مشخصات فنی لامپ LED دو رنگ LTL1DETGSN4J - بسته‌بندی T-1 - ولتاژ 2.0 تا 3.6 ولت - توان 72 تا 120 میلی‌وات - سبز/زرد

1. مرور کلی محصول

LTL1DETGSN4J یک لامپ LED دو رنگ با پایه‌های نفوذی است که برای استفاده به عنوان شاخص برد مدار (CBI) طراحی شده است. این قطعه دارای یک نگهدارنده پلاستیکی سیاه زاویه‌قائم است که با LED جفت می‌شود و نسبت کنتراست را برای بهبود دید افزایش می‌دهد. این دستگاه بخشی از خانواده شاخص‌هایی است که در پیکربندی‌های مختلف از جمله جهت‌دهی نمای بالا و زاویه‌قائم موجود هستند و قابلیت چیدمان روی هم برای مونتاژ آسان در آرایه‌ها را دارند.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• سهولت مونتاژ:به طور خاص برای مونتاژ و یکپارچه‌سازی ساده روی برد مدار طراحی شده است.
• دید بهبودیافته:بدنه سیاه یک پس‌زمینه با کنتراست بالا فراهم می‌کند که درخشندگی و خوانایی شاخص را بهبود می‌بخشد.
• بهره‌وری انرژی:دارای مصرف توان پایین همراه با بازده نوری بالا است.
• انطباق محیط زیستی:این یک محصول بدون سرب است و با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.
• طراحی نوری:از یک لامپ با اندازه T-1 با لنز پخش‌کننده سفید استفاده می‌کند. رنگ‌های منتشر شده توسط InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) برای سبز و AlInGaP (آلومینیوم ایندیوم گالیم فسفید) برای زرد تولید می‌شوند.

1.2 کاربردها و بازارهای هدف

این لامپ LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی و تابلوهای نشانگر مناسب است. بخش‌های کاربرد اصلی آن شامل موارد زیر است:

• لوازم جانبی کامپیوتر و شاخص‌های وضعیت
• تجهیزات ارتباطی
• الکترونیک مصرفی
• پانل‌های کنترل صنعتی و ماشین‌آلات

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

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

• توان اتلافی (P_D):120 میلی‌وات (زرد)، 72 میلی‌وات (سبز). این حداکثر توانی است که LED می‌تواند در دمای محیط (T_A) 25 درجه سلسیوس به صورت گرما تلف کند.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):100 میلی‌آمپر (زرد)، 60 میلی‌آمپر (سبز). این جریان فقط تحت شرایط پالسی (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه) قابل اعمال است تا از گرمای بیش از حد جلوگیری شود.
• جریان مستقیم DC (I_F):50 میلی‌آمپر (زرد)، 20 میلی‌آمپر (سبز). این حداکثر جریان مستقیم پیوسته توصیه شده برای عملکرد مطمئن است.
• محدوده‌های دمایی:عملیاتی: 30- تا 85+ درجه سلسیوس؛ ذخیره‌سازی: 40- تا 100+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متر (0.079 اینچ) از بدنه LED.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در T_A=25 درجه سلسیوس و I_F=20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_v):یک معیار کلیدی برای روشنایی.
  • زرد: 1900-4200 میلی‌کاندلا (mcd)، معمولی 4200 میلی‌کاندلا.
  • سبز: 3200-5500 میلی‌کاندلا، معمولی 5500 میلی‌کاندلا.
  • توجه:مقادیر تضمین شده شدت نور شامل تلرانس تست ±30٪ است.
• زاویه دید (2θ_1/2):تقریباً 40 درجه برای هر دو رنگ. این زاویه کامل است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری پیک خود کاهش می‌یابد.
• مشخصات طول موج:
  • طول موج پیک (λ_P):زرد: 591 نانومتر؛ سبز: 519 نانومتر.
  • طول موج غالب (λ_d):طول موج منفردی که رنگ درک شده را تعریف می‌کند. زرد: 594-586 نانومتر؛ سبز: 530-515 نانومتر.
  • عرض نیمه طیفی (Δλ):زرد: 16 نانومتر؛ سبز: 35 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ مقدار کوچکتر به معنای رنگ تک‌فام‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):افت ولتاژ در دو سر LED در جریان تست.
  • زرد: 1.6-2.5 ولت، معمولی 2.0 ولت.
  • سبز: 2.6-3.6 ولت، معمولی 3.2 ولت.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در V_R=5 ولت.مهم:این دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط تست فقط برای مشخصه‌یابی است.

3. مشخصات سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

محصول بر اساس شدت نور به دسته‌ها (بین)‌های مختلفی تقسیم می‌شود تا یکنواختی در یک کاربرد تضمین شود. تلرانس برای هر حد دسته‌بندی ±15٪ است.

