دیتاشیت فنی لامپ LED سبز LTL17KGL6D - قطر T-1 (3mm) - ولتاژ مستقیم 2.5V - اتلاف توان 75mW - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

LTL17KGL6D یک لامپ LED سوراخ-عبوری با بازدهی بالا و مصرف توان پایین است که برای کاربردهای نشانگر وضعیت و سیگنالینگ طراحی شده است. این محصول دارای پکیج متداول T-1 (3mm) با لنز پخش‌کننده سبز رنگ است که ترکیبی متعادل از روشنایی و زاویه دید گسترده را ارائه می‌دهد و برای دستگاه‌های الکترونیکی متنوع مناسب می‌باشد.

1.1 مزایای اصلی

• بازده نوری بالا:نسبت به مصرف توان پایین خود، شدت نور خروجی بالایی ارائه می‌دهد که آن را به محصولی بهینه از نظر انرژی تبدیل می‌کند.
• انعطاف‌پذیری طراحی:در پکیج‌های استاندارد سوراخ-عبوری موجود است که برای فرآیندهای مونتاژ دستی یا خودکار PCB مناسب می‌باشند.
• انطباق محیط زیستی:این محصول عاری از سرب (Pb) بوده و با دستورالعمل‌های RoHS مطابقت دارد.
• عملکرد قابل اطمینان:برای کارکرد پایدار در محدوده دمایی استاندارد صنعتی طراحی شده است.

1.2 کاربردهای هدف

این LED همه‌کاره بوده و در بخش‌های متعددی که نیازمند نشانگرهای بصری واضح هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. حوزه‌های کاربرد اصلی شامل موارد زیر است:

• تجهیزات ارتباطی:چراغ‌های وضعیت روی روترها، مودم‌ها و سوئیچ‌های شبکه.
• لوازم جانبی کامپیوتر:نشانگرهای برق و فعالیت روی دسکتاپ‌ها، لپ‌تاپ‌ها و درایوهای خارجی.
• الکترونیک مصرفی:چراغ‌های نشانگر روی تجهیزات صوتی/تصویری، لوازم خانگی و اسباب‌بازی‌ها.
• کنترل‌های صنعتی:نشانگرهای پنل روی ماشین‌آلات، سیستم‌های کنترل و ابزار دقیق.
• لوازم خانگی:نشانگرهای روشن بودن، حالت یا تایمر روی دستگاه‌های خانگی مختلف.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

بررسی دقیق مشخصات الکتریکی و نوری برای طراحی صحیح مدار و انتظارات عملکردی بسیار حیاتی است.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق

این مقادیر محدوده‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد همیشه باید در این مرزها حفظ شود.

• اتلاف توان (P_D):حداکثر 75 میلی‌وات. تجاوز از این مقدار می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و کاهش طول عمر شود.
• جریان مستقیم:جریان مستقیم DC پیوسته در 30 میلی‌آمپر ریت شده است. یک جریان مستقیم پیک 90 میلی‌آمپر تنها تحت شرایط سختگیرانه (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10μs) برای جهش‌های کوتاه مجاز است.
• محدوده‌های دمایی:دستگاه می‌تواند از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد کار کند و از 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد ذخیره شود.
• دمای لحیم‌کاری:پایه‌ها می‌توانند 260 درجه سانتی‌گراد را حداکثر به مدت 5 ثانیه تحمل کنند، زمانی که در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED اندازه‌گیری شود. این پارامتر برای فرآیندهای مونتاژ حیاتی است.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد و با جریان مستقیم (I_F) 20mA اندازه‌گیری می‌شوند که شرایط تست استاندارد است.

• شدت نور (I_V):از حداقل 180 میلی‌کاندلا تا معمولاً 310 میلی‌کاندلا متغیر است و بسته به دسته خاص، حداکثر تا 880 میلی‌کاندلا می‌رسد. این شدت با استفاده از سنسوری اندازه‌گیری می‌شود که فیلتر شده تا با پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) مطابقت داشته باشد.
• زاویه دید (2θ_1/2):60 درجه. این زاویه کامل است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری پیک خود کاهش می‌یابد و نشان‌دهنده مخروط دید نسبتاً گسترده‌ای است که برای نشانگرهای پنل مناسب می‌باشد.
• طول موج:طول موج تابش پیک (λ_P) معمولاً 574 نانومتر است. طول موج غالب (λ_d) که رنگ درک شده را تعریف می‌کند، از 566 نانومتر تا 578 نانومتر متغیر است که مربوط به رنگ سبز می‌باشد. عرض نیمه طیفی (Δλ) تقریباً 11 نانومتر است که نشان‌دهنده تابش رنگ نسبتاً خالص است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):معمولاً 2.5 ولت، با حداکثر 2.1 ولت در 20mA. این پارامتر برای محاسبه مقدار مقاومت محدودکننده جریان که به صورت سری با LED قرار می‌گیرد، ضروری است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت. توجه به این نکته حیاتی است که این LED برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط تست صرفاً برای مشخصه‌یابی است.

