دیتاشیت آرایه لامپ LED مدل A264B/SUR/S530-A3 - قرمز درخشان - 20mA - 125mcd - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

A264B/SUR/S530-A3 یک قطعه آرایه لامپ LED گسسته است که برای استفاده به عنوان نشانگر وضعیت یا عملکرد در ابزارها و تجهیزات الکترونیکی مختلف طراحی شده است. این قطعه با استفاده از یک نگهدارنده پلاستیکی ساخته شده که امکان ترکیب لامپ‌های مجزا را فراهم می‌کند و راه‌حلی متنوع برای نصب روی پنل ارائه می‌دهد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

این محصول چندین مزیت کلیدی برای مهندسان طراح ارائه می‌دهد:

• مصرف توان پایین:برای عملکرد کارآمد طراحی شده و مصرف توان مدارهای نشانگر را به حداقل می‌رساند.
• بازدهی بالا و هزینه کم:راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه برای نشان‌دهی بصری با خروجی نوری مناسب ارائه می‌دهد.
• انعطاف‌پذیری طراحی:کنترل خوب و ترکیب‌های آزاد رنگ‌های لامپ LED در قالب آرایه را ارائه می‌دهد.
• سهولت مونتاژ:دارای طراحی‌ای است که به راحتی قفل شده و مونتاژ می‌شود. آرایه به صورت عمودی و افقی قابل چیدمان است و انعطاف‌پذیری طرح‌بندی را فراهم می‌کند.
• نصب متنوع:می‌تواند روی بردهای مدار چاپی (PCB) یا مستقیماً روی پنل‌ها نصب شود.
• مطابقت زیست‌محیطی:این محصول با مقررات RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، مقررات اتحادیه اروپا REACH مطابقت دارد و فاقد هالوژن است (با محدودیت‌های Br <900 ppm، Cl <900 ppm، Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 کاربردهای هدف

این آرایه لامپ LED عمدتاً برای استفاده به عنوان نشانگر جهت نمایش وضعیت، درجه، عملکرد، موقعیت یا سایر پارامترها در ابزارها و دستگاه‌های الکترونیکی در نظر گرفته شده است. کاربردهای معمول آن شامل پنل‌های کنترل، تجهیزات آزمایشی، رابط‌های ماشین‌آلات صنعتی و الکترونیک مصرفی است که در آن‌ها بازخورد بصری واضح مورد نیاز است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 انتخاب دستگاه و ترکیب مواد

شماره قطعه خاصی که در این دیتاشیت به تفصیل شرح داده شده است264-10SURD/S530-A3-Lمی‌باشد. مشخصات کلیدی مواد عبارتند از:

• ماده چیپ:AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید). این ماده نیمه‌هادی معمولاً برای تولید LEDهای قرمز، نارنجی و زرد با روشنایی بالا استفاده می‌شود.
• رنگ منتشر شده:قرمز درخشان.
• رنگ رزین:قرمز پخش‌شونده. لنز پخش‌شونده به گسترش زاویه دید و نرم کردن خروجی نور کمک می‌کند.

2.2 حداکثر مقادیر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. تمام مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور پیوسته اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان پالسی است که تحت چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز مجاز است.
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند به پیوند LED آسیب برساند.
• توان اتلافی (P_d):60 میلی‌وات. حداکثر توانی که دستگاه می‌تواند اتلاف کند.
• دمای کاری (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. محدوده دمای محیط برای عملکرد عادی.
• دمای انبارداری (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه. این مشخصه پروفیل تحمل حرارت لحیم‌کاری بازجوشی را تعریف می‌کند.

2.3 مشخصات الکترو-نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در Ta=25°C و جریان آزمایش استاندارد I_F=20mA اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• ولتاژ مستقیم (V_F):1.7 ولت (حداقل)، 2.0 ولت (معمول)، 2.4 ولت (حداکثر). افت ولتاژ در سراسر LED هنگام عبور جریان 20mA.
• جریان معکوس (I_R):10 میکروآمپر (حداکثر) در V_R=5V. یک جریان نشتی بسیار کم در حالت خاموش.
• شدت نور (I_V):63 میلی‌کاندلا (حداقل)، 125 میلی‌کاندلا (معمول). این معیار قدرت درک‌شده نور مرئی منتشر شده است. مقدار معمول 125 میلی‌کاندلا برای بسیاری از کاربردهای نشانگر مناسب است.
• زاویه دید (2θ_1/2):60 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور نصف شدت پیک (اندازه‌گیری شده در 0 درجه) است. زاویه 60 درجه یک مخروط دید نسبتاً گسترده ارائه می‌دهد.
• طول موج پیک (λ_p):632 نانومتر (معمول). طول موجی که در آن توان خروجی نوری حداکثر است.
• طول موج غالب (λ_d):624 نانومتر (معمول). طول موج منفردی که توسط چشم انسان درک می‌شود و بهترین تطابق را با رنگ LED دارد.
• پهنای باند تابش طیف (Δλ):20 نانومتر (معمول). پهنای طیفی نور منتشر شده، اندازه‌گیری شده در نصف حداکثر شدت (FWHM).

