انتخاب زبان

مشخصات فنی SMD LED 15-21/S2C-AQ2R2B/2T - نارنجی درخشان - 20mA - 60mW - سند فنی فارسی

دیتاشیت کامل فنی برای LED SMD 15-21 با رنگ نارنجی درخشان. شامل مشخصات حداکثر مجاز، ویژگی‌های الکترواپتیکی، اطلاعات دسته‌بندی، ابعاد پکیج و دستورالعمل‌های لحیم‌کاری.
smdled.org | PDF Size: 0.3 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - مشخصات فنی SMD LED 15-21/S2C-AQ2R2B/2T - نارنجی درخشان - 20mA - 60mW - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

ال ای دی 15-21/S2C-AQ2R2B/2T یک دستگاه نصب سطحی (SMD) است که از فناوری نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) برای تابش رنگ نارنجی درخشان استفاده می‌کند. این قطعه برای کاربردهای PCB با چگالی بالا طراحی شده است که فضا و وزن محدودیت‌های حیاتی هستند. فرم فاکتور فشرده آن امکان کاهش قابل توجه اندازه برد و ابعاد تجهیزات را در مقایسه با ال ای دی‌های سنتی با فریم سربی فراهم می‌کند.

این ال ای دی بر روی نوار 8 میلی‌متری پیچیده شده روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ بسته‌بندی شده است که آن را کاملاً با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place سازگار می‌کند. این قطعه از نوع تک‌رنگ است و با مقررات بدون سرب، RoHS، EU REACH و بدون هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) مطابقت دارد. این دستگاه برای فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز و فاز بخار مناسب است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مشخصات حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد Ta=25°C و IF=20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. آن‌ها عملکرد نوری و الکتریکی ال ای دی را تعریف می‌کنند.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، ال ای دی‌ها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌ها (بین) مرتب می‌شوند. شماره قطعه 15-21/S2C-AQ2R2B/2T حاوی کدهای دسته‌بندی (A, Q2, R2, B) است.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

ال ای دی‌ها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در IF=20mA دسته‌بندی می‌شوند.

"R2" در شماره قطعه نشان می‌دهد که این دستگاه در دسته با بیشترین روشنایی برای این سری قرار می‌گیرد.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

ال ای دی‌ها بر اساس طول موج غالب برای کنترل رنگ مرتب می‌شوند.

"A" در شماره قطعه احتمالاً مربوط به یکی از این دسته‌های طول موج است (مثلاً D10 یا D11 برای یک نارنجی معمولی).

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

دسته‌بندی بر اساس ولتاژ مستقیم به طراحی مدارهای درایو جریان ثابت کمک می‌کند.

"B" در شماره قطعه نشان‌دهنده دسته ولتاژ مستقیم است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه می‌دهد که برای درک رفتار ال ای دی تحت شرایط عملیاتی مختلف بسیار مهم هستند.

4.1 شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نور به طور خطی با جریان متناسب نیست. در جریان‌های بالاتر به دلیل افت بازده و اثرات حرارتی، به صورت زیرخطی افزایش می‌یابد. عملکرد به میزان قابل توجهی بالاتر از 20mA توصیه شده ممکن است بازده روشنایی کاهشی داشته باشد و طول عمر را کاهش دهد.

4.2 شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط

شدت نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این یک ویژگی ال ای دی‌های نیمه‌هادی است. این منحنی به طراحان اجازه می‌دهد تا افت روشنایی را در محیط‌های با دمای بالا تخمین بزنند، که برای کاربردهایی مانند صفحه‌های نمایش خودرو حیاتی است.

4.3 منحنی کاهش جریان مستقیم

این نمودار حداکثر جریان مستقیم پیوسته مجاز را به عنوان تابعی از دمای محیط تعریف می‌کند. با افزایش دما، جریان حداکثر باید کاهش یابد تا در محدوده توان تلف شده دستگاه باقی بماند و از فرار حرارتی جلوگیری شود.

