دیتاشیت LED زرد SMD3528 - ابعاد 3.5x2.8 میلی‌متر - ولتاژ 2.2 ولت - توان 0.144 وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LED زرد SMD3528 یک دستگاه نصب سطحی است که برای کاربردهای روشنایی عمومی، نور پس‌زمینه و نشانگر طراحی شده است. این LED تک‌تراشه با ابعاد فشرده و زاویه دید گسترده 120 درجه، برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی یکنواخت دارند مناسب است. مزیت اصلی این قطعه در سیستم باینینگ استاندارد آن است که خروجی رنگ و شار نوری ثابتی را در بین دسته‌های تولید تضمین می‌کند، امری حیاتی برای کاربردهایی که نیاز به یکنواختی رنگ دارند.

بازار هدف شامل الکترونیک مصرفی، نورپردازی داخلی خودرو، تابلوها و تجهیزات روشنایی تزئینی است که در آن‌ها روشنایی زرد کم‌مصرف و قابل اطمینان مورد نیاز است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این دستگاه برای کار در حداکثر شرایط زیر، در دمای نقطه لحیم‌کاری (T_s) برابر 25 درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده است. تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

• جریان مستقیم (I_F):30 میلی‌آمپر (مداوم)
• جریان پالس مستقیم (I_FP):40 میلی‌آمپر (عرض پالس ≤10 میلی‌ثانیه، چرخه کاری ≤1/10)
• توان تلف شده (P_D):144 میلی‌وات
• دمای کارکرد (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 80+ درجه سانتی‌گراد
• دمای انبارداری (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 80+ درجه سانتی‌گراد
• دمای اتصال (T_j):125 درجه سانتی‌گراد
• دمای لحیم‌کاری (T_sld):230 درجه سانتی‌گراد یا 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه (لحیم‌کاری ریفلو)

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

عملکرد معمول در T_s=25°C و I_F=20mA اندازه‌گیری می‌شود، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• ولتاژ مستقیم (V_F):معمول 2.2 ولت، حداکثر 2.6 ولت
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• طول موج غالب (λ_d):590 نانومتر
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر (در V_R=5V)
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه

3. توضیح سیستم باینینگ

یک سیستم باینینگ جامع، LEDها را بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد دسته‌بندی می‌کند تا یکنواختی را تضمین کند. تلرانس اندازه‌گیری شار نوری ±7% و برای اندازه‌گیری ولتاژ ±0.08 ولت است.

3.1 باینینگ شار نوری

شار نوری در I_F=20mA اندازه‌گیری می‌شود. کد باین، حداقل و خروجی معمول را تعریف می‌کند.

• A2:حداقل 0.5 لومن، معمول 1.0 لومن
• A3:حداقل 1.0 لومن، معمول 1.5 لومن
• B1:حداقل 1.5 لومن، معمول 2.0 لومن
• B2:حداقل 2.0 لومن، معمول 2.5 لومن
• B3:حداقل 2.5 لومن، معمول 3.0 لومن

3.2 باینینگ طول موج

طول موج غالب برای کنترل سایه دقیق رنگ زرد دسته‌بندی می‌شود.

• Y1:585 نانومتر تا 588 نانومتر
• Y2:588 نانومتر تا 591 نانومتر
• Y3:591 نانومتر تا 594 نانومتر

3.3 باینینگ ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم برای کمک به طراحی مدار برای تنظیم جریان دسته‌بندی می‌شود.

• C:1.8 ولت تا 2.0 ولت
• D:2.0 ولت تا 2.2 ولت
• E:2.2 ولت تا 2.4 ولت
• F:2.4 ولت تا 2.6 ولت

3.4 رمزگشایی نامگذاری محصول

شماره مدل از ساختار خاصی پیروی می‌کند:T3200SYA. بر اساس قوانین نامگذاری ارائه شده، این می‌تواند به عنوان محصولی با کد داخلی خاص، باین شار نوری، کد رنگ (Y برای زرد)، تعداد تراشه (S برای تراشه تک کم‌توان)، کد لنز (00 برای بدون لنز) و کد پکیج (32 برای 3528) تفسیر شود.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه است که برای درک رفتار LED تحت شرایط عملیاتی مختلف حیاتی هستند.

4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این منحنی رابطه نمایی بین ولتاژ مستقیم اعمال شده و جریان حاصل را نشان می‌دهد. برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان یا مدار درایور مناسب برای اطمینان از عملکرد LED در محدوده جریان مشخص شده و جلوگیری از فرار حرارتی ضروری است.

