دیتاشیت LED SMD 19-213 زرد درخشان - ابعاد بسته‌بندی - ولتاژ مستقیم 1.75-2.35 ولت - شدت نور 45-112 میلی‌کاندلا - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

ال ای دی 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T یک قطعه نصب‌سطحی (SMD) است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن طراحی شده که نیازمند راه‌حل‌های نشانگر یا نور پس‌زمینه فشرده، قابل اعتماد و کارآمد هستند. این قطعه از فناوری نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) برای تولید نور زرد درخشان استفاده می‌کند. مزیت اصلی آن در اندازه مینیاتوری آن است که امکان کاهش قابل توجه فضای اشغالی روی برد مدار چاپی (PCB)، چگالی بالاتر قطعات و در نهایت کمک به توسعه تجهیزات نهایی کوچک‌تر و سبک‌تر را فراهم می‌کند. این قطعه با لنز رزینی شفاف (واتر کلیر) ساخته شده است که استخراج نور و زاویه دید را بهینه می‌کند.

1.1 ویژگی‌های اصلی و انطباق‌ها

این ال ای دی روی نوار 8 میلی‌متری پیچیده شده روی قرقره 7 اینچی بسته‌بندی شده و کاملاً با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک پیک اند پلیس سرعت‌بالا سازگار است. برای استفاده با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز (IR) و فاز بخار طراحی شده است که ادغام بی‌درز آن را در خطوط تولید مدرن تضمین می‌کند. محصول در دسته تک‌رنگ طبقه‌بندی می‌شود. به عنوان یک قطعه بدون سرب (Pb-free) تولید شده و با مقررات RoHS (محدودیت مواد خطرناک) و REACH (ثبت، ارزیابی، مجوز و محدودیت مواد شیمیایی) اتحادیه اروپا مطابقت دارد. علاوه بر این، الزامات بدون هالوژن را نیز برآورده می‌کند، به طوری که محتوای برم (Br) و کلر (Cl) هر کدام کمتر از 900 ppm و مجموع آن‌ها کمتر از 1500 ppm است.

1.2 کاربردهای هدف

این ال ای دی برای طیف وسیعی از کاربردهایی که صرفه‌جویی در فضا و روشنایی قابل اعتماد در آن‌ها حیاتی است، مناسب می‌باشد. موارد استفاده متداول شامل نورپردازی پس‌زمینه برای داشبورد و کلیدهای کنترل خودرو، نشانگر وضعیت و نورپردازی پس‌زمینه صفحه کلید در دستگاه‌های مخابراتی مانند تلفن و فکس، واحدهای نورپردازی پس‌زمینه تخت برای نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) و عملکردهای نشانگر عمومی در الکترونیک مصرفی و صنعتی است.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا نزدیک به آن‌ها تضمین نمی‌شود. تمام مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست پیوند شود.
• جریان مستقیم پیوسته (IF):25 میلی‌آمپر.
• جریان مستقیم پیک (IFP):60 میلی‌آمپر، تنها تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 و فرکانس 1 کیلوهرتز مجاز است.
• توان تلف شده (Pd):60 میلی‌وات. این حداکثر اتلاف توان مجاز به صورت حرارت است.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD) مدل بدن انسان (HBM):2000 ولت. این مقدار حساسیت قطعه به الکتریسیته ساکن را نشان می‌دهد؛ رعایت روش‌های صحیح کنترل ESD الزامی است.
• محدوده دمای کاری (Topr):40- درجه تا 85+ درجه سلسیوس.
• محدوده دمای انبارداری (Tstg):40- درجه تا 90+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری (Tsol):برای لحیم‌کاری رفلو، دمای پیک 260 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 10 ثانیه مشخص شده است. برای لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه نباید از 350 درجه سلسیوس تجاوز کند و زمان تماس برای هر پایه به 3 ثانیه محدود می‌شود.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

