دیتاشیت لامپ LED مدل 7343-2SURD/S530-A3 - ابعاد 3.0x1.6x1.9mm - ولتاژ 2.0V - توان 40mW - رنگ قرمز درخشان - مستندات فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل لامپ LED مدل 7343-2SURD/S530-A3 را ارائه می‌دهد. این قطعه یک دستگاه نصب سطحی (SMD) است که برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند عملکرد قابل اعتماد و خروجی نور یکنواخت هستند. تمرکز اصلی طراحی بر تأمین یک منبع نور قرمز درخشان و پایدار است که برای نشانگرهای الکترونیکی مختلف و کاربردهای نور پس‌زمینه مناسب باشد.

1.1 مزایای اصلی

این LED مزایای کلیدی متعددی ارائه می‌دهد که آن را برای الکترونیک صنعتی و مصرفی مناسب می‌سازد. این محصول با انتخاب زوایای دید مختلف برای پاسخگویی به نیازهای کاربردی گوناگون در دسترس است. محصول بر روی نوار و قرقره عرضه می‌شود تا با فرآیندهای مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place سازگار باشد و راندمان تولید را افزایش دهد. طراحی آن قابل اعتماد و مستحکم است تا عملکرد بلندمدت را تضمین کند. علاوه بر این، دستگاه با مقررات اصلی زیست‌محیطی از جمله دستورالعمل RoHS اتحادیه اروپا، مقررات REACH اتحادیه اروپا مطابقت دارد و به صورت بدون هالوژن (با برم <900 ppm، کلر <900 ppm و Br+Cl < 1500 ppm) تولید می‌شود.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این سری LED به طور ویژه برای کاربردهایی مهندسی شده که نیازمند سطوح روشنایی بالاتری هستند. لامپ‌ها با رنگ‌ها و شدت‌های مختلف در دسترس هستند. حوزه‌های کاربردی معمول شامل تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفن‌ها و تجهیزات جانبی عمومی کامپیوتر می‌شود که در آن‌ها نشانگر وضعیت یا نور پس‌زمینه مورد نیاز است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

درک کامل محدودیت‌ها و ویژگی‌های عملکردی دستگاه برای طراحی مدار قابل اعتماد و تضمین طول عمر محصول حیاتی است.

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا زیر آن‌ها تضمین نمی‌شود. تمام مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• جریان مستقیم پیوسته (IF):25 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور پیوسته به LED اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (IFP):60 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان پالسی است که تحت چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز مجاز است.
• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. اعمال ولتاژ معکوس بیش از این مقدار می‌تواند باعث شکست شود.
• توان تلف شده (Pd):60 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که دستگاه می‌تواند تلف کند.
• دمای عملیاتی (Topr):40- تا 85+ درجه سلسیوس. محدوده دمای محیط برای عملکرد عادی.
• دمای انبارداری (Tstg):40- تا 100+ درجه سلسیوس. محدوده دمایی برای نگهداری دستگاه در حالت خاموش.
• دمای لحیم‌کاری (Tsol):260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه. حداکثر دما و زمان برای فرآیندهای لحیم‌کاری.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

این پارامترها عملکرد معمول LED را تحت شرایط عملیاتی نرمال (Ta=25°C, IF=20mA مگر خلاف آن ذکر شود) تعریف می‌کنند. این مقادیر برای طراحی اپتیکی حیاتی هستند.

• شدت نور (Iv):160 میلی‌کاندلا (حداقل)، 320 میلی‌کاندلا (معمول). این معیار توان نور درک شده ساطع شده است.
• زاویه دید (2θ1/2):40 درجه (معمول). زاویه‌ای که در آن شدت نور نصف شدت پیک است.
• طول موج پیک (λp):632 نانومتر (معمول). طول موجی که در آن تابش طیفی حداکثر است.
• طول موج غالب (λd):624 نانومتر (معمول). طول موج واحدی که توسط چشم انسان درک می‌شود و رنگ را تعریف می‌کند.
• پهنای باند تابش طیفی (Δλ):20 نانومتر (معمول). عرض طیف ساطع شده در نصف شدت پیک.
• ولتاژ مستقیم (VF):1.7 ولت (حداقل)، 2.0 ولت (معمول)، 2.4 ولت (حداکثر) در IF=20mA. افت ولتاژ دو سر LED هنگام هدایت.
• جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V. جریان نشتی کوچک هنگامی که دستگاه بایاس معکوس است.

