مشخصات فنی LED سفید سری T3B مدل 3014 - ابعاد 3.0x1.4x0.8 میلی‌متر - ولتاژ 9.2 ولت - توان 0.3 وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

سری T3B یک دستگاه نصب سطحی (SMD) LED با پکیج 3014 (ابعاد 3.0x1.4x0.8 میلی‌متر) است. این مدل خاص، T3B003L(C,W)A، یک LED نور سفید با پیکربندی سه چیپ سری و توان نامی 0.3 وات می‌باشد. این محصول برای کاربردهای روشنایی عمومی طراحی شده که نیازمند قابلیت اطمینان بالا و عملکرد یکنواخت در ابعاد فشرده هستند.

1.1 ویژگی‌های اصلی

• پکیج:3014 (3.0x1.4 میلی‌متر)
• پیکربندی چیپ:سه چیپ متصل به صورت سری
• توان نامی:0.3 وات (در جریان مستقیم 30 میلی‌آمپر)
• رنگ:سفید، در انواع سفید گرم (L)، سفید خنثی (C) و سفید سرد (W) موجود است.
• ولتاژ مستقیم معمول (V_F): 9.2V
• زاویه دید (2θ_1/2):115 درجه

2. تحلیل پارامترهای فنی

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق (T_s=25°C)

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

• جریان مستقیم (I_F):40 میلی‌آمپر (پیوسته)
• جریان مستقیم پالسی (I_FP):120 میلی‌آمپر (عرض پالس ≤10ms، چرخه کاری ≤1/10)
• توان اتلافی (P_D):408 میلی‌وات
• دمای کاری (T_opr):40- تا 80+ درجه سلسیوس
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):40- تا 100+ درجه سلسیوس
• دمای اتصال (T_j):125 درجه سلسیوس
• دمای لحیم‌کاری (T_sld):لحیم‌کاری ریفلو در 230°C یا 260°C حداکثر به مدت 10 ثانیه.

2.2 مشخصات الکترو-نوری (T_s=25°C)

اینها پارامترهای کاری معمول تحت شرایط تست مشخص شده هستند.

• ولتاژ مستقیم (V_F):معمولاً 9.2V، حداکثر 10.8V (در I_F=30mA)
• ولتاژ معکوس (V_R):5V
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 μA
• شار نوری:به جداول دسته‌بندی در بخش 2.4 مراجعه کنید.
• طول موج غالب / دمای رنگ مرتبط (CCT):به جداول دسته‌بندی در بخش 2.3 مراجعه کنید.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

محصول برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی، در دسته‌های مختلف (بین) طبقه‌بندی می‌شود. قرارداد نامگذاری مدل مستقیماً این کدهای بین را دربر می‌گیرد.

3.1 قانون نامگذاری مدل

ساختار به این صورت است: T [کد شکل] [تعداد چیپ] [کد لنز] [کد داخلی] - [کد شار] [کد CCT]. برای مثال، T3B003L(C,W)A به صورت زیر رمزگشایی می‌شود: T (خط محصول)، 3B (پکیج 3014)، 3 (سه چیپ)، 00 (بدون لنز)، L (کد داخلی)، A (کد داخلی)، و کدهای نهایی برای شار نوری و دمای رنگ (C/W برای سفید خنثی/سرد).

3.2 دسته‌بندی دمای رنگ مرتبط (CCT)

سفارش استاندارد سری 3014 بر اساس بیضی‌های رنگ‌سنجی خاص (بیضی‌های مک‌آدام) برای کنترل تغییرات رنگ است.

تلورانس‌ها: تلورانس مجاز مختصات رنگ‌سنجی ±0.005 است.

3.3 دسته‌بندی شار نوری

شار به عنوان حداقل مقدار در 30mA مشخص شده است. شار واقعی ارسالی ممکن است بالاتر از حداقل سفارش داده شده باشد اما همیشه در ناحیه رنگ‌سنجی CCT سفارش داده شده باقی خواهد ماند.

