دیتاشیت LED SMD مدل LTST-E682KGKFWT - ابعاد بسته‌بندی - ولتاژ مستقیم 1.8 تا 2.4 ولت - شدت نور تا 450 میلی‌کاندلا - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک LED نصب‌سطحی (SMD) را تشریح می‌کند که برای مونتاژ خودکار روی برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده است. این قطعه با ابعاد مینیاتوری خود مشخص می‌شود و برای کاربردهایی با محدودیت فضا در طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی مناسب است.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این LED شامل مطابقت با مقررات زیست‌محیطی، سازگاری با فرآیندهای استاندارد تولید خودکار و بسته‌بندی مستحکم برای جابجایی و نگهداری است. این قطعه به طور خاص برای ادغام در دستگاه‌های مخابراتی، تجهیزات اتوماسیون اداری، لوازم خانگی و سیستم‌های کنترل صنعتی طراحی شده است. عملکردهای اصلی آن نشان‌دهی وضعیت، روشنایی سیگنال و نمادها و نور پس‌زمینه پنل جلویی است.

1.2 ویژگی‌های کلیدی

• مطابق با دستورالعمل‌های محدودیت مواد خطرناک (RoHS).
• بسته‌بندی شده روی نوار 8 میلی‌متری و قرقره‌های 7 اینچی، که امکان مونتاژ سریع Pick-and-Place را فراهم می‌کند.
• فوت‌پرینت استاندارد بسته‌بندی EIA، سازگاری با طرح‌های PCB استاندارد صنعتی را تضمین می‌کند.
• ویژگی‌های راه‌اندازی سازگار با مدار مجتمع (IC).
• کاملاً سازگار با تجهیزات قرارگیری خودکار.
• مقاوم در برابر فرآیندهای لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) مطابق با پروفیل‌های صنعتی.
• شرط‌دهی شده مطابق با سطح حساسیت رطوبت JEDEC سطح 3، که نشان‌دهنده عمر مفید 168 ساعت در دمای <30°C و رطوبت نسبی 60% پس از باز کردن بسته است.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

بخش‌های زیر تحلیل مفصلی از مشخصات الکتریکی، نوری و حرارتی LED را بر اساس داده‌های ارائه شده ارائه می‌دهند.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. برای طراحی قابل اطمینان، عملکرد در این محدوده‌ها یا نزدیک به آن توصیه نمی‌شود.

• توان تلف شده (P_d):حداکثر 72 میلی‌وات برای هر دو تراشه نارنجی و سبز. این پارامتر ترکیب جریان و ولتاژ مستقیم را محدود می‌کند.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):80 میلی‌آمپر، تنها در شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه). این مورد برای مالتی‌پلکسینگ یا سیگنال‌های کوتاه مدت مرتبط است.
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):30 میلی‌آمپر DC. این حداکثر جریان توصیه شده برای عملکرد حالت پایدار است.
• ولتاژ معکوس (V_R):حداکثر 5 ولت. تجاوز از این مقدار می‌تواند باعث شکست پیوندگاه شود.
• دمای کار و نگهداری:40- تا 85+ درجه سلسیوس برای کار، و 40- تا 100+ درجه سلسیوس برای نگهداری. این محدوده‌ها برای قطعات درجه تجاری متداول است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازه‌گیری شده‌اند (دمای محیط=25°C، I_F=20mA).

• شدت نور (I_V):نارنجی: 140 تا 450 میلی‌کاندلا. سبز: 71 تا 224 میلی‌کاندلا. اندازه‌گیری شده با فیلتری که تقریباً پاسخ چشم انسان را شبیه‌سازی می‌کند. بازه گسترده نشان‌دهنده استفاده از سیستم دسته‌بندی است (بخش 3 را ببینید).
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه (معمول). این زاویه دید گسترده، که توسط لنز پخش‌کننده تسهیل می‌شود، یک الگوی روشنایی پهن و یکنواخت ارائه می‌دهد، نه یک پرتو باریک.
• طول موج پیک (λ_P):نارنجی: 611 نانومتر. سبز: 574 نانومتر. این طول موجی است که در آن توان نوری ساطع شده در بیشترین مقدار است.
• طول موج غالب (λ_d):نارنجی: 605 نانومتر. سبز: 571 نانومتر. این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و نقطه رنگ را در نمودار رنگ‌سنجی CIE تعریف می‌کند.
• پهنای باند طیفی (Δλ):نارنجی: 17 نانومتر. سبز: 15 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی نور است؛ پهنای باند باریک‌تر به معنای رنگ اشباع‌شده‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):1.8 تا 2.4 ولت برای هر دو رنگ در جریان 20mA. طراحان باید این افت ولتاژ را هنگام محاسبه مقاومت‌های محدودکننده جریان سری در نظر بگیرند.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در V_R=5V. مقدار کم نشان‌دهنده کیفیت خوب پیوندگاه است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از روشنایی یکنواخت در تولید، LEDها بر اساس شدت نورشان دسته‌بندی (بینینگ) می‌شوند. تلرانس درون هر دسته +/-11% است.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

دسته‌های LED نارنجی:R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
دسته‌های LED سبز:Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
این سیستم به طراحان اجازه می‌دهد تا درجه روشنایی مناسب برای کاربرد خود را انتخاب کنند و بین هزینه و عملکرد تعادل برقرار کنند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

اگرچه نمودارهای خاصی در دیتاشیت ارجاع داده شده‌اند، اما پیامدهای آن‌ها برای طراحی حیاتی است.