3. مشخصات سیستم دسته‌بندی

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌ها (بین) مرتب می‌شوند. LTL17KGL6D از یک سیستم دسته‌بندی دو بعدی استفاده می‌کند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20mA در سه دسته اصلی طبقه‌بندی می‌شوند. هر دسته دارای تلرانس ±15% در حدود خود است.

• دسته HJ:180 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 310 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• دسته KL:310 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 520 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• دسته MN:520 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 880 میلی‌کاندلا (حداکثر)

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

برای ثبات رنگ، LEDها در محدوده‌های باریک طول موج دسته‌بندی می‌شوند. هر دسته دارای تلرانس ±1 نانومتر است.

• دسته H06:566.0 نانومتر تا 568.0 نانومتر
• دسته H07:568.0 نانومتر تا 570.0 نانومتر
• دسته H08:570.0 نانومتر تا 572.0 نانومتر
• دسته H09:572.0 نانومتر تا 574.0 نانومتر
• دسته H10:574.0 نانومتر تا 576.0 نانومتر
• دسته H11:576.0 نانومتر تا 578.0 نانومتر

این دسته‌بندی به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص روشنایی و نقطه رنگ برای کاربردشان را برآورده می‌کنند و در هنگام استفاده از چندین LED، یکنواختی بصری را تضمین می‌نمایند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که منحنی‌های گرافیکی خاص در دیتاشیت ارجاع داده شده‌اند، مفاهیم آنها برای رفتار LED استاندارد است.

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

این رابطه غیرخطی و نمایی است. مقدار معمول V_F برابر 2.5 ولت در 20mA یک نقطه طراحی کلیدی است. کارکرد به میزان قابل توجهی بالاتر از 20mA باعث می‌شود V_F اندکی افزایش یابد اما عمدتاً خروجی نور و اتلاف توان را افزایش می‌دهد که باید مدیریت شود تا در محدوده حداکثر مقادیر مطلق باقی بماند.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

شدت نور در محدوده عملیاتی نرمال تقریباً متناسب با جریان مستقیم است. راه‌اندازی LED با جریانی کمتر از 20mA روشنایی را کاهش می‌دهد، در حالی که راه‌اندازی با جریان بالاتر (تا حداکثر DC 30mA) روشنایی را افزایش می‌دهد اما تولید گرما را نیز بیشتر می‌کند.

4.3 توزیع طیفی

منحنی ارجاع داده شده یک پیک واحد در حدود 574 نانومتر با عرض نیمه معمول 11 نانومتر را نشان می‌دهد که تابش نور تک‌رنگ سبز آن را بدون باندهای جانبی قابل توجه تأیید می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

این LED مطابق با پکیج استاندارد T-1 (3mm) با پایه‌های شعاعی است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند، با تلرانس کلی ±0.25mm مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.0mm است.
• فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بدنه پکیج خارج می‌شوند که برای فاصله سوراخ‌های PCB حیاتی است.

5.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای شعاعی، پایه بلندتر معمولاً آند (مثبت) و پایه کوتاه‌تر کاتد (منفی) است. طرف صاف روی فلنج بدنه LED نیز ممکن است نشان‌دهنده سمت کاتد باشد. قطبیت صحیح برای عملکرد ضروری است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

برای حفظ قابلیت اطمینان و جلوگیری از آسیب، نیاز به رسیدگی صحیح است.

6.1 شرایط نگهداری

برای نگهداری بلندمدت خارج از کیسه رطوبت‌گیر اصلی، محیط نباید از 30 درجه سانتی‌گراد یا رطوبت نسبی 70% تجاوز کند. در صورت خارج کردن از بسته‌بندی اصلی، استفاده در عرض سه ماه توصیه می‌شود. برای نگهداری طولانی‌مدت، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کننده یا اتمسفر نیتروژن استفاده کنید.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها

اگر نیاز به خم کردن پایه‌ها وجود دارد، این کار باید قبل از لحیم‌کاری و در دمای اتاق نرمال انجام شود. خم باید حداقل در فاصله 3mm از پایه لنز LED ایجاد شود. پایه LED نباید به عنوان تکیه‌گاه در حین خم کردن استفاده شود تا از اعمال تنش به اتصال داخلی دی جلوگیری شود.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

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

• لحیم‌کاری دستی (هویه):حداکثر دما 350 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه. حرارت را به پایه اعمال کنید، نه به بدنه.
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 100 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 60 ثانیه. دمای موج لحیم باید حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد با زمان تماس حداکثر 5 ثانیه باشد. LED باید طوری قرار گیرد که موج لحیم در فاصله 2mm از پایه لنز قرار نگیرد.
• توصیه نمی‌شود:لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) به صراحت برای این محصول LED سوراخ-عبوری نامناسب اعلام شده است.