4.4 ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم

این منحنی IV (جریان-ولتاژ) رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد. ولتاژ به صورت لگاریتمی با جریان افزایش می‌یابد. این منحنی برای طراحی مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت ضروری است.

4.5 نمودار تابش و توزیع طیف

نمودار تابش (نمودار قطبی) به صورت بصری زاویه دید 130 درجه را نشان می‌دهد. نمودار توزیع طیف، ماهیت تک‌رنگ ال ای دی AlGaInP را تأیید می‌کند و یک پیک واحد در حدود 611 نانومتر با FWHM معمولی 17 نانومتر نشان می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

ال ای دی SMD 15-21 دارای یک پکیج مستطیلی فشرده است. ابعاد کلیدی (بر حسب میلی‌متر، تلرانس ±0.1mm مگر اینکه ذکر شده باشد) شامل طول کلی، عرض و ارتفاع می‌شود. دیتاشیت یک نقشه دقیق ارائه می‌دهد که محل قرارگیری چیپ، شکل لنز و فریم سربی را نشان می‌دهد. یک علامت کاتد به وضوح روی پکیج برای جهت‌گیری صحیح قطبیت در حین مونتاژ نشان داده شده است.

5.2 شناسایی قطبیت

قطبیت صحیح ضروری است. اعمال ولتاژ معکوس بیش از 5 ولت می‌تواند فوراً به ال ای دی آسیب برساند. پکیج دارای یک شناسه کاتد متمایز (معمولاً یک نقطه سبز، یک شکاف یا یک گوشه پخ‌خورده) است که در نقشه ابعاد نشان داده شده است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که جای پای PCB با این جهت‌گیری مطابقت دارد.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری رفلو

یک پروفایل رفلو بدون سرب مشخص شده است:

لحیم‌کاری رفلو نباید بیش از دو بار روی یک دستگاه انجام شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، دقت بسیار زیاد مورد نیاز است:

لحیم‌کاری دستی خطر بالای آسیب حرارتی دارد.

6.3 ذخیره‌سازی و حساسیت رطوبتی

ال ای دی‌ها در یک کیسه محافظ رطوبتی با ماده خشک‌کن بسته‌بندی شده‌اند.

6.4 احتیاط‌های حیاتی

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات قرقره و نوار

دستگاه در نوار حامل برجسته‌دار روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) عرضه می‌شود.

نقشه‌های دقیق برای قرقره، نوار حامل و ابعاد نوار پوششی با تلرانس‌های ±0.1mm ارائه شده است، مگر اینکه مشخص شده باشد.

7.2 توضیح برچسب

برچسب قرقره حاوی اطلاعات حیاتی برای ردیابی و کاربرد صحیح است:

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

8.2 ملاحظات طراحی

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با ال ای دی‌های قدیمی Through-Hole یا پکیج‌های SMD بزرگتر، مدل 15-21 مزایای متمایزی ارائه می‌دهد:

یک ملاحظه بالقوه، عملکرد حرارتی است؛ اندازه بسیار کوچک در مقایسه با پکیج‌های بزرگتر با جرم حرارتی بیشتر می‌تواند تلفات حرارتی را محدود کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 با منبع تغذیه 5 ولت از چه مقدار مقاومت باید استفاده کنم؟

با استفاده از حداکثر ولتاژ مستقیم (2.35V) از دسته 2 و جریان توصیه شده (20mA): R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد 130 اهم یا 150 اهم مناسب خواهد بود. همیشه جریان واقعی در مدار را تأیید کنید.

10.2 آیا می‌توانم این ال ای دی را با 30mA برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟

خیر. مشخصه حداکثر مطلق برای جریان مستقیم پیوسته (IF) 25 میلی‌آمپر است. عملکرد در 30 میلی‌آمپر از این رتبه فراتر می‌رود که قابلیت اطمینان و طول عمر را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و ممکن است باعث خرابی فوری شود. در صورت لزوم، از جریان پیک (60mA پالسی) فقط برای چرخه‌های کاری بسیار کوتاه استفاده کنید.

