انتخاب زبان

دیتاشیت LED SMD دو رنگ آبی/قرمز LTST-E142TBKRKT - 20-30mA - 75-76mW - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی برای LED SMD دو رنگ (آبی/قرمز) مدل LTST-E142TBKRKT. شامل مشخصات دقیق، رتبه‌بندی، اطلاعات باینینگ، ابعاد پکیج و راهنمای کاربردی.
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 دو رنگ آبی/قرمز LTST-E142TBKRKT - 20-30mA - 75-76mW - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

ال ای دی LTST-E142TBKRKT یک دستگاه نصب سطحی (SMD) است که برای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده است. این قطعه دارای پیکربندی دو رنگ بوده و هر دو چیپ ال ای دی آبی و قرمز را در یک پکیج فشرده و واحد ادغام می‌کند. این طراحی به ویژه برای کاربردهایی که فضای محدودی دارند و نیازمند چندین عملکرد نشانگر هستند، مزیت محسوب می‌شود. این قطعه برای سازگاری با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز (IR) مهندسی شده و برای محیط‌های تولید انبوه مناسب است.

1.1 مزایای اصلی

1.2 بازارهای هدف و کاربردها

این ال ای دی همه‌کاره بوده و در طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی کاربرد دارد. کاربردهای اصلی آن شامل نشانگر وضعیت، روشنایی سیگنال و نمادها و نور پس‌زمینه پنل جلویی است. بازارهای هدف، زیرساخت‌های مخابراتی، سیستم‌های اتوماسیون اداری، لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی مختلفی را در بر می‌گیرد که در آن‌ها نشانگرهای بصری فشرده و قابل اعتماد ضروری هستند.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 رتبه‌بندی حداکثر مطلق

این رتبه‌بندی‌ها محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. برای ال ای دی آبی، حداکثر جریان مستقیم پیوسته ۲۰ میلی‌آمپر با اتلاف توان ۷۶ میلی‌وات است. ال ای دی قرمز می‌تواند جریان پیوسته کمی بالاتری معادل ۳۰ میلی‌آمپر با اتلاف توان ۷۵ میلی‌وات را تحمل کند. هر دو رتبه جریان مستقیم پیک ۸۰ میلی‌آمپر در شرایط پالسی (چرخه وظیفه ۱/۱۰، عرض پالس ۰.۱ میلی‌ثانیه) را به اشتراک می‌گذارند. محدوده دمای عملیاتی و ذخیره‌سازی از ۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد مشخص شده که نشان‌دهنده مناسب بودن برای محیط‌های خشن است.

2.2 مشخصات حرارتی

مدیریت حرارتی برای طول عمر ال ای دی حیاتی است. حداکثر دمای اتصال (Tj) برای هر دو چیپ ۱۴۰ درجه سانتی‌گراد است. مقاومت حرارتی معمولی از اتصال به هوای محیط (Rθja) ۱۴۵ درجه سانتی‌گراد بر وات است. این پارامتر برای محاسبه طراحی حرارتی لازم PCB (مانند مساحت پد مسی) جهت نگه داشتن دمای اتصال در محدوده ایمن در حین کار، به ویژه در جریان‌های راه‌اندازی بالاتر، حیاتی است.

2.3 مشخصات الکتریکی و نوری

این‌ها پارامترهای کلیدی عملکرد هستند که تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C, IF=20mA) اندازه‌گیری می‌شوند.

3. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، ال ای دی‌ها در سطل‌های (بین) مختلف دسته‌بندی می‌شوند.

3.1 باینینگ شدت نور (Iv)

ال ای دی‌های آبی در کدهای P، Q، R و S دسته‌بندی می‌شوند که محدوده شدت نور از ۱۴۰-۱۸۵ میلی‌کاندلا تا ۳۱۵-۴۲۰ میلی‌کاندلا را پوشش می‌دهند. ال ای دی‌های قرمز از کدهای Q2، R1، R2، S1 و S2 استفاده می‌کنند که محدوده‌های ۹۰-۱۱۲ میلی‌کاندلا تا ۲۲۴-۲۸۰ میلی‌کاندلا را پوشش می‌دهند. یک تلرانس ±۱۱٪ در هر سطل اعمال می‌شود.

