انتخاب زبان

دیتاشیت SMD LED مدل LTST-E142KRKFKT - دو رنگ قرمز/نارنجی - 30mA - 75mW - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی برای LED SMD مدل LTST-E142KRKFKT، یک قطعه نصب سطحی دو رنگ (قرمز/نارنجی). شامل مشخصات دقیق، رتبه‌بندی، اطلاعات باینینگ، ابعاد پکیج و راهنمای کاربری.
smdled.org | PDF Size: 0.3 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت SMD LED مدل LTST-E142KRKFKT - دو رنگ قرمز/نارنجی - 30mA - 75mW - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

این سند مشخصات یک LED (دیود نورافشان) دو رنگ و نصب سطحی را که برای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده است، به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه برای کاربردهای با محدودیت فضا مهندسی شده و ترکیبی از نور قرمز و نارنجی را از یک پکیج واحد ارائه می‌دهد. اندازه مینیاتوری و سازگاری آن با فرآیندهای استاندارد مونتاژ، آن را برای ادغام در طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی مدرن مناسب می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این قطعه شامل انطباق با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، بسته‌بندی در نوار استاندارد صنعتی 8 میلی‌متری روی قرقره‌های 7 اینچی برای ماشین‌های Pick-and-Place خودکار، و سازگاری کامل با فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR) می‌باشد. این قطعه مطابق با استاندارد حساسیت رطوبتی JEDEC Level 3 پیش‌شرط‌سازی شده است که قابلیت اطمینان در حین مونتاژ را تضمین می‌کند.

کاربردهای هدف چندین بخش را در بر می‌گیرد، از جمله مخابرات (مانند نشانگر وضعیت در روترها، مودم‌ها)، اتوماسیون اداری (مانند نور پس‌زمینه پنل‌های کنترل پرینترها، اسکنرها)، لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی متنوع. این قطعه معمولاً برای نشان‌دهی وضعیت، روشنایی نمادین و نور پس‌زمینه پنل جلویی که در آن‌ها بازخورد بصری واضح و قابل اطمینان مورد نیاز است، استفاده می‌شود.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از ویژگی‌های کلیدی عملکرد دستگاه را مطابق با رتبه‌بندی‌های حداکثر مطلق و پارامترهای عملیاتی معمول آن ارائه می‌دهد.

2.1 رتبه‌بندی حداکثر مطلق و مشخصات حرارتی

این دستگاه برای جریان مستقیم پیوسته حداکثر 30 میلی‌آمپر برای هر دو چیپ قرمز و نارنجی رتبه‌بندی شده است. در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه)، می‌تواند جریان مستقیم پیک 80 میلی‌آمپر را تحمل کند. حداکثر اتلاف توان 75 میلی‌وات است. محدوده دمای عملیاتی و نگهداری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد مشخص شده است که نشان‌دهنده مناسب بودن برای محیط‌های سخت می‌باشد.

مدیریت حرارتی برای طول عمر LED حیاتی است. مقاومت حرارتی معمولی از پیوند به محیط (Rθja) برای هر دو رنگ 155 درجه سانتی‌گراد بر وات است. با حداکثر دمای پیوند (Tj) 115 درجه سانتی‌گراد، این مقدار مقاومت حرارتی، حداکثر اتلاف توان مجاز را تحت شرایط محیطی داده شده تعیین می‌کند تا از گرمای بیش از حد و خرابی زودرس جلوگیری شود.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

عملکرد الکتریکی و نوری در شرایط آزمایش استاندارد جریان مستقیم 20 میلی‌آمپر و دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌شود.

3. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های مختلف (باین) مرتب می‌شوند.

3.1 باینینگ شدت نور (Iv)

خروجی نوری در دسته‌های خاصی با مقادیر حداقل و حداکثر تعریف شده دسته‌بندی می‌شود. هر دسته دارای تلرانس ±11% است.

