دیتاشیت فنی لامپ LED آبی LTL42FTBR3DH183Y - نصب از طریق سوراخ - 470 نانومتر - 20 میلی‌آمپر - 78 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند به تفصیل مشخصات یک لامپ LED آبی با نصب از طریق سوراخ را شرح می‌دهد. این قطعه به عنوان نشانگر برد مدار (CBI) طراحی شده و از یک نگهدارنده پلاستیکی سیاه زاویه‌دار (هاوسینگ) استفاده می‌کند که با قطعه LED جفت می‌شود. این طراحی نسبت کنتراست را افزایش داده و مونتاژ آسان روی بردهای مدار چاپی (PCB) را تسهیل می‌کند. این محصول در پیکربندی‌هایی مناسب برای ایجاد آرایه‌های افقی یا عمودی قابل انباشت موجود است.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• طراحی شده برای سهولت مونتاژ روی برد مدار.
• هاوسینگ سیاه نسبت کنتراست را برای دید بهتر بهبود می‌بخشد.
• دارای مصرف توان پایین و بازدهی بالا است.
• مطابق با دستورالعمل‌های RoHS بوده و محصولی بدون سرب است.
• از چیپ‌های آبی InGaN با رنگ منبع 470 نانومتر در پکیج لامپ T-1 استفاده می‌کند.

1.2 کاربردهای هدف

• تجهیزات ارتباطی
• پیرامونی‌ها و سیستم‌های کامپیوتری
• الکترونیک مصرفی
• تجهیزات و کنترل‌های صنعتی

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

2.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

ریتینگ‌های زیر محدوده‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. تمام مقادیر در دمای محیط (TA) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• تلفات توان (Pd):حداکثر 78 میلی‌وات. این کل توانی است که قطعه می‌تواند به صورت حرارت به طور ایمن دفع کند.
• جریان مستقیم پیک (IFP):حداکثر 60 میلی‌آمپر. این جریان تنها تحت شرایط پالسی با سیکل وظیفه ≤ 1/10 و عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه مجاز است.
• جریان مستقیم DC (IF):حداکثر 20 میلی‌آمپر. این جریان کاری پیوسته توصیه شده است.
• محدوده دمای کاری (Topr):30- درجه تا 85+ درجه سلسیوس. عملکرد قطعه در این محدوده دمای محیط تضمین شده است.
• محدوده دمای انبارداری (Tstg):40- درجه تا 100+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:260 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متر (0.079 اینچ) از بدنه LED.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

این پارامترها عملکرد معمول قطعه تحت شرایط کاری نرمال در TA=25 درجه سلسیوس را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (Iv):1150 میلی‌کاندلا (حداقل)، 1900 میلی‌کاندلا (معمول) هنگامی که با IF=20mA راه‌اندازی می‌شود. این معیار قدرت درک شده نور مرئی ساطع شده است.
• زاویه دید (2θ1/2):30 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور نصف مقدار در مرکز (0 درجه) است.
• طول موج تابش پیک (λP):468 نانومتر (معمول). طول موجی که در آن شدت تابش طیفی حداکثر است.
• طول موج غالب (λd):470 نانومتر (معمول) در IF=20mA. این طول موج واحدی است که از نظر ادراکی با رنگ نور ساطع شده مطابقت دارد.
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):25 نانومتر (معمول). معیاری از خلوص طیفی یا پهنای باند نور ساطع شده.
• ولتاژ مستقیم (VF):2.6 ولت (حداقل)، 3.2 ولت (معمول)، 3.8 ولت (حداکثر) در IF=20mA. افت ولتاژ دو سر LED هنگام کار.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت.مهم:این قطعه برای کار در جهت معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط تست تنها برای مشخصه‌یابی است.

3. مشخصات سیستم باینینگ

برای اطمینان از یکنواختی در کاربردها، LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی دسته‌بندی (باینینگ) می‌شوند. کد باین شدت نور روی هر بسته بندی درج شده است.

3.1 باینینگ شدت نور

باینینگ در جریان تست 20 میلی‌آمپر انجام می‌شود. تلرانس برای هر حد باین ±15% است.