دمای بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند باعث تغییر شکل لنز، خرابی اتصال سیم داخلی یا تخریب ماده اپوکسی شود.

6.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، از حلال‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از مواد شیمیایی خشن یا ساینده خودداری کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در کیسه‌های ضد استاتیک بسته‌بندی می‌شوند. مقادیر استاندارد بسته‌بندی عبارتند از:

• 1000، 500، 200 یا 100 قطعه در هر کیسه بسته‌بندی.
• 10 کیسه بسته‌بندی در یک کارتن داخلی قرار می‌گیرند (به عنوان مثال، 10,000 قطعه برای پیکربندی 1000 قطعه در هر کیسه).
• 8 کارتن داخلی در یک کارتن حمل و نقل بیرونی بسته‌بندی می‌شوند (به عنوان مثال، در مجموع 80,000 قطعه).

8. توصیه‌های طراحی کاربردی

8.1 طراحی مدار درایو

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. برای اطمینان از روشنایی پایدار و یکنواخت، به ویژه هنگام استفاده از چندین LED، یک مقاومت محدودکننده جریان سری برای هر LED یا هر رشته موازی اجباری است.

• مدار توصیه شده (مدار A):هر LED مقاومت سری مخصوص به خود را دارد که به منبع ولتاژ متصل است. این امر تغییرات جزئی در ولتاژ مستقیم (V_F) بین LEDهای منفرد را جبران می‌کند و اطمینان می‌دهد که همه آنها تقریباً جریان یکسانی می‌کشند و روشنایی یکسانی دارند.
• توصیه نمی‌شود (مدار B):اتصال مستقیم چندین LED به صورت موازی با یک مقاومت مشترک توصیه نمی‌شود. تفاوت‌های کوچک در مشخصات I-V هر LED می‌تواند باعث عدم تعادل قابل توجه جریان شود، به طوری که یک LED ممکن است جریان بسیار بیشتری نسبت به سایرین بکشد که منجر به روشنایی ناهموار و احتمال تنش بیش از حد در درخشان‌ترین LED می‌گردد.

مقدار مقاومت (R) با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (V_منبع- V_F) / I_F. برای یک منبع 5 ولت، V_F معمول 2.5 ولت و I_F مورد نظر 20mA (0.02A)، R = (5 - 2.5) / 0.02 = 125 اهم. یک مقاومت استاندارد 120 اهم یا 150 اهم مناسب خواهد بود که همچنین جریان و روشنایی واقعی را اندکی تحت تأثیر قرار می‌دهد.

8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. در حین جابجایی و مونتاژ باید اقدامات احتیاطی انجام شود:

• اپراتورها باید از مچ‌بندهای زمین‌شده یا دستکش‌های ضد استاتیک استفاده کنند.
• تمامی ایستگاه‌های کاری، ابزارها و تجهیزات باید به درستی زمین‌شده باشند.
• از یونایزرها برای خنثی کردن بار استاتیکی که می‌تواند روی لنز پلاستیکی ایجاد شود، استفاده کنید.
• یک برنامه کنترل ESD با آموزش و بررسی منظم مناطق کاری اجرا کنید.

9. مقایسه فنی و ملاحظات طراحی

9.1 مقایسه با سایر LEDهای نشانگر

LTL17KGL6D با پکیج T-1 و رنگ سبز خود، در یک دسته بسیار متداول قرار دارد. تمایز آن در گزینه‌های دسته‌بندی خاص آن برای شدت و طول موج است که امکان ثبات بیشتر در کاربردهایی که از چندین نشانگر استفاده می‌کنند را فراهم می‌نماید. در مقایسه با LEDهای SMD کوچکتر، LEDهای سوراخ-عبوری مانند این محصول اغلب برای نمونه‌سازی اولیه، مونتاژ دستی و کاربردهایی که نشانگر روی یک پنل جلویی جدا از PCB اصلی نصب می‌شود، آسان‌تر هستند.

