انتخاب زبان

مشخصات فنی SMD LED LTST-E683FGBW - سه رنگ نارنجی/سبز/آبی - 20mA - 80mW - مستند فنی

LTST-E683FGBW برگه مشخصات فنی کامل LED سه رنگ SMD، شامل رنگ‌های نارنجی، سبز و آبی. شامل مقادیر حداکثر مطلق، مشخصات الکتریکی/نوری، کدهای درجه‌بندی، ابعاد بسته‌بندی و راهنمای مونتاژ.
smdled.org | اندازه PDF: 0.5 مگابایت
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً این سند را ارزیابی کرده‌اید.
جلد سند PDF - SMD LED LTST-E683FGBW مشخصات فنی - سه رنگ نارنجی/سبز/آبی - 20mA - 80mW - سند فنی چینی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات قطعه LED نصب سطحی (SMD) با مدل LTST-E683FGBW را به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه یک قطعه LED چندرنگ است که سه تراشه نورانی مستقل را در یک پکیج واحد ادغام کرده است: یک تراشه AlInGaP نارنجی، یک تراشه InGaN سبز و یک تراشه InGaN آبی. این قطعه به‌طور خاص برای فرآیندهای مونتاژ خودکار طراحی شده است، با لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز سازگار است و برای تولید الکترونیکی انبوه مناسب می‌باشد. لنز پخش کننده آن زاویه دید گسترده‌ای فراهم می‌کند که دیدپذیری از زوایای مختلف را افزایش می‌دهد.

2. شرح دقیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

محدودیت‌های عملکرد دستگاه در شرایط دمای محیط (Ta) برابر با 25 درجه سانتی‌گراد تعریف شده است. فراتر رفتن از این مقادیر نامی ممکن است منجر به آسیب دائمی شود.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

شاخص‌های کلیدی عملکرد در دمای Ta=25°C و جریان تست استاندارد (IF) 20mA اندازه‌گیری می‌شوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20 میلی‌آمپر دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی رنگ و روشنایی درون دسته تولید تضمین شود.

طراحان باید در هنگام سفارش، کد دسته‌بندی مورد نیاز را مشخص کنند تا اطمینان حاصل شود که کاربرد آنها به سطح روشنایی مورد نظر می‌رسد، به ویژه در آرایه‌های چند LED که یکنواختی اهمیت دارد.

4. تحلیل منحنی عملکرد

برگه مشخصات به منحنی‌های مشخصه معمولی ارجاع می‌دهد (که در گزیده ارائه شده به طور کامل تشریح نشده‌اند). این منحنی‌های معمولاً ترسیم‌شده شامل موارد زیر هستند:

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

این قطعه منطبق بر شکل‌دهی بسته‌بندی SMD استاندارد EIA است. تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند و تلرانس عمومی، مگر در مواردی که خلاف آن ذکر شده باشد، ±0.2 میلی‌متر است. نقشه ابعاد دقیق، طول، عرض، ارتفاع، فاصله پایه‌ها و هندسه لنز را نشان خواهد داد.

5.2 تعریف پایه‌ها

این LED سه‌رنگ در پیکربندی کاتد مشترک یا آند مشترک (که توسط بسته‌بندی تک‌تایی القا می‌شود) استفاده می‌شود. آرایش پین‌ها به شرح زیر است: پین 1: آند نارنجی، پین 3: آند آبی، پین 4: آند سبز (کاتد مشترک احتمالاً روی پین 2 و/یا 5 است، مطابق با بسته‌بندی استاندارد LED چهارپین RGB). برای اطمینان از صحت چیدمان PCB، باید با نقشه‌ی دقیق بسته‌بندی تأیید شود.

5.3 بسته‌بندی نوار و قرقره

قطعات به صورت نوار حامل برجسته استاندارد صنعتی ارائه می‌شوند که بر روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده شده‌اند تا مونتاژ خودکار سطحی را تسهیل کنند.

6. راهنمای جوشکاری و مونتاژ

6.1 پروفیل دمایی Reflow Soldering

این قطعه با فرآیند جوشکاری ریفلو مادون قرمز (IR) سازگار است. استفاده از پروفیل دمایی بدون سرب منطبق با استاندارد J-STD-020B توصیه می‌شود.

