دیتاشیت لامپ LED دو رنگ LTL-R14FGFAJR3HKP با ابعاد 5.0x2.5x2.0mm - ولتاژ 2.6V - توان 0.052W - زرد سبز/نارنجی - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند به تفصیل مشخصات فنی لامپ LED دو رنگ LTL-R14FGFAJR3HKP با نصب تِرُه‌سوراخ را شرح می‌دهد. این قطعه به عنوان یک نشانگر مدار چاپی (CBI) طراحی شده و دارای یک نگهدارنده (هاوسینگ) پلاستیکی سیاه رنگ زاویه‌قائمه است که منبع نور LED را در خود جای داده است. این طراحی مونتاژ آسان روی بردهای مدار چاپی (PCB) را فراهم می‌کند و در پیکربندی‌های مناسب برای زوایای دید مختلف و چیدمان‌های آرایه‌ای موجود است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• سهولت مونتاژ:طراحی بهینه‌شده برای فرآیندهای مونتاژ ساده و کارآمد روی برد مدار.
• کنتراست بهبودیافته:ماده هوزینگ سیاه، نسبت کنتراست نشانگر روشن شده نسبت به پس‌زمینه را افزایش می‌دهد.
• قابلیت اطمینان حالت جامد:از فناوری منبع نور حالت جامد برای بهبود طول عمر و مقاومت در برابر ضربه در مقایسه با لامپ‌های سنتی استفاده می‌کند.
• بازده انرژی:مصرف توان پایین و بازده نوری بالا را ارائه می‌دهد.
• انطباق محیط زیستی:این یک محصول بدون سرب است و با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.
• منبع نور:شامل چیپ‌های دو رنگ AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) است که تابش زرد سبز در حدود 569 نانومتر و تابش نارنجی در حدود 605 نانومتر را ارائه می‌دهد و در زیر یک لنز پخش‌کننده سفید قرار گرفته است.

1.2 کاربردهای هدف

این لامپ LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی و کاربردهای نشانگر مناسب است، از جمله اما نه محدود به:

• تجهیزات ارتباطی
• سیستم‌های کامپیوتری و لوازم جانبی
• الکترونیک مصرفی
• پانل‌های کنترل صنعتی و ابزار دقیق

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

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

• توان تلف شده (P_D):52 میلی‌وات (برای هر دو رنگ)
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر (سیکل وظیفه ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه)
• جریان مستقیم DC (I_F):20 میلی‌آمپر
• محدوده دمای کاری (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• محدوده دمای نگهداری (T_stg):45- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد
• دمای لحیم‌کاری پایه:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متر (0.079 اینچ) از بدنه قطعه.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

این پارامترها در دمای محیط (T_A) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم تست (I_F) 10 میلی‌آمپر مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_v):مقدار معمول برای هر دو رنگ زرد سبز و نارنجی 38 میلی‌کندلا است، با محدوده از 14 میلی‌کندلا (حداقل) تا 65 میلی‌کندلا (حداکثر). یک تلرانس تست ±30٪ بر روی مقادیر تضمین‌شده شدت نور اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2):تقریباً 110 درجه، که به عنوان زاویه خارج از محور تعریف می‌شود که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری خود کاهش می‌یابد.
• طول موج تابش پیک (λ_P):زرد سبز: 574 نانومتر (معمول). نارنجی: 611 نانومتر (معمول).
• طول موج غالب (λ_d):زرد سبز: 568 نانومتر (معمول، محدوده 570-563 نانومتر). نارنجی: 605 نانومتر (معمول، محدوده 613-598 نانومتر). این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و رنگ را تعریف می‌کند.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):زرد سبز: 15 نانومتر (معمول). نارنجی: 17 نانومتر (معمول). این نشان‌دهنده خلوص طیفی نور ساطع شده است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):مقدار معمول برای هر دو رنگ 2.1 ولت است، با حداکثر 2.6 ولت در I_F= 10 میلی‌آمپر.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر برای هر دو رنگ هنگامی که ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت اعمال شود.نکته مهم:قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط تست فقط برای مشخصه‌یابی است.

