دیتاشیت لامپ LED مدل LTLR42FTBGAJ - بسته‌بندی T-1 - آبی/سفید 470 نانومتر - 3.2 ولت 20 میلی‌آمپر - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTLR42FTBGAJ یک لامپ LED سوراخ‌دار است که برای نشان دادن وضعیت و روشنایی عمومی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی طراحی شده است. این قطعه دارای بسته‌بندی متداول T-1 (قطر 3 میلی‌متر) با لنز سفید پخش‌شونده است که نور را با طول موج غالب در طیف آبی (470 نانومتر) منتشر می‌کند. این قطعه با مصرف توان پایین، قابلیت اطمینان بالا و سازگاری با فرآیندهای استاندارد نصب روی برد مدار چاپی (PCB) شناخته می‌شود.

1.1 مزایای اصلی

• مطابقت با RoHS:محصول عاری از سرب (Pb) بوده و با مقررات زیست‌محیطی مطابقت دارد.
• بازدهی بالا:شدت نور بالایی نسبت به مصرف توان خود ارائه می‌دهد.
• انعطاف‌پذیری طراحی:در بسته‌بندی استاندارد T-1 موجود است و برای نصب چندمنظوره روی PCB یا پنل مناسب است.
• درایو با جریان پایین:سازگار با آی‌سی‌ها و نیازمند جریان پایین، که طراحی مدار را ساده می‌کند.
• قابلیت اطمینان:برای عملکرد پایدار در محدوده دمایی تعریف‌شده ساخته شده است.

1.2 کاربردهای هدف

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

• تجهیزات ارتباطی:چراغ‌های وضعیت روی روترها، مودم‌ها، سوئیچ‌ها.
• لوازم جانبی کامپیوتر:نشانگرهای برق، فعالیت هارد دیسک (HDD) و عملکرد.
• الکترونیک مصرفی:نشانگرها روی تجهیزات صوتی/تصویری، لوازم خانگی.
• لوازم خانگی:نشانگرهای نمایشگر و پنل کنترل.
• کنترل‌های صنعتی:نشانگرهای وضعیت ماشین، خطا و عملیاتی.

2. تحلیل پارامترهای فنی

این بخش تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی تعریف‌شده در دیتاشیت را ارائه می‌دهد. درک این مشخصات برای طراحی صحیح مدار و عملکرد قابل اطمینان ضروری است.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق (Absolute Maximum Ratings)

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

• توان اتلافی (P_D):حداکثر 72 میلی‌وات. این کل توانی است که بسته LED می‌تواند به صورت گرما دفع کند. تجاوز از این محدودیت خطر آسیب حرارتی را در پی دارد.
• جریان مستقیم (I_F):20 میلی‌آمپر پیوسته. LED نباید با جریان DC پیوسته‌ای بیش از این مقدار راه‌اندازی شود.
• جریان مستقیم پیک:60 میلی‌آمپر، تنها تحت شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه). برای فلاش‌های کوتاه و پرنور مفید است.
• دمای کاری (T_A):30- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. محدوده دمای محیط برای عملکرد عادی.
• دمای ذخیره‌سازی:40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد. محدوده دمایی برای نگهداری در حالت غیرفعال.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:260 درجه سانتی‌گراد حداکثر به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED. برای فرآیندهای لحیم‌کاری دستی یا موجی حیاتی است.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای محیط (T_A) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) 10 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_V):65 تا 310 میلی‌کاندلا (mcd). شدت واقعی دسته‌بندی شده است (بخش 4 را ببینید). تست شامل تلرانس اندازه‌گیری ±15% است.
• زاویه دید (2θ_1/2):100 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری (مرکزی) خود کاهش می‌یابد. لنز سفید پخش‌شونده یک الگوی دید گسترده و یکنواخت ایجاد می‌کند.
• طول موج اوج تابش (λ_P):468 نانومتر. طول موجی که در آن خروجی طیفی قوی‌ترین است.
• طول موج غالب (λ_d):460 تا 475 نانومتر (دسته‌بندی شده). این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و رنگ LED را تعریف می‌کند و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است.
• عرض نیم‌خط طیفی (Δλ):25 نانومتر (معمول). این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ مقدار کوچکتر به معنای نور تک‌رنگ‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.6 ولت تا 3.6 ولت، با مقدار معمول 3.2 ولت در 10 میلی‌آمپر. این افت ولتاژ روی LED هنگام عبور جریان است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت.مهم:این قطعه برای کار در جهت معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر تنها برای اهداف آزمایشی است.

