فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 ویژگیها و مزایای اصلی
- 1.2 کاربردهای هدف
- 2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکتریکی و نوری
- 3. توضیح سیستم درجهبندی
- 3.1 درجهبندی شدت نور
- 3.2 درجهبندی طول موج اصلی
- 4. تحلیل منحنی عملکرد
- 4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)
- 4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم
- 4.3 شدت نور در مقابل دمای محیط
- 4.4 توزیع طیفی
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد خارجی
- 5.2 شناسایی قطبیت
- 5.3 مشخصات بستهبندی
- 6. راهنمای جوشکاری و مونتاژ
- 6.1 شرایط نگهداری
- 6.2 شکلدهی و پردازش پایهها
- 6.3 فرآیند لحیمکاری
- 6.4 تمیزکاری
- 7. توصیههای کاربردی
- 7.1 مدار کاربردی معمول
- 7.2 ملاحظات طراحی
- 8. مقایسه و تمایز فنی
- 9. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 9.1 هنگام استفاده از منبع تغذیه 5V، چه مقدار مقاومت باید انتخاب شود؟
- 9.2 آیا میتوانم این LED را به طور مداوم با جریان 20 میلیآمپر کار دهم؟
- 9.3 چرا شدت نور تحمل ±15٪ دارد؟
- 9.4 168 ساعت عمر کارگاهی پس از باز کردن بستهبندی چقدر حیاتی است؟
- 10. نمونههای کاربردی عملی
- 11. مقدمهای بر نحوه عملکرد
- 12. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
LTL-R14FTGFH132T یک چراغ LED با نصب از طریق سوراخ است که به عنوان نشانگر روی برد مدار (CBI) طراحی شده است. این محصول از یک پایه پلاستیکی سیاه زاویهدار (محفظه) در ترکیب با المان LED استفاده میکند و یک منبع نور حالت جامد مناسب برای طیف وسیعی از دستگاههای الکترونیکی فراهم میکند. طراحی آن امکان مونتاژ آسان روی برد مدار چاپی (PCB) را فراهم میکند.
1.1 ویژگیها و مزایای اصلی
- مونتاژ آسان:طراحی بهینهشده برای مونتاژ مستقیم روی برد مدار.
- افزایش کنتراست:پوسته سیاه کنتراست بصری چراغ نشانگر روشن را افزایش میدهد.
- قابلیت اطمینان حالت جامد:با استفاده از فناوری LED، منبع نوری بادوام و مقاوم در برابر ضربه ارائه میدهد.
- بهرهوری انرژی بالا:دارای ویژگیهای مصرف توان پایین و بازده نوری بالا است.
- انطباق با الزامات زیستمحیطی:این یک محصول بدون سرب مطابق با دستورالعمل RoHS است.
- طراحی نوری:لامپهای T-1 (5mm) در دو رنگ ارائه میشوند: سبز 530 نانومتری مبتنی بر InGaN و نارنجی-قرمز 600 نانومتری مبتنی بر AlInGaP، که هر دو با لنز پراکنده سفید برای زاویه دید گسترده عرضه میگردند.
1.2 کاربردهای هدف
این چراغ LED برای طیف گستردهای از کاربردهای الکترونیکی مناسب است، از جمله اما نه محدود به:
- نشانگر وضعیت تجهیزات ارتباطی.
- چراغهای وضعیت رایانه و تجهیزات جانبی.
- محصولات الکترونیکی مصرفی، مانند تجهیزات صوتی و تصویری، لوازم خانگی و اسباببازی.
2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
این مقادیر، محدودههایی را تعریف میکنند که فراتر رفتن از آنها ممکن است منجر به آسیب دائمی قطعه شود. کارکرد در این محدودهها یا نزدیک به آنها توصیه نمیشود، زیرا ممکن است بر قابلیت اطمینان تأثیر بگذارد.
- مصرف توان (Pd):سبز: حداکثر 75 میلیوات؛ نارنجی-قرمز: حداکثر 50 میلیوات. این پارامتر برای طراحی مدیریت حرارتی حیاتی است.
- جریان مستقیم پیک (IFP):هر دو رنگ 60 میلیآمپر هستند. این حداکثر جریان پالسی مجاز در شرایط خاص (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه) است.
- جریان مستقیم رو به جلو (IF):هر دو رنگ 20 میلیآمپر هستند. این حداکثر جریان کاری پیوسته توصیه شده است.
