دیتاشیت فنی LED آبی LTL17KCBP5D - بسته‌بندی T-1 5mm - 3.2V 20mA - 680mcd - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

ال ای دی LTL17KCBP5D یک LED با بازدهی بالا و از نوع سوراخ‌دار است که برای نشانگر وضعیت و روشنایی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی طراحی شده است. این قطعه دارای بسته‌بندی پرکاربرد T-1 (5 میلی‌متر) با لنز آبی پخش‌کننده است که زاویه دید گسترده و توزیع نور یکنواختی فراهم می‌کند. این دستگاه با استفاده از فناوری InGaN ساخته شده است تا نور را در طول موج غالب آبی 470 نانومتر منتشر کند.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• مصرف توان پایین و بازده نوری بالا.
• مطابق با استانداردهای RoHS و تولید بدون سرب.
• فرم فاکتور استاندارد T-1 (5 میلی‌متر) برای ادغام آسان در طراحی‌های موجود.
• لنز آبی پخش‌کننده برای انتشار نور نرم با زاویه دید گسترده.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای بخش‌های مختلفی که نیازمند نشانگرهای بصری قابل اعتماد و کارآمد هستند مناسب است. حوزه‌های کاربرد اصلی شامل موارد زیر است:

• تجهیزات ارتباطی
• لوازم جانبی کامپیوتر و مادربردها
• الکترونیک مصرفی
• لوازم خانگی
• پنل‌های کنترل صنعتی و ماشین‌آلات

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

این بخش تحلیل مفصلی از پارامترهای الکتریکی، نوری و حرارتی که عملکرد LED را تعریف می‌کنند ارائه می‌دهد.

2.1 حداکثر مقادیر 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.

• اتلاف توان (Pd):حداکثر 108 میلی‌وات.
• جریان مستقیم پیک (I_F(PEAK)):100 میلی‌آمپر برای پالس‌هایی با چرخه کاری ≤ 1/10 و عرض ≤ 10 میکروثانیه.
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):حداکثر 30 میلی‌آمپر DC.
• کاهش جریان:کاهش خطی 0.4 میلی‌آمپر به ازای هر درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای محیط (T_A) 30 درجه سانتی‌گراد.
• محدوده دمای عملیاتی (T_opr):30- درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد.
• محدوده دمای نگهداری (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا +100 درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 1.6 میلی‌متری از بدنه LED.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

این پارامترها در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری شده و نمایانگر عملکرد عملیاتی معمول هستند.

• شدت نور (I_V):از 310 میلی‌کندلا (حداقل) تا 1500 میلی‌کندلا (حداکثر) متغیر است، با مقدار معمول 680 میلی‌کندلا در جریان مستقیم (I_F) 20 میلی‌آمپر. یک تلرانس تست ±15% بر روی مقادیر تضمین شده اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2):50 درجه. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری (مرکزی) خود کاهش می‌یابد.
• طول موج پیک (λ_p):468 نانومتر.
• طول موج غالب (λ_d):از 460 نانومتر تا 475 نانومتر متغیر است، با مقدار معمول 470 نانومتر. این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود.
• پهنای باند طیفی (Δλ):22 نانومتر، که نشان‌دهنده خلوص طیفی نور آبی منتشر شده است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):از 2.7 ولت (حداقل) تا 3.6 ولت (حداکثر) متغیر است، با مقدار معمول 3.2 ولت در I_F= 20 میلی‌آمپر.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت. این دستگاه برای کار تحت بایاس معکوس طراحی نشده است.

3. مشخصات سیستم باینینگ

LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی به سطل‌هایی (بین) دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص رنگ و روشنایی را برآورده می‌کنند.

3.1 باینینگ شدت نور

باینینگ در جریان تست 20 میلی‌آمپر انجام می‌شود. هر بین در محدوده‌های خود دارای تلرانس ±15% است.

• بین KL:310 میلی‌کندلا (حداقل) تا 520 میلی‌کندلا (حداکثر)
• بین MN:520 میلی‌کندلا (حداقل) تا 880 میلی‌کندلا (حداکثر)
• بین PQ:880 میلی‌کندلا (حداقل) تا 1500 میلی‌کندلا (حداکثر)

3.2 باینینگ طول موج غالب

باینینگ در جریان تست 20 میلی‌آمپر انجام می‌شود.

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

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که منحنی‌های گرافیکی خاص در متن ارائه شده به تفصیل نیامده‌اند، روندهای عملکرد معمول برای چنین LEDهایی را می‌توان بر اساس فیزیک استاندارد نیمه‌هادی‌ها توصیف کرد.