3.1 دسته‌بندی LED سبز

• کد دسته U:محدوده شدت نور 4200 - 3200 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر.
• کد دسته V:محدوده شدت نور 5500 - 4200 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر.

3.2 دسته‌بندی LED زرد

• کد دسته S:محدوده شدت نور 2500 - 1900 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر.
• کد دسته T:محدوده شدت نور 3200 - 2500 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر.
• کد دسته U:محدوده شدت نور 4200 - 3200 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمولی اشاره می‌کند که برای طراحی ضروری هستند. در حالی که نمودارهای خاص در متن بازتولید نشده‌اند، مفاهیم آنها در زیر تحلیل شده است.

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

منحنی I-V نمایی است. برای LED سبز (V_F بالاتر)، منحنی در مقایسه با LED زرد به سمت راست جابه‌جا خواهد شد. این تفاوت مستلزم استفاده از مقاومت‌های محدودکننده جریان جداگانه هنگام راه‌اندازی چندین LED به صورت موازی است تا از جذب جریان توسط LED با کمترین V_F.

جلوگیری شود.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

این منحنی عموماً در محدوده جریان عملیاتی توصیه شده خطی است. افزایش جریان، روشنایی را افزایش می‌دهد، اما همچنین اتلاف توان و دمای اتصال را افزایش می‌دهد که می‌تواند بر طول عمر و طول موج تأثیر بگذارد.

4.3 ویژگی‌های دمایی

عملکرد LED وابسته به دما است. معمولاً شدت نور با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. ولتاژ مستقیم نیز دارای ضریب دمایی منفی است (با افزایش دما کاهش می‌یابد). طراحان باید مدیریت حرارتی را در نظر بگیرند، به ویژه هنگام کار در دمای محیط بالا یا نزدیک به حداکثر مقادیر مجاز جریان.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

دستگاه از یک لامپ استاندارد با قطر T-1 (3 میلی‌متر) استفاده می‌کند که در یک نگهدارنده سیاه زاویه‌قائم قرار دارد. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• همه ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند (اینچ در پرانتز ارائه شده است).
• تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر (0.010 اینچ) است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.0 میلی‌متر (0.04 اینچ) است.
• فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بدنه بسته خارج می‌شوند.

5.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای با پایه نفوذی، کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز، یک پایه کوتاه‌تر یا علامت‌گذاری دیگری روی نگهدارنده شناسایی می‌شود. برای شاخص قطبیت خاص این مدل باید به نمودار دیتاشیت مراجعه کرد.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خم کردن باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز LED انجام شود.
• از پایه فریم سیم‌پیچ به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید.
• شکل‌دهی پایه‌ها بایدقبل ازلحیم‌کاری و در دمای اتاق معمولی انجام شود.

6.2 فرآیند لحیم‌کاری

حداقل فاصله 2 میلی‌متر باید بین پایه لنز/نگهدارنده و نقطه لحیم حفظ شود.

• هویه:حداکثر دما 350 درجه سلسیوس، حداکثر زمان 3 ثانیه برای هر پایه (فقط یک بار).
• لحیم‌کاری موجی:
  • پیش‌گرم: حداکثر 120 درجه سلسیوس تا 100 ثانیه.
  • موج لحیم: حداکثر 260 درجه سلسیوس تا 5 ثانیه.
  • LED نباید کمتر از 2 میلی‌متر از پایه لنز/نگهدارنده در موج لحیم فرو برده شود.
• هشدار حیاتی:دمای بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند لنز را تغییر شکل دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار شود. لحیم‌کاری بازجریانی IRبرایاین نوع محصول با پایه نفوذی مناسب نیست.

6.3 ذخیره‌سازی و جابه‌جایی

• ذخیره‌سازی:محیط توصیه شده ≤ 30 درجه سلسیوس و ≤ 70٪ رطوبت نسبی است. LEDهایی که از بسته‌بندی اصلی خارج شده‌اند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کننده یا محیط نیتروژن استفاده کنید.
• تمیز کردن:در صورت لزوم از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید.
• محافظت در برابر ESD:LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. از مچ‌بندهای اتصال به زمین، میزهای کار و یونایزرها استفاده کنید. با احتیاط جابه‌جا کنید تا از ایجاد بار استاتیک جلوگیری شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

جریان استاندارد بسته‌بندی به شرح زیر است:

1. کیسه بسته‌بندی:شامل 500، 200 یا 100 قطعه.
2. کارتن داخلی:شامل 10 کیسه بسته‌بندی، در مجموع 5000 قطعه.
3. کارتن خارجی:شامل 8 کارتن داخلی، در مجموع 40000 قطعه.

