مشخصات فنی لامپ LED سوراخ‌دار T-1 مدل LTL-R14FEGAJHBPT - دو رنگ زرد‌سبز/قرمز با لنز سفید پخش‌کننده - 20mA - 52mW - برگه اطلاعات فنی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک لامپ LED با فرمت T-1 و نصب سوراخ‌دار را که به عنوان شاخص مدار چاپی (CBI) طراحی شده است، به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه در یک نگهدارنده (محفظه) پلاستیکی سیاه با زاویه قائمه قرار گرفته و با قابلیت انتشار دو رنگ (زرد‌سبز و قرمز) همراه با یک لنز سفید پخش‌کننده مشخص می‌شود. تمرکز اصلی طراحی بر روی سهولت مونتاژ بر روی بردهای مدار چاپی (PCB) است که آن را برای فرآیندهای نصب خودکار مناسب می‌سازد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• سهولت مونتاژ:طراحی به گونه‌ای بهینه‌سازی شده است که مونتاژ روی برد مدار به سادگی انجام شود.
• کنتراست بصری بهبودیافته:از جنس محفظه سیاه برای بهبود نسبت کنتراست بصری شاخص روشن استفاده شده است.
• بهره‌وری انرژی:این قطعه مصرف توان پایین را همراه با بازده نوری بالا ارائه می‌دهد.
• انطباق محیطی:این یک محصول بدون سرب است که با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.
• بسته‌بندی:در بسته‌بندی نوار و قرقره‌ای عرضه می‌شود که با تجهیزات مونتاژ خودکار سازگار است.

1.2 کاربردها و بازارهای هدف

این لامپ LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی در نظر گرفته شده است، از جمله اما نه محدود به:

• دستگاه‌های جانبی و سیستم‌های کامپیوتری
• دستگاه‌های ارتباطی
• الکترونیک مصرفی
• کنترل و ابزار دقیق صنعتی

2. تحلیل پارامترهای فنی

این بخش تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی مشخص‌شده برای قطعه را ارائه می‌دهد. تمام داده‌ها در دمای محیط (TA) 25 درجه سلسیوس ارجاع داده شده‌اند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

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

• اتلاف توان (PD):حداکثر 52 میلی‌وات برای هر دو LED قرمز و زرد‌سبز. این پارامتر برای طراحی مدیریت حرارتی حیاتی است.
• جریان مستقیم پیک (IFP):حداکثر 60 میلی‌آمپر، تنها تحت شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10ms).
• جریان مستقیم پیوسته DC (IF):حداکثر 20 میلی‌آمپر. این جریان کاری توصیه‌شده برای عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت است.
• محدوده دمای کاری:40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس. این قطعه برای محیط‌های دمایی درجه صنعتی درجه‌بندی شده است.
• محدوده دمای نگهداری:40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:مقاوم در برابر 260 درجه سلسیوس برای حداکثر 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED. این با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری موجی یا دستی سازگار است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

پارامترهای زیر تحت شرایط آزمایش استاندارد (IF = 10mA) اندازه‌گیری شده‌اند. توجه داشته باشید که مشخصات شدت نور (Iv) شامل تلرانس آزمایشی ±30% است.

2.2.1 شدت نور و زاویه دید

• LED زرد‌سبز:شدت نور معمول 38 میلی‌کاندلا است، با محدوده از 23 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 65 میلی‌کاندلا (حداکثر). زاویه دید معمول (2θ1/2) 120 درجه است که نشان‌دهنده الگوی نور پخش‌شده و گسترده است.
• LED قرمز:شدت نور معمول بالاتر و معادل 60 میلی‌کاندلا است، با محدوده از 30 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 90 میلی‌کاندلا (حداکثر).

2.2.2 مشخصات طیفی

• LED زرد‌سبز:طول موج تابش پیک معمول (λP) 574 نانومتر است. طول موج غالب معمول (λd) 570 نانومتر است، با پهنای نیمه طیفی (Δλ) 20 نانومتر.
• LED قرمز:طول موج تابش پیک معمول (λP) 660 نانومتر است. طول موج غالب معمول (λd) 645 نانومتر است، همچنین با پهنای نیمه طیفی (Δλ) 20 نانومتر.

