مشخصات فنی LED مینیاتوری سری 65-21 با دید از بالا - بسته‌بندی SMT - حداکثر ولتاژ 2.35 ولت - رنگ سبز-زرد روشن - 60 میلی‌وات - سند فنی

1. مرور کلی محصول

سری 65-21 نمایانگر خانواده‌ای از دیودهای نوری (LED) مینیاتوری با دید از بالا است که به‌طور خاص برای کاربردهای فناوری نصب سطحی (SMT) طراحی شده‌اند. این مدل خاص که از طریق پسوند نشان‌دهنده درجه‌بندی آن شناسایی می‌شود، نور سبز-زرد درخشان ساطع می‌کند. فلسفه طراحی هسته‌ای آن حول پیکربندی نصب از بالا به پایین می‌چرخد، که در آن نور از طریق برد مدار چاپی (PCB) ساطع می‌شود. این ساختار منحصربه‌فرد، همراه با بازتابنده داخلی یکپارچه، با هدف بهینه‌سازی کوپلینگ خروجی نور طراحی شده است و این قطعات را به‌طور ویژه برای کاربردهایی که از میله‌های هدایت نور یا موج‌برهای نوری استفاده می‌کنند، مناسب می‌سازد.

该封装为紧凑的白色表面贴装器件。一个关键性能特点是其异常宽广的视角，定义为120度（半峰全宽，2θ1/2）。这种宽广的发射轮廓确保了从各个角度都能获得高可见度，这是指示灯应用的关键因素。该产品符合主要的环境和安全指令，包括RoHS（有害物质限制）、欧盟REACH法规，并且采用无卤素制造（溴<900ppm，氯<900ppm，总和<1500ppm）。它以编带盘装形式提供，兼容自动化贴片组装工艺。

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی سری 65-21 ناشی از طراحی مکانیکی و نوری آن است. تابش از بالا و نفوذ از طریق PCB ویژگی تعیین‌کننده آن است که امکان کوپلینگ کارآمد با لوله‌های هدایت نور را بدون نیاز به نصب جانبی یا زاویه قائم فراهم می‌کند. بازتابنده یکپارچه در داخل بسته‌بندی، استخراج نور و جهت‌دهی را افزایش می‌دهد. زاویه دید گسترده 120 درجه، دید عالی همه‌جانبه را ارائه می‌دهد. بسته‌بندی SMT امکان چیدمان PCB با چگالی بالا و سازگاری با فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو استاندارد را فراهم می‌کند.

کاربردهای هدف متنوع هستند و عمدتاً بر حوزه‌هایی تمرکز دارند که اندازه فشرده، نشانگر قابل اعتماد و کارایی هدایت نور در آنها حیاتی است. این موارد شامل: چراغ‌های نشانگر وضعیت نوری روی لوازم الکترونیکی مصرفی و تجهیزات صنعتی؛ نور پس‌زمینه نمایشگرهای کریستال مایع (LCD)، صفحه‌کلیدها، سوئیچ‌ها و صفحه‌کیلومترها؛ روشنایی عمومی برای تبلیغات و تابلوها؛ و همچنین روشنایی داخلی خودرو، مانند نور پس‌زمینه صفحه‌کیلومتر می‌شود. این قطعه مطابق با استاندارد JEDEC J-STD-020D Level 3 پیش‌تیمار شده است که نشان‌دهنده مناسب بودن آن برای فرآیندهای معمول لحیم‌کاری تجاری است.

2. تحلیل پارامترهای فنی

در این بخش، تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی تعریف‌شده در برگه مشخصات ارائه می‌شود. درک این محدودیت‌ها و ویژگی‌ها برای طراحی مدار قابل اعتماد و اطمینان از عملکرد بلندمدت LED حیاتی است.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

Absolute Maximum Ratings محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کند که می‌تواند منجر به آسیب دائمی LED شود. این‌ها شرایط کاری عادی نیستند.

