دیتاشیت LED SMD مدل 19-226/R6GHC-A 03/2T - چند رنگ - قرمز درخشان و سبز درخشان - 20mA - مستندات فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

مدل 19-226/R6GHC-A 03/2T یک قطعه LED سطح‌نصب فشرده است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن طراحی شده که نیاز به بسته‌بندی با چگالی بالا و عملکرد قابل اطمینان دارند. این دستگاه چند رنگ، دو فناوری متمایز چیپ LED را در یک چارچوب پکیج واحد ادغام می‌کند و انعطاف‌پذیری طراحی را فراهم می‌آورد.

مزایای اصلی:مزیت اصلی این LED SMD نسبت به قطعات سنتی با پایه‌های سیمی، کاهش چشمگیر فضای اشغالی آن است. این امر امکان طراحی‌های کوچک‌تر برد مدار چاپی (PCB)، چگالی بسته‌بندی قطعات بالاتر، کاهش نیازهای ذخیره‌سازی و در نهایت کمک به کوچک‌سازی تجهیزات نهایی را فراهم می‌کند. ساختار سبک وزن آن، آن را برای کاربردهای قابل حمل و مینیاتوری ایده‌آل می‌سازد.

کاربردهای هدف:این LED برای انواع عملکردهای نشانگر و نور پس‌زمینه مناسب است. حوزه‌های کلیدی کاربرد شامل نور پس‌زمینه برای داشبورد و کلیدهای خودرو، نشانگرهای وضعیت و نور پس‌زمینه صفحه کلید در دستگاه‌های مخابراتی مانند تلفن و فکس، نور پس‌زمینه تخت برای نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) و استفاده عمومی به عنوان نشانگر می‌شود.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدوده‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این شرایط یا نزدیک به آن تضمین نمی‌شود.

• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت (توجه: این پارامتر فقط برای شرایط تست IR است؛ دستگاه برای عملکرد در بایاس معکوس طراحی نشده است).
• جریان مستقیم (I_F):25 میلی‌آمپر برای هر دو چیپ R6 (قرمز) و GH (سبز).
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر برای R6 و 100 میلی‌آمپر برای GH، مجاز در چرخه کاری 1/10 و فرکانس 1 کیلوهرتز.
• توان تلف شده (P_d):60 میلی‌وات برای R6 و 95 میلی‌وات برای GH.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD) مدل بدن انسان (HBM):2000 ولت برای R6 و 1000 ولت برای GH.
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- درجه سلسیوس تا 90+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):سازگار با لحیم‌کاری ریفلو (260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه) و لحیم‌کاری دستی (350 درجه سلسیوس به مدت 3 ثانیه).

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکال

این پارامترها در دمای محیط استاندارد (T_a) برابر 25 درجه سلسیوس اندازه‌گیری شده و عملکرد معمول دستگاه را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (I_v):اندازه‌گیری شده در I_F= 20 میلی‌آمپر. برای چیپ R6 (قرمز)، محدوده معمول 72.0 تا 140.0 میلی‌کندلا است. برای چیپ GH (سبز)، محدوده معمول 112.0 تا 285.0 میلی‌کندلا است. تلرانس ±11% اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2):تقریباً 120 درجه، که الگوی انتشار وسیعی را فراهم می‌کند.
• طول موج پیک (λ_p):معمولاً 632 نانومتر برای R6 (قرمز) و 518 نانومتر برای GH (سبز).
• طول موج غالب (λ_d):R6: 615.0 تا 625.0 نانومتر. GH: 520.0 تا 530.0 نانومتر. تلرانس ±1 نانومتر است.
• پهنای باند طیفی (Δλ):معمولاً 20 نانومتر برای R6 و 35 نانومتر برای GH.
• ولتاژ مستقیم (V_F):در I_F= 20 میلی‌آمپر. R6: 1.7 تا 2.4 ولت (معمول 2.0 ولت). GH: 2.7 تا 3.7 ولت (معمول 3.3 ولت). تلرانس ±0.1 ولت است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر برای R6 و 50 میکروآمپر برای GH در V_R= 5 ولت.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی مرتب (دسته‌بندی) می‌شوند تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص روشنایی و رنگ را برآورده می‌کنند.

