دیتاشیت فنی لامپ نشانگر آرایه LED مدل A694B/SYGUY/S530-A3 - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل A694B/SYGUY/S530-A3 یک لامپ نشانگر آرایه LED چندمنظوره است که برای استفاده در ابزارهای الکترونیکی طراحی شده است. این محصول شامل یک نگهدارنده پلاستیکی است که امکان ترکیب لامپ‌های LED مجزا را فراهم می‌کند و انعطاف‌پذیری در طراحی و کاربرد را ارائه می‌دهد. عملکرد اصلی این محصول، خدمت به عنوان نشانگر بصری برای پارامترهای مختلف مانند درجه، عملکرد یا موقعیت در تجهیزات الکترونیکی است.

1.1 مزایای اصلی

• مصرف توان پایین، که آن را برای کاربردهای حساس به انرژی مناسب می‌سازد.
• بازدهی بالا و هزینه کم، ارائه یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه برای نیازهای نشانگر.
• کنترل رنگ عالی و توانایی ایجاد ترکیبات آزاد از رنگ‌های لامپ LED درون آرایه.
• مکانیسم قفل‌گذاری ایمن و فرآیند مونتاژ آسان.
• طراحی قابل انباشت، که امکان انباشت عمودی و افقی برای ایجاد پنل‌های چندنشانگر را فراهم می‌کند.
• گزینه‌های نصب متنوع بر روی بردهای مدار چاپی یا پنل‌ها.
• مطابق با استانداردهای زیست‌محیطی: بدون سرب، مطابق با RoHS، مطابق با EU REACH و بدون هالوژن (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.2 بازار هدف و کاربردها

این آرایه LED عمدتاً هدف‌گیری شده برای تولیدکنندگان ابزارهای الکترونیکی و پنل‌های کنترل است. کاربرد اصلی آن به عنوان نشانگر برای نمایش وضعیت، سطوح، عملکردها یا موقعیت‌ها است. مثال‌ها شامل نشانگرهای قدرت سیگنال روی دستگاه‌های ارتباطی، انتخاب‌کننده‌های حالت روی کنترلرهای صنعتی یا نشانگرهای سطح روی تجهیزات تست و اندازه‌گیری می‌شوند.

2. پارامترهای فنی و تفسیر عینی

دیتاشیت مشخصات الکتریکی، نوری و حرارتی دقیق برای دستگاه را ارائه می‌دهد. دو ماده اصلی تراشه و رنگ‌های منتشرشده متناظر آنها مشخص شده است: زرد-سبز درخشان (SYG) و زرد درخشان (UY).

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. آنها برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشده‌اند.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F): 25 میلی‌آمپر برای هر دو نوع SYG و UY. تجاوز از این جریان می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و کاهش طول عمر شود.
• جریان مستقیم پیک (I_FP): 60 میلی‌آمپر (چرخه کاری 1/10 @ 1kHz). این مقدار فقط برای عملکرد پالسی است.
• ولتاژ معکوس (V_R): 5 ولت. اعمال ولتاژ معکوس بالاتر می‌تواند باعث شکست پیوندگاه شود.
• توان اتلافی (P_d): 60 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که دستگاه می‌تواند بدون تجاوز از حداکثر دمای پیوندگاه خود تلف کند.
• دمای کارکرد و ذخیره‌سازی: 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس (کارکرد)، 40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس (ذخیره‌سازی).
• دمای لحیم‌کاری: 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه، که پروفایل تحمل لحیم‌کاری بازجوشی را تعریف می‌کند.

2.2 مشخصات الکترو-نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای 25 درجه سلسیوس تحت شرایط تست مشخص شده اندازه‌گیری می‌شوند.

• ولتاژ مستقیم (V_F): 1.7 ولت تا 2.4 ولت در I_F=20mA. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مدار درایور می‌تواند این ولتاژ را تأمین کند.
• شدت نورانی (I_V): SYG: 25-50 میلی‌کاندلا (معمولاً 50 میلی‌کاندلا). UY: 40-80 میلی‌کاندلا (معمولاً 80 میلی‌کاندلا). این نشان می‌دهد که نوع UY عموماً در شرایط تست یکسان روشن‌تر است.
• زاویه دید (2θ_1/2): 60 درجه (معمولاً) برای هر دو، که گسترش زاویه‌ای نور را تعریف می‌کند.
• طول موج پیک (λ_p): SYG: 575 نانومتر (زرد-سبز). UY: 591 نانومتر (زرد).
• طول موج غالب (λ_d): SYG: 573 نانومتر. UY: 589 نانومتر. این طول موجی است که توسط چشم انسان درک می‌شود.
• پهنای باند تابش طیفی (Δλ): 20 نانومتر (معمولاً)، که خلوص طیفی نور منتشرشده را نشان می‌دهد.