• ولتاژ معکوس (V_R):12V. تجاوز از این ولتاژ در جهت بایاس معکوس ممکن است منجر به شکست پیوند شود.
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):25mA. این حداکثر جریان مستقیمی است که می‌توان به طور مداوم اعمال کرد.
• جریان اوج رو به جلو (I_FP):60mA. این تنها در شرایط پالس مجاز است (چرخه کاری 10%، فرکانس 1kHz) و نباید برای کارکرد مستقیم استفاده شود.
• مصرف توان (P_d):60mW. حداکثر توانی که بسته‌بندی می‌تواند به صورت گرما تلف کند، با فرمول ولتاژ مستقیم (V_F) × جریان مستقیم (I_F) محاسبه می‌شود.
• دمای اتصال (T_j):115°C. حداکثر دمای مجاز برای خود تراشه نیمه‌هادی.
• دمای کار و ذخیره‌سازی:40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد (کار)، 40- درجه سانتی‌گراد تا 90+ درجه سانتی‌گراد (ذخیره‌سازی).
• Electrostatic Discharge (ESD):2000V (مدل انسانی). رعایت روش‌های صحیح کنترل ESD الزامی است.
• دمای لحیم‌کاری:برای لحیم‌کاری بازجریانی، حداکثر دمای مجاز 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 10 ثانیه است. برای لحیم‌کاری دستی، حداکثر دمای 350 درجه سلسیوس به مدت 3 ثانیه برای هر پایه مجاز است.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

این پارامترها در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) 20 میلی‌آمپر تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_V):محدوده از حداقل 36 میلی‌کندلا (mcd) تا حداکثر 90 mcd. به دلیل درجه‌بندی قطعات، مقدار معمولی مشخص نشده است. تلرانس قابل اعمال ±11% است.
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه. این عرض زاویه‌ای است که در آن شدت نور حداقل به نصف شدت پیک اندازه‌گیری شده در جهت صفر درجه (محوری) می‌رسد.
• طول موج اوج (λ_p):حدود 575 نانومتر (nm). این طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی به حداکثر مقدار خود می‌رسد.
• طول موج غالب (λ_d):از 569.5 نانومتر تا 577.5 نانومتر متغیر است. این طول موج منفردی است که چشم انسان رنگ LED را بر اساس آن درک می‌کند و یک پارامتر کلیدی برای درجه‌بندی رنگ است. تلرانس آن ±1 نانومتر است.
• پهنای باند طیفی (Δλ):حدود 20 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ هرچه پهنای باند کمتر باشد، رنگ به تک‌رنگی نزدیک‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):در 20mA، از 1.75V تا 2.35V متغیر است. تلرانس ±0.1V است. این برای طراحی مقاومت محدودکننده جریان که به صورت سری با LED قرار می‌گیرد، حیاتی است.
• جریان معکوس (I_R):هنگامی که بایاس معکوس 12 ولت اعمال می‌شود، حداکثر جریان 10 میکروآمپر (μA) است.

2.3 ویژگی‌های حرارتی

اگرچه به طور صریح در جدولی جداگانه ذکر نشده است، اما مدیریت حرارتی از طریق توان تلف شده (P_d) و دمای پیوند (T_j) در مقادیر نامی نشان داده می‌شود. منحنی کاهش جریان مستقیم به صورت گرافیکی نشان می‌دهد که چگونه جریان مستقیم پیوسته مجاز حداکثر باید کاهش یابد هنگامی که دمای محیط از ۲۵ درجه سانتی‌گراد فراتر می‌رود تا از حد مجاز دمای پیوند ۱۱۵ درجه سانتی‌گراد جلوگیری شود. برای کاربردهای با جریان بالا یا دمای محیط بالا، نیاز به یک طرح PCB مؤثر با طراحی خنک‌کنندگی کافی است.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی در تولید، LEDها در درجات مختلف دسته‌بندی می‌شوند. سری 65-21 از درجه‌بندی مستقل برای شدت نور و طول موج اصلی استفاده می‌کند.

3.1 درجه‌بندی شدت نور

شدت نور در I_F= 20mA در چهار دسته مختلف (N2, P1, P2, Q1) اندازه‌گیری می‌شود. هر دسته محدوده خاصی را پوشش می‌دهد:
- N2:36 mcd تا 45 mcd
- P1:45 mcd تا 57 mcd
- P2:57 mcd تا 72 mcd
- Q1:72 mcd تا 90 mcd
شماره قطعه (به عنوان مثال، G6C-AN2Q1/3T) شامل کدی است که محدوده قدرت و طول موج قطعه را مشخص می‌کند و به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی با تلرانس عملکرد دقیق برای کاربرد خود انتخاب کنند.