3.1 دسته‌بندی R6 (قرمز درخشان)

دسته‌های شدت نور:

• Q1: 72.0 - 90.0 میلی‌کندلا
• Q2: 90.0 - 112.0 میلی‌کندلا
• R1: 112.0 - 140.0 میلی‌کندلا

• 1: 615.0 - 620.0 نانومتر
• 2: 620.0 - 625.0 نانومتر

3.2 دسته‌بندی GH (سبز درخشان)

دسته‌های شدت نور:

• R1: 112.0 - 140.0 میلی‌کندلا
• R2: 140.0 - 180.0 میلی‌کندلا
• S1: 180.0 - 225.0 میلی‌کندلا
• S2: 225.0 - 285.0 میلی‌کندلا

• 1: 520.0 - 525.0 نانومتر
• 2: 525.0 - 530.0 نانومتر

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت منحنی‌های مشخصه معمول را برای هر دو نوع چیپ ارائه می‌دهد. توجه به این نکته حیاتی است که این نمودارها داده‌های معمول را نشان می‌دهند و مقادیر حداقل یا حداکثر تضمین شده را نشان نمی‌دهند.

4.1 ویژگی‌های R6 (قرمز)

توزیع طیف:منحنی یک پیک انتشار باریک را نشان می‌دهد که حول 632 نانومتر متمرکز است، که مشخصه LEDهای قرمز مبتنی بر AlGaInP است.الگوی تابش:نمودار قطبی زاویه دید تقریباً 120 درجه را با توزیع نزدیک به لامبرت تأیید می‌کند.جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V):رابطه نمایی را نشان می‌دهد، با V_Fمعمول حدود 2.0 ولت در 20 میلی‌آمپر.شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:شدت با جریان افزایش می‌یابد اما ممکن است در جریان‌های بالاتر از رتبه حداکثر، اشباع یا کاهش یابد.شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:خروجی نوری با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد، که یک ویژگی رایج برای LEDها است. منحنی کاهش رتبه نشان می‌دهد که چگونه جریان مستقیم مجاز حداکثر باید با افزایش دمای محیط بالاتر از 25 درجه سلسیوس کاهش یابد تا از تجاوز از حد توان تلف شده جلوگیری شود.

4.2 ویژگی‌های GH (سبز)

توزیع طیف:یک پیک پهن‌تر را نشان می‌دهد که حول 518 نانومتر متمرکز است، که معمول برای LEDهای سبز مبتنی بر InGaN است.جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V):یک V_Fمعمول بالاتر حدود 3.3 ولت در 20 میلی‌آمپر را در مقایسه با چیپ قرمز نشان می‌دهد.شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم / دمای محیط:روندهای مشابه با چیپ قرمز مشاهده می‌شود، اگرچه منحنی‌های کاهش رتبه و بازده خاص به دلیل ماده نیمه‌هادی متفاوت، متفاوت هستند.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

دستگاه در یک پکیج سطح‌نصب ارائه می‌شود. نقشه ابعادی دقیق در دیتاشیت با تلرانس عمومی ±0.1 میلی‌متر ارائه شده است، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. ویژگی‌های کلیدی شامل طرح کلی پکیج، ابعاد پایه/پد، و ردپای PCB توصیه شده برای اطمینان از لحیم‌کاری و تراز مناسب است. قطبیت توسط علامت روی پکیج یا شناسه کاتد نشان داده می‌شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

قطعه با تجهیزات اتوماتیک برداشت و قراردادن سازگار است و روی نوار 8 میلی‌متری روی قرقره‌های 7 اینچی عرضه می‌شود. برای فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR) و فاز بخار واجد شرایط است.