3.2 باینینگ طول موج غالب (Wd)

به طور خاص برای LED نارنجی، دسته‌های طول موج غالب کنترل دقیق رنگ را تضمین می‌کنند. دسته‌ها عبارتند از F1 (598-602 نانومتر)، F2 (602-606 نانومتر) و F3 (606-610 نانومتر) که هر کدام دارای تلرانس دقیق ±1 نانومتر هستند. این باینینگ دقیق برای کاربردهایی که نیاز به نقاط رنگ خاص دارند، مانند چراغ‌های راهنمایی یا نور پس‌زمینه پنل یکنواخت، ضروری است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که فایل PDF به منحنی‌های عملکرد معمولی اشاره می‌کند، داده‌های گرافیکی خاص آن‌ها در متن ارائه نشده است. بر اساس رفتار استاندارد LED، این منحنی‌ها معمولاً رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور (منحنی I-V)، تأثیر دمای محیط بر خروجی نور و توزیع توان طیفی را نشان می‌دهند. طراحان از این منحنی‌ها برای درک عملکرد در شرایط غیراستاندارد (مانند جریان‌های راه‌اندازی یا دماهای مختلف) و بهینه‌سازی طراحی مدار برای روشنایی و بازدهی مورد نظر استفاده می‌کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج و تخصیص پایه‌ها

این دستگاه مطابق با طرح استاندارد پکیج EIA است. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس عمومی ±0.2 میلی‌متر می‌باشد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. قطعه دارای یک لنز پخش‌کننده است. تخصیص پایه‌ها به صورت خاص است: پایه‌های 2 و 3 به چیپ LED قرمز و پایه‌های 1 و 4 به چیپ LED نارنجی اختصاص داده شده‌اند. شناسایی صحیح قطبیت در حین طراحی PCB و مونتاژ برای عملکرد صحیح حیاتی است.

5.2 پد اتصال PCB توصیه‌شده

یک الگوی لند (فوت‌پرینت) توصیه‌شده برای PCB ارائه شده است تا لحیم‌کاری قابل اطمینان و تراز مکانیکی مناسب تضمین شود. رعایت این الگوی توصیه‌شده به دستیابی به فیله‌های لحیم خوب، تخلیه حرارتی و جلوگیری از ایستادن قائم (تامب‌استونینگ) یا ناهمترازی در حین ریفلو کمک می‌کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو IR

این دستگاه با فرآیندهای لحیم‌کاری بدون سرب (Pb-free) سازگار است. یک پروفایل ریفلو IR پیشنهادی مطابق با استاندارد J-STD-020B ارجاع داده شده است. پارامترهای کلیدی شامل حداکثر دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد و مرحله پیش‌گرم تا 200 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 120 ثانیه است. این پروفایل برای به حداقل رساندن تنش حرارتی روی پکیج LED در حالی که اتصال لحیم قابل اطمینانی را تضمین می‌کند، طراحی شده است.

6.2 نگهداری و جابجایی

نگهداری صحیح برای حفظ قابلیت لحیم‌کاری ضروری است. هنگامی که کیسه ضد رطوبت مهر و موم شده است، LEDها باید در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شوند و عمر مفید توصیه‌شده یک سال است. پس از باز شدن کیسه، محیط نگهداری نباید از 30 درجه سانتی‌گراد و 60% رطوبت نسبی تجاوز کند. قطعاتی که بیش از 168 ساعت (سطح 3) در معرض محیط قرار گرفته‌اند، باید قبل از لحیم‌کاری در دمای تقریباً 60 درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل 48 ساعت پخته شوند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از "پاپ کورن شدن" در حین ریفلو جلوگیری شود.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. غوطه‌ور کردن LED در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی به مدت کمتر از یک دقیقه توصیه می‌شود. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به پکیج یا لنز LED آسیب برسانند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد، نوار حامل برجسته 8 میلی‌متری پیچیده شده روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) است. هر قرقره حاوی 4000 قطعه است. برای مقادیر کمتر از یک قرقره کامل، حداقل مقدار بسته‌بندی 500 قطعه موجود است. بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA 481 است. نوار با یک نوار پوششی مهر و موم شده است تا از قطعات محافظت کند و حداکثر تعداد قطعات مفقود شده متوالی ("لامپ‌های مفقود") در یک قرقره دو عدد است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