10.3 چرا وقتی برد داغ می‌شود روشنایی کاهش می‌یابد؟

این یک ویژگی اساسی نیمه‌هادی‌های ال ای دی است، همانطور که در منحنی "شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط" نشان داده شده است. افزایش دما، بازترکیب غیرتابشی درون نیمه‌هادی را افزایش می‌دهد و بازده را کاهش می‌دهد. طراحی حرارتی مناسب این اثر را کاهش می‌دهد.

10.4 کیسه یک ماه پیش باز شده است. آیا هنوز می‌توانم از ال ای دی‌ها استفاده کنم؟

بدون اقدام احتیاطی، خیر. سطح حساسیت رطوبتی مستلزم استفاده در عرض 168 ساعت (7 روز) پس از باز کردن کیسه است. در صورت تجاوز از این زمان، قبل از قرار دادن آن‌ها در معرض لحیم‌کاری رفلو، باید ال ای دی‌ها را به مدت 24 ساعت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد پخت کنید تا رطوبت جذب شده خارج شود و از جدایش داخلی در حین فرآیند لحیم‌کاری با دمای بالا جلوگیری شود.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک پنل شاخص وضعیت
یک طراح در حال ایجاد یک پنل کنترل با 20 شاخص وضعیت نارنجی است. آن‌ها مدل 15-21/S2C-AQ2R2B/2T را به دلیل روشنایی (دسته R2) و اندازه فشرده آن انتخاب می‌کنند.

  1. طراحی مدار:از یک ریل مشترک 5 ولتی استفاده می‌شود. با استفاده از یک VF محافظه‌کارانه 2.35 ولت، یک مقاومت محدودکننده جریان 150 اهمی برای هر ال ای دی انتخاب می‌شود که منجر به جریان حدود 17.7 میلی‌آمپر می‌شود که به طور ایمن زیر حداکثر 25 میلی‌آمپر است.
  2. چیدمان PCB:فرم فاکتور فشرده اجازه می‌دهد تا هر 20 ال ای دی در یک ردیف قرار گیرند. علامت کاتد روی جای پایه به وضوح با نقشه پکیج تراز شده است تا از خطاهای مونتاژ جلوگیری شود.
  3. تولید:بسته‌بندی نوار و قرقره به مونتاژکننده PCB اجازه می‌دهد تا از ماشین‌های اتوماتیک Pick-and-Place استفاده کند و اطمینان حاصل کند که همه 20 قطعه به سرعت، دقیق و قابل اطمینان نصب می‌شوند.
  4. نتیجه:پنل دارای شاخص‌های نارنجی روشن و یکنواخت با رنگ ثابت (به لطف دسته‌بندی طول موج) و روشنایی ثابت (به لطف دسته‌بندی شدت نور) است که به طور کارآمد و قابل اطمینان تولید شده است.

12. معرفی اصول عملکرد

ال ای دی 15-21 بر اساس ماده نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال تزریق می‌شوند. بازترکیب آن‌ها انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی شکاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور تابش شده را تعریف می‌کند - در این مورد، نارنجی درخشان (~611 نانومتر). لنز رزین اپوکسی، دی نیمه‌هادی را محصور می‌کند، محافظت مکانیکی ارائه می‌دهد و الگوی خروجی نور را شکل می‌دهد تا زاویه دید مشخص شده 130 درجه را به دست آورد.

13. روندهای توسعه

تکامل ال ای دی‌های SMD مانند مدل 15-21 چندین روند کلیدی صنعت را دنبال می‌کند:

در حالی که مدل 15-21 نمایانگر یک فناوری بالغ و قابل اطمینان است، پکیج‌های جدیدتر ممکن است فرم فاکتور کوچک‌تر یا بازده بالاتری ارائه دهند، اما اصول اساسی عملکرد و دستورالعمل‌های کلیدی کاربردی تا حد زیادی ثابت باقی می‌مانند.

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.