2.2.3 پارامترهای الکتریکی

• ولتاژ مستقیم (VF):برای LED زرد‌سبز، VF معمول 2.0 ولت است، با محدوده از 1.6 ولت (حداقل) تا 2.5 ولت (حداکثر) در 10mA. VF برای LED قرمز نیز در همین محدوده مشخص شده است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت. به صراحت ذکر شده است که قطعهبرای کار در جهت معکوس طراحی نشده است; این شرایط آزمایش تنها برای تأیید جریان نشتی است.

3. مشخصات جدول دسته‌بندی (بینینگ)

محصول بر اساس پارامترهای نوری کلیدی به دسته‌های مختلف (بین) تقسیم‌بندی می‌شود تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود. طراحان می‌توانند کد بین را برای برآورده کردن نیازهای کاربرد از نظر روشنایی و رنگ مشخص کنند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

• زرد‌سبز (کدهای G):
  • G1: 23 - 38 میلی‌کاندلا
  • G2: 38 - 65 میلی‌کاندلا
• قرمز (کدهای R):
  • R1: 30 - 50 میلی‌کاندلا
  • R2: 50 - 90 میلی‌کاندلا

تلرانس روی هر حد بین ±15% است.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

• زرد‌سبز (کدهای A):
  • A1: 565.0 - 568.0 نانومتر
  • A2: 568.0 - 570.0 نانومتر
  • A3: 570.0 - 572.0 نانومتر
  • A4: 572.0 - 574.0 نانومتر
• قرمز (کد B):یک دسته گسترده واحد، B، که محدوده 630.0 - 660.0 نانومتر را پوشش می‌دهد.

تلرانس روی هر حد بین ±1 نانومتر است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که بخش استخراج‌شده PDF به منحنی‌های مشخصه معمول اشاره می‌کند، این نمودارها برای طراحی عمیق ضروری هستند. آن‌ها معمولاً رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور (منحنی I-V)، ولتاژ مستقیم در مقابل دما، و توزیع توان طیفی را نشان می‌دهند. طراحان از این‌ها برای پیش‌بینی عملکرد تحت شرایط کاری غیراستاندارد، مانند جریان‌های راه‌اندازی مختلف یا دمای محیط متفاوت، استفاده می‌کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی و ساختار

این قطعه از فرم فاکتور لامپ T-1 (3mm) استفاده می‌کند که در یک نگهدارنده پلاستیکی با زاویه قائمه سیاه یا خاکستری تیره نصب شده است. نکات مکانیکی کلیدی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر است.
• تلرانس استاندارد ±0.25mm است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• طول پایه‌ها 3.0 میلی‌متر مشخص شده است.

5.2 مشخصات بسته‌بندی

قطعه در قالبی عرضه می‌شود که برای مونتاژ خودکار مناسب است.

• نوار حامل:ساخته شده از آلیاژ پلی‌استایرن رسانای سیاه، به ضخامت 0.50 میلی‌متر.
• قرقره:قرقره استاندارد 13 اینچی (330 میلی‌متر).
• تعداد در هر قرقره:400 عدد.
• بسته‌بندی اصلی:
  1. یک قرقره همراه با یک ماده خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت در داخل یک کیسه محافظ رطوبت (MBB) بسته‌بندی می‌شود.
  2. دو کیسه MBB (در مجموع 800 عدد) در یک کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شوند.
  3. ده کارتن داخلی (در مجموع 8000 عدد) در یک کارتن خارجی بسته‌بندی می‌شوند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری، مونتاژ و جابه‌جایی

6.1 شرایط نگهداری

• بسته مهر و موم شده (MBB):در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. ظرف یک سال از تاریخ بسته‌بندی استفاده شود.
• بسته باز شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری شود. قطعات خارج شده از MBB باید ظرف 168 ساعت (7 روز) تحت عملیات لحیم‌کاری ریفلو IR قرار گیرند.
• نگهداری طولانی‌مدت (باز شده):برای نگهداری بیش از 168 ساعت، در یک ظرف دربسته همراه با ماده خشک‌کننده یا در یک خشک‌کن نیتروژنی نگهداری شود. قبل از لحیم‌کاری، نیاز به عملیات پخت (بیک‌اوت) در دمای 60 درجه سلسیوس به مدت حداقل 48 ساعت است تا رطوبت جذب شده حذف شده و از آسیب "پاپ کورن" در حین ریفلو جلوگیری شود.

6.2 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده کنید. از تمیزکننده‌های شیمیایی قوی یا ناشناخته خودداری کنید.