2.3 ملاحظات حرارتی

اگرچه به صراحت در منحنی‌ها توضیح داده نشده است، اما مدیریت حرارتی توسط رتبه توان اتلافی و محدوده دمای کاری مفهوم می‌شود. راه‌اندازی LED در حداکثر جریان پیوسته خود (20 میلی‌آمپر) با V_Fمعمول 3.2 ولت منجر به اتلاف توان 64 میلی‌وات می‌شود که نزدیک به حداکثر مطلق 72 میلی‌وات است. بنابراین، در دمای محیط بالا یا فضاهای محصور، کاهش رتبه (دری‌تینگ) جریان کاری برای اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت و جلوگیری از تخریب شدت نور توصیه می‌شود.

3. مشخصات سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از یکنواختی در تولید، LEDها بر اساس عملکرد دسته‌بندی می‌شوند. LTLR42FTBGAJ از یک سیستم دسته‌بندی دو بعدی برای شدت نور و طول موج غالب استفاده می‌کند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

واحدها بر حسب میلی‌کاندلا (mcd) اندازه‌گیری شده در I_F= 10 میلی‌آمپر است. هر دسته دارای تلرانس ±15% روی حدود خود است.

• دسته DE:حداقل 65 mcd، حداکثر 110 mcd.
• دسته FG:حداقل 110 mcd، حداکثر 180 mcd.
• دسته HJ:حداقل 180 mcd، حداکثر 310 mcd.

کد دسته روی هر بسته بندی درج شده است و به طراحان اجازه می‌دهد تا درجه روشنایی مناسب برای کاربرد خود را انتخاب کنند.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

واحدها بر حسب نانومتر (nm) اندازه‌گیری شده در I_F= 10 میلی‌آمپر است. هر دسته دارای تلرانس ±1 نانومتر روی حدود خود است.

• دسته B07:460.0 نانومتر تا 465.0 نانومتر.
• دسته B08:465.0 نانومتر تا 470.0 نانومتر.
• دسته B09:470.0 نانومتر تا 475.0 نانومتر.

این دسته‌بندی، ثبات رنگ را در محدوده تعریف‌شده‌ای از سایه آبی برای کاربردهایی که تطابق رنگ مهم است، تضمین می‌کند.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد کلی

LED مطابق با پروفایل استاندارد بسته‌بندی رادیال سوراخ‌دار T-1 (3 میلی‌متر) است. نکات ابعادی کلیدی از دیتاشیت شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر است (اینچ در پرانتز ارائه شده است).
• تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر (±0.010 اینچ) است مگر اینکه خلاف آن ذکر 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.
• حداقل طول پین 27.5 میلی‌متر است.

4.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای سوراخ‌دار، پایه بلندتر معمولاً آند (مثبت) و پایه کوتاه‌تر کاتد (منفی) است. علاوه بر این، بدنه LED اغلب دارای یک طرف صاف در نزدیکی پایه کاتد است. قطبیت صحیح باید در حین چیدمان و مونتاژ PCB رعایت شود.

5. راهنمای مونتاژ و نگهداری

نگهداری صحیح برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان LED ضروری است.

5.1 شرایط نگهداری

برای عمر مفید بهینه، LEDها باید در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70% نگهداری شوند. در صورت خارج کردن از بسته‌بندی اصلی ضد رطوبت، توصیه می‌شود قطعات ظرف سه ماه استفاده شوند. برای نگهداری بلندمدت خارج از کیسه اصلی، از یک ظرف درب‌سته همراه با ماده خشک‌کن یا دسیکاتور پر از نیتروژن استفاده کنید.

5.2 شکل‌دهی پایه‌ها

• خم کردن بایدقبل ازلحیم‌کاری، در دمای اتاق انجام شود.
• خم باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز LED ایجاد شود.
• از پایه LED (فریم پایه) به عنوان تکیه‌گاه در حین خم کردن استفاده نکنید.
• در حین قرارگیری روی PCB، حداقل نیروی گیره لازم را اعمال کنید تا از تنش مکانیکی روی بسته جلوگیری شود.