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

LED یک مشخصه غیرخطی I-V مشابه دیود نشان می‌دهد. ولتاژ مستقیم یک ضریب دمایی مثبت نشان می‌دهد، به این معنی که با افزایش دمای اتصال برای یک جریان معین، کمی کاهش می‌یابد.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

خروجی نوری تقریباً متناسب با جریان مستقیم در محدوده عملیاتی نرمال (مثلاً تا 30 میلی‌آمپر) است. تجاوز از جریان حداکثر منجر به افت بازده فوق خطی و آسیب احتمالی می‌شود.

4.3 وابستگی دمایی

شدت نور معمولاً با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. فاکتور کاهش 0.4 میلی‌آمپر/°C بالاتر از 30°C برای مدیریت اثرات حرارتی و حفظ قابلیت اطمینان با کاهش حداکثر جریان مجاز در دمای محیط بالاتر مشخص شده است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

این LED مطابق با بسته‌بندی استاندارد شعاعی سوراخ‌دار T-1 (5 میلی‌متر) است. نکات ابعادی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر (اینچ) است.
• تلرانس عمومی ±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 جایی اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بدنه بسته خارج می‌شوند.

5.2 شناسایی قطبیت

پایه بلندتر معمولاً نشان‌دهنده آند (ترمینال مثبت) است، در حالی که پایه کوتاه‌تر نشان‌دهنده کاتد (ترمینال منفی) است. علاوه بر این، یک نقطه صاف روی فلنج لنز اغلب با کاتد هم‌راستا است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای جلوگیری از آسیب و اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت حیاتی است.

6.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خم کردن باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز LED انجام شود.
• از پایه فریم پایه به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید.
• پایه‌ها را قبل از لحیم‌کاری و در دمای اتاق فرم دهید.
• در مونتاژ PCB از حداقل نیروی گیره استفاده کنید تا از تنش مکانیکی جلوگیری شود.

6.2 شرایط لحیم‌کاری

حداقل فاصله 3 میلی‌متر باید بین نقطه لحیم و پایه لنز حفظ شود. باید از فرو بردن لنز در قلع لحیم اجتناب کرد.

• هویه لحیم:دما: حداکثر 350°C. زمان: حداکثر 3 ثانیه (فقط یک بار). موقعیت: نه نزدیک‌تر از 1.6 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی.
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم: حداکثر 100°C به مدت حداکثر 60 ثانیه. موج لحیم: حداکثر 260°C. زمان: حداکثر 5 ثانیه. موقعیت فروبری: نه پایین‌تر از 2 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی.
• مهم:لحیم‌کاری ری‌فلو IR برای این محصول LED سوراخ‌دار مناسب نیست. دمای بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند باعث تغییر شکل لنز یا خرابی فاجعه‌بار شود.

6.3 نگهداری و تمیزکاری

• نگهداری:محیط توصیه شده: ≤30°C و ≤70% رطوبت نسبی. LEDهایی که از بسته‌بندی اصلی خارج شده‌اند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای نگهداری طولانی‌مدت، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کننده یا محیط نیتروژن استفاده کنید.
• تمیزکاری:در صورت لزوم از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

• 1000 قطعه در هر کیسه بسته‌بندی ضد استاتیک.
• 10 کیسه بسته‌بندی در هر کارتن داخلی (مجموع 10,000 قطعه).
• 8 کارتن داخلی در هر کارتن بیرونی اصلی (مجموع 80,000 قطعه).
• در هر محموله ارسالی، فقط بسته نهایی ممکن است مقدار کامل نباشد.

8. توصیه‌های طراحی کاربردی

8.1 طراحی مدار درایو

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت هنگام راه‌اندازی چندین LED، یک مقاومت محدودکننده جریان باید به صورت سری با هر LED قرار گیرد (مدار A). اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی (مدار B) به دلیل تفاوت‌های ولتاژ مستقیم (V_F) تک‌تک قطعات که می‌تواند باعث تفاوت‌های قابل توجه در تقسیم جریان و روشنایی شود، توصیه نمی‌شود.

8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LED مستعد آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک است. اقدامات پیشگیرانه شامل موارد زیر است:

• استفاده از مچ‌بندهای زمین‌شده یا دستکش‌های ضد استاتیک.
• اطمینان از اینکه تمام تجهیزات، میزهای کار و قفسه‌های نگهداری به درستی زمین شده‌اند.
• استفاده از یونایزرها برای خنثی کردن بار استاتیک روی لنز پلاستیکی.
• حفظ آموزش و گواهینامه ESD برای پرسنل.

8.3 مدیریت حرارتی

در حالی که اتلاف توان پایین است، رعایت مشخصات کاهش جریان بالاتر از دمای محیط 30°C برای حفظ خروجی نوری و طول عمر دستگاه، به ویژه در محیط‌های بسته یا با دمای بالا، ضروری است.