6.3 فرم‌دهی پایه‌ها و مونتاژ PCB

• پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر دورتر از پایه لنز LED خم کنید. ازنهپایه لنز به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید.
• تمامی عملیات فرم‌دهی پایه‌ها بایدقبل ازفرآیند لحیم‌کاری و در دمای اتاق تکمیل شود.
• در هنگام قرارگیری در PCB، حداقل نیروی لازم برای محکم کردن قطعه اعمال شود و از اعمال تنش مکانیکی بیش از حد روی بسته‌بندی LED اجتناب شود.

6.4 فرآیند لحیم‌کاری

این قطعه با تکنیک‌های استاندارد لحیم‌کاری سازگار است. هنگام لحیم‌کاری پایه‌ها، به حداکثر مقدار مجاز 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه پایبند باشید. اطمینان حاصل کنید که نوک هویه یا تماس لحیم‌کاری موجی حداقل 2.0 میلی‌متر از بدنه پلاستیکی فاصله دارد تا از آسیب حرارتی جلوگیری شود.

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED دو رنگ برای نشان دادن وضعیت در جایی که نیاز به انتقال چندین حالت است ایده‌آل می‌باشد. کاربردهای رایج شامل موارد زیر است:

• شاخص‌های برق/آماده‌به‌کار:قرمز برای حالت آماده‌به‌کار، سبز برای روشن بودن.
• وضعیت سیستم:سبز برای عملکرد عادی، قرمز برای خطا یا وضعیت هشدار.
• شاخص‌های سطح باتری:نمایشگرهای چند قسمتی که از رنگ برای نشان دادن سطح شارژ استفاده می‌کنند (مثلاً سبز=بالا، قرمز=پایین).
• شاخص‌های انتخاب حالت:روی پنل‌های کنترل لوازم خانگی یا تجهیزات صنعتی.

7.2 نکات طراحی مدار

• محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری محدودکننده جریان استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از رابطه R = (Vcc - VF) / IF محاسبه کنید، که در آن VF ولتاژ مستقیم رنگ فعال در جریان مورد نظر (معمولاً 10-20mA) است.
• راه‌اندازی دو رنگ:این یک قطعه 2 پایه و 2 چیپ است. دو LED (قرمز و زرد‌سبز) به صورت موازی معکوس به هم متصل شده‌اند. اعمال بایاس مستقیم به یک پایه یک رنگ را روشن می‌کند؛ معکوس کردن قطبیت رنگ دیگر را روشن می‌کند. نمی‌تواند هر دو رنگ را به طور همزمان نمایش دهد.
• رابط میکروکنترلر:به راحتی می‌تواند توسط پایه‌های GPIO میکروکنترلر راه‌اندازی شود. اطمینان حاصل کنید که پایه می‌تواند جریان مورد نیاز را تأمین یا دریافت کند، که اغلب برای جریان‌های بالاتر نیاز به یک درایور ترانزیستوری دارد.

8. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای سوراخ‌دار تک رنگ، این قطعه دو رنگ با ترکیب دو عملکرد شاخص در یک فوت‌پرینت فیزیکی، صرفه‌جویی قابل توجهی در فضای PCB ارائه می‌دهد. نگهدارنده زاویه قائمه یک راه‌حل نصب کم‌پروفایل ارائه می‌دهد که برای کاربردهای دارای محدودیت ارتفاع ایده‌آل است. وجود لنز سفید پخش‌کننده روی چیپ دو رنگ، ظاهری یکنواخت با زاویه دید گسترده ارائه می‌دهد که در بسیاری از کاربردهای شاخص‌دهی می‌تواند نسبت به لنزهای شفاف ترجیح داده شود.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

