دیتاشیت فنی لامپ LED دو رنگ - نصب سوراخدار - زرد/سبز - 590nm/525nm - 20mA - 52mW/76mW

1. مرور محصول

این سند مشخصات یک لامپ LED دو رنگ نصب سوراخدار را به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه به عنوان نشانگر مدار چاپی (CBI) طراحی شده و در یک نگهدارنده زاویه‌دار پلاستیکی مشکی برای مونتاژ آسان روی PCB قرار گرفته است. این قطعه دو چیپ LED مجزا را در یک پکیج تیپ T-1 با لنز مات سفید یکپارچه کرده است.

1.1 ویژگی‌های اصلی

• منبع دو رنگ:ترکیبی از یک چیپ AlInGaP برای نور زرد (590nm) و یک چیپ InGaN برای نور سبز (525nm).
• کنتراست بصری بهبودیافته:ماده بدنه مشکی نسبت کنتراست بصری نشانگر روشن را بهبود می‌بخشد.
• طراحی کارآمد:مشخصه آن مصرف توان پایین و بازده نوری بالا است.
• انطباق محیطی:این یک محصول بدون سرب و منطبق با دستورالعمل‌های RoHS است.
• نصب همه‌کاره:The right-angle holder is stackable and facilitates straightforward assembly onto printed circuit boards.

1.2 کاربردهای هدف

این لامپ LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی که نیاز به عملکرد وضعیت یا نشانگر دارند مناسب است. حوزه‌های کاربرد اصلی شامل سیستم‌های کامپیوتری، دستگاه‌های ارتباطی، الکترونیک مصرفی و تجهیزات صنعتی می‌شود.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

تمامی مقادیر در دمای محیط (TA) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند. تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

• توان اتلافی (PD):زرد: حداکثر 52 میلی‌وات؛ سبز: حداکثر 76 میلی‌وات. این پارامتر حداکثر توانی را که LED می‌تواند به صورت حرارت به طور ایمن دفع کند، تعریف می‌کند.
• جریان مستقیم:جریان مستقیم DC پیوسته برای هر دو رنگ در 20 میلی‌آمپر ریت شده است. جریان مستقیم پیک 60 میلی‌آمپر تحت شرایط پالسی (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه) مجاز است.
• محدوده‌های دمایی:کارکرد: 30- تا 85+ درجه سانتی‌گراد؛ ذخیره‌سازی: 40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری:پایه‌ها می‌توانند 260 درجه سانتی‌گراد را برای حداکثر 5 ثانیه تحمل کنند، اندازه‌گیری در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

عملکرد معمول در TA=25°C و جریان مستقیم (IF) 10mA اندازه‌گیری می‌شود، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (Iv):یک معیار کلیدی عملکرد. زرد: 85 میلی‌کندلا (معمول)، محدوده 38-180 میلی‌کندلا. سبز: 240 میلی‌کندلا (معمول)، محدوده 110-520 میلی‌کندلا. توجه داشته باشید که تست شامل تلرانس ±30% است.
• زاویه دید (2θ1/2):تقریباً 140 درجه برای هر دو رنگ، که نشان‌دهنده الگوی نور پخش وسیع مناسب برای استفاده به عنوان نشانگر است.
• طول موج:پیک زرد (λP): 590 نانومتر؛ غالب (λd): 585-595 نانومتر. پیک سبز (λP): 517 نانومتر؛ غالب (λd): 520-532 نانومتر. عرض نیمه طیفی (Δλ) برای زرد 20 نانومتر و برای سبز 35 نانومتر است.
• ولتاژ مستقیم (VF):زرد: 2.1 ولت (معمول)، محدوده 1.6-2.6 ولت. سبز: 3.2 ولت (معمول)، محدوده 2.4-3.4 ولت. این تفاوت ناشی از مواد نیمه‌هادی مورد استفاده است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت. این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی مرتب (دسته‌بندی) می‌شوند تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود. جداول دسته‌بندی محدوده‌های مرجع را ارائه می‌دهند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

کدهای دسته‌بندی جداگانه برای LEDهای زرد و سبز بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده آنها در 10mA استفاده می‌شود.

• دسته‌های زرد:BC (38-65 میلی‌کندلا)، DE (65-110 میلی‌کندلا)، FG (110-180 میلی‌کندلا).
• دسته‌های سبز:FG (110-180 میلی‌کندلا)، HJ (180-310 میلی‌کندلا)، KL (310-520 میلی‌کندلا).
• تلرانس برای هر حد دسته ±15% است.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

LEDها همچنین بر اساس طول موج غالبشان دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی رنگ کنترل شود.