- محدوده دمای کاری (Topr):-30°C تا +85°C. عملکرد صحیح دستگاه در این محدوده دمای محیط تضمین میشود.
- محدوده دمای ذخیرهسازی (Tstg):-40°C تا +100°C.
- دمای لحیمکاری پایهها:حداکثر 260 درجه سانتیگراد به مدت 5 ثانیه، نقطه اندازهگیری در فاصله 2.0 میلیمتر (0.079 اینچ) از بدنه LED. این برای فرآیندهای لحیمکاری دستی یا موجی حیاتی است.
2.2 ویژگیهای الکتریکی و نوری
این پارامترها در دمای محیط (TA) 25 درجه سانتیگراد اندازهگیری شدهاند و عملکرد معمول دستگاه را تعریف میکنند.
- شدت نور (Iv):در IF= 5mA اندازهگیری میشود. سبز: مقدار معمول 310 mcd (حداقل 85، حداکثر 400 mcd). نارنجی-قرمز: مقدار معمول 65 mcd (حداقل 18، حداکثر 240 mcd). شدت واقعی درجهبندی شده است (به بخش 4 مراجعه کنید). I تضمینشدهv.
- زاویه دید (2θ1/2):هر دو رنگ دارای زاویهای تقریباً ۱۰۰ درجه هستند. این زاویه کامل زمانی است که شدت نور به نصف مقدار محوری (محور مرکزی) کاهش مییابد و نشاندهنده الگوی نوری گسترده و پخششونده است.
- طول موج اوج (λP):سبز: 530 نانومتر؛ نارنجی-قرمز: 611 نانومتر. این طول موجی است که در آن انتشار طیفی در قویترین حالت خود است.
- طول موج غالب (λd):سبز: 520-535 نانومتر؛ نارنجی-قرمز: 596-612 نانومتر. این طولموج منفردی است که توسط چشم انسان درک میشود و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است. همچنین درجهبندی شده است (بخش 4 را ببینید).
- پهنای نیمحداکثر خط طیفی (Δλ):سبز: 17 نانومتر؛ نارنجی-قرمز: 20 نانومتر. این نشاندهنده خلوص طیفی یا پهنای باند نور ساطعشده است.
- ولتاژ مستقیم (VF):در IFدر جریان 5mA اندازهگیری شده است. سبز: مقدار معمول 3.0V (حداقل 2.0V، حداکثر 4.0V). نارنجی-قرمز: مقدار معمول 2.0V (حداقل 1.5V، حداکثر 3.0V). این برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان حیاتی است.
- جریان معکوس (IR):در ولتاژR= 5V، حداکثر برای هر دو رنگ 10 µA است.
3. توضیح سیستم درجهبندی
LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی مرتبسازی (درجهبندی) میشوند تا یکنواختی درون یک بچ تولیدی تضمین شود. کد درجهبندی روی بستهبندی درج شده است.
3.1 درجهبندی شدت نور
LEDها بر اساس شدت نور اندازهگیری شده در جریان 5 میلیآمپر گروهبندی میشوند.
دستهبندی LED سبز:
EF: 85 - 140 mcd
GH: 140 - 240 mcd
JK: 240 - 400 mcd
دستهبندی LED قرمز-نارنجی:
3Y3Z: 18 - 30 mcd
AB: 30 - 50 mcd
CD: 50 - 85 mcd
توجه: تلرانس هر محدوده مقدار ±15% است.
3.2 درجهبندی طول موج اصلی
LEDها نیز بر اساس طول موج اصلی خود گروهبندی میشوند تا یکنواختی رنگ کنترل شود.
دستهبندی طول موج LED سبز:
1: 520 - 525 نانومتر
2: 525 - 530 نانومتر
3: 530 - 535 نانومتر
دستهبندی طول موج LED نارنجی-قرمز:
1: 596 - 600 نانومتر
2: 600 - 606 نانومتر
3: 606 - 612 نانومتر
توجه: تلرانس محدوده هر دسته ±1 نانومتر است.
4. تحلیل منحنی عملکرد
منحنی عملکرد معمولی (همانطور که در برگه مشخصات ذکر شده است) رابطه بین پارامترهای کلیدی را نشان میدهد. این برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط عملیاتی مختلف ضروری است.