3.2 درجه‌بندی طول موج اصلی

طول موج اصلی درک‌شده برای زرد-سبز در گروه A دسته‌بندی می‌شود. این دسته‌بندی به چهار کد (C16 تا C19) تقسیم می‌شود که هر کدام محدوده‌ای 2 نانومتری را پوشش می‌دهند:
- C16:569.5 nm تا 571.5 nm
- C17:571.5 nm تا 573.5 nm
- C18:573.5 nm تا 575.5 nm
- C19:575.5 nm تا 577.5 nm
این درجه‌بندی دقیق تضمین می‌کند که تفاوت رنگ بین LED‌ها در یک قطعه واحد حداقل باشد، که برای کاربردهایی مانند نور پس‌زمینه چند LED یا آرایه‌های نشانگر حیاتی است.

4. تحلیل منحنی عملکرد

برگه مشخصات چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که رفتار LED را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهند. این موارد برای ملاحظات طراحی پیشرفته ضروری هستند.

4.1 شدت نسبی نور در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که شدت نور با جریان مستقیم رابطه‌ای خطی و متناسب ندارد. اگرچه شدت نور با افزایش جریان افزایش می‌یابد، اما در جریان‌های بالاتر، به دلیل افزایش دمای پیوند و کاهش بازده، این رابطه به حالت زیرخطی تمایل پیدا می‌کند. کارکرد در جریان‌هایی به طور قابل توجهی بالاتر از جریان آزمایشی توصیه شده 20mA، ممکن است منجر به کاهش بازده روشنایی و تسریع فرسودگی شود.

4.2 شدت نسبی نور در مقابل دمای محیط

این نمودار ضریب دمایی منفی خروجی نور را نشان می‌دهد. با افزایش دمای محیط، خروجی نور LED کاهش می‌یابد. این یک ویژگی اساسی منابع نور نیمه‌هادی است. این منحنی به طراحان اجازه می‌دهد تا افت روشنایی در محیط‌های با دمای بالا را تخمین زده و در صورت لزوم جبران کنند.

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

منحنی I-V ذاتاً نمایی است که مشخصه‌ای بارز برای دیودها محسوب می‌شود. افزایش جزئی در ولتاژ مستقیم منجر به افزایش قابل توجهی در جریان مستقیم می‌گردد. این موضوع اهمیت فوق‌العاده استفاده از یک المان محدودکننده جریان (که تقریباً همیشه یک مقاومت است) به صورت سری با LED، هنگام تغذیه از یک منبع ولتاژ را برجسته می‌سازد. راه‌اندازی LED با یک ولتاژ ثابت منجر به فرار حرارتی و آسیب خواهد شد.

4.4 توزیع طیفی

نمودار توزیع طیفی، توان نوری نسبی منتشر شده در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد. برای این LED زرد-سبز روشن، قله در حدود 575 نانومتر و عرض نیم‌ارتفاع (FWHM) معمول آن 20 نانومتر است. این نمودار برای کاربردهایی که به محتوای طیفی خاصی حساس هستند، مفید است.

4.5 الگوی تابش

نمودار قطبی تابش به طور بصری زاویه دید گسترده 120 درجه را تأیید می‌کند. این الگو احتمالاً از نوع لامبرت یا نزدیک به آن است، به این معنی که شدت تقریباً با کسینوس زاویه دید متناسب است. این الگو برای روشنایی گسترده و کوپلینگ راهنمای نور بسیار مناسب است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و الگوی پد

برگه مشخصات شامل نقشه‌های دقیق ابعادی برای بسته‌بندی LED است. ابعاد کلیدی شامل طول، عرض و ارتفاع کلی، و همچنین فاصله و ابعاد پایه‌ها (ترمینال‌ها) می‌شود. همچنین طرح توصیه‌شده چیدمان پد (الگوی پد) برای PCB ارائه شده است. پیروی از این الگوی توصیه‌شده برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل اعتماد، اطمینان از همترازی صحیح در طول فرآیند Reflow و مدیریت تنش‌های حرارتی حیاتی است. نقشه‌ها تلرانس ±0.1mm را مشخص می‌کنند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

5.2 شناسایی قطبیت

باید به قطبیت توجه شود تا عملکرد صحیح تضمین گردد. نقشه‌های دیتاشیت پایه‌های آند و کاتد را مشخص می‌کنند. معمولاً کاتد را می‌توان از طریق نشانه روی بدنه (مانند نقطه، فرورفتگی یا علامت سبز) یا شکل متفاوت پایه (مثلاً پایه کوتاه‌تر) شناسایی کرد. اتصال اشتباه قطبیت در هنگام لحیم‌کاری باعث می‌شود LED در بایاس مستقیم روشن نشود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

برای جلوگیری از آسیب به این قطعات SMT، جابجایی و لحیم‌کاری صحیح ضروری است.