9. مقایسه فنی و ملاحظات

LTL17KCBP5D تعادلی از روشنایی، زاویه دید و قابلیت اطمینان را در یک بسته‌بندی همه‌جا حاضر ارائه می‌دهد. در مقایسه با انواع لنز شفاف، لنز پخش‌کننده مخروط دید گسترده‌تر و یکنواخت‌تری فراهم می‌کند که برای نشانگرهای وضعیتی که زاویه دید ثابت نیست ایده‌آل است. ولتاژ مستقیم معمول آن 3.2 ولت، آن را با منابع منطقی رایج 3.3 ولت و 5 ولت هنگام استفاده با یک مقاومت سری مناسب سازگار می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

10.1 آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت محدودکننده جریان راه‌اندازی کنم؟

خیر. اتصال مستقیم یک LED به منبع ولتاژ به شدت منع شده است زیرا اجازه جریان کنترل‌نشده را می‌دهد که به سرعت از حداکثر رتبه تجاوز کرده و دستگاه را از بین می‌برد. یک مقاومت سری برای عملکرد ایمن از یک منبع ولتاژ ثابت اجباری است.

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

طول موج پیک (λ_p):طول موجی که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است.طول موج غالب (λ_d):طول موج واحدی که وقتی با نور سفید مرجع ترکیب شود، با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. λ_dبرای مشخصات رنگ در بینایی انسان مرتبط‌تر است.

10.3 چگونه کدهای باینینگ را تفسیر کنم؟

کد بین (مثلاً MN-B08) چاپ شده روی کیسه بسته‌بندی، محدوده شدت نور (MN: 520-880 میلی‌کندلا) و محدوده طول موج غالب (B08: 465-470 نانومتر) LEDهای داخل را مشخص می‌کند. انتخاب یک بین خاص، یکنواختی رنگ و روشنایی را در کاربرد شما تضمین می‌کند.

11. مثال موردی طراحی

سناریو:طراحی یک نشانگر وضعیت پنل جلویی برای یک روتر شبکه که توسط ریل 5 ولت تغذیه می‌شود. نشانگر باید از زوایای مختلف به وضوح قابل مشاهده باشد.

• انتخاب قطعه:LTL17KCBP5D با زاویه دید 50 درجه و لنز پخش‌کننده آن، انتخاب بسیار خوبی است.
• طراحی مدار:هدف I_F= 20 میلی‌آمپر برای روشنایی معمول. با استفاده از V_Fمعمول 3.2 ولت، مقاومت سری را محاسبه کنید: R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. می‌توان از مقاومت استاندارد 91Ω یا 100Ω استفاده کرد. رتبه توان مقاومت: P = I²R = (0.02)²* 90 = 0.036W، بنابراین یک مقاومت استاندارد 1/8W یا 1/4W کافی است.
• چیدمان:اطمینان حاصل کنید که LED حداقل 3 میلی‌متر از هر نقطه لحیم روی PCB فاصله دارد. اگر فاصله سوراخ‌های PCB با فاصله پایه‌های LED متفاوت است، دستورالعمل‌های خم کردن پایه را دنبال کنید.

12. اصل عملکرد

LED بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک اتصال p-n نیمه‌هادی عمل می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه روشن شدن دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال (اتصال) تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی به شکل فوتون (نور) آزاد می‌شود. ماده خاص مورد استفاده در ناحیه فعال (InGaN برای این LED آبی) طول موج (رنگ) نور منتشر شده را تعیین می‌کند. لنز اپوکسی پخش‌کننده، تراشه نیمه‌هادی را محصور می‌کند، محافظت مکانیکی فراهم می‌کند و الگوی خروجی نور را شکل می‌دهد.

13. روندهای فناوری

LEDهای سوراخ‌دار مانند بسته T-1 همچنان به طور گسترده در کاربردهایی که مونتاژ دستی، تعمیر یا نمونه‌سازی اولیه رایج است و قابلیت اطمینان بالا در محیط‌های خشن ارزشمند است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. روند صنعت همچنان بر بهبود بازده نوری (خروجی نور بیشتر به ازای هر وات ورودی الکتریکی)، دستیابی به یکنواختی رنگ بهتر از طریق باینینگ پیشرفته، و افزایش قابلیت اطمینان بلندمدت تحت تنش‌های حرارتی و محیطی مختلف متمرکز است. در حالی که LEDهای دستگاه نصب سطحی (SMD) بر تولید خودکار با حجم بالا تسلط دارند، انواع سوراخ‌دار موقعیت قوی خود را در بخش‌های خاص بازار که نیازمند ویژگی‌های مکانیکی و مونتاژی منحصر به فرد آن‌ها هستند حفظ می‌کنند.