توجه:منحنی دمای بهینه به طراحی خاص PCB، خمیر لحیم کاری و کوره بازجوش بستگی دارد. منحنی مبتنی بر JEDEC می‌تواند به عنوان هدف کلی در نظر گرفته شود.

6.2 لحیم کاری دستی

اگر جوشکاری دستی ضروری است، باید با احتیاط فراوان انجام شود:

6.3 تمیزکاری

از استفاده از مواد شوینده شیمیایی نامشخص خودداری شود، زیرا ممکن است به لنز اپوکسی یا بسته‌بندی LED آسیب برسانند. در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری:

6.4 ذخیره‌سازی و عملیات

7. توصیه‌های کاربردی

7.1 سناریوهای کاربردی متداول

این LED سه رنگ SMD برای کاربردهای عمومی نشانگر وضعیت و نور پس‌زمینه در محصولات الکترونیکی مصرفی و صنعتی طراحی شده است که نیاز به نمایش چندین رنگ وضعیت از یک قطعه فشرده دارند. مثال‌ها عبارتند از:

محدودیت‌های کاربردی مهم:مشخصات به وضوح بیان می‌کند که این LEDها برای "دستگاه‌های الکترونیکی عمومی" مناسب هستند. آنها برای کاربردهای ایمنی-حیاتی که خرابی ممکن است جان یا سلامتی را به خطر بیندازد، مانند هوانوردی، پشتیبانی حیات پزشکی یا سیستم‌های ایمنی ترافیک، گواهی نشده‌اند. برای چنین کاربردهایی، باید قطعاتی با گواهی‌های قابلیت اطمینان متناسب تهیه شود.

7.2 ملاحظات طراحی

8. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه این برگه‌ی مشخصات واحد، مقایسه‌ی مستقیمی با مدل‌های دیگر ارائه نمی‌دهد، اما می‌توان ویژگی‌های کلیدی متمایزکننده‌ی این قطعه را استنباط کرد:

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: آیا می‌توانم هر سه رنگ را همزمان با حداکثر جریان مستقیم (نارنجی 30mA، سبز/آبی 20mA) راه‌اندازی کنم؟
A: خیر. کل تلفات توان (Pd) در مقادیر حداکثر مطلق نباید تجاوز کند. کارکرد همزمان با حداکثر جریان منجر به تجاوز کل تلفات توان از محدودیت 80mW پکیج می‌شود (که از جمع VF*IF هر تراشه محاسبه می‌شود). شما باید جریان کاری را کاهش دهید یا از عملیات پالسی استفاده کنید تا در محدودیت کل Pd باقی بمانید.

Q2: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج اصلی چیست؟
A: طول موج پیک (λP) قله فیزیکی طیف انتشار LED است. طول موج غالب (λd) یک مقدار محاسبه‌شده است که نمایانگر رنگ‌آمیزی درک‌شده در نمودار CIE به‌عنوان یک طول موج منفرد است. برای LEDهای تک‌رنگ، معمولاً نزدیک به هم هستند؛ برای طیف‌های گسترده‌تر (مانند سبز)، ممکن است تفاوت بیشتری داشته باشند. λd برای تطبیق رنگ مرتبط‌تر است.

Q3: اگر LED برای عملکرد معکوس استفاده نمی‌شود، چرا مقدار جریان معکوس مهم است؟
A: مقدار IR (حداکثر 10 μA در 5V) یک مشخصه جریان نشتی است. این اطمینان می‌دهد که اگر ولتاژ معکوس کوچکی به طور تصادفی اعمال شود (مثلاً در طول تغییرات گذرای مدار یا در طراحی‌های مالتی‌پلکس)، دستگاه جریان بیش از حدی جذب نمی‌کند. این یک پارامتر قابلیت اطمینان است، نه یک شرایط عملیاتی.

Q4: عمر 168 ساعته کارگاهی پس از باز کردن بسته‌بندی چقدر حیاتی است؟
A: برای لحیم‌کاری رفلوکس بسیار حیاتی است. رطوبت جذب شده در بسته‌بندی پلاستیکی در طول چرخه حرارتی رفلوکس با دمای بالا به سرعت تبخیر می‌شود و منجر به لایه‌لایه شدن داخلی، ترک یا پدیده "پاپ کورن" می‌گردد که در نهایت باعث خرابی می‌شود. رعایت بازه زمانی 168 ساعته یا پیروی از روش پخت (بیکینگ) برای بازدهی و قابلیت اطمینان ضروری است.