توجه: در یک محموله ارسالی، فقط بسته نهایی ممکن است یک بسته کامل نباشد.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 طراحی مدار راه‌انداز

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی، به ویژه هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی، یک مقاومت محدودکننده جریان باید به صورت سری باهرLED (مدل مدار A) قرار گیرد. از اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی بدون مقاومت‌های جداگانه (مدل مدار B) خودداری کنید، زیرا تغییرات جزئی در ولتاژ مستقیم (V_F) آنها باعث تفاوت قابل توجه در اشتراک جریان و در نتیجه روشنایی خواهد شد.

مدار توصیه شده (A):[Vcc] -- [مقاومت] -- [LED] -- [GND] (برای هر شاخه LED).
مدار غیرتوصیه شده (B):[Vcc] -- [مقاومت] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND].

8.2 مدیریت حرارتی

در حالی که اتلاف توان پایین است، کار در دمای محیط بالا (تا 85 درجه سلسیوس) یا در حداکثر جریان، دمای اتصال را افزایش می‌دهد. این امر خروجی نور را کاهش می‌دهد و می‌تواند طول موج غالب را جابه‌جا کند. برای کاربردهای حیاتی در مورد ثبات رنگ یا روشنایی، باید کاهش جریان عملیاتی یا بهبود جریان هوا در سطح برد را در نظر گرفت.

8.3 یکپارچه‌سازی نوری

بدنه سیاه کنتراست ذاتی را فراهم می‌کند. زاویه دید 40 درجه تعادل خوبی بین پرتو متمرکز و دید گسترده ارائه می‌دهد. لنز پخش‌کننده سفید به یکنواخت کردن خروجی نور کمک می‌کند، نقاط داغ را کاهش می‌دهد و ظاهری یکنواخت‌تر ایجاد می‌کند.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

9.1 آیا می‌توانم LEDهای سبز و زرد را با جریان یکسان راه‌اندازی کنم؟

بله، شرایط تست و عملیاتی معمول توصیه شده برای هر دو رنگ I_F= 20 میلی‌آمپر است. با این حال، هنگام طراحی مقدار مقاومت محدودکننده جریان برای هر رنگ، باید ولتاژهای مستقیم متفاوت آن‌ها (V_F) را در نظر بگیرید. مقدار مقاومت به صورت R = (V_منبع- V_F) / I_F.

محاسبه می‌شود.

9.2 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟_Pطول موج پیک (λ):
طول موجی که در آن توزیع توان طیفی (\"منحنی خروجی نور\") حداکثر است. این یک اندازه‌گیری فیزیکی است._dطول موج غالب (λ):

مشتق شده از مختصات رنگ در نمودار رنگی CIE، نشان‌دهنده طول موج منفرد رنگ طیفی خالصی است که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. این برای مشخصه‌یابی رنگ مرتبط‌تر است.

9.3 چرا حداکثر توان اتلافی برای زرد و سبز متفاوت است؟

این تفاوت ناشی از مواد نیمه‌هادی مختلف (AlInGaP برای زرد، InGaN برای سبز) و بازده داخلی و ویژگی‌های حرارتی مربوطه آن‌ها است. رتبه توان پایین‌تر برای LED سبز نشان‌دهنده نیاز به ملاحظه حرارتی دقیق‌تر در جریان‌های راه‌اندازی بالاتر است.

10. مطالعه موردی طراحی عملیسناریو:

1. طراحی یک پانل وضعیت با 5 شاخص سبز و 3 شاخص زرد، تغذیه شده از خط 5 ولت. هدف: دستیابی به روشنایی معمولی در 20 میلی‌آمپر برای هر LED.
   • مقاومت‌های محدودکننده جریان:_Fبرای سبز (V معمولی_{= 3.2 ولت): R}سبز
   • = (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω. از یک مقاومت استاندارد 91 Ω، 1/8W یا 1/4W استفاده کنید._Fبرای زرد (V معمولی_{= 2.0 ولت): R}زرد
2. = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. از یک مقاومت استاندارد 150 Ω استفاده کنید.چیدمان:
3. مقاومت‌ها را نزدیک به پایه‌های آند LED قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که فاصله لحیم‌کاری 2 میلی‌متری از نگهدارنده LED در چیدمان PCB حفظ شود.
   • محاسبه توان:
   • جریان کل: (5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA.

اطمینان حاصل کنید که منبع تغذیه 5 ولت می‌تواند این جریان را با حاشیه تأمین کند.

11. اصل عملکرد

دیودهای ساطع نور (LED) دستگاه‌های نیمه‌هادی پیوند p-n هستند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه n و حفره‌ها از ناحیه p به ناحیه پیوند تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی به صورت فوتون (نور) آزاد می‌شود. رنگ (طول موج) نور منتشر شده توسط شکاف انرژی ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود: AlInGaP برای رنگ‌های زرد/قرمز/نارنجی و InGaN برای رنگ‌های سبز/آبی/سفید. لنز پخش‌کننده سفید حاوی فسفر یا ذرات پراکنده‌کننده برای نرم کردن و پخش خروجی نور است.

12. روندهای فناوری