تلورانس‌ها: تلورانس اندازه‌گیری شار نوری ±7% است. تلورانس مقدار تست CRI ±2 است.

3.4 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (V_F)

تلورانس‌ها: تلورانس اندازه‌گیری ولتاژ ±0.08V است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه کلیدی ضروری برای طراحی را ارائه می‌دهد.

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

این منحنی رابطه بین جریان عبوری از LED و افت ولتاژ دو سر آن را نشان می‌دهد. این رابطه غیرخطی و مشخصه یک دیود است. این منحنی برای طراحی مدار محدودکننده جریان (مانند درایور یا مقاومت) ضروری است تا اطمینان حاصل شود LED در جریان مورد نظر (مثلاً 30mA) کار می‌کند بدون اینکه از حداکثر مقادیر مجاز فراتر رود.

4.2 جریان مستقیم در مقابل شار نوری نسبی

این نمودار نشان می‌دهد که خروجی نور چگونه با جریان درایو تغییر می‌کند. معمولاً شار نوری با افزایش جریان زیاد می‌شود اما به صورت خطی نیست و بازده ممکن است در جریان‌های بالاتر به دلیل افزایش حرارت کاهش یابد. کار در جریان توصیه شده 30mA تعادل بهینه بین خروجی و طول عمر را تضمین می‌کند.

4.3 دمای اتصال در مقابل توزیع توان طیفی نسبی

این منحنی اثر دمای اتصال (T_j) بر خروجی طیفی LED را نشان می‌دهد. برای LEDهای سفید، افزایش دما اغلب باعث جابجایی در طیف و کاهش خروجی کلی نور (افت لومن) می‌شود. حفظ دمای اتصال پایین از طریق مدیریت حرارتی مناسب برای ثبات رنگ و پایداری خروجی نور در بلندمدت حیاتی است.

4.4 توزیع توان طیفی نسبی

این نمودار شدت نور ساطع شده در هر طول موج را نشان می‌دهد. برای LEDهای سفید تبدیل شده با فسفر (مانند این مدل)، معمولاً یک قله آبی از چیپ LED و یک باند انتشار زرد/قرمز گسترده‌تر از فسفر را نشان می‌دهد. شکل این منحنی شاخص بازتاب رنگ (CRI) و سایه دقیق سفید (مانند گرم، خنثی، سرد) را تعیین می‌کند.

4.5 الگوی تابش (زاویه دید)

نمودار قطبی ارائه شده، توزیع فضایی شدت نور را به تصویر می‌کشد. زاویه دید 115 درجه (2θ_1/2، زاویه‌ای که در آن شدت نصف مقدار پیک است) نشان‌دهنده یک الگوی انتشار گسترده و لامبرتی است که برای روشنایی عمومی ناحیه‌ای که نورپردازی گسترده مورد نیاز است مناسب می‌باشد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

LED دارای اندازه پکیج استاندارد 3014 است: 3.0mm (طول) x 1.4mm (عرض) x 0.8mm (ارتفاع). نقشه‌های ابعادی دقیق با تلورانس‌ها (مثلاً .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) برای طراحی جایگاه PCB ارائه شده است.

5.2 چیدمان پد و طراحی استنسیل

الگوهای پد لحیم توصیه شده و طراحی‌های روزنه استنسیل برای اطمینان از تشکیل اتصال لحیم قابل اعتماد در طول فرآیند لحیم‌کاری ریفلو ارائه شده است. رعایت این دستورالعمل‌ها برای تراز صحیح، اتصال الکتریکی و انتقال حرارت به PCB حیاتی است.

5.3 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً با یک شکاف، نقطه یا علامت سبز روی پکیج مشخص شده است. قطبیت صحیح باید در طول مونتاژ رعایت شود تا از بایاس معکوس که طبق حداکثر مقادیر مجاز مطلق به 5V محدود شده است، جلوگیری شود.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 حساسیت به رطوبت و پخت

پکیج LED 3014 مطابق با استاندارد IPC/JEDEC J-STD-020C به رطوبت حساس است. قرار گرفتن در معرض رطوبت محیط پس از باز کردن کیسه محافظ رطوبت می‌تواند در طول فرآیند ریفلو دمای بالا باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی شود (\"اثر پاپ کورن\").