4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)
این منحنی رابطه نمایی بین جریان عبوری از LED و ولتاژ دو سر آن را نشان میدهد. سبز (با V بالاترF) و نارنجی-قرمز (با V پایینترFمنحنی برای مدلهای مختلف متفاوت خواهد بود. طراحان از این منحنی برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان مناسب برای ولتاژ منبع تغذیه دادهشده استفاده میکنند.
4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم
این منحنی نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان درایو افزایش مییابد. این رابطه معمولاً در محدوده کاری توصیهشده خطی است، اما در جریانهای بالاتر اشباع میشود. کارکرد فراتر از مقادیر حداکثر مطلق میتواند منجر به تسریع در فرسودگی یا خرابی شود.
4.3 شدت نور در مقابل دمای محیط
خروجی نوری LED با افزایش دمای پیوند کاهش مییابد. این منحنی برای کاربردهایی که در محدوده وسیعی از دما کار میکنند حیاتی است، زیرا به پیشبینی حداقل خروجی نوری در بالاترین دمای کاری کمک میکند.
4.4 توزیع طیفی
این نمودارها قدرت تابشی نسبی هر رنگ LED را در کل محدوده طیف طول موج نشان میدهند. LED سبز در حدود 530 نانومتر به اوج میرسد، در حالی که LED نارنجی-قرمز در حدود 611 نانومتر به اوج میرسد. مقدار عرض نیمتوان نشاندهنده گستردگی طیف است.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد خارجی
این قطعه از LED استاندارد T-1 (5mm) استفاده میکند که در یک پایه پلاستیکی سیاه با زاویه قائمه بستهبندی شده است. توضیحات ابعاد کلیدی شامل موارد زیر است:
- تمامی ابعاد بر حسب میلیمتر هستند (مقادیر داخل پرانتز بر حسب اینچ).
- مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، تلرانس استاندارد ±0.25 میلیمتر (0.010 اینچ) است.
- جنس بدنه پلاستیک مشکی است.
- LED خود دارای لنز پراکنده سفید است.
توجه: برای ابعاد دقیق، لطفاً به نقشههای ابعادی تفصیلی در مشخصات اصلی مراجعه کنید.
5.2 شناسایی قطبیت
LEDهای DIP معمولاً دارای پایه آند (+) بلندتر و پایه کاتد (-) کوتاهتری هستند. علاوه بر این، معمولاً در بدنه LED نزدیک به لبه پایه کاتد، یک سطح صاف وجود دارد. هنگام مونتاژ باید به قطبیت صحیح توجه کرد.
5.3 مشخصات بستهبندی
LEDها در قالب ریلی (Tape & Reel) برای مونتاژ خودکار عرضه میشوند.
- نوار حامل (Carrier Tape):ساختهشده از آلیاژ پلیاستایرن رسانای سیاه، با ضخامت ۰.۵۰ ±۰.۰۶ میلیمتر.
- تعداد قرقره:ارائه قرقره ۱۳ اینچی، شامل ۱۰۰، ۲۰۰ یا ۴۰۰ قطعه.
- بستهبندی جعبه مقوایی:
- یک قرقره همراه با یک کارت نشانگر رطوبت و ماده خشککن در یک کیسه ضد رطوبت (MBB) بستهبندی میشود.
- دو کیسه ضد رطوبت (با فرض 400 قطعه در هر قرقره، مجموعاً 800 قطعه) در یک جعبه داخلی بستهبندی میشوند.
- ده جعبه داخلی (در مجموع 8000 عدد) در یک کارتن خارجی بستهبندی میشوند.
6. راهنمای جوشکاری و مونتاژ
6.1 شرایط نگهداری
- بستهبندی مهر و موم شده:در شرایط دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شود. لطفاً ظرف یک سال از تاریخ مهر و موم شدن بستهبندی استفاده شود.
- بستهبندی باز شده:اگر کیسه ضد رطوبت (MBB) باز شود، شرایط ذخیرهسازی نباید از 30 درجه سانتیگراد و 60% رطوبت نسبی تجاوز کند.
- عمر مفید در کارگاه:قطعات خارج شده از کیسه ضد رطوبت اصلی باید در مدت 168 ساعت (7 روز) لحیمکاری شوند (به عنوان مثال، برای قطعات SMT از طریق ریفلو IR؛ برای قطعات DIP، این به مونتاژ عمومی/آمادهسازی برای لحیمکاری موجی اشاره دارد).