این پارامترها عملکرد قطعه را تحت شرایط کاری نرمال تعریف می‌کنند، که معمولاً در Ta=25°C و جریان مستقیم (IF) 20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (Iv):از حداقل 45.0 میلی‌کاندلا تا حداکثر 112.0 میلی‌کاندلا متغیر است. مقدار معمول بسته به کد دسته‌بندی (بین) خاص در این محدوده قرار می‌گیرد.
• زاویه دید (2θ1/2):120 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور نصف حداکثر شدت اندازه‌گیری شده در 0 درجه (روی محور) است.
• طول موج پیک (λp):تقریباً 591 نانومتر (معمول). این طول‌موجی است که در آن تابش طیفی قوی‌ترین است.
• طول موج غالب (λd):از 585.5 نانومتر تا 594.5 نانومتر متغیر است. این طول‌موج تک‌رنگی است که توسط چشم انسان به عنوان رنگ نور ساطع شده درک می‌شود.
• پهنای باند تابش طیفی (Δλ):15 نانومتر (معمول). این نشان‌دهنده عرض طیف ساطع شده در نصف حداکثر شدت (پهنای کامل در نصف بیشینه - FWHM) است.
• ولتاژ مستقیم (VF):در IF=20mA از 1.75 ولت تا 2.35 ولت متغیر است. این افت ولتاژ دو سر ال ای دی هنگام هدایت جریان است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر هنگامی که ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت اعمال شود. دیتاشیت به صراحت اشاره می‌کند که این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر تنها برای اهداف آزمایشی است.

نکات مهم:دیتاشیت تلرانس‌های ساخت را مشخص می‌کند: شدت نور ±11%، طول موج غالب ±1 نانومتر و ولتاژ مستقیم ±0.1 ولت.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، ال ای دی‌ها بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد در دسته‌هایی (بین) مرتب می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص کاربرد از نظر روشنایی و رنگ را برآورده می‌کنند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

دسته‌بندی در IF=20mA انجام می‌شود. کد دسته (مانند P1, Q2) یک محدوده شدت خاص را تعریف می‌کند.

• P1:45.0 – 57.0 میلی‌کاندلا
• P2:57.0 – 72.0 میلی‌کاندلا
• Q1:72.0 – 90.0 میلی‌کاندلا
• Q2:90.0 – 112.0 میلی‌کاندلا

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

دسته‌بندی در IF=20mA انجام می‌شود. این امر سایه دقیق رنگ زرد را تعیین می‌کند.

• D3:585.5 – 588.5 نانومتر
• D4:588.5 – 591.5 نانومتر
• D5:591.5 – 594.5 نانومتر

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

دسته‌بندی در IF=20mA انجام می‌شود. این امر برای طراحی مدار، به ویژه هنگام راه‌اندازی چندین ال ای دی به صورت سری، بسیار مهم است.

• 0:1.75 – 1.95 ولت
• 1:1.95 – 2.15 ولت
• 2:2.15 – 2.35 ولت

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین نمودار مشخصه ارائه می‌دهد که رفتار قطعه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهند. این نمودارها برای طراحی مدار قوی ضروری هستند.

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

این منحنی رابطه نمایی بین جریان عبوری از ال ای دی و ولتاژ دو سر آن را نشان می‌دهد. این منحنی برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان مناسب اساسی است. منحنی با دما جابجا می‌شود.

4.2 شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد. این رابطه معمولاً غیرخطی است و کارکرد نزدیک به حداکثر جریان ممکن است بازده روشنایی کاهش‌یافته‌ای داشته باشد در حالی که حرارت افزایش یافته و طول عمر کاهش می‌یابد.

4.3 شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط

خروجی نور ال ای دی با افزایش دمای پیوند کاهش می‌یابد. این نمودار این کاهش را کمی می‌کند و درصد شدت نور حفظ شده از 40- درجه تا 110+ درجه سلسیوس را نشان می‌دهد. مدیریت حرارتی مؤثر کلید حفظ روشنایی یکنواخت است.

4.4 منحنی کاهش جریان مستقیم

برای جلوگیری از گرمای بیش از حد، حداکثر جریان مستقیم پیوسته مجاز باید با افزایش دمای محیط کاهش یابد. این نمودار دستورالعمل‌های کاهش را برای دماهای بالاتر از 25 درجه سلسیوس تا حداکثر دمای کاری ارائه می‌دهد.

4.5 الگوی تابش و توزیع طیف

نمودار الگوی تابش، زاویه دید 120 درجه‌ای را به صورت بصری نشان می‌دهد. نمودار توزیع طیف، پیک تابش باریک متمرکز شده حول 591 نانومتر را نشان می‌دهد که مشخصه فناوری AlGaInP است و رنگ زرد اشباع شده‌ای تولید می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

این ال ای دی دارای ابعاد فوت‌پرینت SMD فشرده است. ابعاد حیاتی شامل اندازه بدنه، فاصله پایه‌ها (پد) و ارتفاع کلی می‌شود. تمام تلرانس‌های نامشخص ±0.1 میلی‌متر است. قطبیت توسط یک علامت روی بسته‌بندی یا طراحی خاص پد (معمولاً کاتد) نشان داده می‌شود. طراحان باید برای طراحی الگوی لند PCB به نقشه ابعادی دقیق مراجعه کنند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 انبارداری و حساسیت به رطوبت