10. نمونه‌های عملی طراحی

سناریو:طراحی یک چراغ نشانگر وضعیت برای دستگاهی که از ریل تغذیه 5 ولت استفاده می‌کند. چراغ باید نارنجی برای حالت «آماده به کار»، سبز برای «کارکرد عادی» و آبی برای «خطا» نمایش دهد. در هر لحظه فقط یک رنگ روشن باشد.

مراحل طراحی:

  1. انتخاب جریان کاری:برای همه رنگ‌ها یک مقدار استاندارد ایمن انتخاب کنید، مثلاً 15mA، که بسیار کمتر از حداکثر مقدار DC است تا طول عمر تضمین شده و بار حرارتی کاهش یابد.
  2. محاسبه مقاومت محدودکننده جریان:
    • برای ایجاد حاشیه ایمنی، از حداکثر مقدار VF موجود در دیتاشیت استفاده کنید: نارنجی: 2.4V، سبز: 3.8V، آبی: 3.8V.
    • ولتاژ منبع (Vs) = 5V. فرمول: R = (Vs - VF) / IF.
      • R_نارنجی = (5V - 2.4V) / 0.015A ≈ 173 Ω (استفاده از مقدار استاندارد 180 Ω).
      • R_سبز = (5V - 3.8V) / 0.015A ≈ 80 Ω (استفاده از مقدار استاندارد 82 Ω).
      • R_آبی = (5V - 3.8V) / 0.015A ≈ 80 Ω (استفاده از مقدار استاندارد 82 Ω).
    • محاسبه مجدد جریان واقعی با استفاده از مقاومت استاندارد: I_نارنجی = (5-2.4)/180 ≈ 14.4mA (ایمن).
  3. بررسی مصرف توان:
    • بدترین حالت مصرف توان یک LED: P = VF * IF. با استفاده از VF معمول برای تخمین: P_سبز ≈ 3.3V * 0.0144A ≈ 47.5 mW، که کمتر از حد مجاز 80 mW برای تراشه‌های سبز/آبی است. مصرف توان تراشه نارنجی کمتر است. از آنجایی که در هر زمان فقط یک LED روشن است، از کل Pd بسته‌بندی تجاوز نمی‌شود.
  4. چیدمان PCB:LED و سه مقاومت آن را در مجاورت یکدیگر قرار دهید. از طرح پد توصیه‌شده در نقشه‌های مکانیکی استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که تعریف صحیح پایه‌ها (1=نارنجی، 3=آبی، 4=سبز) به مدار درایو (مثلاً، پایه‌های GPIO میکروکنترلر با مقاومت سری) نگاشت شده است.
  5. مدار درایو:استفاده از پین‌های میکروکنترلر پیکربندی شده به صورت درین باز یا با مقاومت سری، برای تزریق جریان به زمین (در مورد کاتد مشترک) یا کشیدن جریان از منبع تغذیه (در مورد آند مشترک).

11. مقدمه‌ای بر اصول عملکرد

دیود نور‌افشان (LED) یک وسیله نیمه‌هادی است که از طریق الکترولومینانس نور ساطع می‌کند. هنگامی که ولتاژ مستقیم به دو سر پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌های مواد نوع n با حفره‌های مواد نوع p در ناحیه فعال ترکیب می‌شوند. این ترکیب، انرژی را به صورت فوتون (نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص نور منتشر شده (رنگ) توسط انرژی شکاف باند ماده نیمه‌هادی مورد استفاده در ناحیه فعال تعیین می‌شود.

سه تراشه در یک حفره بازتابی درون بستهبندی پلاستیکی نصب شدهاند. لنز اپوکسی پخشکننده، تراشهها را محصور میکند، حفاظت محیطی فراهم میآورد، پرتو خروجی نور را شکل میدهد (زاویه دید ۱۲۰ درجه) و هنگام روشن شدن همزمان چندین تراشه، نور هر تراشه را برای تولید رنگهای دیگر (مانند سفید، در صورت وجود فسفر، اما در این دستگاه RGB وجود ندارد) با هم مخلوط میکند.

12. روندهای توسعه فناوری

این فناوری که توسط این قطعه نمایندگی می‌شود، در روند گسترده‌تری در فوتونیک قرار دارد:

این قطعه خاص، تجسمی از کاربرد بالغ و مقرون‌به‌صرفه فناوری LED در مصارف نشانگر استاندارد است که عملکرد، قابلیت اطمینان و قابلیت ساخت را متعادل می‌سازد.