3.2 باینینگ طول موج غالب (Wd)

فقط برای ال ای دی آبی، سطل‌های طول موج غالب تعریف شده‌اند: کد AC (۴۷۰-۴۶۵ نانومتر) و کد AD (۴۷۵-۴۷۰ نانومتر)، با تلرانس دقیق ±۱ نانومتر برای هر سطل. این کنترل دقیق برای کاربردهایی که نیاز به سایه‌های آبی خاص دارند ضروری است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های معمولی برای مشخصات الکتریکی و نوری اشاره می‌کند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه شده بازتولید نشده‌اند، اما معمولاً شامل موارد زیر هستند:

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

ال ای دی در یک پکیج استاندارد EIA عرضه می‌شود. تمام ابعاد حیاتی (طول، عرض، ارتفاع، فاصله پایه‌ها) بر حسب میلی‌متر با تلرانس عمومی ±۰.۲ میلی‌متر ارائه شده است. انتساب پین به وضوح تعریف شده است: پین‌های ۲ و ۳ برای چیپ آبی و پین‌های ۱ و ۴ برای چیپ قرمز هستند. این اطلاعات برای طراحی ردپای PCB ضروری است.

5.2 پد اتصال PCB توصیه شده

یک الگوی لند (Land Pattern) توصیه شده ارائه شده است تا اطمینان حاصل شود که لحیم‌کاری صحیح، پایداری مکانیکی و عملکرد حرارتی بهینه انجام می‌شود. پیروی از این راهنما به جلوگیری از پدیده "تومبستونینگ" و اطمینان از اتصالات الکتریکی قابل اعتماد کمک می‌کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو IR

یک پروفیل ریفلو پیشنهادی مطابق با J-STD-020B برای فرآیندهای بدون سرب ارائه شده است. پارامترهای کلیدی شامل دمای پیش‌گرم ۱۵۰-۲۰۰ درجه سانتی‌گراد، حداکثر دمای مجاز حداکثر ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد و زمان کل بالای مایع (Liquidus) است که برای اطمینان از تشکیل صحیح اتصال لحیم بدون قرار دادن ال ای دی در معرض تنش حرارتی بیش از حد تنظیم شده است.

6.2 شرایط نگهداری

به دلیل حساسیت به رطوبت پکیج (سطح ۳)، شرایط نگهداری سخت‌گیرانه‌ای الزامی است. قرقره‌های بازنشده باید در دمای ≤۳۰°C و رطوبت نسبی ≤۷۰٪ نگهداری شده و ظرف یک سال استفاده شوند. پس از باز کردن کیسه محافظ رطوبت، قطعات باید در دمای ≤۳۰°C و رطوبت نسبی ≤۶۰٪ نگهداری شده و ظرف ۱۶۸ ساعت تحت لحیم‌کاری ریفلو قرار گیرند. اگر این بازه زمانی سپری شود، قبل از مونتاژ نیاز به پخت (Bake-out) در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۴۸ ساعت است.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های الکلی مشخص شده مانند اتیل الکل یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق و به مدت کمتر از یک دقیقه استفاده شود. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به پکیج ال ای دی آسیب برسانند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

قطعات بر روی نوار حامل به عرض ۸ میلی‌متر که روی قرقره‌هایی به قطر ۷ اینچ (۱۷۸ میلی‌متر) پیچیده شده‌اند عرضه می‌شوند. هر قرقره حاوی ۴۰۰۰ قطعه است. ابعاد دقیق جیب‌های نوار و قرقره ارائه شده تا سازگاری با تجهیزات مونتاژ خودکار تضمین شود. بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA 481 است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 مدارهای کاربردی معمول

هنگام طراحی مدار راه‌انداز، باید ولتاژهای مستقیم متفاوت چیپ‌های آبی و قرمز در نظر گرفته شود. یک طراحی رایج از یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری با آند هر ال ای دی استفاده می‌کند. کاتد هر دو ال ای دی می‌تواند به زمین متصل شود. کنترل مستقل هر رنگ با سوئیچ کردن ولتاژ به آند مربوطه آن‌ها حاصل می‌شود.

8.2 ملاحظات طراحی

9. مقایسه و تمایز فنی

تمایز اصلی این قطعه در طراحی دو رنگ و تک پکیج آن نهفته است. در مقایسه با استفاده از دو ال ای دی SMD جداگانه، این قطعه ردپای PCB را تقریباً ۵۰٪ کاهش می‌دهد، لیست مواد (BOM) را ساده می‌کند و در حین مونتاژ فقط نیاز به یک عملیات Pick-and-Place دارد که بازده را افزایش می‌دهد. زاویه دید وسیع ۱۲۰ درجه یک ویژگی استاندارد برای ال ای دی‌های نوع نشانگر است که دید خوبی در خارج از محور فراهم می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم ال ای دی‌های آبی و قرمز را همزمان از یک منبع جریان یکسان راه‌اندازی کنم؟

ج: نه به طور مستقیم در یک مدار سری ساده، به دلیل ویژگی‌های ولتاژ مستقیم متفاوت آن‌ها. آن‌ها به مسیرهای محدودکننده جریان جداگانه (مانند مقاومت‌های مجزا) نیاز دارند تا اطمینان حاصل شود که هر کدام جریان صحیح را دریافت می‌کنند.