2.3 انتخاب دستگاه و دسته‌بندی

LED از ماده چیپ AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) برای تولید رنگ ساطع شده قرمز درخشان استفاده می‌کند. رنگ رزین قرمز پخش‌شونده است. دیتاشیت یک سیستم دسته‌بندی را نشان می‌دهد که توسط برچسب‌هایی مانند CAT (برای رتبه‌های شدت تابشی و ولتاژ مستقیم) و HUE (برای مرجع رنگ) ارجاع داده می‌شود. طراحان باید برای تطبیق دقیق رنگ و شدت در تولید، اطلاعات دسته‌بندی خاص را از سازنده مشورت کنند.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های مشخصه ارائه شده، بینش عمیق‌تری در مورد رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

3.1 توزیع طیفی و زاویه‌ای

منحنیشدت نسبی در مقابل طول موجطیف تابش معمول را نشان می‌دهد که حول 632 نانومتر متمرکز است با پهنای باند تقریبی 20 نانومتر که رنگ قرمز درخشان را تأیید می‌کند. منحنیجهت‌گیریبه صورت بصری زاویه دید 40 درجه را نشان می‌دهد و چگونگی کاهش شدت نور از محور مرکزی را نمایش می‌دهد.

3.2 روابط الکتریکی و حرارتی

منحنیجریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)ویژگی نمایی دیود را نشان می‌دهد. در نقطه عملیاتی معمول 20mA، ولتاژ مستقیم حدود 2.0V است. منحنیشدت نسبی در مقابل جریان مستقیمنشان می‌دهد که خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد اما ممکن است در جریان‌های بالاتر به دلیل گرمایش و افت بازده، زیرخطی شود. منحنی‌هایشدت نسبی در مقابل دمای محیطوجریان مستقیم در مقابل دمای محیطبرای مدیریت حرارتی حیاتی هستند. آن‌ها نشان می‌دهند که شدت نور با افزایش دما کاهش می‌یابد و ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد).

4. اطلاعات مکانیکی و پکیج

4.1 ابعاد پکیج

LED در یک پکیج نصب سطحی 7343 قرار دارد. ابعاد کلیدی شامل طول بدنه تقریبی 3.0 میلی‌متر، عرض 1.6 میلی‌متر و ارتفاع 1.9 میلی‌متر است. ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5 میلی‌متر باشد. تلرانس ابعادی استاندارد ±0.25 میلی‌متر است مگر خلاف آن مشخص شده باشد. برای طراحی جای پایه PCB، باید به نقشه مکانیکی دقیق برای چیدمان دقیق پد، فاصله پایه‌ها و هندسه کلی مراجعه کرد.

4.2 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً توسط یک نشانگر بصری روی پکیج، مانند یک شکاف، یک نقطه یا یک علامت سبز روی نوار نشان داده می‌شود. در طول مونتاژ باید قطبیت صحیح رعایت شود تا از آسیب جلوگیری شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای حفظ یکپارچگی و عملکرد دستگاه ضروری است.

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها (در صورت لزوم)

اگر پایه‌ها نیاز به شکل‌دهی دارند، باید قبل از لحیم‌کاری انجام شود. خم باید حداقل 3 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی فاصله داشته باشد تا از تنش جلوگیری شود. از اعمال تنش به پکیج خودداری کنید و پایه‌ها را در دمای اتاق ببرید. سوراخ‌های PCB باید کاملاً با پایه‌های LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 فرآیند لحیم‌کاری

لحیم‌کاری دستی:دمای نوک هویه نباید از 300 درجه سلسیوس تجاوز کند (برای هویه حداکثر 30 وات)، با زمان لحیم‌کاری محدود به 3 ثانیه برای هر پایه. حداقل فاصله 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی حفظ شود.
لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری:دمای پیش‌گرم نباید از 100 درجه سلسیوس برای حداکثر 60 ثانیه تجاوز کند. دمای حمام لحیم نباید از 260 درجه سلسیوس تجاوز کند، با زمان ماند حداکثر 5 ثانیه. مجدداً، فاصله 3 میلی‌متر از اتصال تا حباب حفظ شود. یک پروفیل لحیم‌کاری توصیه شده ارائه شده است که مراحل افزایش دما، پیش‌گرم، زمان بالای نقطه ذوب و خنک‌سازی را نشان می‌دهد. لحیم‌کاری غوطه‌وری یا دستی نباید بیش از یک بار انجام شود. از اعمال تنش بر پایه‌ها در فازهای دمای بالا خودداری کنید و اجازه دهید LED پس از لحیم‌کاری به تدریج تا دمای اتاق خنک شود.

5.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری، از الکل ایزوپروپیل در دمای اتاق برای حداکثر یک دقیقه استفاده کنید و سپس با هوا خشک کنید. تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمی‌شود زیرا می‌تواند باعث آسیب مکانیکی به ساختار LED شود. در صورت نیاز مطلق، پیش‌تأیید گسترده ضروری است.

5.4 شرایط نگهداری

LEDها باید در دمای 30 درجه سلسیوس یا کمتر و رطوبت نسبی 70% یا کمتر نگهداری شوند. عمر نگهداری توصیه شده پس از حمل و نقل 3 ماه است. برای نگهداری طولانی‌تر (تا یک سال)، از یک ظرف درب‌سته با اتمسفر نیتروژن و ماده جاذب رطوبت استفاده کنید. از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تراکم خودداری کنید.

