انتخاب زبان

دیتاشیت LED SMD مدل LTST-010KRKT - قرمز AlInGaP - 20mA - 2.0V معمولی - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی یک LED SMD قرمز با ماده AlInGaP و لنز شفاف. شامل مشخصات الکتریکی/نوری، ابعاد، پروفیل لحیم‌کاری، رتبه‌بندی (بین) و راهنمای کاربردی است.
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 LED SMD مدل LTST-010KRKT - قرمز AlInGaP - 20mA - 2.0V معمولی - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل یک دیود نورافشان (LED) از نوع دستگاه نصب‌شده روی سطح (SMD) را ارائه می‌دهد. این قطعه برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده است که آن را برای تولید انبوه مناسب می‌سازد. فرم فاکتور مینیاتوری آن نیازهای کاربردهای با محدودیت فضا را که معمولاً در الکترونیک‌های قابل حمل و فشرده مدرن یافت می‌شود، برطرف می‌کند.

این LED از ماده نیمه‌هادی آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید (AlInGaP) برای تولید نور قرمز استفاده می‌کند. این فناوری مواد به دلیل بازدهی بالا و عملکرد خوب در ناحیه‌های طیفی قرمز تا کهربایی شناخته شده است. دستگاه در یک بسته با لنز شفاف (واتر کلیر) کپسوله شده است که معمولاً زاویه دید وسیع‌تری نسبت به لنزهای مات یا رنگی ارائه می‌دهد، زیرا نور توسط رنگدانه درون اپوکسی پراکنده نمی‌شود.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزایای اصلی این LED SMD از طراحی بسته‌بندی و سازگاری ساخت آن ناشی می‌شود. این قطعه با طرح‌های استاندارد بسته‌بندی EIA مطابقت دارد که تضمین‌کننده سازگاری مکانیکی با ماشین‌های استاندارد صنعتی Pick-and-Place و سیستم‌های فیدر است. دستگاه به طور کامل با فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR) سازگار است که روش غالب برای مونتاژ قطعات نصب سطحی می‌باشد. این سازگاری برای دستیابی به اتصالات لحیم قوی و قابل اطمینان در خطوط تولید خودکار بسیار حیاتی است.

حوزه کاربرد آن گسترده است و الکترونیک مصرفی، ارتباطات و صنعتی را هدف قرار می‌دهد. بازارهای هدف کلیدی شامل نشانگر وضعیت و نور پس‌زمینه برای پنل‌های جلویی در دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ‌ها، تجهیزات شبکه و لوازم خانگی مختلف است. همچنین برای کاربردهای تابلوهای داخلی که نیاز به روشنایی قابل اطمینان و کم‌مصرف دارند مناسب می‌باشد.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

درک کامل پارامترهای الکتریکی و نوری برای طراحی صحیح مدار و پیش‌بینی عملکرد ضروری است.

2.1 محدوده‌های حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. این مقادیر برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشده‌اند.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری (معمولی در دمای 25 درجه سانتی‌گراد)

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازه‌گیری شده و نمایانگر عملکرد معمولی هستند.

3. سیستم رتبه‌بندی (بینینگ)

برای مدیریت تغییرات تولید، LEDها بر اساس عملکرد دسته‌بندی (بین) می‌شوند. این امر ثبات درون یک سفارش خاص را تضمین می‌کند. دیتاشیت بین‌ها را بر اساس شدت نور در 20 میلی‌آمپر تعریف می‌کند.

بین‌های شدت برای LED قرمز به شرح زیر است:

تلرانس ±11% به هر بین اعمال می‌شود. این بدان معناست که یک LED برچسب‌خورده به عنوان بین S1 می‌تواند شدت واقعی بین تقریباً 160 تا 248 میلی‌کاندلا داشته باشد. طراحان باید این تغییرات را در نظر بگیرند، به ویژه زمانی که چندین LED با هم استفاده می‌شوند و یکنواختی روشنایی مطلوب است. استفاده از یک درایور جریان ثابت یا مقاومت‌های سری جداگانه برای هر LED (همانطور که در بخش روش راه‌اندازی توصیه شده است) برای به حداقل رساندن تفاوت‌های روشنایی ناشی از تغییرات ولتاژ مستقیم (VF) که مستقل از بین شدت است، بسیار حیاتی می‌باشد.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

ابعاد فیزیکی قطعه برای چیدمان PCB (طراحی فوت‌پرینت) بسیار مهم است. دیتاشیت یک نقشه بسته‌بندی دقیق با تمام ابعاد حیاتی را ارائه می‌دهد. نکات کلیدی شامل موارد زیر است:

4.1 پد اتصال PCB توصیه شده

دیتاشیت شامل نموداری برای طرح پد لحیم توصیه شده روی PCB است. پیروی از این طرح برای دستیابی به یک اتصال لحیم قابل اطمینان در حین ریفلو ضروری است. طراحی پد عواملی مانند تشکیل فیله لحیم، خودترازی قطعه در حین ریفلو و جلوگیری از پل‌زدگی لحیم یا پدیده "تومب‌ستونینگ" را در نظر می‌گیرد.

5. راهنمای لحیم‌کاری، مونتاژ و جابجایی

جابجایی و مونتاژ صحیح برای قابلیت اطمینان حیاتی است.

