دیتاشیت LED لامپ 523-2UYD/S530-A3 - 5 میلی‌متر گرد - زرد پخش‌شونده - 2.4 ولت - 60 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 523-2UYD/S530-A3 یک لامپ LED گرد 5 میلی‌متری با روشنایی بالا است که برای کاربردهای نیازمند روشنایی قابل اعتماد و قابلیت دید زاویه‌باز طراحی شده است. این قطعه از یک چیپ AlGaInP برای تولید نور زرد پخش‌شونده فوق‌العاده استفاده می‌کند. دستگاه با ساختار مستحکم، مطابقت با دستورالعمل‌های اصلی محیط زیستی و مناسب بودن برای فرآیندهای مونتاژ خودکار شناخته می‌شود.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• روشنایی بالا:به طور خاص برای کاربردهای نیازمند شدت نوری برتر مهندسی شده است.
• زاویه دید گسترده:یک زاویه دید معمولی 180 درجه‌ای (2θ1/2) برای قابلیت دید گسترده ارائه می‌دهد.
• گزینه‌های بسته‌بندی:به صورت نوار و قرقره برای مونتاژ PCB با حجم بالا و کارآمد موجود است.
• مطابقت محیط زیستی:محصول با RoHS، EU REACH مطابقت دارد و فاقد هالوژن است (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• قابلیت اطمینان:برای عملکرد طولانی‌مدت و قابل اعتماد در شرایط مختلف طراحی شده است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای انواع کاربردهای نشانگر و نور پس‌زمینه در الکترونیک مصرفی و صنعتی، از جمله اما نه محدود به: تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفن‌ها و تجهیزات محاسباتی عمومی بسیار مناسب است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25 میلی‌آمپر
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر (چرخه کاری 1/10 @ 1kHz)
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• توان تلف شده (P_d):60 میلی‌وات
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه

2.2 مشخصات الکترو-نوری (T_a=25°C)

این پارامترها عملکرد معمولی LED را تحت شرایط تست مشخص شده تعریف می‌کنند (I_F=20mA مگر اینکه خلاف آن ذکر شود).

• شدت نور (I_v):معمولاً 32 میلی‌کاندلا (حداقل 16 میلی‌کاندلا). عدم قطعیت اندازه‌گیری ±10% است.
• زاویه دید (2θ_1/2):معمولاً 180 درجه.
• طول موج پیک (λ_p):معمولاً 591 نانومتر.
• طول موج غالب (λ_d):معمولاً 589 نانومتر. عدم قطعیت اندازه‌گیری ±1.0 نانومتر است.
• پهنای باند تابش طیف (Δλ):معمولاً 15 نانومتر.
• ولتاژ مستقیم (V_F):معمولاً 2.0 ولت، حداکثر 2.4 ولت. عدم قطعیت اندازه‌گیری ±0.1 ولت است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در V_R=5V.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین نمودار کلیدی ارائه می‌دهد که رفتار دستگاه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهد. این نمودارها برای مهندسان طراح جهت پیش‌بینی عملکرد در کاربردهای واقعی حیاتی هستند.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد که در حدود 591 نانومتر (زرد) به پیک می‌رسد، با پهنای باند معمولی 15 نانومتر، که خلوص رنگ نور ساطع شده را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌گیری

نمودار قطبی الگوی تابش شبیه لامبرتین را با زاویه دید بسیار گسترده 180 درجه تأیید می‌کند که آن را برای کاربردهای نیازمند دید ناحیه‌ای گسترده ایده‌آل می‌سازد.

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

نمودار رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد. در نقطه عملیاتی توصیه شده 20mA، ولتاژ مستقیم معمولاً 2.0 ولت است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مقاومت محدودکننده جریان بر اساس این V_Fمحاسبه شود تا از تجاوز از حداکثر رتبه جریان جلوگیری شود.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نور در محدوده عملیاتی نرمال تقریباً با جریان خطی است. راه‌اندازی LED فراتر از حداکثر جریان پیوسته آن، روشنایی را افزایش می‌دهد اما به بهای کاهش عمر و آسیب حرارتی بالقوه.

