دیتاشیت لامپ LED 313-2SYGC/S530-E2 - زرد سبز درخشان - 20mA - 500mcd - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

لامپ LED مدل 313-2SYGC/S530-E2 یک LED پرنور است که برای کاربردهای نیازمند خروجی نوری برتر طراحی شده است. این قطعه از فناوری چیپ AlGaInP برای تولید رنگ زرد سبز درخشان با پوشش رزین شفاف استفاده می‌کند. ویژگی‌های این قطعه شامل قابلیت اطمینان بالا، استحکام و مطابقت با استانداردهای زیست‌محیطی مانند عاری از سرب و مطابق با RoHS می‌باشد.

1.1 مزایای اصلی

• نوردهی بالا:به‌طور خاص برای کاربردهای نیازمند شدت نور بیشتر مهندسی شده است.
• زاویه‌های دید متنوع:در زاویه‌های دید مختلف برای تطبیق با نیازهای گوناگون کاربرد موجود است.
• بسته‌بندی مستحکم:برای قابلیت اطمینان در شرایط عملیاتی متنوع طراحی شده است.
• مطابقت زیست‌محیطی:عاری از سرب و مطابق با RoHS.
• گزینه‌های بسته‌بندی:به صورت نوار و قرقره برای فرآیندهای مونتاژ خودکار موجود است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای طیف وسیعی از دستگاه‌های الکترونیکی و نشانگرها مناسب است، از جمله اما نه محدود به:

• تلویزیون‌ها
• مانیتورهای کامپیوتر
• تلفن‌ها
• لوازم جانبی عمومی کامپیوتر و چراغ‌های نشانگر

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی تعریف شده در دیتاشیت ارائه می‌دهد.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا نزدیک به آن برای مدت‌های طولانی توصیه نمی‌شود.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25 mA. حداکثر جریان DC که می‌توان به طور پیوسته اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 mA (در چرخه وظیفه 1/10، 1 کیلوهرتز). برای عملکرد پالسی.
• ولتاژ معکوس (V_R):5 V. تجاوز از این مقدار می‌تواند باعث شکست اتصال شود.
• اتلاف توان (P_d):60 mW. حداکثر توانی که بسته می‌تواند تلف کند.
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. محدوده دمای محیط برای عملکرد مطمئن.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• ESD (HBM):2000 V. سطح حساسیت تخلیه الکترواستاتیک.
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه. حداکثر پروفایل حرارتی برای لحیم‌کاری.

2.2 مشخصات الکترو-نوری

اینها پارامترهای عملکرد معمول اندازه‌گیری شده تحت شرایط آزمایش استاندارد هستند (Ta=25°C, I_F=20mA مگر اینکه مشخص شده باشد).

• شدت نور (I_v):معمول 500 mcd، حداقل 250 mcd. معیاری از روشنایی درک شده.
• زاویه دید (2θ_1/2):معمول 20 درجه. زاویه‌ای که در آن شدت نور نصف مقدار پیک است.
• طول موج پیک (λ_p):575 نانومتر. طول موجی که در آن تابش طیفی قوی‌ترین است.
• طول موج غالب (λ_d):573 نانومتر. طول موج واحدی که توسط چشم انسان درک می‌شود.
• پهنای باند تابش طیف (Δλ):20 نانومتر. عرض طیف تابش شده.
• ولتاژ مستقیم (V_F):معمول 2.0 V، محدوده 1.7 V تا 2.4 V. افت ولتاژ در سراسر LED در جریان آزمایش.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 μA در V_R=5V.

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

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه است که رفتار دستگاه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهد.

3.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد و تابش باند باریک حول 575 نانومتر (زرد سبز) که معمول فناوری AlGaInP است را تأیید می‌کند.

3.2 الگوی جهت‌دهی

توزیع فضایی نور را نشان می‌دهد که با مشخصه زاویه دید 20 درجه مرتبط است.

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

این منحنی اساسی رابطه نمایی بین جریان و ولتاژ را نشان می‌دهد. V_Fمعمول 2.0V در 20mA یک پارامتر طراحی کلیدی برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان است.