5.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو IR

دیتاشیت یک پروفیل ریفلو پیشنهادی مطابق با استاندارد J-STD-020B برای فرآیندهای لحیم بدون سرب (Pb-free) ارائه می‌دهد. پارامترهای کلیدی شامل موارد زیر است:

پروفیل یک راهنما است؛ پروفیل نهایی باید با توجه به مونتاژ PCB خاص، با در نظر گرفتن ضخامت برد، تراکم قطعات و خمیر لحیم استفاده شده، مشخص‌سازی شود.

5.2 نگهداری و حساسیت به رطوبت

LEDها به رطوبت حساس هستند. اگر کیسه ضد رطوبت مهر و موم شده باز شود، قطعات در معرض رطوبت محیط قرار می‌گیرند.

5.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. دیتاشیت تمیزکننده‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) یا اتیل الکل را توصیه می‌کند. غوطه‌وری باید در دمای معمولی و به مدت کمتر از یک دقیقه باشد تا از آسیب به اپوکسی بسته جلوگیری شود.

5.4 روش راه‌اندازی

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. خروجی نور آنها متناسب با جریان مستقیم است، نه ولتاژ. دیتاشیت به شدت توصیه می‌کند هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی (مدل مدار A) از یک مقاومت محدودکننده جریان سری برای هر LED استفاده شود. این به این دلیل است که ولتاژ مستقیم (VF) LEDها می‌تواند از قطعه‌ای به قطعه دیگر متفاوت باشد، حتی درون یک بین یکسان. اتصال مستقیم آنها به صورت موازی بدون مقاومت‌های جداگانه می‌تواند باعث عدم تعادل جریان قابل توجهی شود که منجر به روشنایی ناهموار و احتمال جریان بیش از حد در LED با کمترین VF می‌گردد. استفاده از یک مقاومت با هر LED به یکسان‌سازی جریان و محافظت از دستگاه‌ها کمک می‌کند.

6. بسته‌بندی و سفارش‌دهی

قطعات در قالب نوار و قرقره (Tape-and-Reel) عرضه می‌شوند که مناسب برای تجهیزات مونتاژ خودکار است.

ابعاد دقیق نوار حامل، نوار پوششی و قرقره ارائه شده است تا سازگاری با فیدرهای ماشین مونتاژ تضمین شود.

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدیریت حرارتی

اگرچه توان تلف شده نسبتاً کم است (حداکثر 72 میلی‌وات)، طراحی حرارتی مناسب همچنان برای طول عمر، به ویژه در دمای محیطی بالا یا زمانی که نزدیک به جریان حداکثر راه‌اندازی می‌شود، مهم است. چیدمان PCB باید مساحت کافی مس در اطراف پدهای LED فراهم کند تا به عنوان هیت‌سینک عمل کرده و گرما را از پیوند دور کند.

7.2 تنظیم جریان و محاسبه مقاومت

برای کارکرد LED در جریان مطلوب (مثلاً 20 میلی‌آمپر برای شدت نامی)، یک مقاومت سری (R) با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (V_منبع - VF_LED) / I_مطلوب. استفاده از حداکثر VF (2.4V) در محاسبه تضمین می‌کند که جریان حتی با بدترین حالت تغییرات قطعه از مقدار مطلوب تجاوز نکند. به عنوان مثال، با منبع 5 ولت و جریان مطلوب 20 میلی‌آمپر: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد (مثلاً 120 یا 150 اهم) با در نظر گرفتن جریان حاصل و توان نامی مقاومت (P = I²R) انتخاب می‌شود.

7.3 قابلیت اطمینان در کاربرد

دیتاشیت شامل یک نکته احتیاطی در مورد کاربردهایی است که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند، مانند سیستم‌های هوایی، پزشکی یا ایمنی‌حیاتی. برای این کاربردها، توصیه اکید می‌شود که صلاحیت‌سنجی اضافی، کاهش رتبه (دری‌تینگ) و مشورت با سازنده قطعه انجام شود. محصول استاندارد برای الکترونیک مصرفی و صنعتی عمومی در نظر گرفته شده است.

8. مقایسه فنی و روندها

این LED قرمز AlInGaP نمایانگر یک فناوری بالغ و قابل اطمینان است. در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند گالیم آرسنید فسفید (GaAsP)، AlInGaP بازده نوری به مراتب بالاتر و عملکرد بهتری در دماهای بالا ارائه می‌دهد. طول موج غالب 631 نانومتری آن، آن را در ناحیه رنگ قرمز استاندارد قرار می‌دهد.

در بازار گسترده‌تر LED، روندها به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر بر وات)، اندازه بسته‌بندی کوچک‌تر و جریان راه‌اندازی حداکثر بالاتر برای افزایش روشنایی ادامه دارد. همچنین حرکتی به سمت تلرانس‌های سخت‌تر بینینگ برای رنگ و شدت برای پاسخگویی به نیازهای کاربردهایی مانند نمایشگرهای تمام‌رنگ و نورپردازی معماری، که در آن ثبات رنگ از اهمیت بالایی برخوردار است، وجود دارد. در حالی که این قطعه خاص یک LED نشانگر گسسته تک‌رنگ است، اصول بسته‌بندی و مونتاژ زیربنایی آن با محصولات LED پیشرفته‌تر، از جمله LEDهای پاور و ماژول‌های LED یکپارچه، مشترک است.

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.