دیتاشیت لامپ LED بیضی شکل 3474BFBR/MS - رنگ آبی - جریان مستقیم 20mA - اتلاف توان 100mW - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند به تفصیل مشخصات یک لامپ LED بیضی شکل با عملکرد نوری دقیق را شرح می‌دهد. این قطعه برای ارائه شدت نور بالا در یک الگوی تابش فضایی کاملاً تعریف شده طراحی شده است که آن را به ویژه برای کاربردهای نیازمند تابلوهای واضح و قابل مشاهده مناسب می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این LED شامل شکل بیضی آن است که به الگوی تابش خاصی کمک می‌کند و همچنین زاویه دید گسترده 110 درجه در محور افقی و 60 درجه در محور عمودی. این قطعه با اپوکسی مقاوم در برابر UV ساخته شده و با استانداردهای RoHS، REACH و عاری از هالوژن (Br <900 ppm، Cl <900 ppm، Br+Cl <1500 ppm) مطابقت دارد. این لامپ به طور خاص برای سیستم‌های اطلاعات مسافری، از جمله تابلوهای گرافیکی رنگی، تابلوهای پیام، تابلوهای پیام متغیر (VMS) و تبلیغات محیطی تجاری طراحی شده است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این قطعه نباید فراتر از این محدودیت‌ها کار کند تا از آسیب دائمی جلوگیری شود. مقادیر کلیدی شامل ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت، جریان مستقیم پیوسته (I_F) 20 میلی‌آمپر و جریان مستقیم پیک (I_FP) 100 میلی‌آمپر تحت چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز است. حداکثر اتلاف توان (P_d) 100 میلی‌وات است. محدوده دمای کاری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد است و دمای انبارش از 40- درجه تا 100+ درجه سانتی‌گراد مجاز است. دمای لحیم‌کاری 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه مشخص شده است.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

تمامی مشخصات در دمای محیط (T_a) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم 20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند.

• شدت نور (I_v):از حداقل 550 میلی‌کاندلا تا حداکثر 1130 میلی‌کاندلا متغیر است، با مقدار معمول 800 میلی‌کاندلا.
• زاویه دید (2θ_1/2):110 درجه (محور X) / 60 درجه (محور Y).
• طول موج پیک (λ_p):معمولاً 468 نانومتر.
• طول موج غالب (λ_d):از 460 نانومتر تا 475 نانومتر متغیر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):بین 2.4 ولت و 3.6 ولت.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 50 میکروآمپر در V_R=5 ولت.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی به دسته‌هایی (بین) تقسیم می‌شوند تا یکنواختی در کاربرد تضمین شود.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

دسته‌ها با کدهای BA، BB، BC و BD تعریف می‌شوند که مقادیر حداقل و حداکثر شدت نور به شرح زیر است: BA (550-660 میلی‌کاندلا)، BB (660-790 میلی‌کاندلا)، BC (790-945 میلی‌کاندلا)، BD (945-1130 میلی‌کاندلا). یک تلرانس کلی 10± درصد اعمال می‌شود.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

دسته‌های طول موج با کدهای B1 تا B5 کدگذاری شده‌اند که محدوده 460 نانومتر تا 475 نانومتر را در بازه‌های تقریبی 3 نانومتر پوشش می‌دهند. تلرانس طول موج غالب 1± نانومتر است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه اندازه‌گیری شده در T_a=25 درجه سانتی‌گراد را ارائه می‌دهد.

4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

این منحنی توزیع توان طیفی را نشان می‌دهد که پیک آن حدود 468 نانومتر است و پهنای باند طیفی معمول (Δλ) 20 نانومتر است که انتشار نور آبی را تأیید می‌کند.

4.2 الگوی جهت‌داری (پترن تابش)

یک نمودار قطبی الگوی تابش فضایی را نشان می‌دهد که زاویه دید نامتقارن 110 درجه در 60 درجه را برجسته می‌کند که برای طراحی تابلو حیاتی است.

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

این نمودار رابطه نمایی بین جریان و ولتاژ را نشان می‌دهد که برای یک دیود معمول است. این نمودار برای طراحی مدار محدودکننده جریان ضروری است.

4.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان مستقیم، تا حداکثر جریان نامی، افزایش می‌یابد.

4.5 وابستگی به دما

دو منحنی اثرات دمای محیط را نشان می‌دهند:
شدت نسبی در مقابل دمای محیط:خروجی نور معمولاً با افزایش دما کاهش می‌یابد.
جریان مستقیم در مقابل دمای محیط:نشان می‌دهد که چگونه جریان مورد نیاز برای یک ولتاژ معین با دما تغییر می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

یک نقشه ابعادی دقیق ارائه شده است. نکات کلیدی مشخص می‌کنند که تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد 0.25± میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. حداکثر بیرون‌زدگی رزین از زیر فلنج 1.5 میلی‌متر است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خم‌ها باید حداقل در فاصله 3 میلی‌متری از پایه حباب اپوکسی ایجاد شوند.
• فرم‌دهی باید قبل از لحیم‌کاری تکمیل شود.
• از اعمال تنش به پکیج خودداری کنید تا از آسیب یا شکستگی جلوگیری شود.
• پایه‌ها را در دمای اتاق قطع کنید.
• مطمئن شوید که سوراخ‌های PCB کاملاً با پایه‌های LED هم‌راستا هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

6.2 انبارش

• شرایط انبارش توصیه شده دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤70% است.
• عمر مفید پس از حمل و نقل 3 ماه است. برای انبارش طولانی‌تر (تا 1 سال)، از یک ظرف درب‌سته با اتمسفر نیتروژن و ماده خشک‌کن استفاده کنید.
• از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب خودداری کنید تا از تشکیل میعان جلوگیری شود.