6.1 پروفیل دمایی جوشکاری بازجریانی (Reflow)

یک پروفایل دمای خاص برای لحیم‌کاری بازجریانی بدون سرب ارائه شده است. این پروفایل معمولاً شامل موارد زیر است: مرحله پیش‌گرمایش (مثلاً 150-200 درجه سانتی‌گراد، 60-120 ثانیه)، افزایش کنترل‌شده دما تا دمای اوج، زمان بالای خط مایع (مثلاً بالای 217 درجه سانتی‌گراد، 60-150 ثانیه)، دمای اوج حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 10 ثانیه، و مرحله خنک‌سازی کنترل‌شده. این منحنی بر به حداقل رساندن شوک حرارتی و قرارگیری در معرض دمای شدید تأکید دارد.

6.2 ملاحظات کلیدی

• محدود کردن جریان:باید از مقاومت سری خارجی استفاده شود. بدون آن، حتی افزایش جزئی در ولتاژ منبع تغذیه می‌تواند منجر به افزایش شدید و مخرب جریان شود.
• تعداد دفعات بازجوشی:LED نباید بیش از دو بار تحت فرآیند بازجوشی قرار گیرد تا از اعمال تنش حرارتی بیش از حد به بسته‌بندی و سیم‌های اتصال جلوگیری شود.
• تنش مکانیکی:از اعمال تنش فیزیکی به LED در حین گرمایش (جوشکاری) یا ایجاد تنش ناشی از انحنای PCB پس از مونتاژ خودداری کنید.
• لحیم‌کاری دستی:如有必要，使用烙铁头温度<350°C的烙铁，对每个端子加热≤3秒，端子之间冷却间隔≥2秒。使用低功率烙铁（≤25W）。
• تعمیر مجدد:تعمیر پس از لحیم‌کاری توصیه نمی‌شود. در صورت اجتناب‌ناپذیری، برای جلوگیری از تنش مکانیکی ناشی از بلند شدن یک پد، باید از هویه دو سر مخصوص برای گرم کردن همزمان دو ترمینال استفاده کرد.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 حساسیت به رطوبت و نگهداری

组件包装在带有干燥剂和湿度指示卡的防潮屏障袋中。袋子应在使用前立即在受控环境（<30°C，<60%相对湿度）中打开。如果指示卡显示湿度过高，则在使用前必须在60°C ±5°C下烘烤24小时，以去除吸收的水分，防止回流焊期间发生“爆米花”效应。

7.2 مشخصات نوار و ریلی

LEDها به صورت نوار حامل که روی قرقره پیچیده شده‌اند، برای مونتاژ خودکار ارائه می‌شوند. مشخصات کلیدی شامل: ابعاد قرقره (قطر، عرض، ابعاد محور)، ابعاد حفره نوار حامل و فاصله (فاصله بین حفره‌ها) می‌باشد. تعداد استاندارد بارگذاری 3000 عدد در هر رول است. نقشه‌های دقیق فرآیند بسته‌بندی قرقره، نوار حامل و کیسه ضد رطوبت در برگه مشخصات ارائه شده است.

7.3 توضیحات برچسب

برچسب قرقره حاوی چندین کد است:
- P/N:شماره کامل محصول.
- CAT:کد سطح شدت روشنایی (به عنوان مثال، Q1).
- HUE:کد سطح طول موج غالب (به عنوان مثال، C18).
- REF:سطح ولتاژ مستقیم.
- LOT No:شماره دسته قابل ردیابی.