- افزایش مدت نگهداری/پختبرای قطعاتی که بیش از 168 ساعت خارج از بستهبندی اصلی نگهداری شدهاند، توصیه میشود قبل از لحیمکاری، به مدت حداقل 48 ساعت در دمای حدود 60 درجه سانتیگراد پخت شوند تا رطوبت جذب شده از بین رفته و از اثر "پاپ کورن" یا سایر عیوب ناشی از رطوبت جلوگیری شود.
6.2 شکلدهی و پردازش پایهها
- پایهها را در فاصله حداقل ۳ میلیمتری از پایه لنز LED خم کنید.
- هنگام خم کردن، از پایه فریم سیمپیچ به عنوان تکیهگاه استفاده نکنید.
- تمام عملیات شکلدهی پایهها باید در دمای اتاق انجام شود، و在 لحیمکاری.
- در فرآیند مونتاژ PCB، از حداقل نیروی فشردهسازی لازم استفاده کنید تا از اعمال تنش مکانیکی بیش از حد به بدنه LED جلوگیری شود.
6.3 فرآیند لحیمکاری
- حفظ حداقل فاصلهی 2 میلیمتری بین پایه لنز و نقاط لحیمکاری.
- از غوطهور کردن لنز در قلع لحیمکاری خودداری شود.
- هنگامی که LED به دلیل فرآیند لحیمکاری در دمای بالا قرار دارد، هیچ تنش خارجی به پایهها وارد نکنید.
- لحیمکاری دستی توصیه میشود:از هویه با کنترل دما استفاده کنید. دمای نوک هویه باید متناسب با آلیاژ لحیم تنظیم شود، زمان لحیمکاری هر پایه باید به حداقل برسد (معمولاً بیش از 3-5 ثانیه نباشد) و حداکثر مطلق 5 ثانیه در دمای 260 درجه سلسیوس در فاصله 2 میلیمتری از بدنه رعایت شود.
6.4 تمیزکاری
در صورت نیاز به تمیزکاری پس از جوشکاری، از حلالهای الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از استفاده از پاککنندههای شیمیایی قوی یا ناشناخته که ممکن است به لنز پلاستیکی یا محفظه آسیب برسانند، خودداری نمایید.
7. توصیههای کاربردی
7.1 مدار کاربردی معمول
رایجترین کاربرد آن به عنوان چراغ نشانگر وضعیت است که از یک ریل ولتاژ DC (مانند 3.3V، 5V، 12V) تغذیه میشود. مقاومت محدودکننده جریان (Rseries) ضروری است و با استفاده از قانون اهم محاسبه میشود: Rseries= (Vsupply- VF) / IFبرای طراحی محافظهکارانه، لطفاً از مقادیر معمول یا حداکثر V در برگه مشخصات استفاده کنید.Fبه عنوان مثال، برای راهاندازی LED سبز با منبع تغذیه 5V و جریان 5mA: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ω. مقاومت استاندارد 390 Ω یا 430 Ω مناسب است.
7.2 ملاحظات طراحی
- رانش جریان:برای دستیابی به طولانیترین عمر مفید و خروجی نوری پایدار، LED را در جریان مستقیم پیشنهادی رو به جلو (20mA) یا کمتر راهاندازی کنید. برای کاربردهای نشانگر، استفاده از جریان پایینتر (مثلاً 5-10mA) رایج است و میتواند کارایی و طول عمر را افزایش دهد.
- مدیریت حرارتی:اگرچه مصرف توان پایین است، اما در صورت استفاده از چندین LED یا دمای محیط بالا، اطمینان حاصل کنید که جریان هوای کافی در داخل محفظه وجود دارد. کار در جریانهای بالا دمای اتصال را افزایش میدهد که منجر به کاهش خروجی نور و طول عمر میشود.
- زاویه دید:زاویه دید 100 درجه این LED را برای کاربردهایی مناسب میسازد که نیازمند دیده شدن نشانگر از موقعیتهای گسترده هستند.
- انتخاب رنگ:برای شدت تابش یکسان (mcd)، LED سبز معمولاً در چشم انسان روشنتر از قرمز-نارنجی به نظر میرسد. این نکته هنگام تطبیق روشنایی در نمایشگرهای چندرنگ باید در نظر گرفته شود.
8. مقایسه و تمایز فنی
LTL-R14FTGFH132T مزایای خاصی در رده خود ارائه میدهد:
- شکلدهی زاویهای:پایه سیاه یکپارچه زاویهدار آن را از LEDهای استاندارد شعاعی متمایز میکند و فاصلهگذاری داخلی و جهت نصب خاصی را بدون نیاز به سوکت جداگانه فراهم میکند.