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

مشخصه I-V غیرخطی است، که برای یک دیود معمول است. ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است، به این معنی که V_Fبا افزایش دمای پیوندگاه کمی کاهش می‌یابد. این موضوع باید در طراحی‌های راه‌انداز جریان ثابت در نظر گرفته شود.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

شدت نور تقریباً متناسب با جریان مستقیم در محدوده عملیاتی توصیه شده است. با این حال، بازده (لومن بر وات) ممکن است در جریان‌های بسیار بالا به دلیل افزایش گرما کاهش یابد.

4.3 توزیع طیفی

منحنی‌های توزیع طیفی ارجاع داده شده، قله‌های باریک انتشار مشخصه فناوری AlInGaP را نشان می‌دهند که حول طول موج‌های پیک بیان شده متمرکز هستند و خلوص رنگ را تأیید می‌کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و تخصیص پایه‌ها

این LED از یک فوت‌پرینت استاندارد SMD استفاده می‌کند. ابعاد حیاتی شامل اندازه بدنه و فاصله پایه‌ها است. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس معمولی ±0.2 میلی‌متر است. تخصیص پایه‌ها به وضوح تعریف شده است: پایه‌های 1 و 2 برای تراشه LED سبز، و پایه‌های 3 و 4 برای تراشه LED نارنجی هستند. این پیکربندی دو تراشه‌ای و 4 پایه‌ای امکان کنترل مستقل دو رنگ را فراهم می‌کند.

5.2 پد اتصال PCB توصیه شده

یک نمودار الگوی لند ارائه شده است تا تشکیل صحیح اتصال لحیم و پایداری مکانیکی را تضمین کند. رعایت این توصیه برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل اطمینان در حین بازجریان و جلوگیری از بلند شدن قطعه (تامب‌استونینگ) یا ناهم‌راستایی بسیار مهم است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری بازجریانی IR

یک پروفیل بازجریان پیشنهادی مطابق با استاندارد J-STD-020B برای فرآیندهای بدون سرب ارائه شده است. پارامترهای کلیدی شامل ناحیه پیش‌گرم (150-200 درجه سلسیوس حداکثر تا 120 ثانیه)، حداکثر دمای بدنه بسته نباید از 260 درجه سلسیوس تجاوز کند، و زمان بالای نقطه ذوب (TAL) محدود شده است تا تشکیل صحیح اتصال لحیم بدون آسیب حرارتی به بسته LED یا لنز اپوکسی تضمین شود.

6.2 احتیاط‌های نگهداری و جابجایی

• نگهداری (کیسه مهر و موم شده):≤30°C و ≤70% رطوبت نسبی. ظرف یک سال استفاده شود.
• نگهداری (پس از باز کردن):≤30°C و ≤60% رطوبت نسبی. عملیات بازجریان IR باید ظرف 168 ساعت (یک هفته) تکمیل شود.
• نگهداری طولانی‌مدت (باز شده):در یک ظرف دربسته با ماده جاذب رطوبت یا در اتمسفر نیتروژن نگهداری شود.
• بیکینگ (خشک‌کردن حرارتی):اگر قطعه بیش از 168 ساعت در معرض محیط قرار گرفته باشد، قبل از لحیم‌کاری حداقل به مدت 48 ساعت در دمای 60 درجه سلسیوس بیک شود تا رطوبت جذب شده خارج شده و از "پاپ‌کورنینگ" (ترکیدن) در حین بازجریان جلوگیری شود.

6.3 تمیزکاری

تنها باید از مواد شوینده مشخص شده استفاده شود. الکل ایزوپروپیل یا اتیل الکل توصیه می‌شود. غوطه‌وری باید در دمای معمولی و کمتر از یک دقیقه باشد تا از آسیب به مواد بسته‌بندی جلوگیری شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

قطعات روی نوار حامل برجسته، به عرض 8 میلی‌متر، پیچیده شده روی قرقره‌های 7 اینچی (178 میلی‌متری) عرضه می‌شوند. تعداد استاندارد روی قرقره 2000 عدد است. حداقل تعداد بسته‌بندی برای سفارشات باقیمانده 500 عدد موجود است. بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

• نشانگرهای وضعیت:روشن/خاموش بودن، فعالیت شبکه، شارژ باتری، آمادگی سیستم.
• نور پس‌زمینه:روشنایی صفحه کلیدها، آیکون‌ها یا نمادها روی پنل‌های جلویی.
• چراغ‌های سیگنال:پیام‌های ساده کدگذاری شده با رنگ (مثلاً سبز برای OK، نارنجی برای هشدار).