8. ملاحظات طراحی برنامه‌کاربردی

8.1 مدار کاربردی معمول

ابتدایی‌ترین و ضروری‌ترین مدار، منبع ولتاژ (V) است._CC)، مقاومت محدودکننده جریان (R_S) و LEDهای سری. مقدار مقاومت با استفاده از قانون اهم محاسبه میشود: R_S= (V_CC- V_F) / I_F، که در آن V_Fو I_Fنقاط کاری مطلوب هستند. برای طراحی بدترین حالت، همیشه باید از حداکثر V موجود در مشخصات فنی استفاده کرد._F(2.35V)، تا اطمینان حاصل شود که جریان از حد مجاز فراتر نرود. به عنوان مثال، با استفاده از منبع تغذیه 5V و جریان هدف I_Fبرابر با 20mA: R_S= (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω. مقاومت‌های استاندارد 130Ω یا 150Ω مناسب هستند، با توان نامی P = I_F²× R_S.

。

8.2 کوپلینگ میله‌های راه‌نور با موج‌برهای نوری

برای کاربردهای میله راهنمای نور، انتشار نور از نمای بالای PCB انتخاب ایده‌آلی است. LED باید مستقیماً در زیر سطح ورودی میله راهنمای نور قرار گیرد. زاویه دید گسترده به جذب بخش عمده نور منتشر شده در میله راهنمای نور کمک می‌کند. فاصله بین لنز LED و میله راهنمای نور باید به حداقل برسد و می‌توان از مواد کوپلینگ نوری (مانند سیلیکون، چسب شفاف) برای کاهش تلفات بازتاب فرنل در شکاف هوایی استفاده کرد.

8.3 مدیریت حرارتی در چیدمان PCB

اگرچه این قطعه یک دستگاه سیگنال کوچک است، اما مدیریت حرارتی می‌تواند طول عمر آن را افزایش دهد. از ابعاد پد لحیم توصیه شده استفاده کنید. اتصال پد حرارتی (در صورت وجود) یا پدهای آند/کاتد به یک ناحیه مسی بزرگتر روی PCB به دفع حرارت کمک می‌کند. وایاهای حرارتی زیر پکیج می‌توانند گرما را به لایه‌های داخلی یا زیرین منتقل کنند. از قرار دادن LED در نزدیکی سایر قطعات تولیدکننده حرارت خودداری کنید.

9. مقایسه فنی و تمایزسری 65-21 عمدتاً از طریقمسیر نوری دید از بالا، نفوذکننده به PCB

ایجاد تمایز. در مقایسه با LEDهای استاندارد دید از بغل یا زاویه‌قائم، این طراحی یکپارچه‌سازی مکانیکی با میله‌های راهنمای نور را ساده کرده و نیاز به خم‌های پیچیده یا چرخش‌های 90 درجه در موج‌بر نوری را از بین می‌برد. بازتابنده داخلی یکپارچه، قابلیتی است که به‌طور خاص برای بهبود بازده نوری این روش کوپلینگ طراحی شده است. برای پکیج دید از بالا، زاویه دید 120 درجه به‌طور غیرمعمولی وسیع است و دید خارج از محور بهتری نسبت به بسیاری از رقبا ارائه می‌دهد. مطابقت آن با جدیدترین استانداردهای بدون هالوژن و لحیم‌کاری دمابالا (فاقد سرب)، آن را برای ساخت الکترونیک مدرن و دوستدار محیط زیست مناسب می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)
Q1: آیا می‌توانم این LED را مستقیماً از پین میکروکنترلر 3.3V یا 5V راه‌اندازی کنم؟

A: خیر. شما همیشه باید از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری استفاده کنید. منحنی I-V نشان می‌دهد که تغییرات کوچک در ولتاژ، منجر به تغییرات بزرگی در جریان می‌شود. ولتاژ خروجی پین میکروکنترلر ممکن است تغییر کند و اتصال مستقیم LED به احتمال زیاد آن را خراب می‌کند.
Q2: چرا وقتی از LED در محیط با دمای بالا استفاده می‌کنم، از حد انتظار کم‌نورتر است؟

A: این یک پدیده طبیعی است. لطفاً به منحنی "Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature" مراجعه کنید. خروجی نوری LED با افزایش دما کاهش می‌یابد. ممکن است لازم باشد برای جبران این موضوع، یک درجه روشنایی بالاتر (مثلاً Q1) انتخاب کنید یا جریان راه‌اندازی را کمی (در محدوده Absolute Maximum Ratings) افزایش دهید، در حالی که اطمینان حاصل می‌کنید از حد مجاز حرارتی تجاوز نمی‌کنید.
Q3: بسته دیروز باز شد. آیا می‌توانم امروز از LED‌های باقی‌مانده بدون پخت استفاده کنم؟