- افزایش کنتراست:پوسته سیاه یک ویژگی کلیدی است که به طور قابل توجهی کنتراست بین حالت خاموش (سیاه) و حالت روشن (نور رنگی) را افزایش میدهد و خوانایی نشانگر را بهبود میبخشد، به ویژه در نور محیطی روشن.
- دستهبندی برای اطمینان از یکنواختی:ارائه دستهبندی دقیق شدت نور و طول موج، این امکان را برای طراحان فراهم میکند تا قطعاتی را برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق رنگ یا روشنایی بین چندین نشانگر دارند، انتخاب کنند.
- گزینه دو رنگ در یک بستهبندی یکسان ارائه میشود:ارائه دو مدل سبز و نارنجی-قرمز در یک بستهبندی مکانیکی یکسان، موجودی و طراحی PCB سیستمهایی را که از رنگهای چندگانه برای نشان دادن وضعیت استفاده میکنند، ساده میکند.
9. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
9.1 هنگام استفاده از منبع تغذیه 5V، چه مقدار مقاومت باید انتخاب شود؟
این بستگی به جریان مورد نیاز و رنگ LED دارد. برای LED سبز در 5mA: R ≈ (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω. برای LED قرمز-نارنجی در 5mA: R ≈ (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω. برای طراحی محافظهکارانه و اطمینان از عدم تجاوز از جریان هدف، همیشه باید از حداکثر ولتاژ منبع و حداقل VFبرای محاسبه استفاده کرد.
9.2 آیا میتوانم این LED را به طور مداوم با جریان 20 میلیآمپر کار دهم؟
بله، 20mA حداکثر جریان مستقیم پیشنهادی است. با این حال، برای کاربردهای استاندارد نشانگر، معمولاً 5-10mA کافی است و مصرف توان را کاهش داده و ممکن است طول عمر را افزایش دهد. لطفاً اطمینان حاصل کنید که طراحی شما در جریان انتخاب شده و ولتاژ مستقیم واقعی از حداکثر توان مجاز مطلق تجاوز نمیکند (سبز 75mW، قرمز-نارنجی 50mW).
9.3 چرا شدت نور تحمل ±15٪ دارد؟
این تلرانس، انحراف اندازهگیری و همچنین تفاوتهای جزئی تولید حتی در یک باند یکسان را در نظر میگیرد. سیستم باندینگ (EF، GH، JK و غیره) محدوده تضمین شده دقیقتری ارائه میدهد. ±15% برای محدودیتهای این باندها اعمال میشود، به این معنی که قطعات از باند GH (140-240 mcd) در محدوده 140±15% و 240±15% mcd تضمین میشوند.
9.4 168 ساعت عمر کارگاهی پس از باز کردن بستهبندی چقدر حیاتی است؟
این یک اصل راهنمای توصیهشده برای جلوگیری از عیوب لحیمکاری مرتبط با رطوبت است. اگر قطعات در معرض دید، رطوبت بیش از حدی از هوای محیط جذب کنند، گرمایش سریع در فرآیند لحیمکاری میتواند منجر به لایهلایه شدن داخلی یا ترک خوردگی شود. در صورت تجاوز از این محدودیت، لطفاً قبل از لحیمکاری، روش پخت (60°C، 48 ساعت) را دنبال کنید.
10. نمونههای کاربردی عملی
سناریو: طراحی یک پنل چندحالته برای یک روتر شبکه.
طراح در حال ایجاد یک پنل جلویی با سه چراغ نشانگر است: برق (سبز)، فعالیت شبکه (سبز چشمکزن) و خطا (نارنجی-قرمز).
- انتخاب قطعات:آنها برای هر سه موقعیت LTL-R14FTGFH132T را انتخاب کردند. براکتهای زاویهدار ظاهری یکدست و حرفهای ارائه داده و مونتاژ را ساده میکنند. پوشش مشکی تضمینکننده کنتراست بالا با پنل است.
- طراحی مدار:سیستم از ریل تغذیه 3.3V MCU استفاده میکند. برای LED سبز "Power"، آنها روشنایی با 8mA را برای قابلیت دید خوب انتخاب کردند. با استفاده از V معمولیFمقدار 3.0V: R = (3.3V - 3.0V) / 0.008A = 37.5Ω. یک مقاومت 39Ω انتخاب شد. برای LED قرمز-نارنجی از V آن استفاده شدFمحاسبات مشابه را برای مقدار 2.0V انجام دهید.
