مشخصات فنی لامپ LED مدل 103UYD/S530-A3 - زرد درخشان - 20mA - 2.0V - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 103UYD/S530-A3 یک لامپ LED با روشنایی بالا است که برای کاربردهای نیازمند خروجی نوری برتر طراحی شده است. این قطعه از چیپ AlGaInP برای تولید رنگ زرد درخشان با پکیج رزین زرد پخش‌کننده استفاده می‌کند. این قطعه برای قابلیت اطمینان و استحکام در مونتاژهای الکترونیکی متنوع مهندسی شده است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• روشنایی بالا:به طور خاص برای کاربردهای نیازمند شدت نور بیشتر طراحی شده است.
• انتخاب زاویه دید:با زوایای دید متنوع برای تطبیق با نیازهای مختلف کاربرد موجود است.
• گزینه‌های بسته‌بندی:به صورت نوار و قرقره برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است.
• انطباق محیطی:محصول با RoHS، EU REACH مطابقت دارد و فاقد هالوژن است (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). همچنین فاقد سرب (Pb-free) است.
• گزینه‌های رنگ و شدت:سری لامپ‌های LED در رنگ‌ها و شدت‌های مختلف موجود است.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این LED برای بازارهای الکترونیک مصرفی و نور پس‌زمینه نمایشگرها هدف‌گذاری شده است. کاربردهای اصلی آن شامل موارد زیر است:

• تلویزیون‌ها
• مانیتورهای کامپیوتر
• تلفن‌ها
• کامپیوترها و تجهیزات جانبی مرتبط

2. پارامترها و مشخصات فنی

2.1 حداکثر ریتینگ‌های مطلق

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

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

اینها پارامترهای عملکرد تیپیکال هستند که در Ta=25°C و جریان مستقیم (IF) 20mA اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

ملاحظات اندازه‌گیری:

• عدم قطعیت ولتاژ مستقیم: ±0.1V
• عدم قطعیت شدت نور: ±10%
• عدم قطعیت طول موج غالب: ±1.0nm

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که رفتار دستگاه را در شرایط مختلف نشان می‌دهد. این منحنی‌ها برای مهندسان طراح جهت پیش‌بینی عملکرد در کاربردهای واقعی ضروری هستند.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی نور ساطع شده را نشان می‌دهد. پیک حول طول موج تیپیکال 591nm متمرکز است که رنگ زرد درخشان را تأیید می‌کند. پهنای باند طیف تابشی نسبتاً باریک (Δλ تیپ. 15nm) نشان‌دهنده خلوص رنگ خوب است.

3.2 الگوی جهت‌داری

منحنی الگوی تابش، زاویه دید را تعریف می‌کند. زاویه دید کامل تیپیکال 130 درجه (2θ1/2) نشان‌دهنده یک الگوی انتشار پخش‌شده و گسترده است که برای روشنایی ناحیه‌ای و کاربردهای نشانگر که دید از زوایای متعدد مورد نیاز است، مناسب می‌باشد.

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

این نمودار رابطه غیرخطی بین جریان و ولتاژ را به تصویر می‌کشد. ولتاژ مستقیم تیپیکال (Vf) در 20mA برابر با 2.0V است. طراحان باید بر اساس این منحنی از مقاومت‌های محدودکننده جریان یا درایورهای جریان ثابت استفاده کنند تا عملکرد پایدار را تضمین کرده و از فرار حرارتی جلوگیری نمایند.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور (شدت نسبی) با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد. این برای درک بازده و راه‌اندازی LED در جریان بهینه برای دستیابی به روشنایی مطلوب بدون تجاوز از حداکثر ریتینگ‌ها بسیار مهم است.

3.5 مشخصات حرارتی

دو منحنی کلیدی عملکرد را به دمای محیط مرتبط می‌کنند:

• شدت نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش خروجی نور با افزایش دما را نشان می‌دهد. این کاهش ریتینگ حرارتی برای کاربردها در محیط‌های با دمای بالا حیاتی است.
• جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که چگونه جریان مستقیم مجاز باید در دمای محیط بالاتر کاهش یابد تا در محدوده توان تلف شده باقی مانده و قابلیت اطمینان بلندمدت تضمین شود.

4. اطلاعات مکانیکی و پکیج

4.1 ابعاد پکیج

این LED دارای یک پکیج استاندارد 3 میلی‌متری گرد از نوع Through-Hole است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) است.
• ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5mm (0.059\") باشد.
• تلرانس پیش‌فرض ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.