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که رفتار دستگاه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهد. درک این منحنی‌ها برای طراحی مدار قوی حیاتی است.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع طیفی نور منتشر شده را نشان می‌دهد که در حدود 632 نانومتر (معمول) به اوج می‌رسد و پهنای باند (FWHM) تقریباً 20 نانومتر دارد که خروجی رنگ قرمز درخشان را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌دهی

نمودار جهت‌دهی توزیع فضایی شدت نور را نشان می‌دهد. زاویه دید معمول 60 درجه تأیید شده است که کاهش یکنواخت شدت را با افزایش زاویه از محور مرکزی نشان می‌دهد.

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

این منحنی اساسی رابطه نمایی بین جریان و ولتاژ برای یک دیود را نشان می‌دهد. برای این LED، در نقطه کاری معمول 20 میلی‌آمپر، ولتاژ مستقیم تقریباً 2.0 ولت است. این منحنی برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان مناسب ضروری است.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نور (شدت) با جریان مستقیم افزایش می‌یابد. با این حال، کاملاً خطی نیست و عملکرد فراتر از حداکثر مقادیر مطلق منجر به افزایش متناسب نمی‌شود و خطر آسیب را به همراه دارد.

3.5 وابستگی دمایی

دو منحنی کلیدی اثر دمای محیط (T_a) را نشان می‌دهند:
شدت نسبی در مقابل دمای محیط:شدت نور معمولاً با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این کاهش رتبه باید برای کاربردهایی که در دمای بالا کار می‌کنند در نظر گرفته شود.
جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:این منحنی، که احتمالاً یک سناریوی درایو با ولتاژ ثابت را نشان می‌دهد، نشان می‌دهد که جریان مستقیم چگونه ممکن است به دلیل تغییرات در V_Fدیود با دما تغییر کند. برای عملکرد پایدار، استفاده از درایو جریان ثابت به شدت توصیه می‌شود.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته

دیتاشیت شامل یک نقشه ابعادی دقیق از آرایه لامپ LED است. نکات کلیدی از نقشه عبارتند از:
1. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) است.
2. تلرانس عمومی ±0.25 میلی‌متر است مگر اینکه تلرانس خاصی روی نقشه نشان داده شده باشد.
3. فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بدنه بسته خارج می‌شوند. اندازه‌گیری دقیق این بعد برای طراحی جای پایه PCB برای جلوگیری از تنش مکانیکی در حین مونتاژ حیاتی است.

4.2 شناسایی قطبیت

برای عملکرد صحیح باید قطبیت رعایت شود. بسته از نشانگر قطبیت استاندارد LED استفاده می‌کند: پایه بلندتر آند (+) و پایه کوتاه‌تر کاتد (-) است. جای پایه PCB یا برش پنل باید برای مطابقت با این جهت‌گیری طراحی شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای حفظ قابلیت اطمینان و عملکرد ضروری است.

5.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خمش باید حداقل در فاصله 3 میلی‌متری از پایه حباب اپوکسی انجام شود تا از تنش روی دای داخلی و اتصالات سیمی جلوگیری شود.
• پایه‌ها راقبل ازلحیم‌کاری قطعه شکل دهید.
• در حین شکل‌دهی از اعمال تنش به بسته خودداری کنید.
• پایه‌ها را در دمای اتاق برش دهید.
• اطمینان حاصل کنید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED تراز هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 شرایط نگهداری

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

5.3 فرآیند لحیم‌کاری

قاعده کلی:حداقل فاصله 3 میلی‌متری از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید.

لحیم‌کاری دستی:
- دمای نوک هویه: حداکثر 300 درجه سانتی‌گراد (برای هویه حداکثر 30 وات).
- زمان لحیم‌کاری: حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه.