• باین Q:1150 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 1500 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• باین R:1500 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 1900 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• باین S:1900 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 2500 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• باین T:2500 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 3200 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• باین U:3200 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 4200 میلی‌کاندلا (حداکثر)

3.2 باینینگ طول موج غالب

باینینگ در جریان تست 20 میلی‌آمپر انجام می‌شود. تلرانس برای هر حد باین ±1 نانومتر است.

• باین B07:460.0 نانومتر (حداقل) تا 465.0 نانومتر (حداکثر)
• باین B08:465.0 نانومتر (حداقل) تا 470.0 نانومتر (حداکثر)
• باین B09:470.0 نانومتر (حداقل) تا 475.0 نانومتر (حداکثر)

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های عملکرد معمول، رابطه بین پارامترهای کلیدی تحت شرایط مختلف را نشان می‌دهند. این منحنی‌ها برای طراحی مدار مقاوم ضروری هستند.

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان، معمولاً به صورت زیرخطی، افزایش می‌یابد و اهمیت تنظیم جریان را برجسته می‌کند.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:ضریب دمایی منفی خروجی نور را نشان می‌دهد؛ شدت نور با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:ویژگی نمایی I-V دیود را به تصویر می‌کشد که برای محاسبه مقادیر مقاومت سری حیاتی است.
• توزیع طیفی:نموداری که توان تابشی نسبی را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد، حول طول موج پیک تقریباً 468 نانومتر با نیم‌عرض مشخصه متمرکز شده است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

این قطعه از یک لامپ LED استاندارد T-1 (3 میلی‌متر) استفاده می‌کند که در یک نگهدارنده پلاستیکی سیاه زاویه‌دار قرار دارد. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر ارائه شده‌اند، با تلرانس ±0.25 میلی‌متر مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
• جنس هاوسینگ پلاستیک سیاه است.
• خود LED دارای لنز آبی پخش‌کننده است.

5.2 شناسایی قطبیت

پایه کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز LED، یک پایه کوتاه‌تر (اگر توسط کاربر یکسان بریده شده باشد)، یا یک علامت روی هاوسینگ شناسایی می‌شود. همیشه برای شناسایی قطعی قطبیت به نقشه ابعادی دقیق مراجعه کنید.

5.3 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در بسته‌بندی فله عرضه می‌شوند. مشخصات بسته‌بندی، تعداد در هر جعبه داخلی (اصلاح شده به 4200 عدد در جعبه داخلی) و پیکربندی کلی کارتن اصلی، شامل ابعاد و وزن ناخالص برای برنامه‌ریزی لجستیک را شرح می‌دهد.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 شرایط انبارداری

برای عمر مفید بهینه، LEDها را در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 70% نگهداری کنید. اگر از کیسه رطوبت‌گیر اصلی خارج شدند، ظرف سه ماه استفاده کنید. برای انبارداری طولانی‌مدت خارج از بسته‌بندی اصلی، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کن یا محیط نیتروژن استفاده کنید.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها

اگر نیاز به خم کردن پایه‌ها وجود دارد، این عملیات راقبل ازلحیم‌کاری و در دمای معمول اتاق انجام دهید. پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز LED خم کنید. از پایه فریم سرب به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. در هنگام قرار دادن روی PCB حداقل نیروی گیره را اعمال کنید تا از تنش مکانیکی جلوگیری شود.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

بحرانی:حداقل فاصله 2 میلی‌متر از پایه لنز/نگهدارنده تا نقطه لحیم را حفظ کنید. لنز/نگهدارنده را در قلع غوطه‌ور نکنید.

• لحیم‌کاری دستی (هویه):حداکثر دمای 350 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 3 ثانیه (فقط یک بار).
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 100 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 60 ثانیه. دمای موج لحیم باید حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 5 ثانیه باشد. اطمینان حاصل کنید که قطعه طوری قرار گرفته که موج لحیم به فاصله 2 میلی‌متری پایه لنز/نگهدارنده نرسد.
• نکته مهم:لحیم‌کاری بازجریانی IRبرایاین نوع LED نصب از طریق سوراخ مناسب نیست. دمای بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند باعث تغییر شکل لنز یا خرابی فاجعه‌بار شود.

6.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری، از حلال‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از پاک‌کننده‌های خشن یا ساینده خودداری کنید.

