دیتاشیت فنی LED سفید سری T3B با پکیج 3014 و تراشه دوگانه 0.4 وات - ابعاد 3.0x1.4x0.8 میلی‌متر - ولتاژ 6.3 ولت - توان 0.4 وات

1. مرور کلی محصول

سری T3B خانواده‌ای از LEDهای سفید با نصب سطحی و بازدهی بالا است که در پکیج فشرده 3014 قرار گرفته‌اند. این سری از پیکربندی دو تراشه متصل به صورت سری استفاده می‌کند که امکان کار در ولتاژ مستقیم بالاتر را فراهم کرده و در عین حال خروجی نوری قابل اطمینانی ارائه می‌دهد. این LEDها که برای کاربردهای روشنایی عمومی، نور پس‌زمینه و نشانگر طراحی شده‌اند، تعادلی بین عملکرد و مقرون‌به‌صرفه بودن را در ابعاد کوچک ارائه می‌کنند.

مزیت اصلی این سری در طراحی دو تراشه‌ای سری آن نهفته است. این پیکربندی در مقایسه با راه‌حل‌های تک تراشه‌ای در سطوح توان مشابه، توزیع جریان و مدیریت حرارتی بهتری فراهم می‌کند. پکیج 3014 (3.0x1.4x0.8 میلی‌متر) یک استاندارد صنعتی محبوب است که سازگاری با چیدمان‌های PCB موجود و تجهیزات مونتاژ Pick-and-Place را تضمین می‌کند.

2. پارامترها و مشخصات فنی

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق (دمای پایه_s=25°C)

پارامترهای زیر محدوده‌هایی 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):80 میلی‌آمپر (DC)
• جریان پالسی مستقیم (I_FP):120 میلی‌آمپر (عرض پالس ≤10ms، چرخه کاری ≤1/10)
• توان تلف شده (P_D):544 میلی‌وات
• دمای کاری (T_opr):40- درجه تا +80 درجه سانتی‌گراد
• دمای نگهداری (T_stg):40- درجه تا +80 درجه سانتی‌گراد
• دمای اتصال (T_j):125 درجه سانتی‌گراد
• دمای لحیم‌کاری (T_sld):230°C یا 260°C به مدت 10 ثانیه (لحیم‌کاری ریفلو)

2.2 مشخصات الکترو-نوری (دمای پایه_s=25°C)

اینها پارامترهای عملکردی معمول اندازه‌گیری شده تحت شرایط آزمایش استاندارد هستند.

• ولتاژ مستقیم (V_F):6.3 ولت (معمولی)، 6.8 ولت (حداکثر) در جریان I_F= 60 میلی‌آمپر
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• جریان معکوس (I_R):10 میکروآمپر (حداکثر) در ولتاژ V_R= 5 ولت
• زاویه دید (2θ_1/2):125 درجه (معمولی)

3. سیستم دسته‌بندی و سفارش

3.1 نام‌گذاری محصول

شماره قطعه از یک کد ساختاریافته پیروی می‌کند:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. این کد ویژگی‌های کلیدی را تعریف می‌کند:

• کد پکیج/شکل:'3B' نشان‌دهنده پکیج 3014 است.
• کد تعداد تراشه:'2' نشان‌دهنده پیکربندی دو تراشه‌ای است.
• کد اپتیک:'00' نشان‌دهنده عدم وجود لنز اولیه است.
• کد رنگ:'L' برای سفید گرم (<3700K)، 'C' برای سفید خنثی (5000-3700K)، 'W' برای سفید سرد (>5000K). کدهای دیگری برای LEDهای رنگی (قرمز، زرد، آبی، سبز و ...) وجود دارد.
• کد داخلی و کد شار نوری:توسط سازنده برای گریدهای عملکردی خاص تعریف شده است.

3.2 دسته‌بندی دمای رنگ مرتبط (CCT)

LEDهای سفید بر اساس گروه‌های استاندارد CCT که توسط مختصات رنگ‌سنجی آنها در نمودار CIE 1931 تعریف شده‌اند، دسته‌بندی می‌شوند. هر دسته توسط یک بیضی روی این نمودار مشخص می‌شود.

• 27M5:2725K ±145K
• 30M5:3045K ±175K
• 40M5:3985K ±275K
• 50M5:5028K ±283K
• 57M7:5665K ±355K
• 65M7:6530K ±510K

توجه: سفارش‌ها حداقل شار نوری و دسته CCT دقیق (بیضی) را مشخص می‌کنند. محموله‌ها مطابق با محدودیت‌های رنگ‌سنجی دسته سفارش داده شده ارسال می‌شوند.

3.3 دسته‌بندی شار نوری

حداقل مقادیر شار نوری برای محدوده‌های مختلف CCT در جریان آزمایش 60 میلی‌آمپر مشخص شده است. شاخص بازآفرینی رنگ (CRI) معمولی ≥70 است.