نقشه ابعادی اندازه‌گیری‌های دقیقی برای فاصله پایه‌ها، قطر بدنه و ارتفاع کلی ارائه می‌دهد که برای طراحی جای پایه PCB و اطمینان از نصب صحیح در کاربرد ضروری هستند.

4.2 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز یا یک پایه کوتاه‌تر شناسایی می‌شود. در هنگام نصب باید قطبیت صحیح رعایت شود تا از آسیب بایاس معکوس جلوگیری گردد، زیرا حداکثر ولتاژ معکوس تنها 5V است.

5. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان LED حیاتی است.

5.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خم کردن پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3mm از پایه حباب اپوکسی انجام دهید.
• فرم‌دهی پایه‌ها راقبل از soldering.
• اجتناب از اعمال تنش به پکیج LED در حین فرم‌دهی برای جلوگیری از آسیب داخلی یا شکستگی.
• برش پایه‌ها را در دمای اتاق انجام دهید.
• اطمینان حاصل کنید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

5.2 شرایط نگهداری

• پس از دریافت، در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود.
• عمر نگهداری استاندارد 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، به ویژه در محیط‌های مرطوب، برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

5.3 توصیه‌های لحیم‌کاری

حداقل فاصله 3mm از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی حفظ شود.

ملاحظات حیاتی لحیم‌کاری:

• از اعمال تنش روی پایه‌ها در حین لحیم‌کاری دمای بالا اجتناب کنید.
• لحیم‌کاری غوطه‌وری/دستی را بیش از یک بار انجام ندهید.
• LED را تا زمانی که پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق خنک شود، از ضربه/لرزش مکانیکی محافظت کنید.
• همیشه از کمترین دمای ممکن برای لحیم‌کاری استفاده کنید.

5.4 تمیزکاری

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

5.5 مدیریت حرارت

طراحی حرارتی مناسب ضروری است. جریان کاری باید در دمای محیط بالاتر به طور مناسب کاهش ریتینگ داده شود، همانطور که در منحنی‌های کاهش ریتینگ نشان داده شده است. هیت‌سینک ناکافی می‌تواند منجر به کاهش خروجی نور، تغییر رنگ و تخریب سریع‌تر شود.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی شده‌اند که مقاومت در برابر رطوبت و محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) را تضمین کنند.

• بسته‌بندی اولیه:کیسه ضد الکتریسیته ساکن.
• بسته‌بندی داخلی:کارتن داخلی.
• بسته‌بندی خارجی:کارتن خارجی.

6.2 تعداد در بسته

1. حداقل 200 تا 500 عدد در هر کیسه ضد استاتیک.
2. 5 کیسه در هر کارتن داخلی.
3. 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

6.3 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی حاوی اطلاعات زیر هستند:

• CPN:شماره تولید مشتری
• P/N:شماره تولید (مثلاً 103UYD/S530-A3)
• QTY:تعداد بسته‌بندی
• CAT:رده‌ها (بسته عملکردی)
• HUE:طول موج غالب (مثلاً 589nm)
• REF:مرجع
• LOT No:شماره LOT برای ردیابی

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربردی تیپیکال

برای استفاده پایه به عنوان نشانگر، یک مقاومت سری محدودکننده جریان ساده کافی است. مقدار مقاومت (R) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R = (Vsupply - Vf) / If. که در آن Vf ولتاژ مستقیم است (برای حاشیه طراحی از مقدار تیپیکال 2.0V استفاده کنید) و If جریان مستقیم مورد نظر است (مثلاً 20mA). اطمینان حاصل کنید که ریتینگ توان مقاومت کافی است: P = (Vsupply - Vf) * If.

7.2 ملاحظات طراحی

• راه‌اندازی جریان:همیشه با یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ محدودشده جریان راه‌اندازی کنید. مستقیماً به یک منبع ولتاژ وصل نکنید.
• مدیریت حرارتی:در کاربردهای با توان بالا یا دمای محیط بالا، مساحت مسی PCB برای پخش حرارت یا هیت‌سینک خارجی را در نظر بگیرید.
• محافظت ESD:اگرچه به صراحت به عنوان بسیار حساس ریتینگ نشده است، اما رعایت احتیاط‌های استاندارد مدیریت ESD در حین مونتاژ توصیه می‌شود.
• طراحی نوری:زاویه دید گسترده 130 درجه آن را برای نشانگرهای همه‌جهتی مناسب می‌سازد. برای نور متمرکز، ممکن است به لنزها یا رفلکتورهای خارجی نیاز باشد.