3.5 منحنی‌های عملکرد حرارتی

شدت نسبی در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که شدت نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این کاهش رتبه حرارتی باید در طراحی‌هایی که LED در محیط‌های با دمای بالا کار می‌کند، در نظر گرفته شود.

جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:رابطه را برای یک درایور ولتاژ ثابت نشان می‌دهد. برای خروجی نور پایدار، استفاده از یک درایور جریان ثابت به شدت نسبت به یک منبع ولتاژ ثابت با مقاومت سری توصیه می‌شود.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته

LED دارای یک بسته رادیال استاندارد 5 میلی‌متری گرد با پایه است. ابعاد کلیدی شامل فاصله پایه‌ها 2.54 میلی‌متر (0.1 اینچ)، ارتفاع کلی معمولی و قطر لنز می‌شود. ارتفاع فلنج کمتر از 1.5 میلی‌متر مشخص شده است. تمام تلرانس‌های ابعادی ±0.25 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. برای طراحی دقیق جای پای PCB باید به نقشه مکانیکی دقیق در دیتاشیت مراجعه شود.

4.2 شناسایی قطبیت

پایه بلندتر نشان‌دهنده آند (مثبت) و پایه کوتاه‌تر نشان‌دهنده کاتد (منفی) است. این قرارداد استاندارد برای LEDهای رادیال است. پایه کاتد همچنین ممکن است توسط یک نقطه صاف در پایه لنز پلاستیکی شناسایی شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خمش باید حداقل در فاصله 3 میلی‌متری از پایه حباب اپوکسی انجام شود تا از اعمال تنش بر روی دای داخلی و اتصالات سیمی جلوگیری شود.
• پایه‌ها را قبل از لحیم‌کاری شکل دهید.
• از اعمال تنش به بسته خودداری کنید. اطمینان حاصل کنید که تراز سوراخ‌های PCB دقیق است تا از ورود اجباری جلوگیری شود.
• پایه‌ها را در دمای اتاق قطع کنید.

5.2 شرایط لحیم‌کاری توصیه شده

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

لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری:حداکثر دمای پیش‌گرم 100 درجه سانتی‌گراد (حداکثر 60 ثانیه)، حداکثر دمای حمام لحیم 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه، حفظ حداقل فاصله 3 میلی‌متری از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی. یک نمودار پروفایل لحیم‌کاری توصیه شده ارائه شده است که بر اهمیت افزایش کنترل‌شده دما، توقف در دمای پیک و خنک‌سازی کنترل‌شده برای به حداقل رساندن شوک حرارتی تأکید می‌کند.

5.3 شرایط ذخیره‌سازی

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

5.4 تمیزکاری

در صورت لزوم، فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق و حداکثر به مدت یک دقیقه تمیز کنید. از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری کنید مگر اینکه از قبل تأیید شده باشد، زیرا می‌تواند به ساختار داخلی آسیب برساند.

6. مدیریت حرارتی و احتیاط‌های ESD

6.1 مدیریت حرارت

طراحی حرارتی مناسب حیاتی است. جریان عملیاتی باید بر اساس دمای محیط، همانطور که توسط منحنی کاهش رتبه نشان داده شده است، به طور مناسب کاهش یابد. کنترل دمای اطراف LED در کاربرد برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی‌مدت و حفظ خروجی نوری ضروری است.

6.2 حساسیت ESD (تخلیه الکترواستاتیک)

این محصول به تخلیه الکترواستاتیک و ولتاژ موجی حساس است. احتیاط‌های استاندارد مدیریت ESD در طول مونتاژ و جابجایی باید رعایت شود، از جمله استفاده از ایستگاه‌های کاری و مچ‌بندهای زمین‌شده.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در کیسه‌های ضد رطوبت و ضد استاتیک بسته‌بندی می‌شوند. جریان استاندارد بسته‌بندی به این صورت است: 200-500 قطعه در هر کیسه → 5 کیسه در هر کارتن داخلی → 10 کارتن داخلی در هر کارتن اصلی (خارجی).