ال ای دی‌ها در کیسه‌ای مقاوم در برابر رطوبت همراه با جاذب رطوبت بسته‌بندی شده‌اند. این کیسه نباید تا زمان آماده‌سازی قطعات برای استفاده باز شود. پس از باز کردن، ال ای دی‌های استفاده نشده باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤60% نگهداری شده و ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده شوند. اگر زمان نگهداری بیش از حد مجاز باشد یا جاذب رطوبت نشان‌دهنده اشباع باشد، قبل از لحیم‌کاری نیاز به عملیات پخت در دمای 60 ±5°C به مدت 24 ساعت است تا از آسیب "پاپ کورن" در حین رفلو جلوگیری شود.

6.2 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

یک پروفیل رفلو بدون سرب (Pb-free) مشخص شده است:

• پیش‌گرمایش:150–200°C به مدت 60–120 ثانیه.
• زمان بالاتر از نقطه مایع (TAL):60–150 ثانیه بالاتر از 217°C.
• دمای پیک:حداکثر 260°C، حداکثر به مدت 10 ثانیه نگه داشته شود.
• نرخ افزایش دما:حداکثر 6°C بر ثانیه.
• زمان بالاتر از 255°C:حداکثر 30 ثانیه.
• نرخ کاهش دما:حداکثر 3°C بر ثانیه.

لحیم‌کاری رفلو نباید بیش از دو بار انجام شود. PCB نباید در حین یا پس از لحیم‌کاری تاب بردارد یا تحت تنش قرار گیرد.

6.3 لحیم‌کاری دستی و تعمیر مجدد

اگر لحیم‌کاری دستی اجتناب‌ناپذیر است، از هویه‌ای با دمای نوک ≤350°C و توان ≤25W استفاده کنید. زمان تماس برای هر پایه باید ≤3 ثانیه باشد. بین لحیم‌کاری هر پایه، یک فاصله خنک‌کننده حداقل 2 ثانیه‌ای در نظر بگیرید. تعمیر مجدد به شدت توصیه نمی‌شود. در صورت ضرورت مطلق، باید از یک هویه دو سر مخصوص برای گرم کردن همزمان هر دو پایه استفاده شود تا از تنش مکانیکی روی اتصالات لحیم جلوگیری شود. تأثیر بر مشخصات ال ای دی پس از تعمیر مجدد باید تأیید شود.

6.4 محافظت مدار

یک مقاومت محدودکننده جریانالزامی استکه به صورت سری با ال ای دی قرار گیرد. ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است، به این معنی که با گرم شدن ال ای دی کاهش می‌یابد. بدون مقاومت، هر افزایش جزئی در ولتاژ منبع یا کاهش VF می‌تواند باعث افزایش زیاد و بالقوه مخرب در جریان مستقیم شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات قرقره و نوار

قطعات روی نوار حامل برجسته‌دار پیچیده شده روی قرقره‌های 7 اینچی عرضه می‌شوند. مقدار استاندارد بارگیری شده 3000 قطعه در هر قرقره است. ابعاد دقیق قرقره، جیب‌های نوار حامل و نوار پوششی برای سازگاری با فیدرهای تجهیزات اتوماتیک ارائه شده است.

7.2 توضیح برچسب

برچسب بسته‌بندی شامل چندین کد است:

• CPN:شماره محصول مشتری.
• P/N:شماره محصول سازنده (مانند 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T).
• QTY:تعداد بسته‌بندی.
• CAT:رتبه شدت نور (کد دسته).
• HUE:مختصات رنگی و رتبه طول موج غالب (کد دسته).
• REF:رتبه ولتاژ مستقیم (کد دسته).
• LOT No:شماره دسته ساخت برای ردیابی.

8. ملاحظات طراحی کاربرد

8.1 راه‌اندازی ال ای دی

همیشه ال ای دی را با جریان ثابت یا از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان از یک منبع ولتاژ راه‌اندازی کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از قانون اهم محاسبه کنید: R = (V_supply - VF_LED) / I_desired. از حداکثر VF از دسته یا دیتاشیت برای اطمینان از جریان کافی در همه شرایط استفاده کنید. به عنوان مثال، با منبع 5 ولت، جریان مطلوب 20 میلی‌آمپر و حداکثر VF برابر 2.35 ولت: R = (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 اهم. یک مقاومت استاندارد 130 یا 150 اهم مناسب خواهد بود، با بررسی توان مجاز مقاومت (P = I²R).