• دسته‌های طول موج زرد:کد 1 (585-590 نانومتر)، کد 2 (590-595 نانومتر).
• دسته‌های طول موج سبز:کد G10 (520-526 نانومتر)، کد G11 (526-532 نانومتر).
• تلرانس برای هر حد دسته ±2 نانومتر است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمولی اشاره می‌کند که برای طراحی ضروری هستند. در حالی که نمودارهای خاص در اینجا بازتولید نشده‌اند، آنها معمولاً شامل موارد زیر هستند:

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد، معمولاً در یک رابطه تقریباً خطی قبل از افت بازده.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:مشخصه I-V دیود را نشان می‌دهد که برای طراحی مدارهای محدودکننده جریان حیاتی است.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:ضریب دمایی منفی خروجی نور را نشان می‌دهد؛ شدت با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد.
• توزیع طیفی:نمودارهایی که توان تابشی نسبی در مقابل طول موج را نشان می‌دهند، طول موج‌های پیک و غالب را برجسته می‌کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

این قطعه از فاکتور فرم استاندارد لامپ T-1 (3mm) استفاده می‌کند که در یک نگهدارنده زاویه‌دار پلاستیکی مشکی نصب شده است. نکات ابعادی حیاتی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند (با معادل اینچی).
• تلرانس استاندارد ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• بدنه از پلاستیک مشکی ساخته شده است.
• این واحد شامل سه موقعیت LED (LED1~3) است که هر کدام دارای یک چیپ دو رنگ زرد/سبز و لنز مات سفید هستند.

5.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای نصب سوراخدار، کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز، یک پایه کوتاه‌تر یا علامت‌گذاری دیگری روی نگهدارنده شناسایی می‌شود. روش شناسایی خاص باید از نقشه ابعادی تأیید شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 شرایط نگهداری

برای عمر مفید بهینه، LEDها را در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70% نگهداری کنید. اگر از کیسه اصلی ضد رطوبت خارج شدند، ظرف سه ماه استفاده کنید. برای نگهداری طولانی‌تر، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کننده یا محیط نیتروژن استفاده کنید.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها

اگر نیاز به خم کردن پایه‌ها است، این کار را قبل از لحیم‌کاری و در دمای معمول انجام دهید. خم باید حداقل 3mm از پایه لنز LED فاصله داشته باشد. از بدنه LED به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. هنگام قرار دادن در PCB حداقل نیرو را اعمال کنید تا از تنش جلوگیری شود.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

قانون حیاتی:حداقل فاصله 2mm از پایه لنز/نگهدارنده تا نقطه لحیم را حفظ کنید. هرگز لنز/نگهدارنده را در قلع غوطه‌ور نکنید.

• لحیم‌کاری دستی (هویه):حداکثر دما 350 درجه سانتی‌گراد، حداکثر زمان 3 ثانیه برای هر پایه (فقط یک بار).
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 120 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 100 ثانیه. موج لحیم در حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 5 ثانیه. اطمینان حاصل کنید که PCB طوری طراحی شده باشد که موج لحیم به فاصله 2mm از پایه لنز نرسد.
• توصیه نمی‌شود:لحیم‌کاری بازجریانی IR برای این محصول نوع نصب سوراخدار مناسب نیست.

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

6.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری، از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

مشخصات بسته‌بندی نحوه عرضه LEDها را به تفصیل شرح می‌دهد، معمولاً به صورت نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار یا در لوله‌های فله. ابعاد قرقره خاص، فاصله جیب‌ها و جهت‌گیری در نمودار بسته‌بندی مرتبط تعریف شده است. شماره قطعه LTL14FTGSGAJ3H273Y ویژگی‌های خاصی مانند رنگ، دسته شدت نور و دسته طول موج را کدگذاری می‌کند.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED برای نشانگرهای وضعیت، چراغ‌های روشن بودن و سیگنال‌دهی در دستگاه‌های الکترونیکی مختلف برای تابلوهای داخلی، بیرونی و تجهیزات الکترونیکی عمومی بسیار مناسب است.

8.2 طراحی مدار درایو

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام درایو چندین LED، به ویژه به صورت موازی،توصیه اکید می‌شودکه از یک مقاومت محدودکننده جریان جداگانه به صورت سری با هر LED استفاده شود (مدل مدار A). درایو مستقیم چندین LED به صورت موازی از یک منبع ولتاژ (مدل مدار B) توصیه نمی‌شود، زیرا تغییرات کوچک در ولتاژ مستقیم (VF) باعث تفاوت‌های قابل توجهی در جریان و در نتیجه روشنایی خواهد شد.

8.3 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LED در برابر آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک یا موج‌های قدرت آسیب‌پذیر است. باید اقدامات احتیاطی استاندارد مدیریت ESD در حین مونتاژ و جابجایی رعایت شود، از جمله استفاده از ایستگاه‌های کاری و مچ‌بندهای زمین‌شده.