5.3 فرآیند لحیم‌کاری

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

• هویه:حداکثر دمای نوک هویه 350 درجه سانتی‌گراد. حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه برای هر پایه. لحیم‌کاری باید تنها یک بار انجام شود.
• لحیم‌کاری موجی:حداکثر دمای پیش‌گرم 100 درجه سانتی‌گراد حداکثر به مدت 60 ثانیه. حداکثر دمای موج لحیم 260 درجه سانتی‌گراد. حداکثر زمان لحیم‌کاری 5 ثانیه.
• مهم:لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR)برای این محصول LED سوراخ‌دار مناسب نیست.حرارت یا زمان بیش از حد می‌تواند لنز را تغییر شکل دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار شود.

5.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از مواد شیمیایی خشن یا مهاجم خودداری کنید.

5.5 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. اقدامات پیشگیرانه باید انجام شود:

• اپراتورها باید از مچ‌بندهای زمین‌شده یا دستکش‌های ضداستاتیک استفاده کنند.
• تمامی تجهیزات، میزهای کار و قفسه‌های نگهداری باید به درستی زمین شده باشند.
• از یونایزر برای خنثی کردن بار استاتیکی که ممکن است به دلیل اصطکاک دستکاری روی لنز پلاستیکی ایجاد شود، استفاده کنید.

6. طراحی مدار و روش درایو

6.1 اصل پایه درایو

LED یک قطعه جریان‌محور است. روشنایی آن عمدتاً توسط جریان مستقیم (I_F) کنترل می‌شود، نه ولتاژ. بنابراین، یک مکانیزم محدودکننده جریان اجباری است.

6.2 مدار توصیه‌شده

دیتاشیت به شدت توصیه می‌کند که از یک مقاومت سری برای هر LED استفاده شود، حتی زمانی که چندین LED به صورت موازی به یک منبع ولتاژ متصل شده‌اند (مدار A).

مدار A (توصیه‌شده):هر LED مقاومت محدودکننده جریان اختصاصی خود (R_limit) را دارد. مقدار مقاومت با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. این با جبران تغییرات جزئی در ولتاژ مستقیم (V_F) قطعات منفرد، روشنایی یکنواخت در تمامی LEDها را تضمین می‌کند.

6.3 مدار غیرتوصیه‌شده

مدار B (توصیه نمی‌شود):چندین LED به صورت موازی با یک مقاومت محدودکننده جریان مشترک متصل شده‌اند. این پیکربندی مشکل‌ساز است زیرا LED با کمترین V_Fجریان بیشتری می‌کشد، پرنورتر شده و به طور بالقوه تحت فشار قرار می‌گیرد، در حالی که بقیه کم‌نورتر می‌مانند. این منجر به روشنایی ناهموار و کاهش قابلیت اطمینان می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

محصول به صورت سیستم لایه‌ای بسته‌بندی شده است:

1. کیسه بسته‌بندی:شامل 1000، 500، 200 یا 100 قطعه است. کد دسته شدت نور روی هر کیسه درج شده است.
2. کارتن داخلی:شامل 10 کیسه بسته‌بندی، در مجموع 10000 قطعه است.
3. کارتن خارجی (کارتن حمل):شامل 8 کارتن داخلی، در مجموع 80000 قطعه است. در یک محموله حمل، تنها بسته نهایی ممکن است حاوی مقدار غیرکامل باشد.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 کاربردهای مناسب

این LED هم برای تابلوهای داخلی و هم بیرونی، و همچنین تجهیزات الکترونیکی استانداردی که نیازمند نشانگر آبی یا سفید پخش‌شونده هستند، بسیار مناسب است. زاویه دید گسترده آن را برای پنل‌هایی که نشانگر باید از زوایای مختلف قابل مشاهده باشد، ایده‌آل می‌کند.

