دیتاشیت LED لامپ 583SURD/S530-A3 - 5 میلی‌متر گرد - ولتاژ 2.0 ولت - قرمز درخشان - 20 میلی‌کندلا - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 583SURD/S530-A3 یک لامپ LED با قابلیت نصب از طریق سوراخ (Through-Hole) و روشنایی بالا است که برای کاربردهای نیازمند نورپردازی قابل اعتماد و قوی طراحی شده است. این محصول از یک چیپ نیمه‌هادی AlGaInP برای تولید رنگ قرمز درخشان با لنز رزین پخش‌کننده قرمز استفاده می‌کند. این سری با قابلیت دسترسی در زوایای دید مختلف و گزینه‌های بسته‌بندی متنوع، از جمله نوار و قرقره (Tape and Reel)، شناخته می‌شود. این LED مطابق با استانداردهای زیست‌محیطی مانند RoHS، EU REACH بوده و عاری از هالوژن است که آن را برای طراحی‌های الکترونیکی مدرن با الزامات نظارتی سخت‌گیرانه مناسب می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی

• روشنایی بالا:به‌طور خاص برای کاربردهایی که خروجی نوری برتر را طلب می‌کنند، مهندسی شده است.
• مطابقت با استانداردها:پایبند به استانداردهای RoHS، EU REACH و عاری از هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• انعطاف‌پذیری در بسته‌بندی:در قالب نوار و قرقره برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است.
• طراحی مستحکم:برای قابلیت اطمینان در شرایط عملیاتی مختلف ساخته شده است.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این LED عمدتاً برای بازار الکترونیک مصرفی و نور پس‌زمینه نمایشگرها هدف‌گذاری شده است. کاربردهای معمول آن شامل موارد زیر است:

• تلویزیون‌ها (TV)
• مانیتورهای کامپیوتر
• تلفن‌ها
• کامپیوترهای شخصی و تجهیزات جانبی

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدوده یا نزدیک به آن توصیه نمی‌شود.

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

2.2 مشخصات الکترواپتیکی (دمای محیط=25°C)

این پارامترها عملکرد معمول LED را تحت شرایط آزمایش استاندارد (I_F=20mA) تعریف می‌کنند.

• شدت نور (I_v):معمولاً 20 میلی‌کندلا (حداقل 12.5 میلی‌کندلا)
• زاویه دید (2θ_1/2):130 درجه
• طول موج پیک (λ_p):632 نانومتر
• طول موج غالب (λ_d):624 نانومتر
• پهنای باند طیف تابش (Δλ):20 نانومتر
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.0 ولت (محدوده: حداقل 1.7 ولت، حداکثر 2.4 ولت)
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در V_R=5V

تلرانس‌های اندازه‌گیری:ولتاژ مستقیم (±0.1V)، شدت نور (±10%)، طول موج غالب (±1.0nm).

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

این دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که برای مهندسان طراح حیاتی هستند.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد که در 632 نانومتر (معمولاً) به اوج می‌رسد و پهنای باندی حدود 20 نانومتر دارد که خروجی رنگ قرمز درخشان را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌داری

الگوی تابش، زاویه دید 130 درجه را نشان می‌دهد و نحوه کاهش شدت نور از محور مرکزی را ترسیم می‌کند. این برای درک الگوی تابش نور مهم است.

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

این نمودار رابطه نمایی بین جریان و ولتاژ را به تصویر می‌کشد. ولتاژ مستقیم معمول در 20mA برابر با 2.0V است. طراحان باید بر اساس این منحنی و ولتاژ تغذیه خود از یک مقاومت محدودکننده جریان استفاده کنند.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نور با افزایش جریان افزایش می‌یابد اما ممکن است کاملاً خطی نباشد، به ویژه زمانی که جریان به حداکثر مقدار مجاز نزدیک می‌شود. این اطلاعات برای تصمیم‌گیری در مورد جریان راه‌اندازی برای دستیابی به روشنایی مطلوب مفید است.