9. مقایسه و تمایز فنی

تمایز اصلی این محصول در قابلیت دو رنگ یکپارچه آن در یک پکیج نصب سوراخدار آسان برای مونتاژ نهفته است. در مقایسه با استفاده از دو LED تک رنگ جداگانه، فضای PCB را ذخیره کرده و مونتاژ را ساده می‌کند. زاویه دید وسیع و لنز پخش شده دید همه‌جانبه را فراهم می‌کند. سیستم دسته‌بندی خاص به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را متناسب با روشنایی و نقطه رنگ مورد نیاز خود انتخاب کنند و یکنواختی بهتری در محصولات نهایی ایجاد کنند.

10. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این LED را در حداکثر جریان DC خود یعنی 20mA به طور پیوسته درایو کنم؟

ج: بله، اما باید اطمینان حاصل کنید که توان اتلافی (VF * IF) از مقدار ریت شده 52 میلی‌وات (زرد) یا 76 میلی‌وات (سبز) تجاوز نکند و دمای محیط در محدوده کارکرد باشد. برای کارکرد پیوسته در حداکثر جریان، چیدمان PCB مناسب برای دفع حرارت توصیه می‌شود.

س: چرا ولتاژ مستقیم معمول برای چیپ‌های زرد و سبز متفاوت است؟

ج: این تفاوت ناشی از انرژی گاف نواری مواد نیمه‌هادی است. AlInGaP (زرد) گاف نواری پایین‌تری نسبت به InGaN (سبز) دارد که منجر به ولتاژ مستقیم پایین‌تری برای جریان یکسان می‌شود.

س: "تلرانس تست ±30%" روی شدت نور به چه معناست؟

ج: به این معنی است که مقدار Iv اندازه‌گیری شده برای تأیید مشخصات دارای یک تلرانس ذاتی ابزار ±30% است. خروجی واقعی LED در محدوده Min-Max ذکر شده در جدول است و دقت تجهیزات تست این باند تلرانس اضافی را در نظر می‌گیرد.

س: آیا هیت سینک مورد نیاز است؟

ج: برای استفاده معمول نشانگر در 10-20mA، هیت سینک اختصاصی لازم نیست. توان اتلافی پایین است و پایه‌ها مسیر حرارتی کافی به PCB را فراهم می‌کنند. برای حداکثر قابلیت اطمینان در حداکثر مقادیر مطلق مجاز، مساحت مسی PCB را به عنوان پخش‌کننده حرارت در نظر بگیرید.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

سناریو:طراحی یک پنل نشانگر چند وضعیتی برای یک روتر شبکه با نشانگرهای Power (سبز)، Activity (سبز چشمک‌زن) و Fault (زرد) با استفاده از یک نوع قطعه واحد.

پیاده‌سازی:از سه عدد از این LEDهای دو رنگ استفاده کنید. چیپ سبز هر LED را برای وضعیت‌های Power و Activity درایو کنید. چیپ زرد LED سوم را برای وضعیت Fault درایو کنید. با استفاده از یک قطعه مشترک، موجودی ساده می‌شود. زاویه دید وسیع دید از زوایای مختلف را تضمین می‌کند. طراح بر اساس روشنایی مورد نیاز دسته‌های شدت نور مناسب (مانند دسته KL برای سبز، FG برای زرد) را انتخاب می‌کند و از مقاومت‌های سری جداگانه برای هر چیپ LED که درایو می‌شود استفاده می‌کند تا جریان و روشنایی یکنواخت در تمام واحدها تضمین شود.

12. مقدمه‌ای بر اصل کار

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) دستگاه‌های اتصال p-n نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. رنگ (طول موج) نور ساطع شده توسط انرژی گاف نواری ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. این دستگاه شامل دو چیپ نیمه‌هادی مستقل است: یکی ساخته شده از AlInGaP برای نور زرد و دیگری ساخته شده از InGaN برای نور سبز که با هم در یک پکیج قرار گرفته‌اند. اعمال جریان به جفت‌های آند/کاتد مربوطه هر بار یک رنگ را فعال می‌کند.

13. روندهای فناوری

روند کلی در LEDهای نشانگر به سمت بازدهی بالاتر، مصرف توان کمتر و گاموت رنگ گسترده‌تر ادامه دارد. در حالی که پکیج‌های نصب سوراخدار برای کاربردهای خاصی که نیاز به مونتاژ دستی یا قابلیت اطمینان بالا در محیط‌های خشن دارند همچنان مرتبط هستند، تغییر کلی صنعت به سمت پکیج‌های دستگاه نصب سطحی (SMD) برای مونتاژ خودکار، مینیاتوری‌سازی و مدیریت حرارتی بهتر است. پیشرفت‌ها در فناوری فسفر و طراحی چیپ همچنین امکان رنگ‌های اشباع‌شده‌تر و یکنواختی رنگ فشرده‌تر (محدوده‌های دسته‌بندی کوچکتر) را در محصولات LED مدرن فراهم می‌کند.