3. تحلیل منحنی عملکرد

دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه است که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط عملیاتی مختلف حیاتی هستند.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی‌ها برای SYG و UY توزیع طیفی نور را نشان می‌دهند. منحنی SYG در حدود 575 نانومتر (سبز-زرد) به پیک می‌رسد، در حالی که UY در حدود 591 نانومتر (زرد) به پیک می‌رسد. پهنای باند تقریباً 20 نانومتر، ماهیت تک‌رنگ LEDها را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌گیری

نمودارهای قطبی زاویه دید را نشان می‌دهند. شدت در 0 درجه (روی محور) بیشترین است و در حدود ±30 درجه به نصف حداکثر مقدار خود کاهش می‌یابد، که زاویه دید کامل 60 درجه را تأیید می‌کند.

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

این منحنی رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد. ولتاژ پس از عبور از یک آستانه مشخص (حدود 1.5V-1.7V) به شدت افزایش می‌یابد. کارکرد در جریان توصیه‌شده 20mA عملکرد پایدار را در محدوده V_F range.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

خروجی نور به صورت خطی با جریان تا حداکثر جریان نامی افزایش می‌یابد. این امر امکان کنترل ساده روشنایی از طریق مدولاسیون جریان (مثلاً استفاده از PWM) را فراهم می‌کند.

3.5 منحنی‌های وابستگی به دما

شدت نسبی در مقابل دمای محیط: نشان می‌دهد که شدت نورانی با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این یک ملاحظه حیاتی برای محیط‌های با دمای بالا است.

جریان مستقیم در مقابل دمای محیط: نشان می‌دهد که ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد)، که باید در طراحی درایورهای جریان ثابت برای جلوگیری از فرار حرارتی در نظر گرفته شود.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته‌بندی

دیتاشیت یک نقشه مکانیکی دقیق ارائه می‌دهد. ابعاد کلیدی شامل فاصله پایه‌ها، اندازه بدنه و ارتفاع کلی است. یادداشت مشخص می‌کند که تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس عمومی ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، و فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بسته‌بندی خارج می‌شوند.

4.2 شناسایی قطبیت و شکل‌دهی پایه

نقشه بسته‌بندی کاتد (معمولاً پایه کوتاه‌تر یا یک طرف صاف روی لنز) را نشان می‌دهد. برای شکل‌دهی پایه، سند خم کردن حداقل 3mm از پایه حباب اپوکسی را برای جلوگیری از آسیب تنش الزامی می‌کند. پایه‌ها باید قبل از لحیم‌کاری شکل داده شوند، و سوراخ‌های PCB باید کاملاً با پایه‌های LED تراز شوند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 شرایط توصیه‌شده لحیم‌کاری

• لحیم‌کاری دستی: دمای نوک هویه: حداکثر 300 درجه سلسیوس (حداکثر 30 وات). زمان لحیم‌کاری: حداکثر 3 ثانیه. حداقل فاصله 3mm از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید.
• لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری: دمای پیش‌گرم: حداکثر 100 درجه سلسیوس (حداکثر 60 ثانیه). دمای حمام لحیم: حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 5 ثانیه. همان قانون فاصله 3mm را حفظ کنید.

5.2 پروفایل لحیم‌کاری

یک پروفایل دمایی-زمانی توصیه‌شده ارائه شده است که بر افزایش کنترل‌شده دما، دمای پیک حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه و خنک‌سازی کنترل‌شده تأکید دارد. فرآیند خنک‌سازی سریع توصیه نمی‌شود.

5.3 احتیاط‌های حیاتی

• از اعمال تنش بر روی قاب پایه در حین عملیات با دمای بالا خودداری کنید.
• لحیم‌کاری غوطه‌وری یا دستی را بیش از یک بار انجام ندهید.
• حباب اپوکسی را از ضربه مکانیکی محافظت کنید تا پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق بازگردد.