3.5 وابستگی به دما

دو منحنی کلیدی ارائه شده است:شدت نسبی در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که خروجی نوری با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این موضوع برای مدیریت حرارتی در فضاهای بسته بسیار حیاتی است.جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که مشخصه ولتاژ مستقیم چگونه با دما تغییر می‌کند، که این می‌تواند بر مدارهای راه‌انداز جریان ثابت تأثیر بگذارد.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته

این LED دارای یک بسته استاندارد 5 میلی‌متری گرد با پایه‌های شعاعی است. ابعاد کلیدی شامل موارد زیر است: - فاصله پایه‌ها: تقریباً 2.54 میلی‌متر (استاندارد) - قطر لنز اپوکسی: 5 میلی‌متر - ارتفاع کل: مشروط به محدودیت ارتفاع فلنج (باید کمتر از 1.5 میلی‌متر باشد) - تلرانس عمومی: ±0.25 میلی‌متر مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

شناسایی قطبیت:پایه بلندتر آند (+) و پایه کوتاه‌تر کاتد (-) است. همچنین، طرف صاف روی فلنج بدنه LED ممکن است نشان‌دهنده سمت کاتد باشد.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خم کردن پایه‌ها باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر دورتر از پایه حباب اپوکسی انجام شود.
• فرم‌دهی پایه‌ها راقبل از soldering.
• لحیم‌کاری انجام دهید. از اعمال تنش به بسته LED در حین فرم‌دهی برای جلوگیری از آسیب داخلی یا شکستگی خودداری کنید.
• برش پایه‌ها 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.

5.2 شرایط نگهداری

• شرایط نگهداری توصیه شده: دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70%.
• عمر نگهداری پس از حمل: 3 ماه تحت شرایط توصیه شده.
• برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال): از یک ظرف درب‌سته با اتمسفر نیتروژن و ماده رطوبت‌گیر استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در رطوبت بالا برای جلوگیری از تراکم رطوبت خودداری کنید.

5.3 پارامترهای لحیم‌کاری

حداقل فاصله 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید.

لحیم‌کاری دستی:- دمای نوک هویه: حداکثر 300°C (هویه حداکثر 30 وات) - زمان لحیم‌کاری برای هر پایه: حداکثر 3 ثانیه

لحیم‌کاری موجی (DIP):- دمای پیش‌گرم: حداکثر 100°C (حداکثر 60 ثانیه) - دمای و زمان حمام لحیم: حداکثر 260°C به مدت حداکثر 5 ثانیه

نکات حیاتی لحیم‌کاری:- از اعمال تنش بر پایه‌ها در دمای بالا خودداری کنید. - بیش از یک بار (به روش غوطه‌وری یا دستی) لحیم‌کاری نکنید. - LED را تا زمانی که پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق خنک نشده است، از ضربه/ارتعاش مکانیکی محافظت کنید. - از خنک‌کردن سریع از دمای پیک خودداری کنید. - از کمترین دمای ممکن لحیم‌کاری که اتصال قابل اطمینانی ایجاد می‌کند، استفاده کنید.

5.4 تمیزکاری

• در صورت لزوم، فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• قبل از استفاده در دمای اتاق خشک کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید مگر اینکه کاملاً ضروری و از قبل تأیید شده باشد، زیرا می‌تواند به چیپ LED آسیب برساند.

6. ملاحظات طراحی کاربرد

6.1 مدیریت حرارت

عملکرد و طول عمر LED به شدت به دمای اتصال وابسته است. - در مرحله طراحی PCB و سیستم، دفع حرارت را در نظر بگیرید. - جریان عملیاتی را بر اساس دمای محیط و با مراجعه به منحنی‌های کاهش رتبه (که در این دیتاشیت به صراحت ترسیم نشده‌اند) به‌طور مناسب کاهش دهید. - دمای اطراف LED را در کاربرد نهایی کنترل کنید.

6.2 محافظت در برابر ESD (تخلیه الکترواستاتیک)

چیپ LED به تخلیه الکترواستاتیک و ولتاژهای گذرا حساس است که می‌تواند باعث آسیب فوری یا نهفته شود. - در طول مونتاژ، پروتکل‌های استاندارد کنترل ESD را اجرا کنید (مانند میزکار زمین‌شده، مچ‌بندهای اتصال به زمین). - در صورتی که LED در معرض پیک‌های ولتاژ احتمالی قرار دارد، در مدار کاربرد، محافظت مدار (مانند دیودهای سرکوب ولتاژ گذرا) را در نظر بگیرید.

