مشخصات فنی لامپ LED 1383UYD/S530-A3 - زرد درخشان - 20mA - 800mcd - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

این سند مشخصات فنی لامپ LED مدل 1383UYD/S530-A3 را ارائه می‌دهد. این قطعه یک دستگاه نصب سطحی (SMD) است که برای ارائه روشنایی بالا در یک پکیج فشرده طراحی شده است. این قطعه بخشی از سری‌ای است که برای کاربردهای نیازمند خروجی نوری برتر و قابلیت اطمینان بالا بهینه‌سازی شده‌اند.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این LED شامل شدت نور بالا، موجودی در بسته‌بندی نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار، و مطابقت با استانداردهای کلیدی محیط زیستی و ایمنی مانند RoHS، REACH و الزامات عاری از هالوژن است. این قطعه به طور خاص برای عملکرد قابل اطمینان و مقاوم در شرایط عملیاتی مختلف طراحی شده است. کاربردهای هدف عمدتاً در الکترونیک مصرفی، شامل تلویزیون‌ها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفن‌ها و تجهیزات محاسباتی عمومی است که در آن‌ها به عملکرد نشانگر یا نور پس‌زمینه نیاز است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی تعریف شده برای LED را ارائه می‌دهد.

2.1 محدوده‌های حداکثر 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 نزدیک به آن‌ها تضمین نمی‌شود.

• جریان مستقیم پیوسته (IF):25 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور پیوسته بدون خطر تخریب اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (IFP):60 میلی‌آمپر. این جریان بالاتر فقط تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10 @ 1 کیلوهرتز) برای تحمل پیک‌های گذرا مجاز است.
• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست اتصال شود.
• توان تلف شده (Pd):60 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که پکیج می‌تواند تلف کند و به صورت ولتاژ مستقیم (VF) * جریان مستقیم (IF) محاسبه می‌شود.
• دمای کار و نگهداری:محدوده از 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس (کار) و از 40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس (نگهداری). این‌ها محدودیت‌های محیطی برای دوره‌های عملکردی و غیرعملکردی را تعریف می‌کنند.
• دمای لحیم‌کاری (Tsol):260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه. این مشخص می‌کند دستگاه در طول لحیم‌کاری موجی یا ریفلو چه پروفیل حرارتی حداکثری را می‌تواند تحمل کند.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C, IF=20mA) اندازه‌گیری شده و عملکرد دستگاه را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (Iv):400 میلی‌کاندلا (حداقل)، 800 میلی‌کاندلا (متعارف). این معیار اصلی روشنایی است. مقدار متعارف 800 میلی‌کاندلا نشان‌دهنده خروجی با روشنایی بالا در کلاس خود است.
• زاویه دید (2θ1/2):25 درجه (متعارف). این زاویه دید باریک نشان می‌دهد نور در یک پرتو متمرکزتر ساطع می‌شود که برای کاربردهای روشنایی جهت‌دار یا نشانگر مناسب است.
• طول موج پیک و غالب (λp / λd):591 نانومتر (متعارف) / 589 نانومتر (متعارف). این مقادیر رنگ ساطع شده را به عنوان زرد درخشان تأیید می‌کنند. مجاورت نزدیک طول موج‌های پیک و غالب نشان‌دهنده خلوص رنگ خوب است.
• پهنای باند تابش طیف (Δλ):15 نانومتر (متعارف). این عرض طیفی نور ساطع شده در نصف شدت حداکثر را تعریف می‌کند.
• ولتاژ مستقیم (VF):1.7 ولت (حداقل)، 2.0 ولت (متعارف)، 2.4 ولت (حداکثر) در 20 میلی‌آمپر. این افت ولتاژ در دو سر LED هنگام کار است. طراحی مدار باید این محدوده را در نظر بگیرد.
• جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V. این جریان نشتی هنگامی است که دستگاه در بایاس معکوس قرار دارد.

توجه به عدم قطعیت اندازه‌گیری:دیتاشیت تلرانس‌های کلیدی اندازه‌گیری را مشخص می‌کند: ±0.1V برای VF، ±10% برای Iv و ±1.0nm برای λd. این‌ها باید در کاربردهای دقیق در نظر گرفته شوند.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های مشخصه متعارف بینشی از رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ارائه می‌دهند.