• پروفیل لحیم‌کاری ریفلو:دستگاه می‌تواند دمای پیک 260 درجه سلسیوس را تا 10 ثانیه تحمل کند.
• لحیم‌کاری دستی:در صورت لزوم، دمای نوک هویه 350 درجه سلسیوس را می‌توان حداکثر به مدت 3 ثانیه اعمال کرد.
• حساسیت به رطوبت:قطعات در کیسه‌های مقاوم در برابر رطوبت با ماده خشک‌کننده بسته‌بندی می‌شوند. کیسه نباید تا زمانی که قطعات آماده استفاده هستند باز شود. پس از باز کردن، LEDهای استفاده نشده باید در شرایط 30 درجه سلسیوس یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 60% یا کمتر نگهداری شوند تا از جذب رطوبت که می‌تواند باعث "ترکیدن" در حین ریفلو شود، جلوگیری شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

محصول برای مونتاژ اتوماتیک بسته‌بندی شده است.

• نوار حامل:قطعات را نگه می‌دارد. ابعاد نوار و جیب برای اطمینان از سازگاری با فیدرها مشخص شده است.
• قرقره:قرقره استاندارد 7 اینچی حاوی 2000 قطعه.
• کیفه مقاوم در برابر رطوبت:شامل یک ماده خشک‌کننده و برچسب نشانگر رطوبت است.
• اطلاعات برچسب:برچسب قرقره شامل فیلدهایی برای شماره محصول مشتری (CPN)، شماره محصول (P/N)، تعداد (QTY)، رتبه شدت نور (CAT)، رتبه رنگ/طول موج (HUE)، رتبه ولتاژ مستقیم (REF) و شماره دسته (LOT No) است.

8. ملاحظات طراحی کاربردی

8.1 محدود کردن جریان الزامی است

قاعده طراحی حیاتی:LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی (یا درایور جریان ثابت)بایدبه صورت سری با LED استفاده شود. ولتاژ مستقیم (V_F) دارای تلرانس و یک ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد). یک افزایش جزئی در ولتاژ منبع یا کاهش در V_Fمی‌تواند باعث افزایش زیاد و بالقوه مخرب در جریان مستقیم شود اگر فقط از یک منبع ولتاژ استفاده شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ منبع (V_CC)، V_Fمعمول LED در جریان مورد نظر، و جریان مستقیم مورد نظر (I_F)، با استفاده از قانون اهم محاسبه شود: R = (V_CC- V_F) / I_F.

8.2 مدیریت حرارتی

اگرچه این یک دستگاه کم‌توان است، طراحی حرارتی مناسب عمر مفید را افزایش داده و روشنایی را حفظ می‌کند. اطمینان حاصل کنید که طرح پد PCB از ردپای توصیه شده پیروی می‌کند تا تخلیه حرارتی کافی را فراهم کند. راه‌اندازی LED در یا نزدیک رتبه جریان حداکثر آن در دمای محیط بالا ممکن است نیاز به کاهش رتبه جریان مطابق منحنی‌های مشخصه داشته باشد.

8.3 احتیاط‌های ESD

اگرچه دستگاه دارای مقداری محافظت ESD (2000V/1000V HBM) است، باید در حین مونتاژ و جابجایی از رویه‌های استاندارد مدیریت ESD پیروی شود تا از آسیب پنهان جلوگیری شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

تمایز کلیدی این قطعه خاص،قابلیت چند رنگ بودن آن در یک پکیج SMD استاندارد شده است. با ارائه همزمان یک چیپ قرمز با بازده بالا (AlGaInP) و یک گزینه چیپ سبز (InGaN) تحت یک پیشوند شماره قطعه مشترک (19-226)، موجودی و طراحی را برای کاربردهایی که نیاز به چندین رنگ نشانگر دارند ساده می‌کند. زاویه دید وسیع 120 درجه برای کاربردهایی که نیاز به دید گسترده دارند مناسب است. انطباق آن با استانداردهای RoHS، REACH و بدون هالوژن، آن را برای بازارهای جهانی با مقررات سخت زیست‌محیطی مناسب می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت سری راه‌اندازی کنم؟

No.همانطور که به صراحت در "احتیاط‌های استفاده" ذکر شده است، یک مقاومت سری برای محافظت در برابر جریان اضافی الزامی است. اتصال مستقیم به یک منبع ولتاژ به احتمال زیاد باعث خرابی فوری می‌شود.