6.3 راه‌اندازی جریان

همیشه LEDها را با یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ به همراه یک مقاومت سری محدودکننده جریان راه‌اندازی کنید. مقدار مقاومت (R) را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: R = (V_supply- V_F) / I_F. با استفاده از V_F معمول 2.0V و I_F مورد نظر 20mA با منبع تغذیه 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد را انتخاب کنید و اطمینان حاصل کنید که توان نامی مقاومت کافی است (P = I²R).

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از آسیب ناشی از رطوبت و تخلیه الکترواستاتیک جلوگیری شود. -بسته‌بندی اولیه:کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن. -بسته‌بندی ثانویه:کارتن‌های داخلی حاوی چندین کیسه. -بسته‌بندی سوم:کارتن‌های بیرونی حاوی چندین کارتن داخلی.

تعداد در بسته:- حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک. - 4 کیسه در هر کارتن داخلی. - 10 کارتن داخلی در هر کارتن بیرونی.

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات حیاتی برای ردیابی و دسته‌بندی (Binning) هستند: -CPN:شماره تولید مشتری -P/N:شماره قطعه تولیدی (مثال: 583SURD/S530-A3) -QTY:تعداد در بسته -CAT:رده‌های شدت نور (دسته روشنایی) -HUE:رده‌های طول موج غالب (دسته رنگ) -REF:رده‌های ولتاژ مستقیم (دسته ولتاژ) -LOT No:شماره دسته تولید برای قابلیت ردیابی

8. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه در این دیتاشیت مقایسه مستقیمی با سایر شماره قطعات ارائه نشده است، اما مدل 583SURD/S530-A3 را می‌توان بر اساس مشخصات اعلام شده آن ارزیابی کرد: -روشنایی:با شدت نور معمول 20mcd در 20mA، خروجی خوبی برای یک LED قرمز استاندارد 5 میلی‌متری ارائه می‌دهد. -زاویه دید:زاویه 130 درجه از برخی جایگزین‌ها پهن‌تر است و الگوی تابش گسترده‌تری را فراهم می‌کند که برای کاربردهای نشانگر و نور پس‌زمینه مناسب است. -مطابقت با استانداردها:مطابقت کامل با RoHS، REACH و عاری از هالوژن بودن، یک مزیت قابل توجه برای محصولاتی است که بازارهای جهانی با مقررات زیست‌محیطی سخت‌گیرانه را هدف قرار می‌دهند. -قابلیت اطمینان:ساختار مستحکم و دستورالعمل‌های دقیق جابجایی/لحیم‌کاری، نشان‌دهنده طراحی متمرکز بر قابلیت اطمینان بلندمدت است.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

9.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (632 نانومتر) طول موجی است که در آن توان نوری منتشر شده حداکثر است. طول موج غالب (624 نانومتر) طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و با رنگ LED مطابقت دارد. طول موج غالب برای مشخصه‌گذاری رنگ مرتبط‌تر است.

9.2 آیا می‌توانم این LED را با جریان 30mA برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟

خیر. حداکثر مقدار مطلق مجاز برای جریان مستقیم پیوسته 25 میلی‌آمپر است. فراتر رفتن از این مقدار می‌تواند باعث آسیب غیرقابل برگشت، کاهش طول عمر یا منجر به خرابی فاجعه‌بار شود. همیشه در محدوده مشخص‌شده عمل کنید.

9.3 چرا شرایط نگهداری مهم است؟

رزین اپوکسی مورد استفاده در بسته LED می‌تواند رطوبت هوا را جذب کند. در طی فرآیند لحیم‌کاری با دمای بالا، این رطوبت محبوس شده می‌تواند به سرعت منبسط شود و باعث جداشدگی داخلی یا ترک خوردگی (\"پاپ کورن شدن\") شود که LED را از بین می‌برد. نگهداری مناسب، جذب رطوبت را کنترل می‌کند.

9.4 چگونه کدهای \"CAT\"، \"HUE\" و \"REF\" روی برچسب را تفسیر کنم؟

اینها کدهای دسته‌بندی (Binning) هستند. به دلیل تغییرات تولید، LEDها پس از تولید دسته‌بندی می‌شوند. \"CAT\" محدوده روشنایی را نشان می‌دهد (مثلاً 15-20mcd، 20-25mcd). \"HUE\" محدوده رنگ/طول موج را نشان می‌دهد. \"REF\" محدوده ولتاژ مستقیم را نشان می‌دهد. استفاده از LEDهای یک دسته، ثبات در روشنایی و رنگ را در سراسر محصول شما تضمین می‌کند.