- ملاحظات دستهبندی:برای اطمینان از تطابق روشنایی دو LED سبز (منبع تغذیه و فعالیت)، طراحان در فهرست قطعات (BOM) برای هر دو، دستهبندی شدت نور یکسانی (مانند GH) مشخص کردهاند.
- چیدمان PCB:بستهبندی PCB بر اساس نقشههای ابعادی برگه مشخصات طراحی شده است. طراح اطمینان حاصل میکند که فاصله سوراخها و قطر سوراخ صحیح است و علامت چاپ ابریشمی واضحی برای کاتد (سمت تخت) وجود دارد.
- مونتاژ و ذخیرهسازی:تیم تولید قطعات را در بستهبندی ریل نواردار دریافت میکند. آنها اطمینان حاصل میکنند که کیسههای ضد رطوبت تنها مدت کوتاهی قبل از نیاز خط مونتاژ باز میشوند و دستورالعمل 168 ساعته را رعایت میکنند. هر ریل باقیمانده در کابینت خشک ذخیره میشود.
11. مقدمهای بر نحوه عملکرد
دیود نورافشان (LED) یک دستگاه نیمهرسانا است که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به پیوند p-n اعمال میشود، الکترونهای مواد نوع n با حفرههای مواد نوع p در ناحیه فعال ترکیب میشوند. این فرآیند ترکیب، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکند. رنگ خاص نور ساطعشده (طول موج) توسط شکاف انرژی ماده نیمهرسانای مورد استفاده در ناحیه فعال تعیین میشود.
- در این محصولLED سبزاز نیمهرسانای مرکب نیترید ایندیم گالیم (InGaN) استفاده میشود که شکاف نواری آن با نور طیف آبی-سبز مطابقت دارد.
- در این محصولLED نارنجی-قرمزاستفاده از نیمهرسانای مرکب آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید (AlInGaP) که شکاف نواری آن با نور طیف زرد-قرمز مطابقت دارد.
- در این محصوللنز پراکنده سفیداز اپوکسی یا سیلیکون حاوی ذرات پراکنده ساخته شده است. دو عملکرد دارد: 1) محافظت از تراشه نیمهرسانای شکننده؛ 2) پراکندگی نور، که در مقایسه با لنز شفاف، زاویه دید را گسترش داده و ظاهری یکنواختتر و نرمتر ایجاد میکند.
12. روندهای فناوری
اگرچه LEDهای نصبشونده از طریق سوراخ (THT) مانند بستهبندی T-1 برای بسیاری از کاربردها، بهویژه در نمونهسازی اولیه، کنترل صنعتی و حوزههایی که نیاز به مونتاژ دستی یا قابلیت اطمینان بالا دارند، همچنان حیاتی هستند، اما روندهای گستردهتر صنعت LED نیز شایان توجه است:
- مینیاتوریسازی:روند قوی در طراحی PCB با چگالی بالا به سمت بستهبندیهای دستگاههای نصبشده روی سطح (SMD) کوچکتر (مانند 0603 و 0402) وجود دارد. با این حال، اجزای Through-Hole استحکام مکانیکی برتری ارائه میدهند و معمولاً در محیطهای با لرزش بالا ترجیح داده میشوند.
- بهبود کارایی:بهبود مستمر در کارایی کوانتومی داخلی و تکنیکهای استخراج نور، منجر به افزایش مداوم بازده نوری (تولید نور بیشتر به ازای هر وات ورودی الکتریکی) برای تمام رنگهای LED، از جمله سبز و قرمز شده است.
- یکنواختی رنگ و درجهبندی:پیشرفتها در رشد اپیتاکسیال و کنترل ساخت، تفاوتهای طول موج و شدت را به طور مداوم کاهش دادهاند که منجر به درجهبندی دقیقتر و کاهش نیاز به مرتبسازی شده است، اگرچه درجهبندی دقیق برای کاربردهای پیشرفته همچنان حیاتی است.
- یکپارچهسازی هوشمند:رشد نشانگرهای "هوشمند" که مدار مجتمع کنترل (برای تنظیم نور، ترتیبدهی یا آدرسپذیری) را مستقیماً در بستهبندی LED ادغام میکنند. اگرچه این امر در LEDهای RGB نوع SMD رایجتر است، اما تقاضا برای نشانگر وضعیت هوشمند ممکن است بر فرمفاکتورهای DIP آینده تأثیر بگذارد.