3. توضیح سیستم باینینگ

LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی دسته‌بندی (باینینگ) می‌شوند تا یکنواختی در یک کاربرد تضمین شود. جداول باینینگ محدوده‌های مرجع را ارائه می‌دهند.

3.1 باینینگ شدت نور

هر دو LED زرد سبز و نارنجی در سه باین شدت نور (AB, CD, EF) گروه‌بندی می‌شوند هنگامی که در I_F= 10 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شوند.

• باین AB:14 میلی‌کندلا (حداقل) تا 23 میلی‌کندلا (حداکثر)
• باین CD:23 میلی‌کندلا (حداقل) تا 38 میلی‌کندلا (حداکثر)
• باین EF:38 میلی‌کندلا (حداقل) تا 65 میلی‌کندلا (حداکثر)
• تلرانس:±30٪ بر روی حدود هر باین اعمال می‌شود.

3.2 باینینگ طول موج غالب

LEDها همچنین بر اساس طول موج غالب خود باینینگ می‌شوند تا یکنواختی رنگ کنترل شود.

• زرد سبز:
  • باین 5:563.0 نانومتر تا 567.0 نانومتر
  • باین 6:567.0 نانومتر تا 570.0 نانومتر
• نارنجی:
  • باین 3:598.0 نانومتر تا 605.0 نانومتر
  • باین 4:605.0 نانومتر تا 613.0 نانومتر
• تلرانس:±1 نانومتر بر روی حدود هر باین طول موج اعمال می‌شود.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های عملکرد معمول، رابطه بین پارامترهای کلیدی را نشان می‌دهند. این منحنی‌ها برای شبیه‌سازی طراحی و درک رفتار قطعه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند.

• جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V):رابطه نمایی را نشان می‌دهد که برای طراحی مدارهای محدودکننده جریان حیاتی است.
• جریان مستقیم در مقابل شدت نور:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان، تا حداکثر حدود مجاز، افزایش می‌یابد.
• دمای محیط در مقابل شدت نور نسبی:کاهش خروجی نور با افزایش دمای اتصال را نشان می‌دهد که یک ملاحظه کلیدی برای مدیریت حرارتی است.
• توزیع طیفی:توان تابشی نسبی در مقابل طول موج را رسم می‌کند و طول موج‌های پیک و غالب و عرض طیفی را نشان می‌دهد.
• الگوی زاویه دید:یک نمودار قطبی که توزیع فضایی شدت نور را به تصویر می‌کشد.

توجه: داده‌های گرافیکی خاص از این منحنی‌ها باید از دیتاشیت اصلی برای طراحی عددی دقیق استناد شوند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

قطعه دارای یک بسته‌بندی تِرُه‌سوراخ زاویه‌قائمه است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمام ابعاد اصلی بر حسب میلی‌متر هستند (با اینچ در پرانتز).
• تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر (0.010 اینچ) است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• نگهدارنده/هاوسینگ از پلاستیک سیاه با درجه مقاومت در برابر اشتعال UL 94V-0 ساخته شده است.
• بسته‌بندی سه چیپ LED (LED1~LED3) را در خود جای می‌دهد که از نوع دو رنگ زرد سبز/نارنجی با لنز پخش‌کننده سفید هستند.

توجه: نقشه ابعادی دقیق با اندازه‌گیری‌های خاص (مانند فاصله پایه‌ها، ارتفاع بدنه و غیره) باید از نمودار کلی تفصیلی در دیتاشیت اصلی به دست آید.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 نگهداری و جابجایی

• نگهداری:شرایط نگهداری توصیه شده ≤30 درجه سانتی‌گراد و ≤70٪ رطوبت نسبی است. LEDهایی که از بسته‌بندی اصلی خود خارج شده‌اند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای نگهداری طولانی‌تر، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کننده یا محیط نیتروژن استفاده کنید.
• تمیز کردن:در صورت نیاز به تمیز کردن، از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها و مونتاژ روی PCB

• پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز LED خم کنید. از پایه لنز به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید.
• تمام فرم‌دهی پایه‌ها را در دمای اتاق وقبل ازفرآیند لحیم‌کاری انجام دهید.
• در هنگام قرار دادن روی PCB، حداقل نیروی گیره را اعمال کنید تا از اعمال تنش مکانیکی بیش از حد به قطعه جلوگیری شود.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

حداقل فاصله 2 میلی‌متر از پایه لنز/نگهدارنده تا نقطه لحیم را حفظ کنید. از غوطه‌ور کردن لنز/نگهدارنده در قلع لحیم خودداری کنید.

• لحیم‌کاری دستی (هویه):حداکثر دما 350 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 3 ثانیه، فقط یک بار.
• لحیم‌کاری موجی:
  • پیش‌گرم: حداکثر 120 درجه سانتی‌گراد تا 100 ثانیه.
  • موج لحیم: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد تا 5 ثانیه.
  • قطعه را پایین‌تر از 2 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی فرو نبرید.
• پروفیل لحیم‌کاری ریفلو (مرجع):
  • پیش‌گرم/خیساندن: 150 درجه سانتی‌گراد تا 200 درجه سانتی‌گراد در حداکثر 100 ثانیه.
  • زمان بالاتر از دمای مایع (T_L=217°C): 60 تا 90 ثانیه.
  • دمای پیک (T_P): حداکثر 250 درجه سانتی‌گراد.
  • زمان در محدوده 5 درجه سانتی‌گراد دمای طبقه‌بندی مشخص شده (T_C=245°C): حداکثر 30 ثانیه.
  • کل زمان از 25 درجه سانتی‌گراد تا دمای پیک: حداکثر 5 دقیقه.

هشدار:دمای یا زمان بیش از حد لحیم‌کاری می‌تواند لنز را تغییر شکل دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار LED شود.

6.4 روش راه‌اندازی

LEDها قطعاتی با عملکرد جریانی هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی،ضروری استکه از مقاومت‌های محدودکننده جریان جداگانه برای هر LED یا یک مدار درایور جریان ثابت اختصاصی استفاده شود. راه‌اندازی مستقیم LEDها از یک منبع ولتاژ بدون تنظیم جریان توصیه نمی‌شود و منجر به عملکرد ناهماهنگ و آسیب احتمالی ناشی از جریان بیش از حد می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

قطعه در بسته‌بندی استاندارد صنعتی عرضه می‌شود تا مونتاژ خودکار را تسهیل کرده و قطعات را محافظت کند. مشخصات بسته‌بندی معمولاً جزئیات زیر را ارائه می‌دهد:

• عرض نوار حامل، ابعاد جیب و قطر قرقره.
• تعداد قطعات در هر قرقره.
• ساختار بسته‌بندی (به عنوان مثال، قطعات در بسته‌های آمپاک روی قرقره پیچیده شده، در کارتن‌های داخلی و سپس کارتن‌های خارجی قرار می‌گیرند).

توجه: جزئیات بسته‌بندی خاص (مانند اندازه قرقره، تعداد در هر بسته/کارتن) در بخش مشخصات بسته‌بندی اختصاصی دیتاشیت اصلی تعریف شده و ممکن است تغییر کند.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 محدوده کاربرد توصیه شده

این لامپ LED برای کاربردهای نشانگر عمومی در تابلوهای داخلی و خارجی و همچنین تجهیزات الکترونیکی استاندارد مناسب است. ماهیت دو رنگ آن امکان نشان دادن وضعیت (مانند روشن/آماده به کار، انتخاب حالت) را با استفاده از یک فوت‌پرینت تک قطعه فراهم می‌کند.