6.3 لحیم‌کاری

در حین لحیم‌کاری، فاصله بیش از 3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید. فراتر از پایه میله اتصال (tie bar) لحیم نکنید. پروفیل ریفلو مشخص شده (260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه) را دنبال کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

LEDها در بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت عرضه می‌شوند.

7.2 توضیح برچسب

برچسب ریل شامل فیلدهایی برای شماره محصول مشتری (CPN)، شماره محصول (P/N)، تعداد بسته‌بندی (QTY) و کدهای دسته‌بندی برای شدت نور (CAT)، طول موج غالب (HUE) و ولتاژ مستقیم (REF) به همراه شماره لات (Lot Number) است.

7.3 ابعاد نوار حامل و چسباندن

نقشه‌های دقیق و یک جدول ابعاد نوار حامل را مشخص می‌کنند که شامل قطر سوراخ تغذیه (D=4.00mm)، فاصله قطعات (F=2.54mm) و عرض کلی نوار (W3=18.00mm) می‌شود.

7.4 فرآیند و تعداد بسته‌بندی

بسته‌بندی استاندارد شامل 2500 قطعه در هر کارتن داخلی و 10 کارتن داخلی (مجموعاً 25000 قطعه) در هر کارتن خارجی است.

7.5 تعیین شماره مدل

شماره قطعه از ساختار زیر پیروی می‌کند: 3474 B F B R - □ □ □ □. معنای خاص هر بخش کاراکتر توسط توضیحات محصول (مثلاً 3474 نوع پایه، B برای آبی و غیره) مشخص می‌شود، اگرچه جدول رمزگشایی کامل به صراحت در این بخش ارائه نشده است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

• تابلوهای اطلاعات مسافری:الگوی پرتو بیضی شکل برای ترکیب با فیلترهای زرد، قرمز یا سبز در تابلوهای گرافیکی رنگی مناسب است.
• تابلوهای پیام متغیر (VMS):شدت نور بالا خوانایی را در شرایط مختلف نور محیطی تضمین می‌کند.
• تبلیغات محیطی تجاری:اپوکسی مقاوم در برابر UV دوام لازم برای استفاده در فضای باز را فراهم می‌کند.

8.2 ملاحظات طراحی

• درایو جریان:از یک درایور جریان ثابت تنظیم شده روی 20 میلی‌آمپر یا کمتر استفاده کنید و برای افت ولتاژ به منحنی I-V مراجعه کنید.
• مدیریت حرارتی:اگرچه توان پایین است، اطمینان حاصل کنید که محیط کاری در محدوده 40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد باقی بماند تا عملکرد قابل اعتماد و طول عمر تضمین شود.
• طراحی نوری:از زاویه دید 110x60 درجه برای چیدمان بهینه تابلو و پوشش دید بیننده استفاده کنید.
• انتخاب دسته‌بندی (بینینگ):دسته‌های مناسب شدت نور (CAT) و طول موج (HUE) را بر اساس روشنایی و یکنواختی رنگ مورد نیاز برای کاربرد انتخاب کنید.

9. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه مقایسه مستقیم با سایر محصولات ارائه نشده است، عوامل تمایز کلیدی این LED را می‌توان از مشخصات آن استنباط کرد:

• لنز بیضی شکل در مقابل لنز گرد استاندارد:یک الگوی تابش مستطیلی سفارشی ارائه می‌دهد که برای پیکسل‌های تابلو ایده‌آل است و به طور بالقوه بازده نوری بهتری برای کاربردهای تابلو نسبت به الگوی تابش شعاعی استاندارد ارائه می‌دهد.
• زاویه دید خاص:عدم تقارن 110/60 درجه برای هندسه دید معمول تابلوهای کنار جاده‌ای یا داخلی بهینه شده است.
• مطابقت با استانداردها:مطابقت همزمان با RoHS، REACH و استانداردهای سختگیرانه عاری از هالوژن ممکن است در بازارهایی با مقررات زیست‌محیطی سختگیرانه مزیت ارائه دهد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

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

طول موج پیک (λ_p=468 نانومتر) طول موجی است که در آن توان نوری منتشر شده حداکثر است. طول موج غالب (λ_d=460-475 نانومتر) طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و با رنگ نور مطابقت دارد. هر دو مهم هستند، اما طول موج غالب برای تعریف رنگ در تابلوها حیاتی‌تر است.