LTL-R14FTGFH132T نشاندهنده یک قطعه بالغ، قابل اعتماد و با مشخصات تعریفشده است که همچنان به طور مؤثر برای طیف گستردهای از نیازهای نشانگر الکترونیکی پایه خدمت میکند.
تشریح دقیق اصطلاحات مشخصات LED
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
1. شاخصهای اصلی عملکرد نوری-الکتریکی
| اصطلاحات | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| کارایی نوری (Luminous Efficacy) | lm/W (لومن بر وات) | میزان شار نوری تولید شده به ازای هر وات انرژی الکتریکی، هرچه بیشتر باشد، صرفهجویی در انرژی بیشتر است. | به طور مستقیم سطح کارایی انرژی چراغ و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری (Luminous Flux) | lm (لومن) | کل مقدار نور ساطعشده از یک منبع نور، که معمولاً به آن "روشنایی" میگویند. | تعیین اینکه آیا چراغ به اندازه کافی روشن است. |
| زاویه تابش (Viewing Angle) | ° (درجه)، مانند 120° | زاویهای که در آن شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر میگذارد. |
| دمای رنگ (CCT) | K (کلوین)، مانند 2700K/6500K | گرمی یا سردی رنگ نور، مقادیر پایین متمایل به زرد/گرم و مقادیر بالا متمایل به سفید/سرد است. | تعیینکننده جو نورپردازی و صحنههای کاربردی مناسب. |
| شاخص نمود رنگ (CRI / Ra) | بدون واحد، 0–100 | توانایی منبع نور در بازتولید رنگ واقعی اشیاء، Ra≥80 مطلوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، برای مکانهای با الزامات بالا مانند مراکز خرید و گالریهای هنری استفاده میشود. |
| Color Tolerance (SDCM) | مراحل بیضی مکآدام، مانند "5-step" | شاخص کمی برای یکنواختی رنگ، هرچه تعداد مراحل کمتر باشد، رنگ یکنواختتر است. | اطمینان از عدم تفاوت رنگ در بین چراغهای یک دسته. |
| طول موج غالب (Dominant Wavelength) | نانومتر (nm)، مانند 620nm (قرمز) | مقدار طول موج متناظر با رنگ LED رنگی. | تعیین رنگهای تکرنگ LED مانند قرمز، زرد و سبز. |
| Spectral Distribution | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت نور ساطعشده از LED در طولموجهای مختلف را نشان میدهد. | بر کیفیت رنگدهی و کیفیت رنگ تأثیر میگذارد. |
دو: پارامترهای الکتریکی
| اصطلاحات | نمادها | توضیح ساده | ملاحظات طراحی |
|---|---|---|---|
| ولتاژ مستقیم (Forward Voltage) | Vf | حداقل ولتاژ مورد نیاز برای روشن شدن LED، مشابه "آستانه راهاندازی". | ولتاژ منبع تغذیه درایور باید ≥Vf باشد، در صورت اتصال سری چند LED، ولتاژها جمع میشوند. |
| جریان مستقیم (Forward Current) | If | مقدار جریانی که باعث روشنایی عادی LED میشود. | معمولاً با درایور جریان ثابت کار میکند، جریان تعیینکننده روشنایی و طول عمر است. |
| حداکثر جریان پالس (Pulse Current) | Ifp | جریان اوج قابل تحمل در مدت زمان کوتاه، برای تنظیم نور یا فلاش. | عرض پالس و چرخه وظیفه باید به دقت کنترل شود، در غیر این صورت آسیب ناشی از گرمای بیش از حد رخ میدهد. |
| ولتاژ معکوس (Reverse Voltage) | Vr | حداکثر ولتاژ معکوسی که LED میتواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است دچار شکست شود. | در مدار باید از اتصال معکوس یا شوک ولتاژ جلوگیری شود. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به نقطه لحیمکاری، هرچه مقدار آن کمتر باشد، دفع حرارت بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیازمند طراحی قویتر برای دفع حرارت است، در غیر این صورت دمای اتصال افزایش مییابد. |
| تحمل تخلیه الکترواستاتیک (ESD Immunity) | V (HBM)، مانند 1000V | مقاومت در برابر شوک الکترواستاتیک، هرچه مقدار آن بالاتر باشد، آسیبپذیری در برابر الکتریسیته ساکن کمتر است. | در فرآیند تولید باید اقدامات ضد الکتریسیته ساکن بهخوبی رعایت شود، بهویژه برای LEDهای با حساسیت بالا. |
سوم: مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