این LED دو رنگ برای کاربردهایی که نیاز به نشان‌دهی چند حالته دارند ایده‌آل است. به عنوان مثال، در یک سوئیچ شبکه، LED قرمز می‌تواند نشان‌دهنده حالت خطا یا خرابی باشد، در حالی که LED نارنجی می‌تواند نشان‌دهنده فعالیت یا وضعیت هشدار باشد. در الکترونیک مصرفی، می‌توان از آن برای نور پس‌زمینه دو رنگ دکمه‌ها یا برای ایجاد نمادهای وضعیت کهربایی/قرمز استفاده کرد. زاویه دید گسترده آن، آن را برای نشانگرهایی که نیاز به دیده شدن از زوایای مختلف دارند مناسب می‌سازد.

8.2 ملاحظات طراحی

9. مقایسه و تمایز فنی

متمایزکننده کلیدی این قطعه، قابلیت دو رنگ آن در یک پکیج SMD فشرده واحد است. در مقایسه با استفاده از دو LED تک رنگ جداگانه، این امر فضای PCB را ذخیره می‌کند، تعداد قطعات را کاهش می‌دهد و مونتاژ را ساده می‌سازد. زاویه دید گسترده 120 درجه، مزیت دیگری نسبت به LEDهای با پرتو باریک‌تر برای نشان‌دهی پنل است. باینینگ دقیق برای هر دو شدت و طول موج، عملکرد قابل پیش‌بینی و ثبات رنگ را در تولید انبوه برای طراحان فراهم می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال: آیا می‌توانم LEDهای قرمز و نارنجی را همزمان هر کدام با 20 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟

پاسخ: خیر. حداکثر اتلاف توان مطلق 75 میلی‌وات است. اگر هر دو LED با Vf=2.5 ولت و If=20 میلی‌آمپر روشن باشند، توان کل 100 میلی‌وات خواهد بود (2.5V*20mA*2) که از رتبه‌بندی فراتر می‌رود. عملکرد همزمان نیاز به کاهش رتبه جریان برای هر LED یا اطمینان از روشن بودن فقط یکی در هر زمان دارد.

سوال: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پاسخ: طول موج پیک (λp) طول موجی است که در آن توان نوری تابش‌شده حداکثر است. طول موج غالب (λd) طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و با رنگ نور مطابقت دارد. λd برای مشخص‌سازی رنگ در کاربردهای بصری مرتبط‌تر است.

سوال: جریان معکوس در 5 ولت، 10 میکروآمپر است. آیا می‌توانم از این LED در مدار AC استفاده کنم؟

پاسخ: خیر. دیتاشیت به صراحت بیان می‌کند که این دستگاه برای کار معکوس طراحی نشده است. اعمال ولتاژ معکوس، به ویژه در مدار AC، می‌تواند به LED آسیب برساند. در صورت استفاده با AC، باید از مدارات خارجی (مانند یکسوکننده) برای محافظت از LED استفاده شود.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: نشانگر وضعیت دوگانه برای یک واحد منبع تغذیه

یک طراح در حال ایجاد یک PCB برای منبع تغذیه دسکتاپ است. آن‌ها به یک نشانگر نیاز دارند که نشان دهد چه زمانی برق AC وجود دارد (آماده به کار) و دیگری نشان دهد که چه زمانی خروجی DC فعال است. استفاده از این LED دو رنگ طراحی را ساده می‌کند: LED نارنجی (پایه‌های 1 و 4) از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان به ریل ولتاژ آماده به کار متصل می‌شود. LED قرمز (پایه‌های 2 و 3) از طریق یک مقاومت دیگر به ریل خروجی DC اصلی متصل می‌شود. فوت‌پرینت PCB فقط به یک مکان قطعه نیاز دارد. زاویه دید گسترده اطمینان می‌دهد که وضعیت از جلوی شاسی قابل مشاهده است. طراح دسته R2 برای قرمز و U1 برای نارنجی را انتخاب می‌کند تا روشنایی کافی تضمین شود. آن‌ها در حین مونتاژ پروفایل ریفلو توصیه‌شده و دستورالعمل‌های نگهداری را دنبال می‌کنند تا قابلیت اطمینان تضمین شود.