5.4 شرایط ذخیره‌سازی

LEDها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% ذخیره شوند. عمر ذخیره‌سازی از زمان حمل 3 ماه است. برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر (تا 1 سال)، از یک ظرف درب‌سته با اتمسفر نیتروژن و جاذب رطوبت استفاده کنید. از انتقال‌های سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تراکم خودداری کنید.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

قطعات در مواد مقاوم در برابر رطوبت بسته‌بندی می‌شوند: کیسه‌های ضد استاتیک، کارتن‌های داخلی و کارتن‌های خارجی.

• تعداد بسته‌بندی: 270 قطعه در هر صفحه. 4 صفحه در هر کارتن داخلی. 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی (مجموع: 10,800 قطعه در هر کارتن اصلی).

6.2 توضیح برچسب

برچسب روی بسته‌بندی شامل فیلدهایی مانند شماره تولید مشتری (CPN)، شماره قطعه (P/N)، تعداد بسته‌بندی (QTY)، رتبه‌ها (CAT)، طول موج غالب (HUE)، ولتاژ مستقیم (REF) و شماره سری ساخت (LOT No) است. این امر ردیابی و شناسایی صحیح قطعه را تسهیل می‌کند.

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 سناریوهای کاربردی معمول

• نشانگرهای وضعیت روی سوئیچ‌ها، روترها و مودم‌های شبکه.
• نشانگرهای سطح روی تجهیزات صوتی، منبع تغذیه یا شارژرهای باتری.
• انتخاب‌کننده‌های حالت عملکرد روی پنل‌های کنترل صنعتی و دستگاه‌های پزشکی.
• نشانگرهای موقعیت روی سوئیچ‌ها، پیچ‌ها یا لغزنده‌ها.

7.2 ملاحظات طراحی

• محدود کردن جریان: همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن جریان مستقیم به 20mA یا کمتر برای کارکرد پیوسته استفاده کنید.
• مدیریت حرارتی: اگرچه توان پایینی دارد، در صورت استفاده در آرایه‌های با چگالی بالا یا دمای محیط بالا، اطمینان از تهویه کافی برای حفظ روشنایی و طول عمر ضروری است.
• محافظت ESD:** در حین مونتاژ با احتیاط‌های مناسب ESD جابجا کنید.
• طراحی نوری: زاویه دید 60 درجه برای مشاهده مستقیم مناسب است. برای روشنایی گسترده‌تر، ممکن است اپتیک ثانویه (پخش‌کننده‌ها) مورد نیاز باشد.

8. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای مجزای تکی، این آرایه مزایای قابل توجهی ارائه می‌دهد:

• سهولت مونتاژ: آرایه از پیش مونتاژشده روی نگهدارنده، چیدمان PCB و مونتاژ را در مقایسه با قرار دادن چندین LED مجزا ساده می‌کند.
• تراز و یکنواختی: فاصله و تراز یکنواخت چندین نشانگر را ارائه می‌دهد، که یکنواختی زیبایی‌شناختی و عملکردی را بهبود می‌بخشد.
• انعطاف‌پذیری طراحی: ویژگی قابل انباشت امکان ایجاد میله‌ها یا پنل‌های نشانگر با اندازه سفارشی بدون طراحی مکانیکی پیچیده را فراهم می‌کند.
• مطابقت زیست‌محیطی: با استانداردهای زیست‌محیطی مدرن (RoHS، بدون هالوژن) مطابقت دارد، که ممکن است با LEDهای مجزای قدیمی یا عمومی تضمین نشود.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این آرایه LED را مستقیماً از منبع منطقی 5V یا 3.3V راه‌اندازی کنم؟

ج: خیر. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان استفاده کنید. به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5V و V_Fمعمول 2.0V در 20mA، مقاومت سری مورد نیاز R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω است.

س: تفاوت بین انواع SYG و UY چیست؟

ج: نوع SYG (زرد-سبز درخشان) نور را در طول موج پیک ~575 نانومتر (سبز-زرد) منتشر می‌کند، در حالی که UY (زرد درخشان) در ~591 نانومتر (زرد) منتشر می‌کند. نوع UY همچنین شدت نورانی معمول بالاتری دارد (80 میلی‌کاندلا در مقابل 50 میلی‌کاندلا).