لحیم‌کاری موجی یا غوطه‌وری:
- دمای پیش‌گرم: حداکثر 100 درجه سانتی‌گراد (تا 60 ثانیه).
- دمای و زمان حمام لحیم: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه.
- یک نمودار پروفیل دمای لحیم‌کاری توصیه شده ارائه شده است که رابطه زمان-دما برای پیش‌گرم، فلاکس، موج لامینار و خنک‌سازی را نشان می‌دهد.

نکات حیاتی لحیم‌کاری:
- از اعمال تنش مکانیکی روی پایه‌ها در حالی که LED داغ است خودداری کنید.
- دستگاه را بیش از یک بار لحیم نکنید (فقط یک پاس).
- LED را تا زمانی که پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق خنک شود، از ضربه/لرزش محافظت کنید.
- از خنک‌سازی سریع از دمای پیک لحیم‌کاری خودداری کنید.
- همیشه از کمترین دمای مؤثر لحیم‌کاری استفاده کنید.

5.4 تمیزکاری

• در صورت نیاز به تمیزکاری، فقط از ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت حداکثر یک دقیقه استفاده کنید.
• قبل از استفاده در دمای اتاق خشک کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید.در صورت اجتناب ناپذیر بودن مطلق، نیاز به پیش‌تأیید گسترده برای ارزیابی تأثیر قدرت اولتراسونیک و شرایط مونتاژ بر یکپارچگی LED است.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و آسیب رطوبتی جلوگیری کنند:
1. کیسه ضد الکتریسیته ساکن:حفاظت ESD در طول حمل و نقل و نگهداری را فراهم می‌کند.
2. کارتن داخلی:شامل چندین کیسه است.
3. کارتن بیرونی:ظرف نهایی حمل و نقل.

6.2 تعداد بسته‌بندی

جریان استاندارد بسته‌بندی به شرح زیر است:
- 250 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک.
- 6 کیسه در هر کارتن داخلی (مجموع 1500 قطعه).
- 10 کارتن داخلی در هر کارتن اصلی بیرونی (مجموع 15000 قطعه).

6.3 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات زیر هستند:
- CPN:شماره تولید مشتری.
- P/N:شماره تولید (شماره قطعه سازنده).
- QTY:تعداد بسته‌بندی.
- CAT:رده‌های شدت نور (بین روشنایی).
- HUE:رده‌های طول موج غالب (بین رنگ).
- REF:رده‌های ولتاژ مستقیم (بین ولتاژ).
- LOT No:شماره دسته برای ردیابی.

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربردی معمول

این LED معمولاً توسط یک منبع ولتاژ DC از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان راه‌اندازی می‌شود. مقدار مقاومت (R_s) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. برای یک منبع تغذیه 5 ولت و هدف I_Fمعادل 20mA با V_Fمعمول 2.0 ولت: R_s= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. یک مقدار کمی بالاتر (مثلاً 180 Ω) می‌تواند برای افزایش حاشیه ایمنی و طول عمر استفاده شود.

7.2 ملاحظات طراحی

• راه‌اندازی جریان:همیشه LEDها را با جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت سری راه‌اندازی کنید. هرگز بدون محدودیت جریان مستقیماً به یک منبع ولتاژ وصل نکنید.
• مدیریت حرارتی:در حالی که اتلاف توان کم است، در صورت استفاده از چندین LED در یک فضای محدود، به ویژه نزدیک حد بالای دمای کاری، از تهویه کافی اطمینان حاصل کنید.
• طرح‌بندی PCB:جای پایه PCB را مطابق با ابعاد بسته طراحی کنید و حداقل شعاع خم 3 میلی‌متری از حباب را برای هرگونه شکل‌دهی پایه مورد نیاز رعایت کنید.
• احتیاط‌های ESD:اگرچه به صراحت به عنوان یک دستگاه حساس درجه‌بندی نشده است، اما روش‌های استاندارد مدیریت ESD در حین مونتاژ توصیه می‌شود.