A：这取决于工厂车间条件和组件的湿敏等级（MSL），这由烘烤说明暗示。如果环境受控（<30°C/60% RH）且暴露时间短（可能小于指定的MSL车间寿命，例如MSL 3为168小时），则可能是安全的。如果有疑问，或者湿度指示卡显示警告级别，请按规定烘烤组件。
Q4: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟_pA: طول موج اوج (λ) طول موج فیزیکی است که LED بیشترین توان نوری را در آن ساطع می‌کند._dطول موج غالب (λ) یک طول موج واحد محاسبه‌شده است که چشم انسان آن را به عنوان رنگی مشابه با طیف گسترده LED درک می‌کند._dλ در تطبیق رنگ برای کاربردهای بصری مرتبط‌تر است.

در تطبیق رنگ برای کاربردهای بصری مرتبط‌تر است.

11. مطالعه موردی طراحی
1. سناریو: طراحی یک پنل چراغ نشانگر وضعیت با ستون‌های هدایت نور برای یک کنترلر صنعتی.الزامات:
2. چندین LED وضعیت زرد-سبز باید از طریق میله‌های هدایت نور مجزا از پنل جلو قابل مشاهده باشند.انتخاب قطعات:
3. انتخاب سری 65-21 به دلیل انتشار نور از سطح فوقانی است که طراحی مکانیکی را ساده‌تر می‌کند. ستون هدایت نور می‌تواند یک المان مستقیم و عمودی باشد که مستقیماً بر روی LED روی PCB قرار می‌گیرد.دسته‌بندی:
4. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی کل پنل، از LED‌های با درجه شدت نور یکسان استفاده کنید (مثلاً همه P2 یا Q1). برای اطمینان از یکنواختی رنگ، از LED‌های با درجه طول موج اصلی یکسان استفاده کنید (مثلاً همه C18).طراحی مدار:_Fاستفاده از ریل منبع تغذیه مشترک 5V. استفاده از حداکثر V_F2.35V و جریان هدف I
5. 20mA، برای هر LED یک مقاومت سری 150Ω انتخاب کنید، توان مصرفی هر مقاومت 60mW (0.06W) است. مقاومت‌های 1/8W یا 1/10W کافی هستند.چیدمان PCB:
6. LED را با توجه به موقعیت ستون راه‌نما قرار دهید. از الگوی پد توصیه شده استفاده کنید. از اتصالات حرارتی کوچک روی پدها برای کمک به لحیم‌کاری استفاده کنید، در حالی که مقداری انتقال حرارت به لایه زمین/منبع تغذیه حفظ شود.نتایج:

یک سیستم نشانگر تمیز و قابل اعتماد با روشنایی و رنگ یکنواخت، که به لطف مزایای کوپلینگ نوری خاص LED 65-21 حاصل شده است.

12. اصل کار

این LED بر اساس تراشه نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید) است. هنگامی که یک ولتاژ مثبت بالاتر از ولتاژ آستانه دیود (حدود ۱.۸ تا ۲.۰ ولت) اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال نیمه‌هادی تزریق می‌شوند. این حامل‌های بار ترکیب شده و انرژی خود را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی شکاف نواری را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج نور منتشر شده را مشخص می‌سازد، که در این مورد در طیف زرد-سبز (حدود ۵۷۵ نانومتر) است. تراشه در یک پکیج پلاستیکی سفید بازتابنده با یک لنز اپوکسی شفاف محصور شده است. پلاستیک سفید نور منتشر شده به طرفین را به سمت بالا بازمی‌تاباند و لنز به عنوان یک عدسی عمل کرده، الگوی تابش را شکل داده و حفاظت محیطی را فراهم می‌کند.