س: آیا این محصول برای کاربردهای فضای باز مناسب است؟

ج: محدوده دمای کارکرد 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس است، که بسیاری از شرایط فضای باز را پوشش می‌دهد. با این حال، دستگاه ذاتاً ضد آب نیست. برای استفاده در فضای باز، باید در یک محفظه درب‌سته قرار گیرد که آن را از رطوبت و تابش UV محافظت کند، زیرا این عوامل می‌توانند رزین اپوکسی را به مرور زمان تخریب کنند.

س: چگونه 'رتبه‌ها' (CAT) روی برچسب را تفسیر کنم؟

ج: رتبه‌ها معمولاً LEDها را بر اساس پارامترهای خاصی مانند شدت نورانی یا ولتاژ مستقیم دسته‌بندی می‌کنند. برای انتخاب رتبه صحیح برای نیازهای یکنواختی کاربرد خود، به سند کامل مشخصات دسته‌بندی سازنده (که در این گزیده ارائه نشده) مراجعه کنید.

10. مورد استفاده عملی

سناریو: طراحی یک نشانگر شارژ باتری چندسطحی برای یک دستگاه قابل حمل.

یک مهندس می‌تواند از ویژگی قابل انباشت این آرایه LED استفاده کند. برای یک نشانگر 5 سطحی، می‌توان از پنج موقعیت LED مجزا درون آرایه یا پنج آرایه انباشته شده عمودی/افقی استفاده کرد. هر سطح توسط یک مدار مقایسه‌گر که ولتاژ باتری را نظارت می‌کند، راه‌اندازی می‌شود. فاصله و رنگ یکنواخت ارائه شده توسط آرایه، نمایشی حرفه‌ای و قابل خواندن را تضمین می‌کند. مصرف توان پایین برای دستگاه‌های باتری‌خور حیاتی است. طراحی شامل محاسبه مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب برای هر LED بر اساس ولتاژ مدار درایور و اطمینان از اینکه جریان کل کشیده شده از باتری در حین نشانگر در محدوده قابل قبول است، خواهد بود.

11. معرفی اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که وقتی جریان الکتریکی از آنها عبور می‌کند نور ساطع می‌کنند. این پدیده الکترولومینسانس نامیده می‌شود. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر پیوندگاه p-n ماده نیمه‌هادی (در این مورد AlGaInP) اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها درون دستگاه بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. طول موج خاص (رنگ) نور توسط گاف انرژی ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. نگهدارنده پلاستیکی (آرایه) به عنوان یک حامل مکانیکی و اتصال الکتریکی عمل می‌کند و امکان نصب و سیم‌کشی راحت چندین تراشه LED مجزا را فراهم می‌کند.

12. روندهای فناوری

بازار LED نشانگر همچنان در حال تکامل است. روندهای مرتبط با محصولاتی مانند این آرایه شامل موارد زیر است:

• افزایش بازدهی: توسعه مداوم مواد نیمه‌هادی و طراحی تراشه منجر به کارایی نورانی بالاتر (خروجی نور بیشتر در هر وات) می‌شود، که امکان جریان‌های عملیاتی پایین‌تر و کاهش مصرف توان را فراهم می‌کند.
• کوچک‌سازی: در حالی که این یک قطعه نفوذی است، یک روند کلی صنعتی به سمت بسته‌بندی‌های دستگاه نصب سطحی (SMD) کوچک‌تر برای چگالی بالاتر و مونتاژ خودکار وجود دارد.
• قابلیت اطمینان بهبودیافته: بهبود در فرمولاسیون‌های رزین اپوکسی و تکنیک‌های بسته‌بندی همچنان به افزایش طول عمر عملیاتی و بهبود مقاومت در برابر چرخه‌های حرارتی و رطوبت ادامه می‌دهد.
• ادغام هوشمند: یک روند گسترده‌تر، ادغام منطق کنترل و درایورها مستقیماً با نشانگرهای LED است که ماژول‌های نشانگر 'هوشمند' ایجاد می‌کند، اگرچه این محصول خاص یک قطعه غیرفعال باقی می‌ماند.