8.2 ملاحظات طراحی

• محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای تنظیم جریان مستقیم استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از فرمول R = (V_{منبع تغذیه}- V_F) / I_F.
• محاسبه کنید.مدیریت حرارتی:
• اگرچه توان تلف شده کم است، اما در صورت کار در دمای محیطی بالا یا جریان حداکثر، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس روی PCB یا وایاهای حرارتی وجود دارد تا دمای پیوندگاه در محدوده مجاز حفظ شود.محافظت در برابر ESD:

در حین جابجایی و مونتاژ باید احتیاط‌های استاندارد ESD رعایت شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

متمایزکننده‌های کلیدی این LED استفاده از ماده نیمه‌هادی AlInGaP و یک لنز پخش‌کننده است. فناوری AlInGaP معمولاً بازده نوری بالاتر و پایداری دمایی بهتری برای رنگ‌های کهربایی/نارنجی/قرمز در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP ارائه می‌دهد. لنز پخش‌کننده یک زاویه دید بسیار گسترده (120 درجه) و یکنواخت فراهم می‌کند که برای کاربردهایی که LED ممکن است از زوایای مختلف دیده شود، مزیت دارد، در مقابل یک LED با زاویه باریک که برای نور جهت‌دار استفاده می‌شود.

10. پرسش‌های متداول بر اساس پارامترهای فنی

10.1 آیا می‌توانم این LED را به طور مداوم با جریان 30 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟

بله، 30 میلی‌آمپر حداکثر جریان مستقیم DC پیوسته ریت شده است. برای طول عمر بهینه و عملکرد پایدار، اغلب توصیه می‌شود در جریان پایین‌تری مانند 20mA (شرایط آزمایش) کار کند.

10.2 چرا برای شدت نور و ولتاژ مستقیم یک بازه وجود دارد؟

تغییرات تولیدی باعث ایجاد گستره طبیعی در این پارامترها می‌شود. سیستم دسته‌بندی (بخش 3) LEDها را بر اساس شدت نور مرتب می‌کند. ولتاژ مستقیم در یک جریان معین، تلرانس مشخص شده +/- 0.1V از مقدار معمول دارد. طراحی‌های مدار باید این بازه‌ها را در خود جای دهند.

10.3 چگونه دو رنگ را به طور مستقل کنترل کنم؟

این LED دارای دو تراشه نیمه‌هادی جداگانه (یکی سبز، یکی نارنجی) با اتصالات آند/کاتد مستقل است (پایه‌های 1-2 برای سبز، 3-4 برای نارنجی). شما به دو مدار راه‌انداز جداگانه (مثلاً دو مقاومت محدودکننده جریان متصل به پایه‌های GPIO مختلف میکروکنترلر) نیاز دارید تا آن‌ها را به طور جداگانه کنترل کنید.

11. مورد عملی طراحی و استفادهمورد: نشانگر وضعیت دوگانه برای یک دستگاه شبکه._Fیک طراح به یک قطعه واحد نیاز دارد تا وضعیت "متصل" (سبز) و "انتقال داده" (نارنجی) را نشان دهد. این LED ایده‌آل است. تراشه سبز به یک پایه GPIO متصل می‌شود که هنگام برقراری لینک High می‌شود. تراشه نارنجی به پایه GPIO دیگری متصل می‌شود که همگام با فعالیت داده پالس می‌خورد (مثلاً با استفاده از ریتینگ جریان پیک 80mA). زاویه دید گسترده اطمینان می‌دهد که وضعیت از هر نقطه در جلوی دستگاه قابل مشاهده است. طراح یک دسته R2 برای سبز و یک دسته S1 برای نارنجی انتخاب می‌کند تا روشنایی کافی اما متعادل تضمین شود، و از جریان‌های راه‌انداز 20mA با مقاومت‌های سری مناسب که بر اساس ولتاژ مستقیم معمول 2.1V و منبع تغذیه 3.3V سیستم محاسبه شده‌اند، استفاده می‌کند.

12. معرفی اصول عملکرد

این LED بر اساس فناوری نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به دو سر پیوندگاه p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlInGaP انرژی گاف نواری و در نتیجه طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعیین می‌کند - در این مورد، سبز و نارنجی. لنز پخش‌کننده از رزین اپوکسی با ذرات پراکنده‌کننده ساخته شده است که جهت نور ساطع شده را تصادفی می‌کند و یک الگوی انتشار پهن و شبیه لامبرت ایجاد می‌کند.

13. روندهای توسعه

روند کلی در LEDهای نشانگر SMD به سمت بازده نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر بر وات الکتریکی)، بهبود یکنواختی رنگ از طریق دسته‌بندی دقیق‌تر، و افزایش قابلیت اطمینان تحت فرآیندهای لحیم‌کاری دمای بالاتر ادامه دارد. همچنین تلاشی برای مینیاتوری‌سازی در حالی که عملکرد نوری حفظ یا افزایش می‌یابد، وجود دارد. استفاده از مواد نیمه‌هادی پیشرفته مانند AlInGaP برای محدوده‌های رنگ خاص، نشان‌دهنده تلاش مستمر برای بهینه‌سازی بازده و خلوص رنگ برای کاربردهای نشانگر است.