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی کدهایی برای ردیابی و دسته‌بندی هستند:

P/N:شماره تولید.

CAT:رده‌های شدت نور (دسته روشنایی).

HUE:رده‌های طول موج غالب (دسته رنگ).

REF:رده‌های ولتاژ مستقیم (دسته ولتاژ).

LOT No:شماره دسته ساخت برای قابلیت ردیابی.

8. ملاحظات طراحی کاربرد

8.1 طراحی مدار

همیشه هنگام راه‌اندازی از یک منبع ولتاژ، از یک مقاومت سری محدودکننده جریان استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (V_supply- V_F) / I_Fمحاسبه کنید، جایی که V_Fولتاژ مستقیم معمولی یا حداکثر از دیتاشیت است و I_Fجریان عملیاتی مورد نظر است (≤25mA). برای پایداری و طول عمر بهینه، استفاده از یک درایور IC اختصاصی جریان ثابت LED را در نظر بگیرید، به ویژه در کاربردهای با ولتاژهای تغذیه یا دمای متغیر.

8.2 چیدمان PCB

اطمینان حاصل کنید که جای پای PCB دقیقاً با ابعاد بسته مطابقت دارد. فضای کافی در اطراف حباب اپوکسی برای جلوگیری از سایه‌اندازی یا تداخل مکانیکی فراهم کنید. برای طراحی‌های نیازمند چندین LED، فاصله کافی را برای جلوگیری از جفت‌شدن حرارتی بین دستگاه‌ها حفظ کنید.

8.3 یکپارچه‌سازی نوری

لنز پخش‌شونده یک الگوی نور گسترده و نرم مناسب برای چراغ‌های نشانگر و روشنایی پنل ارائه می‌دهد. برای کاربردهای نیازمند نور متمرکزتر، ممکن است لنزهای خارجی یا راهنماهای نور لازم باشد. رنگ زرد برای نشانگرهای وضعیت جلب‌کننده توجه مؤثر است.

9. مقایسه و تمایز فنی

مدل 523-2UYD/S530-A3 از طریق ترکیب شدت نوری معمولی بالا (32 میلی‌کاندلا در 20mA) و یک زاویه دید بسیار گسترده 180 درجه‌ای خود را متمایز می‌کند. بسیاری از LEDهای استاندارد 5 میلی‌متری زاویه دید باریک‌تری ارائه می‌دهند (مثلاً 30-60 درجه). این باعث برتری آن برای کاربردهایی می‌شود که قابلیت دید از طیف گسترده‌ای از زوایا حیاتی است. مطابقت آن با آخرین مقررات محیط زیستی (RoHS, REACH, فاقد هالوژن) نیز آن را برای محصولات الکترونیکی مدرن با الزامات مواد سختگیرانه مناسب می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

ج: طول موج پیک (λ_p) طول موجی است که در آن طیف تابش حداکثر شدت را دارد. طول موج غالب (λ_d) طول موج تک رنگ نور است که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. برای این LED زرد، آن‌ها بسیار نزدیک هستند (معمولاً 591 نانومتر در مقابل 589 نانومتر).

س: آیا می‌توانم این LED را در جریان پیک 60mA راه‌اندازی کنم؟

ج: جریان مستقیم پیک 60mA فقط برای عملیات پالسی رتبه‌بندی شده است (چرخه کاری 1/10 در 1kHz). برای عملیات پیوسته، شما نباید از رتبه جریان مستقیم پیوسته 25mA تجاوز کنید. تجاوز از این مقدار به طور قابل توجهی عمر را کاهش می‌دهد و ممکن است باعث خرابی فوری شود.