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 روش راه‌اندازی

LEDها قطعاتی جریان‌محور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام استفاده از چندین LED،توصیه اکید می‌شودکه هر LED با مقاومت محدودکننده جریان مخصوص به خود که به صورت سری وصل شده است راه‌اندازی شود (مدل مدار A). اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی (مدل مدار B) به دلیل تغییرات در ویژگی‌های ولتاژ مستقیم (VF) توصیه نمی‌شود، زیرا باعث تقسیم نابرابر جریان و در نتیجه روشنایی ناهموار می‌شود.

7.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

این LED در برابر آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک آسیب‌پذیر است. اقدامات کنترل ESD زیر را در منطقه جابجایی و مونتاژ پیاده‌سازی کنید:

• پرسنل باید از مچ‌بندهای اتصال به زمین یا دستکش‌های ضداستاتیک استفاده کنند.
• تمامی تجهیزات، ایستگاه‌های کاری و قفسه‌های انبار باید به درستی زمین شده باشند.
• از یونایزرها برای خنثی کردن بار استاتیکی که ممکن است در حین جابجایی روی لنز پلاستیکی جمع شود استفاده کنید.
• اطمینان حاصل کنید که پرسنل در روش�های پیشگیری از ESD آموزش دیده‌اند.

7.3 مدیریت حرارتی

اگرچه تلفات توان نسبتاً پایین است (حداکثر 78 میلی‌وات)، کار در حد بالایی محدوده دما (85+ درجه سلسیوس) همانطور که در منحنی مشخصه دما نشان داده شده است، به طور قابل توجهی خروجی نور را کاهش می‌دهد. برای عملکرد یکنواخت بلندمدت، برای تهویه کافی طراحی کنید و از قرار دادن LED در نزدیکی سایر قطعات تولیدکننده حرارت خودداری کنید.

8. مقایسه و تمایز فنی

این لامپ LED نصب از طریق سوراخ، خود را از طریق نگهدارنده زاویه‌دار سیاه یکپارچه‌اش متمایز می‌کند که مونتاژ را ساده کرده و در مقایسه با LEDهای رادیال استاندارد که در کلیپ‌ها یا پایه‌های جداگانه نصب می‌شوند، کنتراست نوری را بهبود می‌بخشد. باینینگ مشخص شده برای هر دو شدت نور و طول موج، عملکرد قابل پیش‌بینی را برای طراحان در کاربردهایی که نیاز به تطابق رنگ یا روشنایی در چندین نشانگر دارند فراهم می‌کند. سازگاری آن با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری موجی و دستی، آن را برای طیف گسترده‌ای از گردش کارهای اصلی تولید الکترونیک مناسب می‌سازد.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

9.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک (λP) طول موج فیزیکی است که در آن توان نوری ساطع شده بیشترین است. طول موج غالب (λd) یک کمیت رنگ‌سنجی است که از نمودار رنگ‌سنجی CIE مشتق می‌شود؛ این طول موج واحدی است که چشم انسان آن را مطابق با رنگ منبع درک می‌کند. برای منابع تک‌رنگ مانند این LED آبی، آن‌ها معمولاً بسیار نزدیک به هم هستند (468 نانومتر در مقابل 470 نانومتر).

9.2 آیا می‌توانم این LED را با 30 میلی‌آمپر برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟

خیر. ریتینگ حداکثر مطلق برای جریان مستقیم DC 20 میلی‌آمپر است. فراتر رفتن از این ریتینگ، خطر کاهش عمر قطعه یا ایجاد خرابی فوری به دلیل گرمای بیش از حد یا تنش جریان را به همراه دارد.

9.3 چگونه مقدار مقاومت سری را محاسبه کنم؟

از قانون اهم استفاده کنید: R = (Vsupply - VF) / IF. به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5 ولت (Vsupply)، VF معمول 3.2 ولت و IF مورد نظر 20 میلی‌آمپر (0.02 آمپر): R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 اهم. همیشه برای طراحی محافظه‌کارانه از حداکثر VF موجود در دیتاشیت (3.8 ولت) استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود جریان از حدود مجاز فراتر نمی‌رود: R_min = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 اهم. یک مقدار مقاومت استاندارد بین 60 تا 90 اهم را با در نظر گرفتن ریتینگ توان (P = IF² * R) انتخاب کنید.