1. س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
   پ: طول موج پیک (λP) طول موج واحدی است که در آن توان نوری تابش‌شده حداکثر است. طول موج غالب (λd) طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و از مختصات رنگی CIE محاسبه می‌شود. λd برای کاربردهای نشانگر رنگ مرتبط‌تر است.
2. س: آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته با جریان 20mA راه‌اندازی کنم؟
   پ: بله، 20mA حداکثر جریان مستقیم DC پیوسته مجاز است. برای طول عمر و قابلیت اطمینان بهینه، راه‌اندازی در 10mA (شرایط آزمایش) یا کمی کمتر، روش معمول است.
3. س: چرا حساسیت رطوبتی در نگهداری و جابه‌جایی اینقدر مهم است؟
   پ: بسته‌بندی پلاستیکی می‌تواند رطوبت هوا را جذب کند. در طی فرآیند لحیم‌کاری ریفلو با دمای بالا، این رطوبت محبوس شده می‌تواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی ("پاپ کورن") شود. روش پخت تعیین‌شده این رطوبت را حذف می‌کند.
4. س: چگونه کد بین صحیح را انتخاب کنم؟
   پ: کد بین را بر اساس نیاز کاربرد خود برای یکنواختی روشنایی (G1/G2/R1/R2) و یکنواختی رنگ (A1-A4 برای زرد‌سبز) مشخص کنید. اگر تطابق رنگ در بین چندین واحد حیاتی است، باید یک بین طول موج محدودتر (مثلاً A2) انتخاب شود.

10. مورد عملی طراحی و استفاده

سناریو: طراحی پنل وضعیت یک روتر شبکه
یک طراح به شاخص‌هایی برای "برق"، "اتصال اینترنت" و "فعالیت Wi-Fi" نیاز دارد. او این LED دو رنگ را برای شاخص "اینترنت" انتخاب می‌کند. مدار به گونه‌ای طراحی شده است که یک پایه میکروکنترلر LED را راه‌اندازی می‌کند. هنگامی که یک اتصال اینترنت معتبر (از طریق اترنت) برقرار می‌شود، پایه یک منطق بالا (High) خروجی می‌دهد و LED زرد‌سبز را روشن می‌کند. اگر اتصال قطع شود، فریم‌ور پایه را به منطق پایین (Low) تغییر می‌دهد و LED قرمز را روشن می‌کند. یک مقاومت محدودکننده جریان 150 اهمی به صورت سری با LED قرار داده شده است که برای منبع تغذیه 3.3 ولت و ولتاژ مستقیم حدود 2.0 ولت در جریان حدود 10mA محاسبه شده است. این امر با استفاده از یک فوت‌پرینت قطعه، وضعیت واضح و بدون ابهام ارائه می‌دهد و در مقایسه با استفاده از دو LED تک رنگ جداگانه، در فضا و هزینه صرفه‌جویی می‌کند.

11. معرفی اصل عملکرد

دیود نورافشان (LED) یک قطعه نیمه‌هادی است که هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند، نور ساطع می‌کند. این پدیده، که الکترولومینسانس نامیده می‌شود، زمانی رخ می‌دهد که الکترون‌ها با حفره‌های الکترونی درون قطعه بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. رنگ نور توسط گاف انرژی ماده نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود. در این قطعه دو رنگ، دو چیپ نیمه‌هادی مختلف (یکی تابش‌کننده در طیف قرمز، دیگری در طیف زرد‌سبز) در یک بسته‌بندی واحد با اتصال کاتد/آند مشترک به صورت پیکربندی موازی معکوس قرار گرفته‌اند. لنز سفید پخش‌کننده یک گنبد اپوکسی است که نور را پراکنده می‌کند و یک زاویه دید گسترده‌تر و یکنواخت‌تر ایجاد کرده و ظاهر تک‌تک چیپ‌ها را نرم می‌کند.

12. روندها و زمینه فناوری

در حالی که LEDهای نصب سطحی (SMD) بر الکترونیک با چگالی بالا مدرن تسلط دارند، LEDهای سوراخ‌دار مانند این نوع T-1 در بخش‌های خاص همچنان مرتبط هستند. مزایای کلیدی آن‌ها شامل استحکام مکانیکی برتر، نمونه‌سازی و تعمیر دستی آسان‌تر و دمای لحیم‌کاری مجاز بالاتر است. روند برای چنین قطعاتی به سمت بازدهی بالاتر (خروجی نور بیشتر در هر میلی‌آمپر)، بهبود یکنواختی رنگ از طریق دسته‌بندی دقیق‌تر (بینینگ) و افزایش قابلیت اطمینان تحت شرایط محیطی سخت (محدوده دمایی گسترده‌تر، مقاومت بیشتر در برابر رطوبت) است. عملکرد دو رنگ در یک بسته‌بندی واحد، نشان‌دهنده تلاش مستمر صنعت برای افزایش کارایی در عین حداقل کردن فضای برد است، اصلی که فلسفه طراحی سوراخ‌دار و SMD را به هم پیوند می‌دهد.