شرح اصطلاحات مشخصات LED

تفسیر کامل اصطلاحات فنی LED

1. شاخص‌های کلیدی عملکرد نوری-الکتریکی

اصطلاحات واحد/نمایش توضیح ساده و قابل فهم چرا اهمیت دارد
بازده نوری (Luminous Efficacy) lm/W (لومن بر وات) شار نوری منتشرشده به ازای هر وات انرژی الکتریکی، هرچه بیشتر باشد، صرفه‌جویی در انرژی بیشتر است. به طور مستقیم سطح بهره‌وری انرژی چراغ و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری (Luminous Flux) lm (لومن) کل نور ساطع‌شده از یک منبع نور، که معمولاً به آن "روشنایی" می‌گویند. تعیین می‌کند که آیا چراغ به اندازه کافی روشن است یا خیر.
زاویه تابش (Viewing Angle) درجه (°)، مانند ۱۲۰° زاویه‌ای که در آن شدت نور به نصف کاهش می‌یابد و پهنای پرتو را تعیین می‌کند. تأثیر بر محدوده و یکنواختی نور.
دمای رنگ (CCT) K (کلوین)، مانند 2700K/6500K گرمی یا سردی رنگ نور، مقادیر پایین‌تر متمایل به زرد/گرم، مقادیر بالاتر متمایل به سفید/سرد. تعیین‌کننده‌ی فضای نورپردازی و کاربرد مناسب.
شاخص نمود رنگ (CRI / Ra) بدون واحد، 0–100 توانایی منبع نور در بازتولید رنگ واقعی اجسام، Ra≥80 مطلوب است. بر واقعیت‌نمایی رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های با الزامات بالا مانند مراکز خرید و گالری‌های هنری استفاده می‌شود.
تلورانس رنگ (SDCM) گام‌های بیضی مک‌آدام، مانند "5-step" شاخص کمی برای یکنواختی رنگ، هرچه تعداد گام‌ها کمتر باشد، رنگ یکنواخت‌تر است. تضمین عدم تفاوت رنگ در بین چراغ‌های یک دسته.
طول موج غالب (Dominant Wavelength) نانومتر (nm)، مانند 620nm (قرمز) مقادیر طول موج متناظر با رنگ‌های LED رنگی. تعیین کننده فام (Hue) LED های تک‌رنگ مانند قرمز، زرد و سبز.
Spectral Distribution منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت نور ساطع‌شده از LED را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد. تأثیر بر کیفیت رنگ‌آمیزی و رنگ.

2. پارامترهای الکتریکی

اصطلاحات نمادها توضیح ساده و قابل فهم ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم (Forward Voltage) Vf حداقل ولتاژ مورد نیاز برای روشن‌شدن LED، مشابه «آستانه راه‌اندازی». ولتاژ منبع تغذیه باید ≥Vf باشد؛ در صورت اتصال سری چند LED، ولتاژها جمع می‌شوند.
جریان مستقیم (Forward Current) If مقدار جریان برای روشنایی عادی LED. معمولاً از درایو جریان ثابت استفاده میشود، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین میکند.
حداکثر جریان پالس (Pulse Current) Ifp جریان اوج قابل تحمل در مدت زمان کوتاه، برای تنظیم نور یا فلش. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به دقت کنترل شود، در غیر این صورت آسیب ناشی از گرمای بیش از حد رخ می‌دهد.
ولتاژ معکوس (Reverse Voltage) Vr حداکثر ولتاژ معکوس قابل تحمل توسط LED، که فراتر از آن ممکن است شکست الکتریکی رخ دهد. در مدار باید از اتصال معکوس یا شوک ولتاژ جلوگیری شود.
مقاومت حرارتی (Thermal Resistance) Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به نقطه لحیم‌کاری. هرچه این مقدار کمتر باشد، دفع حرارت بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیازمند طراحی خنک‌کننده قوی‌تر است، در غیر این صورت دمای اتصال افزایش می‌یابد.
تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD Immunity) V (HBM)، مانند 1000V مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، هرچه مقدار آن بالاتر باشد، آسیب‌پذیری در برابر الکتریسیته ساکن کمتر است. در فرآیند تولید باید اقدامات ضد الکتریسیته ساکن به‌ویژه برای LEDهای با حساسیت بالا رعایت شود.