6. مدیریت حرارتی و ملاحظات طراحی

6.1 مدیریت حرارت

دفع موثر حرارت برای عملکرد و طول عمر LED حیاتی است. جریان باید بر اساس دمای عملیاتی محیط، همانطور که توسط منحنی‌های کاهش رتبه نشان داده شده است، به طور مناسب کاهش یابد (برای منحنی دقیق به مشخصات محصول خاص مراجعه کنید). دمای اطراف LED در کاربرد نهایی باید کنترل شود. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مساحت کافی مس روی PCB یا سایر روش‌های هیت‌سینک برای نگه داشتن دمای اتصال در محدوده ایمن وجود دارد.

6.2 احتیاط‌های ESD (تخلیه الکترواستاتیک)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. در تمام مراحل مونتاژ و جابجایی باید از رویه‌های استاندارد مدیریت ESD پیروی شود. این شامل استفاده از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بندهای مچ و ظروف رسانا است.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها با استفاده از مواد مقاوم در برابر رطوبت و ضد استاتیک بسته‌بندی می‌شوند تا در برابر میدان‌های الکترواستاتیک و الکترومغناطیسی محافظت شوند. جریان استاندارد بسته‌بندی به این صورت است: LEDها در یک کیسه ضد الکتریسیته ساکن قرار می‌گیرند. چندین کیسه در یک کارتن داخلی قرار می‌گیرند. چندین کارتن داخلی در یک کارتن بیرونی برای حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند.

7.2 توضیح برچسب و تعداد بسته‌بندی

برچسب‌ها شامل موارد زیر هستند: CPN (شماره محصول مشتری)، P/N (شماره محصول)، QTY (تعداد بسته‌بندی)، CAT (رتبه‌های شدت تابشی و ولتاژ مستقیم)، HUE (مرجع رنگ) و REF (مرجع عمومی).
تعداد استاندارد بسته‌بندی عبارتند از: حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیسه، 5 کیسه در هر کارتن داخلی و 10 کارتن داخلی در هر کارتن اصلی بیرونی.

8. نکات کاربردی و مطالعه موردی طراحی

8.1 مدار کاربردی معمول

در یک کاربرد معمول، LED توسط یک منبع جریان ثابت یا از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان که به صورت سری با یک منبع ولتاژ متصل شده است، راه‌اندازی می‌شود. مقدار مقاومت سری (R_s) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_s = (V_supply - V_F) / I_F، که در آن V_F ولتاژ مستقیم LED است (برای قابلیت اطمینان از مقدار معمول یا حداکثر استفاده کنید) و I_F جریان مستقیم مورد نظر است (مثلاً 20mA). برای منبع تغذیه 5V و V_F برابر 2.0V، R_s = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 اهم. مقاومتی با توان حداقل I_F^2 * R_s = 0.06W باید انتخاب شود.

8.2 ملاحظات طراحی برای نور پس‌زمینه مانیتور

هنگام استفاده به عنوان نشانگر وضعیت در یک مانیتور، زاویه دید مورد نیاز را در نظر بگیرید (40 درجه برای بسیاری از کاربردهای پنل جلویی مناسب است). رنگ قرمز درخشان کنتراست بالایی در برابر رنگ‌های قاب معمولی ارائه می‌دهد. اطمینان حاصل کنید که جریان راه‌اندازی از رتبه پیوسته تجاوز نکند، به ویژه در فضاهای بسته که دمای محیط ممکن است افزایش یابد. پایداری بلندمدت و مطابقت با RoHS عوامل کلیدی برای تولید الکترونیک مصرفی هستند.

9. مقایسه فنی و سوالات متداول

9.1 تمایز

در مقایسه با LEDهای قرمز قدیمی از نوع سوراخ‌دار، این پکیج SMD جای پایه بسیار کوچکتر، پروفیل پایین‌تر و سازگاری با مونتاژ اتوماتیک را ارائه می‌دهد. فناوری AlGaInP در مقایسه با فناوری‌های قدیمی مانند GaAsP، بازده بالاتر و رنگ اشباع‌شده‌تری ارائه می‌دهد.

9.2 سوالات متداول

س: آیا می‌توانم این LED را با 30mA برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟
ج: خیر. حداکثر مقدار مجاز مطلق برای جریان مستقیم پیوسته 25 میلی‌آمپر است. تجاوز از این رتبه خطر آسیب دائمی و کاهش طول عمر را به همراه دارد. همیشه در محدوده مشخص‌شده عمل کنید.
س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
ج: طول موج پیک، قله فیزیکی طیف تابش است. طول موج غالب، طول موج واحدی است که با رنگ درک شده مطابقت دارد. برای LEDها، آن‌ها اغلب نزدیک اما یکسان نیستند.
س: آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟
ج: برای عملکرد در حداکثر جریان نامی (25mA) یا در دمای محیط بالا، مدیریت حرارتی مناسب از طریق طراحی PCB ضروری است. برای راهنمایی به منحنی‌های کاهش رتبه مراجعه کنید.