10.2 تفاوت طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (λ_p):طول موجی که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است.طول موج غالب (λ_d):طول موج تک رنگ نور تک‌رنگی که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. برای LEDها، طول موج غالب اغلب برای مشخصه‌سازی رنگ مرتبط‌تر است. دیتاشیت دسته‌بندی را بر اساس طول موج غالب ارائه می‌دهد.

10.3 چرا جریان‌های حداکثر برای چیپ‌های قرمز و سبز متفاوت است؟

مواد نیمه‌هادی متفاوت (AlGaInP برای قرمز، InGaN برای سبز) دارای خواص الکتریکی و حرارتی متفاوتی هستند که منجر به رتبه‌های جریان حداکثر و توان تلف شده متفاوت می‌شود، همانطور که در جدول مقادیر حداکثر مطلق تعریف شده است.

11. مثال طراحی و مورد استفاده

سناریو: پنل نشانگر چند وضعیتی

یک طراح در حال ایجاد یک پنل کنترل فشرده با LEDهای وضعیت برای برق (سبز)، خطا (قرمز) و آماده‌به‌کار (کهربایی) است. با استفاده از سری 19-226، می‌توانند دسته GH (سبز) را برای نشانگر برق و دسته R6 (قرمز) را برای نشانگر خطا انتخاب کنند. برای نشانگر کهربایی، آنها نیاز به انتخاب یک شماره قطعه متفاوت با چیپ LED کهربایی دارند. با استفاده از پکیج یکسان 19-226 برای قرمز و سبز، آنها یک ردپای قطعه ثابت روی PCB حفظ می‌کنند که چیدمان را ساده می‌کند. آنها مدار درایور را با مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب محاسبه شده برای منبع 5 ولت طراحی می‌کنند: R_سبز= (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ω (استفاده از مقدار استاندارد 82 Ω یا 91 Ω)، R_قرمز= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. آنها اطمینان حاصل می‌کنند که محیط عملیاتی پنل از 85 درجه سلسیوس تجاوز نمی‌کند.

12. مقدمه‌ای بر اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که وقتی جریان الکتریکی از آنها عبور می‌کند نور ساطع می‌کنند. این پدیده الکترولومینسانس نامیده می‌شود. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌های ماده نوع n با حفره‌های ماده نوع p بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط گاف انرژی ماده نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود. چیپ R6 از یک ساختار AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید) برای تولید نور قرمز استفاده می‌کند، در حالی که چیپ GH از یک ساختار InGaN (ایندیم گالیم نیترید) برای تولید نور سبز استفاده می‌کند. پکیج SMD، تراشه نیمه‌هادی را در خود جای می‌دهد، اتصالات الکتریکی را از طریق پایه‌ها یا پدهای فلزی فراهم می‌کند و شامل یک لنز اپوکسی قالب‌گیری شده است که خروجی نور را شکل داده و از تراشه محافظت می‌کند.

13. روندهای فناوری

روند کلی در فناوری LED، از جمله قطعاتی مانند 19-226، به سمت بازده بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، بهبود یکنواختی و اشباع رنگ، افزایش قابلیت اطمینان و ادامه کوچک‌سازی است. همچنین تلاش قوی‌ای برای پذیرش گسترده‌تر مواد سازگار با محیط زیست (بدون سرب، بدون هالوژن) و فرآیندهای تولید وجود دارد. ادغام چندین رنگ یا حتی چیپ‌های RGB در یک پکیج SMD کوچک واحد، یک پیشرفت رایج برای کاربردهای نشانگر رنگ و نمایشگر با محدودیت فضا است. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در فناوری فسفر برای LEDهای سفید و ساختارهای نیمه‌هادی نوین، همچنان مرزهای عملکرد همه انواع LED را جابجا می‌کنند.