12. معرفی اصول عملکرد

دیودهای نورافشان (LEDها) قطعات نیمه‌هادی هستند که هنگامی که جریان الکتریکی از آن‌ها می‌گذرد نور ساطع می‌کنند. این پدیده الکترولومینسانس نامیده می‌شود. در این دستگاه خاص، نور قرمز توسط یک ماده نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) تولید می‌شود که در تولید طول‌موج‌های قرمز و نارنجی کارآمد است. لنز پخش‌کننده روی چیپ، نور را پراکنده می‌کند و زاویه دید گسترده 120 درجه را به جای یک پرتو باریک ایجاد می‌کند. عملکرد دو رنگ با قرار دادن دو چیپ نیمه‌هادی جداگانه (یک قرمز، یک نارنجی) در داخل همان پکیج، با اتصالات الکتریکی مستقل (آند و کاتد) برای هر یک، حاصل می‌شود.

13. روندهای توسعه

روند کلی در فناوری SMD LED به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات) ادامه دارد که امکان خروجی روشن‌تر در جریان‌های پایین‌تر و مصرف انرژی کاهش‌یافته را فراهم می‌کند. همچنین تلاشی برای افزایش مینیاتوری‌سازی در حالی که عملکرد نوری حفظ یا بهبود می‌یابد، وجود دارد. ثبات رنگ و تلرانس‌های باینینگ سخت‌گیرانه‌تر با بهبود بازرسی نوری خودکار در تولید در حال تبدیل شدن به استاندارد هستند. علاوه بر این، ادغام الکترونیک کنترل (مانند درایورهای جریان ثابت یا کنترل‌کننده‌های PWM) مستقیماً در پکیج LED یک روند نوظهور است که طراحی مدار را برای کاربر نهایی ساده می‌کند. اصول انطباق با RoHS و سازگاری با فرآیندهای ریفلو بدون سرب و دمای بالا اکنون از الزامات اساسی در صنعت هستند.

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد نوربرقی

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری لومن/وات خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفه‌جویی بیشتر انرژی است. مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری لومن کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه.
زاویه دید درجه، مثل 120 درجه زاویه‌ای که شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ کلوین، مثل 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
شاخص نمود رنگ بدون واحد، 100-0 توانایی ارائه دقیق رنگ‌های جسم، Ra≥80 خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزه‌ها استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ مراحل بیضی مک‌آدام، مثل "5 مرحله" متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین می‌کند.
طول موج غالب نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تک‌رنگ را تعیین می‌کند.
توزیع طیفی منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت در طول موج‌ها را نشان می‌دهد. بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده می‌شود. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود.
ولتاژ معکوس Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایین‌تر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قوی‌تر دارد.
مقاومت ESD V (HBM)، مثل 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیب‌پذیر است. اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس.

مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاح متریک کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (ساعت) زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف می‌کند.
نگهداری لومن % (مثل 70%) درصد روشنایی باقی‌مانده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام درجه تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیری حرارتی تخریب ماده تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

بسته بندی و مواد

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC، PPA، سرامیک ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه جلو، تراشه معکوس چینش الکترود تراشه. تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید تراشه آبی را می‌پوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند، به سفید مخلوط می‌کند. فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر می‌گذارند.
عدسی/اپتیک مسطح، میکروعدسی، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

کنترل کیفیت و دسته بندی

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته لومن کد مثل 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین می‌کند.
دسته ولتاژ کد مثل 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم.
دسته رنگ بیضی مک‌آدام 5 مرحله‌ای گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. یکنواختی رنگ را تضمین می‌کند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری می‌کند.
دسته CCT 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده می‌کند.

آزمون و گواهینامه

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمون نگهداری لومن روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. برای تخمین عمر LED استفاده می‌شود (با TM-21).
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر ارائه می‌دهد.
IESNA انجمن مهندسی روشنایی روش‌های آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش می‌دهد. پایه آزمون شناخته شده صنعت.
RoHS / REACH گواهی محیط زیست اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). شرط دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بازده انرژی گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه استفاده می‌شود، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.