13. روندهای فناوری

توضیح جامع اصطلاحات مشخصات LED

تفسیر کامل اصطلاحات فنی LED

الف: شاخص‌های اصلی عملکرد نوری-الکتریکی

اصطلاحات	واحد/نمایش	توضیح ساده و قابل فهم	چرا اهمیت دارد
بازده نوری (Luminous Efficacy)	lm/W (لومن بر وات)	شار نوری منتشر شده به ازای هر وات انرژی الکتریکی، هرچه بالاتر باشد، انرژی کمتری مصرف می‌کند.	مستقیماً سطح بهره‌وری انرژی و هزینه برق چراغ را تعیین می‌کند.
شار نوری (Luminous Flux)	lm (لومن)	کل نور ساطع‌شده از منبع نور که معمولاً به آن "روشنایی" می‌گویند.	تعیین می‌کند که آیا چراغ به اندازه کافی روشن است یا خیر.
زاویه دید (Viewing Angle)	° (درجه)، مانند 120°	زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد و پهنای پرتو نور را تعیین می‌کند.	بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ (CCT)	K (Kelvin)، مانند 2700K/6500K	گرمی یا سردی رنگ نور، مقادیر پایین‌تر متمایل به زرد/گرم، مقادیر بالاتر متمایل به سفید/سرد.	تعیین‌کننده فضای نورپردازی و کاربرد مناسب آن.
شاخص بازتاب رنگ (CRI / Ra)	بدون واحد، 0–100	توانایی منبع نور در بازتولید رنگ واقعی اشیاء، Ra≥80 مطلوب است.	بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، برای مکان‌های با الزامات بالا مانند مراکز خرید و گالری‌های هنری استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ (SDCM)	مراحل بیضی مک آدام، مانند "5-step"	شاخص کمی برای یکنواختی رنگ، هرچه تعداد مراحل کمتر باشد، رنگ یکنواخت‌تر است.	اطمینان از عدم تفاوت رنگ در بین چراغ‌های یک دسته.
طول موج غالب (Dominant Wavelength)	nm (نانومتر)، مانند 620nm (قرمز)	مقادیر طول موج متناظر با رنگ‌های LED رنگی.	تعیین کننده فام (Hue) LEDهای تک‌رنگ مانند قرمز، زرد و سبز.
توزیع طیفی (Spectral Distribution)	منحنی طول موج در مقابل شدت	توزیع شدت نور ساطع‌شده از LED را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد.	بر کیفیت رنگ‌دهی و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.

2. پارامترهای الکتریکی

اصطلاحات	نماد	توضیح ساده و قابل فهم	ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم (Forward Voltage)	Vf	حداقل ولتاژ مورد نیاز برای روشن‌شدن LED، مشابه "آستانه راه‌اندازی".	ولتاژ منبع تغذیه باید ≥ Vf باشد، در صورت اتصال سری چند LED، ولتاژها جمع می‌شوند.
جریان مستقیم (Forward Current)	If	مقدار جریان برای روشنایی عادی LED.	معمولاً از درایو جریان ثابت استفاده می‌شود، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس (Pulse Current)	Ifp	جریان اوج قابل تحمل در مدت زمان کوتاه، برای تنظیم نور یا فلاش.	عرض پالس و نسبت وظیفه باید به دقت کنترل شوند، در غیر این صورت آسیب ناشی از گرمای بیش از حد رخ می‌دهد.
ولتاژ معکوس (Reverse Voltage)	Vr	حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است منجر به شکست شود.	در مدار باید از اتصال معکوس یا شوک ولتاژ جلوگیری کرد.
مقاومت حرارتی (Thermal Resistance)	Rth (°C/W)	مقاومت انتقال حرارت از چیپ به نقطه لحیم‌کاری، هرچه مقدار آن کمتر باشد، خنک‌کاری بهتر است.	مقاومت حرارتی بالا نیازمند طراحی خنک‌کننده قوی‌تر است، در غیر این صورت دمای اتصال افزایش می‌یابد.
تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD Immunity)	V (HBM)، مانند 1000V	قابلیت مقاومت در برابر ضربه الکترواستاتیک، هرچه مقدار آن بالاتر باشد، آسیب‌پذیری در برابر الکتریسیته ساکن کمتر است.	در تولید باید اقدامات ضد الکتریسیته ساکن به خوبی انجام شود، به ویژه برای LEDهای با حساسیت بالا.