4.2 جریان مستقیم در مقابل شار نوری نسبی

این نمودار نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد. معمولاً یک رابطه تقریباً خطی در محدوده عملیاتی توصیه شده نشان می‌دهد و پس از آن در جریان‌های بالاتر به دلیل افت بازده و افزایش دمای اتصال، به یک فلات یا کاهش می‌رسد. عملکرد فراتر از ناحیه خطی ناکارآمد است و تخریب را تسریع می‌کند.

4.3 دمای اتصال در مقابل توان طیفی نسبی

این منحنی پایداری حرارتی خروجی رنگ LED را نشان می‌دهد. برای این LED زرد AlInGaP، انرژی طیفی نسبی در محدوده دمای اتصال از 25 درجه سانتی‌گراد تا 125 درجه سانتی‌گراد هنگام راه‌اندازی با 20 میلی‌آمپر، بالای 90% باقی می‌ماند. این نشان‌دهنده پایداری رنگ خوب در محدوده دمای عملیاتی آن است که برای کاربردهایی که نیاز به رنگ ثابت دارند حیاتی است.

4.4 توزیع توان طیفی

منحنی طیفی یک قله باریک را نشان می‌دهد که حول طول موج غالب (590 نانومتر) متمرکز شده است، که مشخصه LEDهای تک‌رنگ است. عرض کامل در نصف بیشینه (FWHM) این قله، خلوص رنگ را تعیین می‌کند. FWHM باریک‌تر نشان‌دهنده رنگ زرد اشباع‌شده‌تر و خالص‌تر است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد فیزیکی و نقشه کلی

LED مطابق با ابعاد استاندارد پکیج SMD 3528 است: تقریباً 3.5 میلی‌متر طول، 2.8 میلی‌متر عرض و ارتفاع معمولی. نقشه‌های مکانیکی دقیق با تلرانس‌ها (مثلاً .X: ±0.10mm، .XX: ±0.05mm) برای طراحی جای پایه PCB ارائه شده است.

5.2 الگوی پایه PCB و استنسیل پیشنهادی

یک طرح پایه لحیم و طراحی روزنه استنسیل پیشنهادی ارائه شده است تا از تشکیل صحیح اتصال لحیم در طول لحیم‌کاری ریفلو اطمینان حاصل شود. رعایت این دستورالعمل‌ها از پدیده "تومب‌ستونینگ"، ناهمترازی و لحیم ناکافی جلوگیری می‌کند.

5.3 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً با یک نقطه سبز روی بالای پکیج LED یا یک شکاف/پخ در یک طرف بدنه پکیج مشخص می‌شود. قطبیت صحیح باید در طول مونتاژ رعایت شود.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پارامترهای لحیم‌کاری ریفلو

این LED با فرآیندهای استاندارد ریفلو مادون قرمز یا جابجایی سازگار است. حداکثر دمای بدنه در طول لحیم‌کاری نباید از 230 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه یا 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه تجاوز کند. باید از پروفیل ریفلو استاندارد با مناطق پیش‌گرم، خیس‌اندن، ریفلو و خنک‌کننده استفاده شود و اطمینان حاصل شود که دمای اوج و زمان بالای نقطه ذوب کنترل می‌شود.

6.2 احتیاط‌های نگهداری و انبارداری

• در یک محیط خشک و ضد استاتیک در محدوده دمای مشخص شده (40- درجه سانتی‌گراد تا 80+ درجه سانتی‌گراد) نگهداری شود.
• در صورت رعایت شرایط نگهداری توصیه شده، ظرف 12 ماه از تاریخ تولید استفاده شود تا قابلیت لحیم‌کاری حفظ شود.
• از اعمال تنش مکانیکی روی لنز و اتصالات سیمی خودداری شود.
• در صورت لزوم با الکل ایزوپروپیل تمیز شود؛ از استفاده از تمیزکاری اولتراسونیک خودداری شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

محصول بر روی نوار حامل برجسته‌دار پیچیده شده روی قرقره عرضه می‌شود. ابعاد کلیدی جیب‌های نوار حامل برای اطمینان از سازگاری با تجهیزات استاندارد برداشت و قراردادن SMD مشخص شده است. استحکام جداسازی نوار پوشش به عنوان 0.1N تا 0.7N هنگام جداسازی در زاویه 10 درجه تعریف شده است.