3.1 شدت نسبی در برابر طول موج

این منحنی به صورت گرافیکی خروجی طیفی را نشان می‌دهد که یک پیک تیز در حدود 591 نانومتر را نمایش می‌دهد و تابش رنگ زرد با پهنای باند تعریف شده تقریباً 15 نانومتر را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌دهی

نمودار قطاری توزیع فضایی شدت نور را نشان می‌دهد که با زاویه دید 25 درجه همبستگی دارد. این یک الگوی تابش لامبرتی یا نزدیک به لامبرتی متداول برای لامپ‌های LED را نشان می‌دهد.

3.3 جریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

این منحنی رابطه نمایی متعارف یک دیود را نشان می‌دهد. ولتاژ مستقیم به صورت لگاریتمی با جریان افزایش می‌یابد. در نقطه کار متعارف 20 میلی‌آمپر، ولتاژ تقریباً 2.0 ولت است.

3.4 شدت نسبی در برابر جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که شدت نور تقریباً به صورت خطی با جریان مستقیم در محدوده کاری (تا جریان حداکثر مجاز) است. این امر امکان تنظیم ساده روشنایی از طریق کنترل جریان را فراهم می‌کند.

3.5 وابستگی به دما

دو منحنی کلیدی تأثیر دمای محیط (Ta) را نشان می‌دهند:

• شدت نسبی در برابر دمای محیط:کاهش خروجی نور با افزایش دما را نشان می‌دهد که مشخصه افت بازده LED است.
• جریان مستقیم در برابر دمای محیط:احتمالاً برای نشان دادن چگونگی تغییر ولتاژ مستقیم با دما برای یک جریان ثابت در نظر گرفته شده است که بر ولتاژ درایو مورد نیاز تأثیر می‌گذارد.

این منحنی‌ها برای طراحی مدیریت حرارتی به منظور حفظ عملکرد یکنواخت حیاتی هستند.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد پکیج

LED در یک پکیج SMD استاندارد لامپی قرار دارد. نکات ابعادی کلیدی از دیتاشیت شامل موارد زیر است:

• همه ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) است.
• ارتفاع فلنج قطعه باید کمتر از 1.5 میلی‌متر باشد.
• تلرانس پیش‌فرض برای ابعاد نامشخص ±0.25 میلی‌متر است.

یک نقشه ابعادی دقیق در دیتاشیت اصلی ارائه شده است که فاصله پایه‌ها، اندازه بدنه و ارتفاع کلی را مشخص می‌کند.

4.2 شناسایی قطبیت

قطبیت معمولاً توسط یک نشانگر بصری روی پکیج، مانند یک شکاف، لبه صاف یا پایه‌های با اندازه متفاوت (پایه کاتد اغلب کوتاه‌تر یا علامت‌دار است) نشان داده می‌شود. نشانگر خاص باید با نمودار پکیج مطابقت داده شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای قابلیت اطمینان بسیار مهم است. دستورالعمل‌ها بر اساس ساختار دستگاه و محدودیت‌های مواد است.

5.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خمش باید حداقل در فاصله 3 میلی‌متری از حباب اپوکسی انجام شود تا از تنش روی درز جلوگیری شود.
• فرم‌دهی باید انجام شودقبل از soldering.
• از اعمال تنش روی پکیج خودداری کنید؛ از ابزار مناسب استفاده کنید.
• پایه‌ها را در دمای اتاق قطع کنید.
• اطمینان حاصل کنید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED تراز هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 شرایط نگهداری

• توصیه شده: ≤30°C و ≤70% رطوبت نسبی (RH).
• عمر نگهداری استاندارد پس از حمل: 3 ماه.
• برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال): از یک ظرف درب‌دار با اتمسفر نیتروژن و ماده رطوبت‌گیر استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تعریق اجتناب 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 سلسیوس (برای هویه حداکثر 30 وات).
• زمان لحیم‌کاری برای هر پایه: حداکثر 3 ثانیه.

لحیم‌کاری غوطه‌وری/موجی:

• دمای پیش‌گرم: حداکثر 100 درجه سلسیوس (برای حداکثر 60 ثانیه).
• دمای و زمان حمام لحیم: حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه.

نکات حیاتی پس از لحیم‌کاری:

• از اعمال تنش مکانیکی یا لرزش روی LED در حالی که داغ است خودداری کنید.
• از دمای پیک به تدریج خنک شود؛ از سرد کردن سریع خودداری کنید.
• لحیم‌کاری غوطه‌وری یا دستی نباید بیش از یک بار انجام شود.
• همیشه از کمترین دمای مؤثر لحیم‌کاری استفاده کنید.