| اصطلاحات | شاخصهای کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال (Junction Temperature) | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. | با کاهش هر 10 درجه سانتیگراد، عمر مفید ممکن است دو برابر شود؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت نور و انحراف رنگ میشود. |
| افت نور (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (ساعت) | زمان مورد نیاز برای کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه. | تعریف مستقیم "عمر مفید" LED. |
| نرخ حفظ لومن (Lumen Maintenance) | % (مانند 70%) | درصد روشنایی باقیمانده پس از مدتزمان استفاده. | نشاندهنده قابلیت حفظ روشنایی پس از استفاده طولانیمدت. |
| Color Shift | Δu′v′ یا بیضیهای مکآدام | میزان تغییر رنگ در طول فرآیند استفاده. | تأثیر بر یکپارچگی رنگ در صحنههای روشنایی. |
| Thermal Aging | کاهش عملکرد مواد. | تخریب مواد بستهبندی ناشی از دمای بالا در طولانیمدت. | ممکن است منجر به کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
چهارم: بستهبندی و مواد
| اصطلاحات | انواع رایج | توضیح ساده | ویژگیها و کاربردها |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC, PPA, سرامیک | مواد پوستهای که تراشه را محافظت کرده و رابطهای نوری و حرارتی را فراهم میکنند. | EMC مقاومت حرارتی خوب و هزینه کم؛ سرامیک اتلاف حرارت عالی و عمر طولانی. |
| ساختار تراشه | نصب معمولی، نصب معکوس (Flip Chip) | روش چیدمان الکترودهای تراشه. | Flip-chip cooling is better, light efficiency is higher, suitable for high power. |
| Phosphor coating | YAG, silicate, nitride | روی تراشه آبی پوشانده شده، بخشی به نور زرد/قرمز تبدیل شده و به نور سفید مخلوط میشود. | فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر میگذارند. |
| طراحی لنز/اپتیک | صفحهای، میکرولنز، بازتاب کلی | ساختار نوری سطح بستهبندی، کنترل توزیع نور. | زاویه تابش و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
5. کنترل کیفیت و درجهبندی
| اصطلاحات | محتوای طبقهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| طبقهبندی شار نوری | کد مانند 2G، 2H | گروهبندی بر اساس سطح روشنایی، هر گروه دارای حداقل/حداکثر مقدار لومن است. | اطمینان از یکنواختی روشنایی در یک دسته محصول. |
| دستهبندی ولتاژ | کدها مانند 6W، 6X | گروهبندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | برای تطبیق آسانتر با منبع تغذیه درایور و بهبود بازدهی سیستم. |
| دستهبندی بر اساس رنگ | بیضی MacAdam 5-مرحلهای | گروهبندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از قرارگیری رنگ در محدودهای بسیار کوچک. | تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمگونی رنگ در داخل یک چراغ. |
| درجهبندی دمای رنگ | 2700K, 3000K و غیره | گروهبندی بر اساس دمای رنگ، هر گروه دارای محدوده مختصات مربوطه است. | برآوردن نیازهای دمای رنگ برای سناریوهای مختلف. |
شش: آزمایش و گواهینامهدهی
| اصطلاحات | استاندارد/آزمایش | توضیح ساده | معنا |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمایش حفظ لومن | روشنایی مداوم در شرایط دمای ثابت، ثبت دادههای کاهش روشنایی. | برای محاسبه عمر LED (همراه با TM-21). |
| TM-21 | استاندارد برونیابی عمر | برآورد عمر در شرایط استفاده واقعی بر اساس دادههای LM-80. | ارائه پیشبینی علمی عمر. |
| استاندارد IESNA | استاندارد انجمن مهندسی روشنایی | شامل روشهای آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی میشود. | مبنای آزمون پذیرفتهشده در صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی زیستمحیطی | اطمینان حاصل کنید که محصول حاوی مواد مضر (مانند سرب، جیوه) نباشد. | شرایط دسترسی به بازارهای بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهی بهرهوری انرژی | گواهی بهرهوری انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. | معمولاً در پروژههای خرید دولتی و یارانهای استفاده میشود تا رقابتپذیری بازار را افزایش دهد. |