7.2 انتخاب مدل سفارش

شماره قطعات قابل سفارش خاص با ترکیب مدل پایه با کدهای باین مورد نظر برای شار نوری، طول موج و ولتاژ مستقیم (مثلاً T3200SYA-A2-Y2-D) به دست می‌آیند. برای انتخاب ترکیبی که الزامات کاربرد برای روشنایی، رنگ و مشخصات الکتریکی را برآورده می‌کند، به جداول کامل باینینگ مراجعه کنید.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 مدارهای کاربردی متداول

رایج‌ترین روش راه‌اندازی، یک منبع جریان ثابت یا یک مقاومت سری ساده با منبع تغذیه DC است. مقدار مقاومت به صورت R = (V_supply- V_F) / I_F محاسبه می‌شود. برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی پایدار دارند یا در محدوده دمایی وسیعی کار می‌کنند، استفاده از یک درایور جریان ثابت برای جبران ضریب دمای منفی V_F.

8.2 ملاحظات مدیریت حرارتی

اگرچه توان تلف شده کم است، مدیریت حرارتی مؤثر روی PCB هنوز برای قابلیت اطمینان بلندمدت مهم است. اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس به پد حرارتی (در صورت وجود) یا پایه‌های کاتد/آند متصل است تا گرما را از اتصال LED دور کند. کار در جریان نامی حداکثر یا نزدیک به آن، گرمای بیشتری تولید می‌کند و نیاز به طراحی حرارتی دقیق‌تری دارد.

8.3 طراحی برای ساخت (DFM)

الگوی پایه و طراحی استنسیل توصیه شده را دنبال کنید. فاصله مناسب بین LEDها و سایر قطعات را حفظ کنید تا از سایه‌اندازی یا تداخل نوری جلوگیری شود. هنگام طراحی راهنماهای نور یا پخش‌کننده‌ها برای دستیابی به الگوی روشنایی مطلوب، زاویه دید 120 درجه را در نظر بگیرید.

9. استانداردهای قابلیت اطمینان و کیفیت

9.1 ماتریس تست قابلیت اطمینان

محصول تحت یک سری تست‌های سختگیرانه قابلیت اطمینان بر اساس استانداردهای JEDEC و MIL قرار می‌گیرد تا عملکرد بلندمدت آن تضمین شود. تست‌های کلیدی شامل موارد زیر است:

• عمر عملیاتی دمای بالا/پایین (HTOL/LTOL):1008 ساعت در 85 درجه سانتی‌گراد/40- درجه سانتی‌گراد در حداکثر جریان.
• عمر عملیاتی دمای بالا و رطوبت بالا (HTHH):1008 ساعت در 60 درجه سانتی‌گراد/90% رطوبت نسبی در حداکثر جریان.
• تست بایاس دما و رطوبت (THB):20 چرخه بین 20- درجه سانتی‌گراد و 60 درجه سانتی‌گراد با رطوبت نسبی 60%.
• شوک حرارتی:100 چرخه بین 40- درجه سانتی‌گراد و 125 درجه سانتی‌گراد.

9.2 معیارهای خرابی

یک تست در صورت مشاهده هر یک از موارد زیر در هر نمونه، خرابی در نظر گرفته می‌شود:

• تغییر ولتاژ مستقیم > 200 میلی‌ولت.
• تخریب شار نوری > 25% (برای این LED زرد AlInGaP).
• جریان نشتی مستقیم یا معکوس > 10 میکروآمپر.
• خرابی فاجعه‌بار (اتصال باز یا اتصال کوتاه).

10. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای بدون باینینگ یا با مشخصات عمومی، مزیت کلیدی این محصول عملکرد تضمین شده آن در باین‌های تنگ برای شار نوری، رنگ و ولتاژ است. این امر نیاز به مرتب‌سازی و تطبیق گسترده توسط کاربر نهایی در کاربردهایی که نیاز به یکنواختی دارند، مانند آرایه‌های چند LED یا واحدهای نور پس‌زمینه را از بین می‌برد. زاویه دید 120 درجه گسترده‌تر از برخی پیشنهادات رقبا است و انتشار نور پراکنده بیشتری را فراهم می‌کند که برای نورپردازی پنل مناسب است.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

11.1 تفاوت بین باین‌های شار نوری A2 و B3 چیست؟

باین A2 حداقل خروجی 0.5 لومن (معمول 1.0 لومن) را تضمین می‌کند، در حالی که باین B3 حداقل 2.5 لومن (معمول 3.0 لومن) را تضمین می‌کند. LEDهای B3 تقریباً 2.5 تا 3 برابر روشن‌تر از LEDهای A2 در همان جریان راه‌اندازی 20 میلی‌آمپر هستند. باین را بر اساس روشنایی مورد نیاز برای کاربرد خود انتخاب کنید.