5.4 تمیزکاری

• در صورت لزوم، فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید.
• در دمای اتاق خشک کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری کنیدمگر اینکه کاملاً ضروری و از قبل تأیید شده باشد، زیرا می‌تواند به ساختار داخلی آسیب برساند.

5.5 مدیریت حرارت

طراحی حرارتی مؤثر ضروری است:

• تلفات حرارتی را در مرحله طراحی کاربرد در نظر بگیرید.
• جریان کاری را بر اساس دمای محیط و با استفاده از منحنی کاهش رتبه (ارجاع داده شده در دیتاشیت) به طور مناسب کاهش دهید.
• دمای اطراف LED را در کاربرد نهایی کنترل کنید.

5.6 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

این دستگاه به ESD و موج‌های ولتاژ حساس است. باید اقدامات احتیاطی استاندارد مدیریت ESD در تمام مراحل جابجایی، مونتاژ و آزمایش رعایت شود. از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بند مچ و ظروف رسانا استفاده کنید.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که از آسیب رطوبت، الکتریسیته ساکن و ضربه فیزیکی جلوگیری شود:

• بسته‌بندی اولیه:کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن.
• بسته‌بندی ثانویه:کارتن‌های داخلی (5 کیسه در هر کارتن).
• بسته‌بندی سوم:کارتن‌های خارجی (10 کارتن داخلی در هر جعبه).

6.2 تعداد در بسته

حداقل مقادیر سفارش به شرح زیر ساختار یافته است:

• 200-500 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک.
• 5 کیسه در هر کارتن داخلی.
• 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

6.3 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی شناسه‌های کلیدی هستند:

• CPN:شماره قطعه مشتری.
• P/N:شماره قطعه سازنده (مثلاً 1383UYD/S530-A3).
• QTY:تعداد موجود.
• CAT / HUE:اطلاعات دسته‌بندی برای رده شدت نور و طول موج غالب (رنگ).
• LOT No:شماره سری ساخت قابل ردیابی.

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربردی متداول

برای راه‌اندازی این LED، یک مدار محدودکننده جریان اجباری است. ساده‌ترین روش استفاده از یک مقاومت سری است. مقدار مقاومت (R) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R = (Vsupply - VF) / IF. به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5 ولت، VF متعارف 2.0 ولت و IF مورد نظر 20 میلی‌آمپر: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 اهم. استفاده از یک درایور IC برای کنترل جریان ثابت توصیه می‌شود، به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی پایدار یا تنظیم نور دارند.

7.2 توصیه‌های چیدمان PCB

• اطمینان حاصل کنید که هندسه پد با نقشه ابعاد پکیج مطابقت دارد.
• در صورت کار نزدیک به محدوده‌های حداکثر، مساحت کافی مس یا وایاهای حرارتی برای دفع گرما فراهم کنید.
• مطابق دستورالعمل‌های لحیم‌کاری، فاصله 3 میلی‌متری از پد لحیم تا هر قطعه دیگر یا بدنه اپوکسی LED را حفظ کنید.

7.3 یکپارچه‌سازی نوری

با توجه به زاویه دید 25 درجه، در صورت نیاز به توزیع نور گسترده‌تر یا با شکل متفاوت در کاربرد نهایی، استفاده از لنزها، راهنماهای نور یا پخش‌کننده‌ها را در نظر بگیرید.

8. مقایسه و تمایز فنی

در حالی که مقایسه مستقیم رقیب در سند منبع ارائه نشده است، ویژگی‌های متمایزکننده کلیدی این LED را می‌توان استنباط کرد:

• روشنایی بالا:شدت نور متعارف 800 میلی‌کاندلا برای یک پکیج لامپ استاندارد قابل توجه است.
• مطابقت محیط زیستی:مطابقت کامل با استانداردهای RoHS، REACH و عاری از هالوژن یک مزیت قابل توجه برای بازارهای جهانی و طراحی‌های با آگاهی محیط زیستی است.
• ساختار مقاوم:دستورالعمل‌های دقیق لحیم‌کاری و جابجایی نشان می‌دهد طراحی بر پایه بقا در فرآیندهای مونتاژ استاندارد متمرکز است.
• ماده:استفاده از ماده نیمه‌هادی AlGaInP برای LEDهای زرد و کهربایی با بازده بالا استاندارد است.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال 1: آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 3.3 ولت راه‌اندازی کنم؟

پاسخ: بله. با استفاده از فرمول مقاومت سری: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 اهم. اطمینان حاصل کنید که توان مجاز مقاومت کافی است (P = I²R = 0.026 میلی‌وات).