8. مقایسه و تمایز فنی

A264B/SUR/S530-A3 از طریققالب آرایه‌ایوطراحی مکانیکی متنوعخود متمایز می‌شود. برخلاف LEDهای گسسته منفرد، نگهدارنده آرایه امکان مونتاژهای چندلامپ از پیش پیکربندی شده را فراهم می‌کند و طراحی و مونتاژ پنل را ساده می‌کند. قابلیت چیدمان آن (هم عمودی و هم افقی) انعطاف‌پذیری طرح‌بندی منحصر به فردی ارائه می‌دهد که همیشه در بسته‌های استاندارد LED یافت نمی‌شود. ترکیب فناوری AlGaInP برای قرمز با روشنایی بالا، زاویه دید گسترده 60 درجه و مطابقت کامل زیست‌محیطی (RoHS، REACH، بدون هالوژن) آن را به انتخابی قوی برای طراحی‌های الکترونیکی مدرن که نیازمند نشانگرهای بصری قابل اطمینان هستند، تبدیل می‌کند.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

9.1 جریان کاری توصیه شده چیست؟

شرایط آزمایش استاندارد 20mA است که یک نقطه کاری ایمن و رایج است و روشنایی خوبی ارائه می‌دهد. نباید از حداکثر مقدار مطلق 25mA جریان پیوسته تجاوز کند.

9.2 آیا می‌توانم از این LED در یک کاربرد فضای باز استفاده کنم؟

محدوده دمای کاری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد است که بسیاری از شرایط فضای باز را پوشش می‌دهد. با این حال، بسته رزین اپوکسی ممکن است در معرض تخریب UV و نفوذ رطوبت در طول قرارگیری طولانی مدت باشد. برای محیط‌های سخت فضای باز، باید پوشش محافظ کانوکشنال اضافی یا استفاده از LEDهای دارای درجه‌بندی خاص برای استفاده در فضای باز در نظر گرفته شود.

9.3 چرا درایو جریان ثابت توصیه می‌شود؟

ولتاژ مستقیم (V_F) یک LED دارای ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد). اگر توسط یک ولتاژ ثابت راه‌اندازی شود، افزایش دما باعث کاهش V_Fمی‌شود که منجر به افزایش جریان می‌شود (I_F= (V_supply-V_F)/R). این جریان افزایش یافته گرمای بیشتری تولید می‌کند، V_Fرا بیشتر کاهش داده و جریان را افزایش می‌دهد که به طور بالقوه می‌تواند منجر به فرار حرارتی شود. یک منبع جریان ثابت با تنظیم I_Fصرف نظر از V_F variations.

از این امر جلوگیری می‌کند.

9.4 چگونه مقدار شدت نور را تفسیر کنم؟

مقدار معمول در 20mA برابر با 125 میلی‌کاندلا (mcd) است. کاندلا واحد شدت نور است که قدرت درک‌شده نور در هر واحد زاویه فضایی است. برای مقایسه، یک LED نشانگر استاندارد ممکن است از 20 mcd تا بیش از 1000 mcd متغیر باشد. مقدار 125 mcd برای اکثر کاربردهای نشانگر پنل داخلی به اندازه کافی روشن است.

10. مطالعه موردی طراحی عملیسناریو:

طراحی یک پنل کنترل با 10 نشانگر وضعیت، که هر کدام نیاز به یک LED قرمز درخشان دارند. فضای محدودی روی PCB وجود دارد، اما فضای پنل در دسترس است.راه‌حل با استفاده از آرایه A264B:
1. به جای قرار دادن 10 LED منفرد روی PCB، طراح می‌تواند از یک یا چند آرایه لامپ استفاده کند. یک نگهدارنده آرایه می‌تواند چندین لامپ LED را در یک الگوی از پیش تعریف شده جای دهد. آرایه روی خود پنل نصب می‌شود و پایه‌ها از آن عبور کرده و به PCB می‌رسند. این رویکرد:فضای PCB را ذخیره می‌کند:
2. تعداد قطعات گسسته و جای پایه‌ها روی برد اصلی را کاهش می‌دهد.مونتاژ را ساده می‌کند:
3. آرایه روی پنل قفل می‌شود و در حین لحیم‌کاری در جای خود نگه می‌دارد.زیبایی شناسی را بهبود می‌بخشد:
4. ظاهری یکنواخت و تراز شده برای نشانگرها در جلوی پنل فراهم می‌کند.قابلیت سرویس‌دهی را افزایش می‌دهد:

اگر یک LED خراب شود، احتمالاً فقط ماژول آرایه نیاز به تعویض دارد تا اینکه یک LED منفرد از یک PCB شلوغ جدا شود. طراحی الکتریکی ثابت می‌ماند - هر LED درون آرایه مقاومت محدودکننده جریان خود را خواهد داشت که به مدار درایور روی PCB متصل است.