س: کدهای HUE، CAT و REF چگونه بر طراحی من تأثیر می‌گذارند؟

ج: این‌ها کدهای دسته‌بندی هستند. برای ثبات رنگ و روشنایی در بین چندین واحد در یک مجموعه، توصیه می‌شود LEDها را از یک دسته یا ترکیب دسته‌ای تنگ مشخص و استفاده کنید. مخلوط کردن دسته‌ها می‌تواند منجر به تفاوت‌های قابل مشاهده در رنگ یا روشنایی بین LEDهای مجاور شود.

س: آیا هیت سینک مورد نیاز است؟

ج: برای عملیات در یا زیر 25mA در دمای محیطی در محدوده مشخص شده، معمولاً برای یک LED منفرد هیت سینک اختصاصی مورد نیاز نیست. با این حال، مدیریت حرارتی در سطح PCB (مثلاً پدهای مسی) و کاهش رتبه جریان برای دمای محیطی بالا ضروری است. برای آرایه‌ها یا جریان‌های راه‌اندازی بالاتر، تحلیل حرارتی لازم است.

11. مطالعه موردی طراحی عملی

سناریو:طراحی یک پنل نشانگر وضعیت برای یک قطعه تجهیزات صنعتی. پنل نیازمند چندین چراغ نشانگر زرد است که از موقعیت‌های مختلف اپراتور در اطراف ماشین قابل مشاهده باشد.

راه‌حل:مدل 523-2UYD/S530-A3 یک انتخاب عالی است. زاویه دید 180 درجه‌ای آن قابلیت دید از تقریباً هر زاویه‌ای را تضمین می‌کند. یک مدار درایور جریان ثابت تنظیم شده روی 20mA برای تغذیه یک آرایه از این LEDها طراحی شده است. درایور حتی اگر ولتاژ مستقیم (V_F) بین واحدها یا با دما کمی تغییر کند، روشنایی ثابت را تضمین می‌کند. LEDها با فاصله مناسب روی PCB نصب شده‌اند و محدودیت جریان با در نظر گرفتن حداکثر دمای محیطی نزدیک محفظه تجهیز طراحی شده است تا اطمینان حاصل شود که دستورالعمل‌های کاهش رتبه رعایت شده و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت تضمین شود.

12. اصل عملکرد

این LED بر اساس یک چیپ نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال نیمه‌هادی بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعریف می‌کند - در این مورد، زرد. لنز اپوکسی پخش‌شونده چیپ را محصور می‌کند، محافظت مکانیکی را فراهم می‌کند، خروجی نور را به یک پرتو گسترده شکل می‌دهد و نور نقطه‌ای را به یک تابش یکنواخت‌تر و نرم‌شده تبدیل می‌کند.

13. روندهای فناوری

در حالی که LEDهای رادیال 5 میلی‌متری برای کاربردهای نفوذی یک پایه اصلی باقی مانده‌اند، روند صنعت به شدت به سمت بسته‌های دستگاه نصب سطحی (SMD) مانند 0603، 0805 و 2835 برای مونتاژ PCB با چگالی بالاتر است. با این حال، LEDهای نفوذی مانند سری 523 همچنان در کاربردهای نیازمند روشنایی تک نقطه‌ای بالاتر، مونتاژ/تعمیر دستی آسان‌تر یا جایی که استحکام در برابر لرزش اولویت دارد، مرتبط هستند. پیشرفت‌ها در فناوری چیپ AlGaInP و InGaN همچنان به بهبود بازده نوری (لومن بر وات) و ثبات رنگ LEDها در تمام انواع بسته ادامه می‌دهد. علاوه بر این، تأکید فزاینده‌ای بر مشخصه‌سازی طیف کامل و دسته‌بندی تنگ‌تر برای برآوردن نیازهای کاربردهای نیازمند بازتولید رنگ و یکنواختی دقیق وجود دارد.