سوال 2: تفاوت بین طول موج پیک و غالب چیست؟

پاسخ: طول موج پیک (λp) طول موج در نقطه با بالاترین شدت در طیف است. طول موج غالب (λd) طول موج تک‌رنگ نور است که با رنگ درک شده مطابقت دارد. آن‌ها اغلب نزدیک هستند، همانطور که در اینجا مشاهده می‌شود (591 نانومتر در مقابل 589 نانومتر).

سوال 3: چرا عمر نگهداری به 3 ماه محدود شده است؟

پاسخ: این مربوط به حساسیت رطوبتی است. پکیج پلاستیکی می‌تواند رطوبت محیط را جذب کند که در صورت نگهداری نامناسب یا پخت نشدن قبل از استفاده، ممکن است در طول لحیم‌کاری دمای بالا به بخار تبدیل شده و باعث لایه‌لایه شدن یا ترک خوردگی ("پاپ کورن شدن") شود.

سوال 4: چگونه منحنی کاهش رتبه را تفسیر کنم؟

پاسخ: منحنی کاهش رتبه (ارجاع داده شده اما در متن ارائه شده نشان داده نشده) حداکثر جریان مستقیم مجاز را در برابر دمای محیط ترسیم می‌کند. با افزایش دما، حداکثر جریان ایمن برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و خرابی زودرس کاهش می‌یابد.

10. مطالعه موردی طراحی و کاربرد

سناریو: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت برای یک روتر شبکه.

LED زرد درخشان 1383UYD/S530-A3 به دلیل روشنایی بالا و رنگ واضح انتخاب شده است. چندین LED روی یک PCB قرار می‌گیرند تا وضعیت برق، فعالیت شبکه و خطاهای سیستم را نشان دهند. یک پین GPIO میکروکنترلر هر LED را از طریق یک مقاومت سری 150 اهمی متصل به ریل 5 ولت راه‌اندازی می‌کند. زاویه دید باریک 25 درجه برای روزنه‌های کوچک پنل عالی است و اطمینان می‌دهد نور مستقیماً به سمت کاربر هدایت می‌شود بدون پخش شدید. در طول مونتاژ، PCB با استفاده از فرآیند لحیم‌کاری موجی با پروفیلی که به شدت به محدودیت 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه پایبند است، مونتاژ می‌شود. LEDها تا لحظه قبل از استفاده در کیسه‌های مهر و موم شده ضد رطوبت نگهداری می‌شوند و روی یک ایستگاه کاری ایمن ESD جابجا می‌شوند. این رویکرد عملکرد قابل اطمینان و بلندمدت نشانگرها را تضمین می‌کند.

11. معرفی اصل فنی

این LED بر اساس یک تراشه نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال نیمه‌هادی 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 ساطع شده مطابقت دارد - در این مورد، زرد (~589-591 نانومتر). پکیج رزین اپوکسی برای محافظت از تراشه، عمل به عنوان یک لنز اولیه برای شکل‌دهی به خروجی نور و ارائه ساختار مکانیکی برای پایه‌ها عمل می‌کند.

12. روندها و تحولات صنعت

صنعت LED به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، بهبود بازده رنگ و قابلیت اطمینان بیشتر ادامه می‌دهد. در حالی که این یک پکیج استاندارد لامپی است، روندهایی که بر چنین قطعاتی تأثیر می‌گذارند شامل موارد زیر است:

• کوچک‌سازی:کاهش مداوم اندازه پکیج برای همان یا خروجی نور بالاتر.
• عملکرد حرارتی بهبود یافته:مواد و طراحی‌های جدید پکیج برای مدیریت بهتر گرما، که امکان جریان درایو بالاتر و عمر طولانی‌تر را فراهم می‌کند.
• استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر:تقاضای فزاینده برای مطابقت با مقررات محیط زیستی (مانند RoHS و REACH در حال گسترش اتحادیه اروپا) و شفافیت زنجیره تأمین.
• یکپارچه‌سازی هوشمند:اگرچه برای این قطعه گسسته قابل اعمال نیست، بازار گسترده‌تر شاهد رشد LEDهای هوشمند یکپارچه با درایورها و منطق کنترل داخلی است.

دستگاه‌هایی مانند 1383UYD/S530-A3 نمایانگر فناوری بالغ و قابل اطمینانی هستند که ستون فقرات بی‌شمار کاربردهای نشانگر و روشنایی پایه را تشکیل می‌دهند.