10.2 آیا می‌توانم این LED را با جریان 30mA برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟

خیر. مقدار حداکثر مطلق برای جریان مستقیم پیوسته (I_F) 20 میلی‌آمپر است. فراتر رفتن از این مقدار خطر کاهش عمر دستگاه یا ایجاد خرابی فوری را به همراه دارد. برای روشنایی بیشتر، یک LED از دسته شدت نور بالاتر (مثلاً BD) انتخاب کنید.

10.3 چگونه کدهای دسته‌بندی روی برچسب را تفسیر کنم؟

کد "CAT" (مثلاً BC) مربوط به محدوده شدت نور است. کد "HUE" (مثلاً B3) مربوط به محدوده طول موج غالب است. استفاده از LEDهای یک دسته، یکنواختی روشنایی و رنگ را در سراسر نمایشگر شما تضمین می‌کند.

10.4 مفهوم درجه حرارت لحیم‌کاری 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه چیست؟

این مشخصه حداکثر پروفیل حرارتی است که پکیج LED می‌تواند در حین ریفلو یا لحیم‌کاری دستی تحمل کند. دمای اندازه‌گیری شده در پایه‌های LED نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان بالاتر از دمای مایع شدن قلع (که کمتر از 260 درجه سانتی‌گراد است) باید کنترل شود تا تنش حرارتی روی اپوکسی و تراشه داخلی به حداقل برسد.

11. مثال کاربردی عملی

سناریو: طراحی یک تابلو اطلاعات مسافری تک رنگ آبی برای یک پایانه اتوبوس.

1. انتخاب قطعه:این LED بیضی شکل را به دلیل الگوی پرتو مناسب و شدت نور بالا انتخاب کنید.
2. دسته‌بندی (بینینگ):یک دسته طول موج محدود (مثلاً فقط B3) را برای اطمینان از رنگ آبی یکنواخت در تمامی کاراکترهای تابلو مشخص کنید. یک دسته شدت نور (مثلاً BB یا BC) را بر اساس فاصله دید مورد نیاز و نور محیط انتخاب کنید.
3. طراحی مدار:یک مدار درایور جریان ثابت طراحی کنید که 20 میلی‌آمپر به ازای هر رشته LED تأمین کند. ولتاژ تغذیه مورد نیاز را بر اساس تعداد LEDهای سری و حداکثر ولتاژ مستقیم (V_F=3.6 ولت) محاسبه کنید.
4. چیدمان PCB:سوراخ‌های نصب را مطابق نقشه پکیج قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که حداقل 3 میلی‌متر فاصله بین پد لحیم و بدنه LED وجود دارد.
5. مونتاژ:دستورالعمل‌های فرم‌دهی پایه و لحیم‌کاری را دنبال کنید. از پروفیل ریفلو توصیه شده استفاده کنید.
6. آزمایش:خروجی نور و زاویه دید را برای مطابقت با الزامات طراحی تابلو تأیید کنید.

12. معرفی اصل عملکرد

این یک دیود نورافشان نیمه‌هادی (LED) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه آن (تقریباً 2.4-3.6 ولت) اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال (ماده تراشه InGaN) بازترکیب می‌شوند. این فرآیند بازترکیب انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. ترکیب ماده خاص (InGaN) انرژی فوتون و در نتیجه رنگ آبی نور منتشر شده (طول موج ~468 نانومتر) را تعیین می‌کند. سپس لنز اپوکسی بیضی شکل تراشه را محصور کرده و نور منتشر شده را به الگوی تابش مطلوب 110x60 درجه شکل می‌دهد.

13. روندهای فناوری (زمینه عینی)

LEDهای مورد استفاده در تابلوها همچنان در حال تکامل هستند. روندهای کلی صنعت، که زمینه‌ای برای جایگاه این قطعه در بازار فراهم می‌کنند، شامل موارد زیر است:

• افزایش بازده:توسعه مستمر با هدف دستیابی به کارایی نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر به ازای هر وات الکتریکی) ادامه دارد که می‌تواند در نسخه‌های آینده منجر به مصرف برق کمتر یا نمایشگرهای روشن‌تر شود.
• بهبود یکنواختی رنگ:پیشرفت‌ها در فرآیندهای رشد اپیتاکسی و دسته‌بندی منجر به توزیع‌های طول موج و شدت نور محدودتر می‌شود که امکان ایجاد نمایشگرهای یکنواخت‌تر و زنده‌تر را فراهم می‌کند.
• افزایش قابلیت اطمینان:تحقیقات در مورد مواد بسته‌بندی قوی‌تر و مدیریت حرارتی، عمر عملیاتی را افزایش می‌دهد، به ویژه برای کاربردهای 24 ساعته و 7 روز هفته در فضای باز حیاتی است.
• کوچک‌سازی:تلاش برای نمایشگرهای با وضوح بالاتر، نیاز به پکیج‌های LED کوچکتر با حفظ یا بهبود عملکرد نوری را افزایش می‌دهد.

این LED بیضی شکل خاص، یک راه‌حل تخصصی را نشان می‌دهد که برای بخش کاربردی خاصی (تابلوهای اطلاعاتی) بهینه شده و بین طراحی نوری، قابلیت اطمینان و مطابقت با مقررات تعادل برقرار کرده است.