3. مدیریت حرارت و قابلیت اطمینان

اصطلاحات	شاخص‌های کلیدی	توضیح ساده و قابل فهم	تأثیر
دمای پیوند (Junction Temperature)	Tj (°C)	دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED.	با کاهش هر 10 درجه سانتی‌گراد، عمر ممکن است دو برابر شود؛ دمای بیش از حد بالا منجر به افت نور و انحراف رنگ می‌شود.
افت شار نوری (Lumen Depreciation)	L70 / L80 (ساعت)	زمان لازم برای کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه.	تعریف مستقیم "عمر مفید" LED.
Lumen Maintenance	% (مانند 70%)	درصد روشنایی باقیمانده پس از مدت‌زمانی استفاده.	نشان‌دهنده توانایی حفظ روشنایی پس از استفاده طولانی‌مدت.
جابجایی رنگ (Color Shift)	Δu′v′ یا بیضی‌های مک‌آدام	میزان تغییر رنگ در طول فرآیند استفاده.	بر یکنواختی رنگ در صحنه‌ی روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیرسازی حرارتی (Thermal Aging)	افت عملکرد مواد	تخریب مواد بسته‌بندی ناشی از قرارگیری طولانی‌مدت در دمای بالا.	ممکن است منجر به کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

چهارم: بسته‌بندی و مواد

اصطلاحات	انواع رایج	توضیح ساده و قابل فهم	ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی	EMC، PPA، سرامیک	مواد پوششی که از تراشه محافظت کرده و رابط‌های نوری و حرارتی را فراهم می‌کند.	EMC مقاومت حرارتی خوب و هزینه کم دارد؛ سرامیک دارای خنک‌کنندگی عالی و عمر طولانی است.
ساختار چیپ	نصب معمولی، نصب معکوس (Flip Chip)	روش چیدمان الکترودهای تراشه.	بسته‌بندی معکوس دارای خنک‌کاری بهتر و بازده نوری بالاتر است و برای توان‌های بالا مناسب می‌باشد.
پوشش فسفر	YAG، سیلیکات، نیترید	روی تراشه نور آبی پوشانده شده، بخشی از آن به نور زرد/قرمز تبدیل شده و با هم مخلوط می‌شوند تا نور سفید تولید شود.	فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
لنز/طراحی اپتیکال	صفحه‌ای، میکرولنز، بازتاب کلی	ساختار نوری سطح بسته‌بندی، کنترل توزیع نور.	تعیین‌کننده زاویه تابش و منحنی توزیع نور.

پنجم: کنترل کیفیت و درجه‌بندی

اصطلاحات	محتوای درجه‌بندی	توضیح ساده و قابل فهم	هدف
طبقه‌بندی شار نوری	کدها مانند 2G، 2H	گروه‌بندی بر اساس سطح روشنایی، هر گروه دارای حداقل/حداکثر مقدار لومن است.	اطمینان از یکنواختی روشنایی در یک دسته محصول.
طبقه‌بندی ولتاژ	کدها مانند 6W، 6X	گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم.	تسهیل تطبیق منبع تغذیه درایور و افزایش بازدهی سیستم.
درجه‌بندی بر اساس تفکیک رنگ.	بیضی 5-گام MacAdam	گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگی، اطمینان از قرارگیری رنگ در محدوده‌ای بسیار کوچک.	تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمگونی رنگ در داخل یک چراغ واحد.
دسته‌بندی دمای رنگ	2700K، 3000K و غیره	گروه‌بندی بر اساس دمای رنگ، هر گروه دارای محدوده مختصات مربوطه است.	پاسخگویی به نیازهای دمای رنگ در سناریوهای مختلف.

ششم: آزمایش و گواهی‌نامه‌دهی

اصطلاحات	استاندارد/آزمایش	توضیح ساده و قابل فهم	معنا
LM-80	آزمایش حفظ لومن	روشنایی مداوم در شرایط دمایی ثابت و ثبت داده‌های کاهش روشنایی.	برای محاسبه عمر LED (همراه با TM-21).
TM-21	استاندارد برون‌یابی عمر	برآورد عمر در شرایط استفاده واقعی بر اساس داده‌های LM-80.	ارائه پیش‌بینی علمی عمر.
IESNA Standard	Illuminating Engineering Society Standard	شامل روش‌های آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی.	مبنای آزمون پذیرفته‌شده در صنعت.
RoHS / REACH	گواهینامه‌ی زیست‌محیطی	اطمینان از عدم وجود مواد مضر (مانند سرب، جیوه) در محصول.	شرایط دسترسی به بازارهای بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC	گواهی بهره‌وری انرژی.	گواهینامه بهره‌وری انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی.	معمولاً در پروژه‌های خرید دولتی و یارانه‌ای برای افزایش رقابت‌پذیری بازار استفاده می‌شود.