8. مقایسه و تمایز فنی

مدل 103UYD/S530-A3 از طریق ترکیب خاصی از ویژگی‌های خود متمایز می‌شود:

• فناوری مواد:استفاده از ماده نیمه‌هادی AlGaInP برای LEDهای زرد و کهربایی با بازده بالا بهینه است و اغلب در این طول‌موج‌ها در مقایسه با فناوری‌های دیگر مانند LEDهای آبی تبدیل‌شده با فسفر برای نقاط رنگ خاص، عملکرد بهتری ارائه می‌دهد.
• روشنایی:به عنوان یک راه‌حل \"روشنایی بالاتر\" در رده خود قرار گرفته است و آن را برای کاربردهایی که دیدپذیری از اهمیت بالایی برخوردار است مناسب می‌سازد.
• انطباق:انطباق کامل با مقررات محیطی مدرن (RoHS, REACH, فاقد هالوژن) یک مزیت کلیدی برای محصولات هدف‌گذاری شده در بازارهای جهانی، به ویژه اروپا است.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

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

طول موج پیک (λp، تیپ. 591nm)طول موجی است که در آن طیف تابش حداکثر شدت را دارد.طول موج غالب (λd، تیپ. 589nm)طول موج تک‌رنگ نور تک‌رنگی است که با رنگ درک‌شده LED مطابقت دارد. طراحانی که به ادراک رنگ اهمیت می‌دهند باید به طول موج غالب مراجعه کنند.

9.2 آیا می‌توانم این LED را در حداکثر جریان پیوسته 25mA راه‌اندازی کنم؟

اگرچه ممکن است، اما برای عمر و قابلیت اطمینان بهینه توصیه نمی‌شود مگر اینکه برای روشنایی ضروری باشد. راه‌اندازی در جریان تیپیکال 20mA تعادل خوبی از عملکرد و طول عمر ارائه می‌دهد. همیشه کاهش ریتینگ حرارتی در دمای محیط بالا را در نظر بگیرید.

9.3 چرا ریتینگ ولتاژ معکوس تنها 5V است؟

LEDها برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده‌اند. ریتینگ ولتاژ معکوس پایین برای LEDهای نشانگر استاندارد معمول است. همیشه قطبیت صحیح در مدار را تضمین کنید. در کاربردهایی که خطر ولتاژ معکوس وجود دارد، می‌توان استفاده از یک دیود محافظ موازی (کاتد به آند) را در نظر گرفت.

9.4 قانون فاصله 3mm برای لحیم‌کاری و خم کردن پایه چقدر حیاتی است؟

بسیار حیاتی. حباب رزین اپوکسی به حرارت و تنش مکانیکی حساس است. نقض این فاصله می‌تواند حرارت بیش از حد را در حین لحیم‌کاری منتقل کند، که به طور بالقوه باعث ترک خوردن اپوکسی یا آسیب به دای/سیم‌های اتصال داخلی شده و منجر به خرابی فوری یا کاهش قابلیت اطمینان بلندمدت شود.

10. اصول عملکردی و روندهای فناوری

10.1 اصل عملکرد پایه

این LED بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمه‌هادی عمل می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال (لایه AlGaInP) تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعریف می‌کند - در این مورد، زرد درخشان.

10.2 روندهای صنعت

در حالی که LEDهای Through-Hole مانند مدل 103UYD/S530-A3 برای بسیاری از کاربردها حیاتی باقی مانده‌اند، روند صنعت به شدت به سمت پکیج‌های دستگاه نصب سطحی (SMD) برای مونتاژ خودکار، چگالی بالاتر و عملکرد حرارتی بهتر است. با این حال، قطعات Through-Hole همچنان برای کاربردهایی که نیازمند استحکام مکانیکی بالا، سهولت نمونه‌سازی دستی یا فرم‌فاکتورهای نوری خاص هستند ترجیح داده می‌شوند. فناوری زیربنایی AlGaInP برای LEDهای رنگ خالص مانند زرد همچنان یک راه‌حل بالغ و کارآمد باقی مانده است، اگرچه پیشرفت‌ها در بازده (لومن بر وات) و حداکثر دمای کاری ادامه دارد.