• سفید گرم (3700-2700K):حداقل 35 لومن
• سفید خنثی (5000-3700K):حداقل 38 لومن
• سفید سرد (7000-5000K):حداقل 38 لومن

تلرانس‌ها: شار نوری ±7%، ولتاژ V_F±0.08V، CRI ±2، مختصات رنگ‌سنجی ±0.005.

4. منحنی‌ها و ویژگی‌های عملکرد

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

مشخصه I-V به طور معمول مربوط به اتصال سری دو تراشه LED است. ولتاژ مستقیم تقریباً دو برابر LED تک تراشه‌ای 3014 است. منحنی یک رابطه نمایی را نشان می‌دهد، با ولتاژ روشن شدن حدود 5.5 ولت و یک منطقه نسبتاً خطی بالای 6 ولت در جریان‌های کاری استاندارد.

4.2 جریان مستقیم در مقابل شار نوری نسبی

خروجی نوری با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد، اما در جریان‌های بالاتر به دلیل افزایش دمای اتصال و افت بازده، رابطه زیرخطی از خود نشان می‌دهد. کار در جریان توصیه شده 60 میلی‌آمپر، تعادل بهینه‌ای بین خروجی و طول عمر فراهم می‌کند.

4.3 توزیع طیفی توان

منحنی‌های طیفی با CCT تغییر می‌کنند. LEDهای سفید گرم یک قله پهن‌تر و مشخص‌تر در ناحیه زرد-قرمز (حدود 650-600 نانومتر) دارند. LEDهای سفید سرد یک قله آبی قوی‌تر (حدود 450 نانومتر) از LED پمپ و یک طیف زرد تبدیل‌شده توسط فسفر پهن‌تر دارند. انرژی طیفی نسبی با دمای اتصال جابجا می‌شود.

4.4 دمای اتصال در مقابل شار نوری نسبی

خروجی نوری با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. این اثر کاهش حرارتی برای مدیریت حرارتی در طراحی کاربرد، به منظور حفظ روشنایی و نقطه رنگ ثابت، حیاتی است.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

پکیج 3014 دارای ابعاد اسمی 3.0 میلی‌متر (طول) در 1.4 میلی‌متر (عرض) در 0.8 میلی‌متر (ارتفاع) است. تلرانس‌ها برای ابعاد .X به صورت ±0.10 میلی‌متر و برای ابعاد .XX به صورت ±0.05 میلی‌متر مشخص شده‌اند.

5.2 الگوی پد و طراحی استنسیل

الگوی PCB توصیه شده برای اطمینان از لحیم‌کاری صحیح و پایداری مکانیکی ارائه شده است. پدهای آند و کاتد در پایین قطعه قرار دارند. طراحی دریچه استنسیل خمیر لحیم متناظر برای دستیابی به حجم لحیم صحیح و تشکیل اتصال مناسب در حین ریفلو توصیه می‌شود.

شناسایی قطبیت:پکیج معمولاً دارای یک علامت یا گوشه پخ‌خورده برای نشان دادن سمت کاتد است. برای شناسایی دقیق به نقشه مکانیکی تفصیلی مراجعه کنید.

6. راهنمای مونتاژ، جابجایی و نگهداری

6.1 حساسیت به رطوبت و عملیات پخت

پکیج LED 3014 به رطوبت حساس است (طبقه‌بندی MSL مطابق استاندارد IPC/JEDEC J-STD-020C).

• نگهداری:کیسه‌های بازنشده را در دمای <30°C و رطوبت نسبی <85% نگهداری کنید. پس از باز کردن، در دمای <30°C و رطوبت نسبی <60%، ترجیحاً در یک ظرف دربسته با ماده جاذب رطوبت یا کابینت نیتروژن نگهداری کنید.زمان مجاز در محیط کارخانه:در شرایط محیطی کارخانه (<30°C/60% RH) ظرف 12 ساعت پس از باز کردن کیسه محافظ رطوبت استفاده کنید.
• نیاز به پخت:اگر کارت نشانگر رطوبت قرارگیری در معرض رطوبت را نشان دهد یا اگر قطعات بیش از زمان مجاز در محیط کارخانه در معرض رطوبت قرار گرفته باشند، پخت الزامی است.
• روش پخت:به مدت 24 ساعت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد پخت کنید. قطعات را می‌توان روی قرقره اصلی خود پخت کرد. از 60 درجه سانتی‌گراد تجاوز نکنید. ظرف 1 ساعت پس از پخت استفاده کنید یا به انبار خشک بازگردانید.

6.2 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

این LEDها با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب (Pb-free) سازگار هستند.

• دمای اوج:230°C یا 260°C.
• زمان بالای دمای مایع (TAL):حداکثر 10 ثانیه در دمای اوج مشخص شده.
• از یک شیب دمای کنترل‌شده پیروی کنید تا از شوک حرارتی جلوگیری شود.

7. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 درایو الکتریکی

به دلیل طراحی دو تراشه‌ای سری، ولتاژ مستقیم تقریباً 6.3 ولت است. استفاده از یک درایو جریان ثابت به شدت توصیه می‌شود تا خروجی نور پایدار و عمر طولانی تضمین شود. درایو باید برای نیاز ولتاژ بالاتر درجه‌بندی شده باشد. کار در جریان معمولی 60 میلی‌آمپر، شار نوری مشخص شده را فراهم می‌کند. برای کاربردهای با دمای محیط بالا، کاهش جریان توصیه می‌شود.

7.2 مدیریت حرارتی

هدایت حرارتی موثر بسیار مهم است. مسیر حرارتی پکیج 3014 عمدتاً از طریق پدهای لحیم به PCB است. از یک PCB با وایاهای حرارتی کافی و مساحت مسی متصل به پدهای کاتد/آند برای دفع حرارت استفاده کنید. حفظ دمای اتصال پایین، شار نوری، پایداری رنگ و طول عمر دستگاه را حفظ می‌کند.

7.3 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید وسیع 125 درجه‌ای، این LEDها را برای کاربردهای نیازمند روشنایی گسترده، مانند پنل‌های نور پس‌زمینه یا روشنایی محیطی عمومی مناسب می‌سازد. برای نورپردازی جهت‌دار می‌توان از اپتیک ثانویه (لنزها، رفلکتورها) استفاده کرد.

8. کاربردهای متداول

• ماژول‌های روشنایی LED:برای جایگزینی لامپ‌ها، چراغ‌های توکار و پنل‌های نوری.
• نور پس‌زمینه:نور لبه تلویزیون‌های LCD، نور پس‌زمینه مانیتورها و تابلوهای تبلیغاتی.
• نورپردازی تزئینی:نوارهای نوری، ریسمان‌های نوری.
• روشنایی نشانگر عمومی:در جاهایی که روشنایی بالا و اندازه کوچک مورد نیاز است.

9. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: چرا ولتاژ مستقیم حدود 6.3 ولت است و نه حدود 3.2 ولت مانند سایر LEDهای سفید؟

ج: این سری خاص T3B از دو تراشه LED متصل به صورت سری در داخل پکیج استفاده می‌کند. ولتاژهای مستقیم دو تراشه با هم جمع می‌شوند.

س: مزیت طراحی دو تراشه‌ای چیست؟

ج: در یک چگالی جریان معین، در مقایسه با یک تراشه بزرگتر تک‌تکه در توان کل یکسان، می‌تواند توزیع جریان و عملکرد حرارتی بهتری ارائه دهد. همچنین امکان کار از یک منبع با ولتاژ بالاتر و جریان پایین‌تر را فراهم می‌کند که گاهی می‌تواند طراحی درایو را ساده‌تر کند.

س: چگونه دسته CCT صحیح را انتخاب کنم؟

ج: به داده‌های بیضی رنگ‌سنجی (بخش 3.2) مراجعه کنید. کد دسته (مثلاً 30M5) را بر اساس دمای رنگ و یکنواختی رنگ مورد نیاز کاربرد خود مشخص کنید. دسته، تغییرات رنگ مجاز را تعریف می‌کند.

س: آیا همیشه قبل از لحیم‌کاری نیاز به پخت است؟

ج: خیر. پخت تنها در صورتی لازم است که قطعات حساس به رطوبت، بیش از زمان مجاز مشخص شده در محیط کارخانه (12 ساعت در <30°C/60% RH) در معرض رطوبت محیط قرار گرفته باشند یا اگر کارت نشانگر رطوبت جذب رطوبت بیش از حد را نشان دهد.

10. مقایسه فنی و روندها

پکیج 3014، به ویژه در پیکربندی‌های چند تراشه‌ای، برای ارائه چگالی درخشندگی بالاتر نسبت به پکیج قدیمی 3528 در حالی که ابعاد مشابهی را حفظ می‌کند، توسعه یافته است. در مقایسه با یک LED 3014 تک تراشه‌ای، این سری دو تراشه‌ای T3B در جریان درایو مشابه، خروجی نور کل بالاتری ارائه می‌دهد، اگرچه در ولتاژ بالاتر.

روند صنعت همچنان به سمت بازدهی بالاتر (لومن بر وات) و بهبود بازآفرینی رنگ ادامه دارد. در حالی که این دیتاشیت حداقل CRI را 70 مشخص می‌کند، انواع با CRI بالاتر (>80, >90) به طور معمول برای کاربردهای نیازمند کیفیت رنگ بهتر در دسترس هستند. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در فناوری فسفر همچنان به بهبود کیفیت طیفی و یکنواختی LEDهای سفید در تمام محدوده‌های CCT ادامه می‌دهد.

هنگام طراحی یک محصول جدید، مهندسان باید انواع پکیج جدیدتر مانند 3030 یا 2835 را نیز برای عملکرد حرارتی یا کنترل نوری بالقوه بهتر در نظر بگیرند، اما 3014 همچنان یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه و به طور گسترده در دسترس برای بسیاری از کاربردها باقی می‌ماند.