9.2 ملاحظات مدیریت حرارتی

در حالی که اتلاف توان پایین است (حداکثر 75mW)، کارکرد پیوسته در حداکثر جریان (30mA) در دمای محیط بالا (تا 85 درجه سانتی‌گراد) نیاز به توجه دارد. طول عمر و خروجی نور LED می‌تواند با دمای اتصال بیش از حد کاهش یابد. اطمینان از فاصله کافی روی PCB و اجتناب از محصور کردن LED در یک فضای کاملاً بسته و بدون تهویه می‌تواند به حفظ دمای عملیاتی بهینه کمک کند.

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

10.1 آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت راه‌اندازی کنم؟

No.یک LED باید با یک دستگاه محدودکننده جریان راه‌اندازی شود که در مدارهای DC ساده تقریباً همیشه یک مقاومت است. اتصال مستقیم آن به یک منبع ولتاژ مانند باتری یا منبع تغذیه باعث می‌شود جریان بیش از حدی بکشد که منجر به خرابی فوری یا سریع می‌شود.

10.2 تفاوت بین شدت نور (mcd) و زاویه دید چیست؟

شدت نور (اندازه‌گیری شده بر حسب میلی‌کاندلا، mcd) روشنایی اندازه‌گیری شده در امتداد محور مرکزی LED است. زاویه دید (مثلاً 60 درجه) نحوه توزیع این نور را توصیف می‌کند. یک مقدار mcd بالا با زاویه دید باریک، پرتوی بسیار درخشان اما متمرکز تولید می‌کند. زاویه 60 درجه این LED تعادل خوبی ارائه می‌دهد و روشنایی قابل توجهی در یک ناحیه گسترده فراهم می‌کند که برای نشانگرهای پنل ایده‌آل است.

10.3 چگونه دسته صحیح را انتخاب کنم؟

دسته شدت نور (HJ، KL، MN) را بر اساس میزان روشنایی مورد نیاز برای نشانگر خود انتخاب کنید. دسته طول موج غالب (H06-H11) را بر اساس سایه خاص سبز مورد نیاز برای کاربرد خود انتخاب کنید که اغلب برای تطابق رنگ یا اهداف برندینگ است. برای اکثر کاربردهای عمومی، مشخص کردن یک محدوده (مثلاً دسته KL برای شدت) کافی است.

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

دیتاشیت بیان می‌کند که برای تابلوهای داخلی و خارجی مناسب است. با این حال، برای محیط‌های خشن فضای باز با قرارگیری مستقیم در معرض UV، رطوبت و نوسانات دمایی گسترده، لنز اپوکسی ممکن است به مرور زمان تخریب شود. برای کاربردهای حیاتی فضای باز، مشورت با سازنده برای داده‌های قابلیت اطمینان خاص یا در نظر گرفتن LEDهایی با بسته‌بندی مقاوم‌تر توصیه می‌شود.

11. مثال کاربردی عملی

11.1 طراحی یک پنل وضعیت چند LED

سناریو:یک پنل کنترل نیازمند چهار نشانگر وضعیت برق سبز رنگ است که همگی به یک اندازه روشن و با رنگ یکسان به نظر برسند.

مراحل طراحی:

1. طراحی مدار:از مدار توصیه شده A استفاده کنید. برای یک ریل سیستم 12 ولتی، مقاومت سری برای هر LED را محاسبه کنید. R = (12V - 2.5V) / 0.02A = 475 اهم. یک مقاومت استاندارد 470 اهم تقریباً 20.2mA را فراهم می‌کند که ایمن و در محدوده مشخصات است.
2. انتخاب قطعات:هر چهار LED را از یک دسته شدت نور یکسان (مثلاً دسته KL: 310-520 mcd) و یک دسته طول موج غالب یکسان (مثلاً دسته H08: 570-572 nm) سفارش دهید تا ثبات بصری تضمین شود.
3. چیدمان PCB:LEDها را با فاصله توصیه شده 2mm از پایه لنز تا هر پد لحیم یا ترک قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که فاصله سوراخ‌ها با فاصله پایه‌های LED در نقطه خروج از پکیج مطابقت دارد.
4. مونتاژ:دستورالعمل‌های لحیم‌کاری را دنبال کنید. اگر PCB به صورت انبوه مونتاژ می‌شود از لحیم‌کاری موجی استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که فیکسچر LEDها را طوری نگه می‌دارد که موج به پایه لنز نرسد.
5. اقدامات احتیاطی ESD:در حین قرار دادن دستی یا بازرسی، LEDها را در یک ایستگاه کاری ایمن در برابر ESD جابجا کنید.

این رویکرد عملکرد قابل اطمینان و ظاهری حرفه‌ای و یکنواخت برای محصول نهایی را تضمین می‌کند.