سوم: مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاحات شاخص‌های کلیدی توضیح ساده و قابل فهم تأثیر
دمای اتصال (Junction Temperature) Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. به ازای هر کاهش 10 درجه سانتی‌گراد، عمر ممکن است دو برابر شود؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت شار نوری و تغییر رنگ می‌شود.
افت نور (Lumen Depreciation) L70 / L80 (ساعت) مدت زمان لازم برای کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه. تعریف مستقیم "عمر مفید" LED.
نرخ حفظ لومن (Lumen Maintenance) % (مانند 70%) درصد روشنایی باقیمانده پس از مدتی استفاده. نشان‌دهنده توانایی حفظ روشنایی پس از استفاده طولانی‌مدت.
تغییر رنگ (Color Shift) Δu′v′ یا بیضی‌های مک‌آدام میزان تغییر رنگ در طول استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
Thermal Aging کاهش عملکرد مواد تخریب مواد بسته‌بندی ناشی از دمای بالا در طولانی‌مدت. ممکن است منجر به کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

چهار: بسته‌بندی و مواد

اصطلاحات انواع رایج توضیح ساده و قابل فهم ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC, PPA, سرامیک مواد پوششی که از تراشه محافظت کرده و رابط‌های نوری و حرارتی را فراهم می‌کند. EMC مقاومت حرارتی خوب و هزینه کم دارد؛ سرامیک دارای اتلاف حرارتی عالی و طول عمر طولانی است.
ساختار تراشه نصب معمولی، نصب معکوس (Flip Chip) روش چیدمان الکترودهای تراشه. در روش Flip-Chip، خنک‌کاری بهتر و بازده نوری بالاتر است و برای توان‌های بالا مناسب می‌باشد.
پوشش فسفر. YAG، سیلیکات، نیترید روی تراشه آبی پوشش داده شده، بخشی به نور زرد/قرمز تبدیل شده و با هم مخلوط می‌شوند تا نور سفید تولید شود. فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر می‌گذارند.
طراحی لنز/اپتیک صفحه‌ای، میکرولنز، بازتاب کلی ساختار نوری سطح بسته‌بندی، توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه تابش و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

پنجم: کنترل کیفیت و درجه‌بندی

اصطلاحات محتوای درجه‌بندی توضیح ساده و قابل فهم هدف
دسته‌بندی شار نوری کد مانند 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس سطح روشنایی، هر گروه دارای حداقل/حداکثر مقدار لومن است. اطمینان از یکنواختی روشنایی در یک دسته محصول.
Voltage binning کدها مانند 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تسهیل تطابق منبع تغذیه درایو و افزایش بازدهی سیستم.
دسته‌بندی بر اساس تفکیک رنگ 5-step MacAdam ellipse گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگی، اطمینان از قرارگیری رنگ در محدوده‌ای بسیار کوچک. تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمگونی رنگ در داخل یک چراغ.
طبقه‌بندی دمای رنگ 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس دمای رنگ، هر گروه دارای محدوده مختصات مربوطه است. پاسخگویی به نیازهای دمای رنگ در صحنه‌های مختلف.

شش: آزمایش و گواهی‌نامه‌دهی

اصطلاحات استاندارد/آزمون توضیح ساده و قابل فهم معنا
LM-80 آزمایش حفظ لومن روشنایی مداوم در شرایط دمای ثابت و ثبت داده‌های کاهش روشنایی. برای محاسبه عمر LED (همراه با TM-21).
TM-21 استاندارد برون‌یابی عمر برآورد طول عمر در شرایط استفاده واقعی بر اساس داده‌های LM-80. ارائه پیش‌بینی علمی طول عمر.
استاندارد IESNA استاندارد انجمن مهندسی روشنایی شامل روش‌های آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی می‌شود. مبنای آزمون پذیرفته‌شده در صنعت.
RoHS / REACH گواهینامه‌ی محیط زیستی اطمینان از عدم وجود مواد مضر (مانند سرب، جیوه) در محصول. شرایط دسترسی برای ورود به بازارهای بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بهره‌وری انرژی گواهی کارایی انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. معمولاً در پروژه‌های خرید دولتی و یارانه‌ای برای افزایش رقابت‌پذیری بازار استفاده می‌شود.