• ذخیره‌سازی:کیسه‌های بازنشده را در دمای <30°C و رطوبت نسبی <30% ذخیره کنید. اگر این شرایط رعایت شده باشد و توسط کارت نشانگر رطوبت داخل کیسه تأیید شود، قبل از استفاده نیازی به پخت نیست.
• نیاز به پخت:LEDهایی که از بسته‌بندی مهر و موم شده اصلی خارج شده و در معرض شرایط محیطی قرار گرفته‌اند بدون اینکه لحیم شده باشند، باید پخت شوند.
• روش پخت:به مدت 24 ساعت در دمای 60°C روی قرقره اصلی پخت کنید. از 60°C تجاوز نکنید. پس از پخت، ظرف یک ساعت لحیم کنید یا در کابینت خشک (<20% RH) ذخیره نمایید.
• پس از ریفلو:LEDهایی که قبلاً تحت فرآیند لحیم‌کاری ریفلو قرار گرفته‌اند نیازی به پخت مجدد ندارند.

6.2 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

حداکثر دمای مجاز لحیم‌کاری 230°C یا 260°C به مدت 10 ثانیه است. باید از یک پروفیل ریفلو استاندارد بدون سرب با دمای پیک در این محدوده و نرخ‌های کنترل شده افزایش/کاهش دما استفاده شود تا تنش حرارتی روی پکیج LED و اتصالات لحیم به حداقل برسد.

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدیریت حرارتی

با حداکثر دمای اتصال 125°C و توان اتلافی تا 408mW، هیت سینک مؤثر حیاتی است. مسیر حرارتی اصلی LED از طریق پدهای لحیم به PCB است. از PCB با وایاهای حرارتی کافی و در صورت لزوم، یک هیت سینک خارجی استفاده کنید تا T_jرا تا حد ممکن پایین نگه دارید. دمای اتصال بالا باعث تسریع افت لومن و می‌تواند دمای رنگ را جابجا کند._jرا تا حد ممکن پایین نگه دارید. دمای اتصال بالا باعث تسریع افت لومن و می‌تواند دمای رنگ را جابجا کند.

7.2 درایو جریان

LED را در جریان پیوسته توصیه شده 30mA یا کمتر به کار ببرید. یک درایور جریان ثابت نسبت به منبع ولتاژ ثابت با یک مقاومت سری برای پایداری و بازده بهتر ترجیح داده می‌شود، به ویژه زمانی که از چندین LED استفاده می‌شود یا ولتاژ ورودی متغیر است. ولتاژ مستقیم بالا (~9.2V) به این معنی است که اتصال سری چندین LED ممکن است نیازمند توپولوژی مبدل بوست باشد.

7.3 طراحی نوری

زاویه دید گسترده 115 درجه آن را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی یکنواخت و گسترده بدون اپتیک ثانویه دارند مناسب می‌سازد. برای نورپردازی جهت‌دار، می‌توان از رفلکتورها یا لنزهای خارجی استفاده کرد. عدم وجود لنز اولیه (کد \"00\") در این مدل انعطاف‌پذیری طراحی برای افزودن المان‌های نوری سفارشی را فراهم می‌کند.

8. سناریوهای کاربردی معمول

• نور پس‌زمینه:واحدهای نور پس‌زمینه لبه‌ای یا مستقیم برای نمایشگرهای LCD، تابلوها و پنل‌های کنترل.
• روشنایی عمومی:لامپ‌های LED، لوله‌ها و چراغ‌های پنلی که در آن‌ها چندین LED برای ایجاد نورپردازی ناحیه‌ای آرایه می‌شوند.
• نورپردازی تزئینی:نوارهای نوری، نورپردازی خطوط و نورپردازی تأکیدی.
• شاخص‌های صنعتی:شاخص‌های وضعیت روی ماشین‌آلات و تجهیزاتی که نیازمند روشنایی بالا و قابلیت اطمینان هستند.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

9.1 چرا ولتاژ مستقیم اینقدر بالا است (~9.2V)?