3.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو افزایش می‌یابد. این برای درک بازده و طراحی مدارهایی که مدولاسیون روشنایی از طریق جریان مورد نیاز است، حیاتی است.

3.5 منحنی‌های وابستگی به دما

شدت نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش خروجی نوری را با افزایش دمای اتصال نشان می‌دهد و اهمیت مدیریت حرارتی را برجسته می‌کند.

جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:ممکن است تغییرات در مشخصات الکتریکی با دما را نشان دهد.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته

این LED دارای یک بسته استاندارد با پایه شعاعی است. نکات ابعادی کلیدی از دیتاشیت شامل:

• همه ابعاد بر حسب میلی‌متر (mm) هستند.
• ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5mm (0.059 اینچ) باشد.
• تلرانس عمومی ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.

نقشه ابعادی دقیق در دیتاشیت اصلی برای طراحی دقیق ردپای PCB ارائه شده است.

4.2 شناسایی قطبیت

قطبیت معمولاً توسط طول پایه (پایه بلندتر آند است) یا یک نقطه صاف روی فلنج بسته نشان داده می‌شود. نقشه دیتاشیت آند و کاتد را مشخص می‌کند.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

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

5.1 شکل‌دهی پایه

• پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3mm از پایه حباب اپوکسی خم کنید.
• شکل‌دهی راقبل از soldering.
• اجتناب از اعمال تنش به بسته. عدم تراز در حین نصب روی PCB می‌تواند باعث تخریب رزین شود.
• پایه‌ها را در دمای اتاق ببرید.

5.2 شرایط نگهداری

• توصیه شده: ≤30°C، ≤70% رطوبت نسبی.
• عمر نگهداری پس از حمل: 3 ماه تحت شرایط فوق.
• برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال): از یک ظرف دربسته با اتمسفر نیتروژن و ماده خشک‌کن استفاده کنید.
• از انتقال سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تراکم اجتناب کنید.

5.3 فرآیند لحیم‌کاری

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

لحیم‌کاری دستی:

- دمای نوک هویه: حداکثر 300°C (برای هویه 30W حداکثر).

- زمان لحیم‌کاری: حداکثر 3 ثانیه.

لحیم‌کاری غوطه‌وری (موج):

- دمای پیش‌گرم: حداکثر 100°C (برای حداکثر 60 ثانیه).

- دمای و زمان حمام لحیم: حداکثر 260°C به مدت 5 ثانیه.

نکات حیاتی لحیم‌کاری:

• از اعمال تنش روی پایه‌ها در دمای بالا اجتناب کنید.
• بیش از یک بار لحیم نکنید (غوطه‌وری یا دستی).
• LED را تا زمانی که پس از لحیم‌کاری به دمای اتاق خنک شود، از ضربه مکانیکی محافظت کنید.
• از خنک‌کردن سریع از دمای پیک اجتناب کنید.
• همیشه از کمترین دمای ممکن لحیم‌کاری استفاده کنید.
• پروفایل لحیم‌کاری توصیه شده برای لحیم‌کاری موجی را دنبال کنید.

5.4 تمیزکاری

• در صورت لزوم از الکل ایزوپروپیل در دمای اتاق برای حداکثر یک دقیقه استفاده کنید.
• در دمای اتاق خشک کنید.
• از تمیزکاری اولتراسونیک اجتناب کنید.اگر کاملاً ضروری است، فرآیند را پیش‌تأیید کنید تا اطمینان حاصل شود که آسیبی رخ نمی‌دهد.

5.5 مدیریت حرارت

مدیریت حرارت برای طول عمر و عملکرد پایدار ضروری است. جریان عملیاتی باید بر اساس دمای محیط و با مراجعه به منحنی کاهش رتبه، به‌طور مناسب کاهش یابد. طراحی باید دمای اطراف LED در کاربرد را در نظر بگیرد.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات بسته‌بندی

محصول به گونه‌ای بسته‌بندی شده است که از تخلیه الکترواستاتیک و نفوذ رطوبت جلوگیری کند.

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

تعداد بسته‌بندی:

1. حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیسه. 5 کیسه در هر کارتن داخلی.