8.2 مدیریت حرارتی

اگرچه بسته‌بندی کوچک است، اتلاف توان (تا 60 میلی‌وات) همچنان می‌تواند باعث افزایش دما شود. اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس روی PCB (پدهای تخلیه حرارتی) برای هدایت گرما از پایه‌های ال ای دی وجود دارد، به ویژه هنگام کار در دمای محیط بالا یا نزدیک به حداکثر جریان. این به حفظ شدت نور و قابلیت اطمینان بلندمدت کمک می‌کند.

8.3 طراحی نوری

زاویه دید 120 درجه‌ای، یک الگوی تابش گسترده و پخش شده ارائه می‌دهد که برای روشنایی سطحی و نشانگرهایی که از زوایای مختلف دیده می‌شوند مناسب است. برای نور متمرکزتر، نیاز به اپتیک ثانویه (لنز) خواهد بود. رزین شفاف (واتر کلیر) اشباع رنگ خوبی ارائه می‌دهد.

9. مقایسه و موقعیت‌یابی فنی

در مقایسه با ال ای دی‌های سنتی ترو-هول، این نوع SMD با حذف پایه‌ها، مزایای قابل توجهی در سرعت مونتاژ، صرفه‌جویی در فضای برد و قابلیت اطمینان مکانیکی ارائه می‌دهد. در دسته ال ای دی‌های زرد SMD، فناوری AlGaInP مورد استفاده در اینجا معمولاً بازدهی بالاتر و خلوص رنگ بهتری نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP برای طول‌موج‌های زرد ارائه می‌دهد. ساختار دسته‌بندی خاص، امکان کنترل دقیق‌تر بر رنگ و روشنایی در خطوط تولید را در مقایسه با گزینه‌های غیردسته‌بندی شده یا با دسته‌بندی گسترده فراهم می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

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

طول موج پیک (λp) طول موج فیزیکی است که در آن ال ای دی بیشترین توان نوری را ساطع می‌کند. طول موج غالب (λd) یک معیار ادراکی است؛ این طول موج نور تک‌رنگی است که به نظر چشم انسان همان رنگ خروجی ال ای دی را دارد. برای یک ال ای دی با طیف باریک مانند این مورد، آن‌ها اغلب نزدیک هستند، اما λd پارامتر مرتبط‌تری برای مشخصات رنگ است.

10.2 چرا مقاومت محدودکننده جریان کاملاً ضروری است؟

ال ای دی یک دیود با منحنی I-V بسیار شیب‌دار در ناحیه مستقیم است. ولتاژ مستقیم آن نیز با افزایش دما کاهش می‌یابد. بدون مقاومت سری، هر تغییر جزئی در ولتاژ منبع یا دما می‌تواند منجر به افزایش مهارنشدنی جریان شود که به سرعت از حداکثر مقدار مجاز مطلق فراتر رفته و باعث خرابی فاجعه‌بار (سوختن) می‌شود. مقاومت فیدبک منفی ارائه می‌دهد و نقطه کار را پایدار می‌کند.

10.3 آیا می‌توانم از این ال ای دی برای کار پیوسته در 25 میلی‌آمپر استفاده کنم؟

بله، 25 میلی‌آمپر جریان مستقیم پیوسته نامی (IF) در 25°C است. با این حال، اگر انتظار می‌رود دمای محیط بالاتر باشد، باید به منحنی کاهش جریان مستقیم مراجعه کرده و جریان کاری را متناسب با آن کاهش دهید تا در محدودیت‌های اتلاف توان باقی بمانید و قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین کنید.

10.4 چگونه شماره قطعه 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T را تفسیر کنم؟

اگرچه تجزیه دقیق ممکن است اختصاصی باشد، اما معمولاً ویژگی‌های کلیدی را کدگذاری می‌کند. "19-213" احتمالاً سری محصول پایه است. پسوند اغلب شامل کد رنگ (Y برای زرد)، دسته شدت (Q2)، دسته طول موج (احتمالاً ضمنی) و دسته ولتاژ (3T ممکن است مربوط به دسته '2' یا بسته‌بندی باشد) می‌شود. کدهای برچسب خاص (CAT, HUE, REF) روی قرقره، اطلاعات دسته قطعی را برای سفارش شما ارائه می‌دهند.