این LED شامل سه چیپ نیمه‌هادی است که به صورت سری داخل پکیج به هم متصل شده‌اند. ولتاژهای مستقیم هر چیپ با هم جمع می‌شوند و در نتیجه V_Fکل بالاتری حاصل می‌شود. این امکان را فراهم می‌کند که LED به طور کارآمد از منابع ولتاژ بالاتر درایو شود و می‌تواند طراحی درایور را هنگامی که چندین LED به صورت یک رشته بلند سری می‌شوند ساده کند.

9.2 آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 12V درایو کنم?

اتصال مستقیم به منبع 12V توصیه نمی‌شود زیرا باعث جریان بیش از حد و تخریب LED می‌شود. شما باید از یک مکانیزم محدودکننده جریان استفاده کنید. ساده‌ترین روش استفاده از یک مقاومت سری است: R = (V_منبع- V_F) / I_F. برای یک منبع 12V و جریان هدف 30mA: R ≈ (12V - 9.2V) / 0.03A ≈ 93 اهم. یک درایور جریان ثابت راه‌حل پایدارتر و کارآمدتری است.

9.3 فرآیند پخت رطوبتی چقدر حیاتی است?

برای قابلیت اطمینان بسیار حیاتی است. اگر دستگاه‌های حساس به رطوبت قبل از ریفلو به درستی پخت نشوند، تبخیر سریع رطوبت جذب شده در طول لحیم‌کاری می‌تواند باعث آسیب داخلی پکیج شود که منجر به خرابی فوری یا کاهش قابلیت اطمینان بلندمدت می‌شود. همیشه کارت نشانگر رطوبت را بررسی کنید و در صورت فراتر رفتن از سطح \"هشدار رطوبت\" دستورالعمل‌های پخت را دنبال کنید.

9.4 کد دسته‌بندی شار نوری (مانند D8, E1) چه چیزی را تضمین می‌کند?

کد دسته‌بندی شار، یکحداقلخروجی شار نوری را هنگامی که در 30mA و 25°C اندازه‌گیری می‌شود تضمین می‌کند. شار واقعی واحدهای ارسالی در این حداقل مقدار یا بالاتر از آن خواهد بود اما از حداکثر مقدار فهرست شده برای آن دسته تجاوز نخواهد کرد. LED همیشه مطابق با ناحیه رنگ‌سنجی (رنگ) سفارش داده شده خواهد بود.

10. مقایسه فنی و روندها

10.1 مقایسه با پکیج‌های مشابه

در مقایسه با پکیج قدیمی 3528، پکیج 3014 ارتفاع کمتری (0.8mm در مقابل ~1.9mm) ارائه می‌دهد و اغلب به دلیل مساحت پد حرارتی بزرگتر نسبت به اندازه‌اش، عملکرد حرارتی بهتری دارد. این پکیج معمولاً جانشین پکیج 3528 در کاربردهای نور پس‌زمینه و روشنایی عمومی است که نیازمند طراحی‌های باریک‌تر هستند.

10.2 روندهای صنعت

روند در LEDهای SMD به سمت بازده نوری بالاتر (لومن بر وات)، بهبود یکنواختی رنگ (دسته‌بندی دقیق‌تر) و افزایش قابلیت اطمینان ادامه دارد. پکیج‌های چند چیپی مانند این سری T3B امکان خروجی نور بالاتر از یک قطعه واحد را فراهم می‌کنند که طراحی نوری و مونتاژ را در مقایسه با استفاده از چندین LED تک چیپی ساده می‌کند. همچنین تمرکز بر بهبود سطوح مقاومت در برابر رطوبت (MSL) برای ساده‌سازی فرآیند در تولید وجود دارد.