س: معنای کدهای باین در شماره قطعه چیست؟

ج: شماره قطعه LTST-E142TBKRKT احتمالاً شامل کدهای باین ثابتی برای شدت نور و طول موج است. برای پروژه‌های خاصی که نیاز به تطابق دقیق رنگ یا روشنایی دارند، مهندسان باید جداول کامل باینینگ (بخش‌های ۴.۱ و ۴.۲) را بررسی کنند و ممکن است نیاز داشته باشند هنگام سفارش، کدهای باین دقیق را مشخص کنند.

س: آیا این ال ای دی برای کاربردهای فضای باز مناسب است؟

ج: محدوده دمای عملیاتی (۴۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد) نشان می‌دهد که می‌تواند نوسانات محیطی گسترده را تحمل کند. با این حال، دیتاشیت رتبه حفاظت در برابر نفوذ (IP) را مشخص نکرده است. برای استفاده در فضای باز، آب‌بندی محیطی اضافی (پوشش محافظ، محفظه) برای محافظت در برابر رطوبت و گرد و غبار ضروری خواهد بود.

11. مورد استفاده عملی

سناریو: نشانگر وضعیت دو حالته روی یک روتر شبکه.یک قطعه LTST-E142TBKRKT می‌تواند چندین وضعیت سیستم را نشان دهد: خاموش (بدون برق)، آبی ثابت (سیستم روشن و به طور عادی کار می‌کند)، قرمز ثابت (خطای سیستم یا در حال بوت) و قرمز چشمک‌زن (فعالیت شبکه یا خطای خاص). این چیزی را که ممکن است نیاز به دو ال ای دی جداگانه داشته باشد در یک قطعه ادغام می‌کند و طراحی پنل جلویی تمیزتری ایجاد می‌کند. مدار راه‌انداز شامل دو پین GPIO از یک میکروکنترلر خواهد بود که هر کدام از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان مناسب به آند یک رنگ ال ای دی متصل شده و کاتد مشترک به زمین متصل است.

12. معرفی اصل کار

انتشار نور در ال ای دی‌ها بر اساس الکترولومینسانس در یک ماده نیمه‌هادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. رنگ نور توسط انرژی گاف نواری ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. ال ای دی آبی از یک چیپ نیترید گالیم ایندیم (InGaN) استفاده می‌کند که گاف نواری وسیع‌تری دارد و نور آبی با انرژی بالاتر (طول موج کوتاه‌تر) تولید می‌کند. ال ای دی قرمز از یک چیپ فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) استفاده می‌کند که گاف نواری باریک‌تری دارد و نور قرمز با انرژی پایین‌تر (طول موج بلندتر) تولید می‌کند. پکیج شامل یک لنز شفاف است که خروجی نور را به زاویه دید مشخص شده شکل می‌دهد.

13. روندهای توسعه

روند کلی در ال ای دی‌های SMD برای نشانگرها و نور پس‌زمینه به سمت بازدهی بالاتر (خروجی نور بیشتر به ازای هر وات ورودی الکتریکی)، کوچک‌سازی بیشتر و یکپارچه‌سازی بیشتر ادامه دارد. پکیج‌های چند چیپی (مانند این واحد دو رنگ) و حتی پکیج‌های RGB (قرمز-سبز-آبی) رایج‌تر می‌شوند و امکان برنامه‌پذیری تمام رنگ را در یک ردپای کوچک فراهم می‌کنند. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در مواد بسته‌بندی و تکنولوژی فسفر به طور مداوم قابلیت اطمینان، ثبات رنگ و مقاومت در برابر تنش حرارتی و محیطی را بهبود می‌بخشد. تلاش برای مصرف توان کمتر در تمام دستگاه‌های الکترونیکی نیز تولیدکنندگان ال ای دی را به سمت توسعه قطعاتی سوق می‌دهد که روشنایی مورد نیاز را در جریان‌های هرچه پایین‌تری ارائه می‌دهند.

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.