10. مثال مطالعه موردی طراحی

سناریو:طراحی یک پنل نشانگر وضعیت برای یک روتر شبکه با پنج نشانگر LED قرمز یکسان.

1. انتخاب قطعه:مدل 583SURD/S530-A3 به دلیل روشنایی، زاویه دید گسترده (مناسب برای مشاهده از روی پنل) و مطابقت با استانداردهای زیست‌محیطی مورد نیاز برای بازار جهانی انتخاب شده است.
2. طراحی مدار:منبع تغذیه منطقی داخلی روتر 3.3V است. با استفاده از V_F معمول 2.0V و I_F هدف 15mA (برای عمر طولانی‌تر و حرارت کمتر)، مقاومت سری محاسبه می‌شود: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7 Ω. یک مقاومت استاندارد 91 Ω انتخاب می‌شود که نتیجه آن I_F≈ 14.3mA خواهد بود.
3. چیدمان PCB:LEDها با علامت‌گذاری قطبیت صحیح قرار داده می‌شوند. حداقل فاصله 3 میلی‌متر بین نقطه لحیم برنامه‌ریزی شده روی پایه و جای پایه بدنه LED حفظ می‌شود. پدهای تخلیه حرارتی برای جریان کم الزامی نیستند اما برای سهولت لحیم‌کاری استفاده می‌شوند.
4. مونتاژ:LEDها قبل از استفاده در یک محیط کنترل‌شده نگهداری می‌شوند. در طول لحیم‌کاری موجی، پروفایل مشخص‌شده (پیش‌گرم تا 100°C، پیک 260°C به مدت 5 ثانیه) به شدت رعایت می‌شود. برد به تدریج و بدون استفاده از هوای اجباری خنک می‌شود.
5. نتیجه:پنل نشانگرهای قرمز درخشان و یکنواختی را ارائه می‌دهد که رنگ و شدت نور در هر پنج LED یکسان است، که این به لطف مشخص کردن کدهای دسته‌بندی دقیق (مانند HUE و CAT یکسان) در زمان خرید حاصل شده است.

11. معرفی اصل فناوری

مدل 583SURD/S530-A3 بر پایه یک چیپ نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) ساخته شده است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به دو سر پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً با طول موج (رنگ) نور منتشر شده مطابقت دارد - در این مورد، رنگ قرمز (~624-632 نانومتر). لنز اپوکسی قرمز پخش‌کننده وظیفه محافظت از چیپ، شکل‌دهی به الگوی تابش (زاویه دید 130 درجه) و افزایش اشباع رنگ با عمل کردن به عنوان یک فیلتر را بر عهده دارد. این بسته‌بندی از نوع Through-Hole یک فناوری بالغ و مقرون‌به‌صرفه برای کاربردهایی است که به قطعات نصب سطحی (SMD) نیاز ندارند.

12. روندها و زمینه صنعت

اگرچه LEDهای نصب سطحی (SMD) به دلیل اندازه کوچک‌تر و مناسب بودن برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place بر طراحی‌های جدید تسلط دارند، اما LEDهای Through-Hole مانند بسته‌بندی گرد 5 میلی‌متری همچنان مرتبط هستند. مزایای کلیدی آنها شامل دفع حرارت برتر از طریق پایه‌های بلندتر (مفید برای نسخه‌های با توان بالاتر)، سهولت نمونه‌سازی اولیه و تعمیر دستی، و استحکام در محیط‌های با ارتعاش بالا است. روند در این بخش به سمت بازدهی بالاتر (خروجی نور بیشتر در هر میلی‌آمپر)، مطابقت زیست‌محیطی سخت‌گیرانه‌تر (عاری از هالوژن، ردپای کربن کمتر) و دسته‌بندی دقیق‌تر برای ثبات رنگ و روشنایی است که همگی در مشخصات این قطعه منعکس شده‌اند. آنها همچنان به طور گسترده در تجهیزات صنعتی، فضای داخلی خودرو، لوازم خانگی و الکترونیک مصرفی که مزایای خاص آنها ارزشمند است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.