9.4 آیا این LED برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

دیتاشیت بیان می‌کند که این LED برای تابلوهای داخلی و خارجی مناسب است. با این حال، محدوده دمای کاری آن 30- تا 85+ درجه سلسیوس است. برای محیط‌های خشن فضای باز با نور مستقیم خورشید، قرارگیری در معرض UV، یا نوسانات دمایی گسترده‌تر، نصب خاص (محفظه، آب‌بندی) باید ارزیابی شود تا اطمینان حاصل شود دمای محیط محلی اطراف LED در محدوده مشخصات باقی می‌ماند و مواد در برابر شرایط جوی مقاوم هستند.

10. مورد عملی طراحی و استفاده

سناریو: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت برای تجهیزات صنعتی.چندین نشانگر آبی برای نمایش \"سیستم فعال\"، \"ارتباط برقرار شده\" و \"شرایط خطا\" مورد نیاز است. با استفاده از LED مدل LTL42FTBR3DH183Y:

1. انتخاب باینینگ:باین R را برای شدت نور (1900-1500 میلی‌کاندلا) و باین B08 را برای طول موج غالب (470-465 نانومتر) مشخص کنید تا اطمینان حاصل شود تمام نشانگرهای روی پنل روشنایی و رنگ یکنواختی دارند.
2. طراحی مدار:یک مدار راه‌انداز برای منبع تغذیه DC 24 ولت طراحی کنید. با استفاده از حداکثر VF برابر 3.8 ولت و IF=20 میلی‌آمپر، مقاومت سری برابر است با R = (24V - 3.8V) / 0.02A = 1010 اهم. یک مقاومت 1 کیلواهم، 1/4 وات مناسب است. هر LED مقاومت مخصوص به خود را دارد.
3. چیدمان PCB:سوراخ‌های نصب LED را مطابق نقشه مکانیکی قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که یک منطقه ممنوعه حداقل 2 میلی‌متری در اطراف پایه LED برای فاصله لحیم‌کاری وجود دارد.
4. فرآیند مونتاژ:در حین مونتاژ، اپراتورها از پروتکل‌های ESD پیروی می‌کنند. LEDها قرار داده می‌شوند، پایه‌ها با استفاده از پروفایل مشخص شده به روش موجی لحیم می‌شوند و اطمینان حاصل می‌شود که لحیم خیلی بالا نرود. نیازی به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری نیست.

11. معرفی اصل عملکرد

این قطعه یک دیود نورافشان (LED) است. بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک ماده نیمه‌هادی (InGaN - ایندیوم گالیم نیترید برای نور آبی) عمل می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به دو سر پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها بازترکیب شده و انرژی را به صورت فوتون (نور) آزاد می‌کنند. انرژی گاف نواری خاص ماده InGaN، طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعیین می‌کند که در این مورد در ناحیه آبی (~470 نانومتر) است. لنز پخش‌کننده و هاوسینگ سیاه، نور ساطع شده را شکل داده و هدایت می‌کنند.

12. روندهای فناوری (دیدگاه عینی)

فناوری LED نصب از طریق سوراخ که توسط این محصول نمایندگی می‌شود، یک راه‌حل بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده برای کاربردهای نشانگر است. روندهای فعلی صنعت نشان‌دهنده تغییر تدریجی به سمت LEDهای نصب سطحی (SMD) برای اکثر طراحی‌های جدید به دلیل اشغال فضای کمتر، مناسب بودن برای مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place و اغلب ارتفاع کمتر است. با این حال، LEDهای نصب از طریق سوراخ در کاربردهایی که نیاز به استحکام مکانیکی بالاتر، مونتاژ/تعمیر دستی آسان‌تر دارند یا در آن‌ها ویژگی‌های نوری خاص یک پکیج دارای لنز در یک نگهدارنده مزیت‌آفرین است، همچنان مرتبط باقی می‌مانند. پیشرفت‌ها در بازدهی (لومن بر وات) و یکنواختی رنگ چیپ‌های نیمه‌هادی مورد استفاده در تمام انواع پکیج‌های LED ادامه دارد.