2. 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

6.2 توضیح برچسب

برچسب‌های روی بسته‌بندی شامل فیلدهایی مانند: CPN (شماره قطعه مشتری)، P/N (شماره قطعه تولید)، QTY (تعداد)، CAT (رده/بین)، HUE (طول موج غالب)، REF (مرجع) و LOT No (شماره دسته) می‌شود.

7. پیشنهادات کاربرد و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربرد معمول

برای استفاده نشانگر پایه، یک مقاومت سری محدودکننده جریان ساده مورد نیاز است. مقدار مقاومت (R) را می‌توان با استفاده از: R = (V_supply- V_F) / I_Fمحاسبه کرد. با استفاده از V_Fمعمول 2.0V و I_Fمورد نظر 20mA با منبع تغذیه 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. باید از یک مقاومت استاندارد 150Ω با رتبه توان کافی (P = I²R = 0.06W) استفاده شود.

7.2 ملاحظات طراحی

• درایو جریان:همیشه LEDها را با یک جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت سری درایو کنید. هرگز مستقیماً به یک منبع ولتاژ وصل نکنید.
• طراحی حرارتی:اگر در نزدیکی حداکثر مقادیر یا در دمای محیط بالا کار می‌کنید، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس روی PCB یا دیگر روش‌های خنک‌کنندگی وجود دارد تا از کاهش زودرس لومن جلوگیری شود.
• محافظت ESD:در حین جابجایی و مونتاژ، اقدامات محافظت در برابر ESD را پیاده‌سازی کنید، زیرا دستگاه برای 2000V HBM رتبه‌بندی شده است.
• طراحی نوری:زاویه دید 20 درجه آن را برای روشنایی جهت‌دار یا اهداف نشانگری که پرتو باریک‌تری مورد نظر است، مناسب می‌سازد.

8. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س1: تفاوت بین طول موج پیک (575nm) و طول موج غالب (573nm) چیست؟

ج1: طول موج پیک، قله فیزیکی منحنی تابش طیفی است. طول موج غالب، طول موج واحدی است که همان رنگ درک شده را تولید می‌کند. این تفاوت کوچک برای LEDها طبیعی است.

س2: آیا می‌توانم این LED را با 25mA به طور پیوسته درایو کنم؟

ج2: بله، 25mA حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق است. برای عمر بهینه و قابلیت اطمینان، عملکرد در یا زیر شرایط آزمایش معمول 20mA توصیه می‌شود.

س3: چرا شرایط نگهداری اینقدر خاص است (≤30°C/70%RH برای 3 ماه)؟

ج3: این از جذب رطوبت به داخل بسته پلاستیکی جلوگیری می‌کند. رطوبت بیش از حد می‌تواند منجر به \"پاپ کورن شدن\" یا لایه‌لایه شدن داخلی در طی فرآیند لحیم‌کاری با دمای بالا شود.

س4: چگونه مقدار \"معمول\" در جدول مشخصات الکترو-نوری را تفسیر کنم؟

ج4: مقدار \"معمول\" میانگین مورد انتظار تحت شرایط آزمایش است. مقادیر واقعی برای واحدهای منفرد در محدوده Min/Max قرار خواهند گرفت. اگر آستانه روشنایی حیاتی است، طراحی باید مقدار Min را برای شدت در نظر بگیرد.

9. معرفی فناوری و اصل عملکرد

LED مدل 313-2SYGC/S530-E2 بر اساس ماده نیمه‌هادی AlGaInP (فسفید آلومینیوم گالیم ایندیم) است. این سیستم ماده برای تولید نور در مناطق زرد، نارنجی، قرمز و سبز طیف بسیار کارآمد است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص لایه‌های AlGaInP انرژی شکاف باند و در نتیجه طول موج (رنگ) نور تابش شده را تعیین می‌کند - در این مورد، زرد سبز درخشان در 573/575 نانومتر. رزین اپوکسی شفاف به عنوان یک پوشش محافظ و یک عنصر نوری اولیه عمل می‌کند و به شکل‌دهی خروجی نور و افزایش بازده استخراج کمک می‌کند.