8.2 ملاحظات طراحی

• محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (V_{منبع تغذیه}- V_F) / I_Fمحاسبه کنید، که در آن V_Fحداکثر ولتاژ مستقیم از دیتاشیت (2.6 ولت) است تا عملکرد ایمن تحت تمام شرایط تضمین شود.
• مدیریت حرارتی:اگرچه توان تلف شده پایین است، حفظ اتصال LED در محدوده دمای مشخص شده آن، قابلیت اطمینان بلندمدت و خروجی نور پایدار را تضمین می‌کند. از قرار دادن LED در نزدیکی سایر قطعات تولیدکننده گرما خودداری کنید.
• محافظت در برابر ولتاژ معکوس:از آنجایی که قطعه برای بایاس معکوس طراحی نشده است، اطمینان حاصل کنید که طراحی مدار از اعمال هرگونه ولتاژ معکوس در دو سر LED جلوگیری می‌کند.
• طراحی نوری:زاویه دید 110 درجه و لنز پخش‌کننده سفید، ظاهری گسترده و یکنواخت روشن ایجاد می‌کنند که برای نشانگرهای پانل مناسب است.

9. مقایسه و تمایز فنی

در حالی که یک مقایسه مستقیم نیاز به داده‌های خاص رقبا دارد، ویژگی‌های کلیدی متمایزکننده این قطعه بر اساس دیتاشیت آن شامل موارد زیر است:

• دو رنگ در یک بسته‌بندی واحد:دو رنگ متمایز (زرد سبز و نارنجی) را در یک بسته‌بندی تِرُه‌سوراخ استاندارد ادغام می‌کند و در مقایسه با استفاده از دو LED تک رنگ جداگانه، فضای PCB را ذخیره می‌کند.
• طراحی نگهدارنده زاویه‌قائمه:هاوسینگ سیاه زاویه‌قائمه یکپارچه، مونتاژ را ساده کرده و بهبود کنتراست داخلی را فراهم می‌کند و نیاز به یک لوله نوری یا اسپیسر جداگانه را در بسیاری از کاربردها از بین می‌برد.
• فناوری AlInGaP:استفاده از چیپ‌های AlInGaP برای هر دو رنگ، معمولاً بازده نوری بالا و پایداری دمایی خوب را برای این طول موج‌های خاص ارائه می‌دهد.
• باینینگ تفصیلی:باینینگ جداگانه برای هر دو شدت نور و طول موج غالب برای هر رنگ ارائه می‌دهد که امکان تطابق دقیق‌تر رنگ و روشنایی در کاربردهای حیاتی را فراهم می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

1. س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
   ج: طول موج پیک (λ_P) طول موجی است که در آن توان نوری ساطع شده حداکثر است. طول موج غالب (λ_d) از مختصات رنگ مشتق می‌شود و نشان‌دهنده طول موج واحدی است که بهترین تطابق را با رنگی که توسط چشم انسان درک می‌شود دارد. طراحان معمولاً از طول موج غالب برای مشخصه‌یابی رنگ استفاده می‌کنند.
2. س: آیا می‌توانم این LED را مانند بسیاری از LEDهای استاندارد در 20 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟
   ج: حداکثر مقدار مطلق مجاز برای جریان مستقیم DC 20 میلی‌آمپر است. با این حال، ویژگی‌های الکتریکی/نوری در 10 میلی‌آمپر مشخص شده‌اند. برای عملکرد قابل اطمینان بلندمدت و باقی ماندن در محدوده توان تلف شده 52 میلی‌وات، توصیه می‌شود برای جریان مستقیم 10 میلی‌آمپر یا کمتر طراحی کنید، همانطور که برای داده‌های مشخصه استفاده شده است.
3. س: چرا یک تلرانس ±30٪ بر روی حدود باین شدت نور وجود دارد؟
   ج: این امر برای در نظر گرفتن تغییرپذیری سیستم اندازه‌گیری در طول تست تولید است. این بدان معناست که یک قطعه که در حداقل حد باین تست شده است (مثلاً 14 میلی‌کندلا) می‌تواند روی یک سیستم کالیبره شده متفاوت بین تقریباً 9.8 تا 18.2 میلی‌کندلا اندازه‌گیری شود. طراحان باید از مقدار حداقل باین برای محاسبات روشنایی در بدترین حالت استفاده کنند.
4. س: چگونه رنگ‌های مختلف را به دست بیاورم؟
   ج: LED دو رنگ شامل دو چیپ نیمه‌هادی مختلف است. اعمال جریان مستقیم به یک سری از پایه‌ها، چیپ زرد سبز را روشن می‌کند. اعمال جریان مستقیم به سری دیگر (با قطبیت صحیح) چیپ نارنجی را روشن می‌کند. مدار باید طوری طراحی شود که جریان را از طریق چیپ مناسب کنترل کند.
5. س: آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟
   ج: با توجه به توان تلف شده پایین (حداکثر 52 میلی‌وات)، یک هیت‌سینک اختصاصی عموماً برای اکثر کاربردها در محدوده دمای کاری مشخص شده مورد نیاز نیست. چیدمان مناسب PCB و اجتناب از فضاهای بسته و بدون تهویه معمولاً کافی است.

