیست. برای استفاده در فضای باز، باید پشت یک پنجره یا لنز محافظ که آب‌بندی محیطی را فراهم می‌کند قرار گیرد.



س: چرا شرایط نگهداری اینقدر خاص است (≤30°C/70% RH برای 3 ماه)؟

ج: قطعات SMD مستعد جذب رطوبت هستند. تجاوز از این محدودیت‌ها می‌تواند منجر به "پاپ کورنینگ" در حین لحیم‌کاری ریفلو شود، جایی که رطوبت به دام افتاده تبخیر شده و پکیج را می‌ترکاند. این دستورالعمل‌ها قابلیت لحیم‌کاری و قابلیت اطمینان را تضمین می‌کنند.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک نشانگر وضعیت برای یک سوئیچ شبکه.LED نیاز به روشنایی، قابلیت اطمینان و طول عمر طولانی دارد. مدل 383-2SURC/S530-A3 یک انتخاب عالی است. یک طراح باید: 1) دسته CAT/HUE مناسب را برای رنگ و روشنایی یکنواخت در تمام واحدها انتخاب کند. 2) یک جای پای PCB دقیقاً مطابق با نقشه ابعادی طراحی کند. 3) به جای یک مقاومت ساده، از یک درایور جریان ثابت تنظیم شده روی 20mA (یا کمی کمتر برای عمر طولانی‌تر) برای شدت پایدار صرف نظر از نوسانات ولتاژ منبع استفاده کند. 4) اطمینان حاصل کند که چیدمان PCB یک پد تخلیه حرارتی کوچک متصل به صفحه زمین برای کمک به دفع حرارت فراهم می‌کند. 5) در حین مونتاژ، پروفیل لحیم‌کاری موجی را دقیقاً دنبال کند تا از شوک حرارتی جلوگیری شود.

12. معرفی اصل فناوری

این LED از یک چیپ نیمه‌هادی آل‌گا‌این‌پی (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) استفاده می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال نیمه‌هادی بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ آل‌گا‌این‌پی انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج پیک نور ساطع شده را تعریف می‌کند - در این مورد، در ناحیه هایپر رد (~624-632 نانومتر). رزین اپوکسی شفاف آبکی به عنوان یک لنز اولیه عمل می‌کند و پرتو خروجی را به زاویه دید مشخص شده 6 درجه شکل می‌دهد.

13. روندهای فناوری

روند در LEDهای نشانگر مانند این مورد، همچنان به سمت بازده بالاتر (لومن بیشتر در هر وات) ادامه دارد که امکان دستیابی به همان روشنایی در جریان پایین‌تر را فراهم می‌کند و مصرف برق و تولید حرارت را کاهش می‌دهد. همچنین تلاش قوی‌ای برای کوچک‌سازی در حالی که عملکرد نوری حفظ یا بهبود می‌یابد وجود دارد. علاوه بر این، فشار برای انطباق محیطی گسترده‌تر (فراتر از RoHS برای شامل کردن عاری از هالوژن، REACH و مواد معدنی بدون درگیری) در حال تبدیل شدن به استاندارد در سراسر صنعت است. توسعه مواد بسته‌بندی مقاوم‌تر برای تحمل دمای ریفلو بالاتر و شرایط محیطی سخت‌تر نیز یک حوزه تمرکز مداوم است.