11.2 آیا می‌توانم این LED را به طور مداوم با جریان 30 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟

بله، 30 میلی‌آمپر حداکثر جریان مستقیم مداوم مجاز است. با این حال، کار در حداکثر مقدار مطلق، گرمای بیشتری تولید می‌کند و ممکن است عمر بلندمدت را کاهش دهد. برای قابلیت اطمینان بهینه، توصیه می‌شود در جریان راه‌اندازی معمول 20 میلی‌آمپر یا کمتر کار کند، یا در صورت نیاز به کار با 30 میلی‌آمپر، مدیریت حرارتی قوی پیاده‌سازی شود.

11.3 چگونه کد باین طول موج Y2 را تفسیر کنم؟

کد باین Y2 به این معنی است که طول موج غالب LED بین 588 نانومتر و 591 نانومتر است. این نشان‌دهنده یک سایه خاص و کنترل‌شده از رنگ زرد است. اگر کاربرد شما نیاز به یک رنگ زرد بسیار خاص دارد (مثلاً مطابقت با رنگ سازمانی)، باید باین طول موج مربوطه را مشخص کنید.

11.4 آیا درایور جریان ثابت ضروری است؟

برای یک نشانگر ساده، اغلب یک مقاومت سری با منبع تغذیه ولتاژ پایدار کافی است. برای کاربردهای روشنایی که روشنایی ثابت در آن حیاتی است، یا جایی که دمای محیط به طور قابل توجهی تغییر می‌کند، استفاده از یک درایور جریان ثابت بسیار توصیه می‌شود. این درایور تغییر ولتاژ مستقیم LED با دما را جبران می‌کند و خروجی نور پایدار را تضمین می‌کند.

12. مثال‌های کاربردی عملی

12.1 نورپردازی فضای داخلی خودرو

یک آرایه از این LEDهای زرد، که همگی از باین‌های شار نوری یکسان (مثلاً B2) و طول موج یکسان (مثلاً Y2) انتخاب شده‌اند، می‌تواند برای ایجاد نورپردازی محیطی یکنواخت در کف‌پا یا داشبورد خودرو استفاده شود. زاویه دید گسترده به ترکیب نور از منابع مجزا کمک می‌کند. یک درایور جریان ثابت قابل تنظیم با PWM امکان تنظیم روشنایی را فراهم می‌کند.

12.2 پنل نشانگر وضعیت

در یک پنل کنترل صنعتی، چندین LED زرد می‌توانند به عنوان نشانگرهای "هشدار" یا "توجه" عمل کنند. استفاده از LEDها از یک باین ولتاژ یکسان (مثلاً D) اطمینان می‌دهد که هنگام راه‌اندازی از یک شبکه مقاومت محدودکننده جریان مشترک، هر LED روشنایی بسیار مشابهی خواهد داشت و ظاهری حرفه‌ای و یکنواخت ایجاد می‌کند.

13. معرفی اصول فناوری

این LED زرد بر اساس فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال تراشه نیمه‌هادی بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. انرژی گاف نواری خاص سیستم ماده AlInGaP طول موج نور ساطع شده را تعیین می‌کند که در این مورد در طیف زرد (~590 نانومتر) است. نور از تراشه ساطع می‌شود، در یک لنز سیلیکونی یا اپوکسی کپسوله می‌شود که همچنین حفاظت محیطی را فراهم می‌کند و زاویه دید را تعیین می‌کند.

14. روندها و تحولات صنعت

بازار LED SMD همچنان به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، بهبود شاخص نمود رنگ و تلرانس‌های باینینگ تنگ‌تر حرکت می‌کند. در حالی که پکیج 3528 یک فاکتور فرم بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده است، روند کلی به سمت پکیج‌های کوچک‌تر (مثلاً 2020، 1515) برای کاربردهای با چگالی بالا و پکیج‌های میان‌توان (مثلاً 3030، 5050) برای خروجی شار نوری بالاتر است. فناوری زیربنایی AlInGaP برای LEDهای زرد و قرمز نیز برای بازدهی بالاتر و عملکرد بهتر در دمای بالا بهینه‌سازی می‌شود. علاوه بر این، باینینگ هوشمند و ردیابی دیجیتال برای اطمینان از ثبات زنجیره تأمین برای کاربردهای روشنایی سطح بالا رایج‌تر می‌شوند.