11. مثال‌های کاربردی عملی

• پانل وضعیت روتر شبکه:از LED زرد سبز برای نشان دادن "روشن/فعال" و از LED نارنجی برای نشان دادن "آماده به کار/فعالیت داده" استفاده کنید. طراحی زاویه‌قائمه اجازه می‌دهد نور به صورت جانبی هدایت شود تا دید بهینه پانل فراهم شود.
• جعبه کنترل صنعتی:LED را به عنوان یک نشانگر چند حالته روی یک برد کنترل پیاده‌سازی کنید. به عنوان مثال، زرد سبز ثابت برای "سیستم نرمال"، نارنجی چشمک‌زن برای "هشدار" و رنگ‌های متناوب برای یک کد خطای خاص.
• تجهیزات صوتی مصرفی:از عملکرد دو رنگ برای نشان دادن انتخاب منبع ورودی (مثلاً نارنجی برای "AUX"، زرد سبز برای "بلوتوث") روی نمایشگر جلویی با استفاده از یک فوت‌پرینت تک قطعه استفاده کنید.

12. اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) قطعات نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در دو سر پیوند p-n ماده نیمه‌هادی (در این مورد، AlInGaP) اعمال می‌شود، الکترون‌ها با حفره‌ها در داخل قطعه بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط انرژی گاف باند ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. رنگ‌های زرد سبز و نارنجی توسط ترکیبات مختلف آلیاژ AlInGaP تولید می‌شوند که چیپ‌هایی با انرژی‌های گاف باند متمایز متناظر با آن طول موج‌ها ایجاد می‌کنند. لنز پخش‌کننده سفید چیپ را محصور می‌کند، محافظت محیطی را فراهم می‌کند و نور را پراکنده می‌کند تا یک زاویه دید گسترده‌تر و یکنواخت‌تر ایجاد کند.

13. روندهای فناوری

حوزه LEDهای نشانگر همچنان در حال تکامل است. در حالی که بسته‌بندی‌های تِرُه‌سوراخ برای نمونه‌سازی اولیه، تعمیر و برخی کاربردهای صنعتی حیاتی باقی مانده‌اند، یک روند صنعتی واضح به سمت بسته‌بندی‌های قطعات نصب سطحی (SMD) برای مونتاژ خودکار با حجم بالا به دلیل اندازه کوچک‌تر و پروفیل پایین‌تر آن‌ها وجود دارد. علاوه بر این، پیشرفت‌ها در مواد نیمه‌هادی، مانند توسعه LEDهای تبدیل‌شده با فسفر کارآمدتر و پایدارتر رنگ، همچنان گاموت رنگ موجود را گسترش داده و عملکرد انواع LED از جمله لامپ‌های نشانگر را بهبود می‌بخشد. ادغام چندین رنگ و عملکرد در بسته‌بندی‌های واحد، همانطور که در این قطعه دو رنگ مشاهده می‌شود، پاسخی به تقاضا برای چگالی قطعات بالاتر و رابط‌های کاربری پیچیده‌تر روی محصولات الکترونیکی است.