8.2 چک‌لیست طراحی

• محدودیت جریان:همیشه از یک مقاومت سری استفاده کنید. مقدار آن را برای I_Fمورد نظر (≤20 میلی‌آمپر DC) با استفاده از حداکثر V_Fاز دیتاشیت برای یک طراحی ایمن محاسبه کنید.
• مدیریت حرارتی:دمای محیط و جریان هوا را در نظر بگیرید. در محیط‌های با دمای بالا، جریان کاری را کاهش رتبه (دری‌تینگ) دهید.
• چیدمان PCB:از ردپای قطبیت صحیح اطمینان حاصل کنید. در طراحی پد، حداقل فاصله 2 میلی‌متری لحیم تا لنز را حفظ کنید.
• دسته‌بندی (بینینگ):دسته‌های مورد نیاز شدت نور (I_V) و طول موج غالب (λ_d) را برای ثبات رنگ و روشنایی در تولید مشخص کنید.
• اقدامات احتیاطی ESD:کنترل‌های ESD را در منطقه مونتاژ پیاده‌سازی کنید.

9. مقایسه فنی و موقعیت‌یابی

LTLR42FTBGAJ یک موقعیت استاندارد در بازار اپتوالکترونیک دارد. تمایزات اصلی آن عبارتند از:

• بسته‌بندی:بسته‌بندی سوراخ‌دار فراگیر T-1، سهولت استفاده برای نمونه‌سازی اولیه، مونتاژ دستی و کاربردهایی که فناوری نصب سطحی (SMT) مورد نیاز یا مطلوب نیست را فراهم می‌کند.
• لنز:لنز سفید پخش‌شونده، زاویه دید گسترده و یکنواختی ارائه می‌دهد و نقطه نور را در مقایسه با لنز شفاف نرم می‌کند و آن را برای نشانگرهای پنل جلویی عالی می‌سازد.
• رنگ:خروجی آبی/سفید 470 نانومتر، انتخاب رایجی برای نشانگرهای برق، وضعیت و عملکرد است که دید خوبی ارائه می‌دهد.
• تمرکز بر قابلیت اطمینان:راهنمای‌های دقیق نگهداری، لحیم‌کاری و ESD بر طراحی برای قابلیت اطمینان تأکید دارند و آن را برای محصولات صنعتی و مصرفی که نیازمند عمر خدمتی طولانی هستند مناسب می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (FAQs)

10.1 آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت سری راه‌اندازی کنم؟

No.اتصال مستقیم یک LED به منبع ولتاژ باعث جریان بیش از حد شده و به سرعت قطعه را از بین می‌برد. همیشه یک مقاومت سری (یا مدار تنظیم جریان دیگر) مورد نیاز است.

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

طول موج اوج (λ_P):طول موج فیزیکی که LED بیشترین توان نوری را در آن منتشر می‌کند.طول موج غالب (λ_d):رنگ درک‌شده همانطور که توسط پاسخ چشم انسان (استاندارد CIE) تعریف شده است. برای LEDهای آبی، این مقادیر اغلب نزدیک هستند. λ_dبرای مشخصات رنگ مرتبط‌تر است.

10.3 آیا می‌توانم از این برای نشان دادن ولتاژ معکوس استفاده کنم؟

No.دیتاشیت به صراحت بیان می‌کند که قطعه برای کار در جهت معکوس طراحی نشده است. پارامتر جریان معکوس (I_R) تنها برای اهداف آزمایشی است. اعمال ولتاژ معکوس می‌تواند به LED آسیب برساند.

10.4 چگونه دسته مناسب را انتخاب کنم؟

دسته شدت نور (DE, FG, HJ) را بر اساس روشنایی مورد نیاز برای کاربرد خود انتخاب کنید. دسته طول موج غالب (B07, B08, B09) را بر اساس سایه خاص آبی/سفید مورد نیاز، به ویژه اگر چندین LED روی یک پنل باید مطابقت داشته باشند، انتخاب کنید.

11. مثال عملی طراحی

سناریو:یک نشانگر برق DC 12 ولت با استفاده از LED مدل LTLR42FTBGAJ طراحی کنید. هدف جریان مستقیم (I_F) 15 میلی‌آمپر برای تعادل بین روشنایی و طول عمر است.

1. تعیین ولتاژ مستقیم (V_F):برای یک طراحی محافظه‌کارانه از حداکثر مقدار دیتاشیت استفاده کنید: V_F(max)= 3.6 ولت.
2. محاسبه مقاومت سری:R = (V_supply- V_F) / I_F= (12V - 3.6V) / 0.015A = 560 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد مقاومت E24، 560Ω است.
3. محاسبه توان مقاومت:P = I_F²* R = (0.015)²* 560 = 0.126W. یک مقاومت استاندارد 1/4W (0.25W) کافی است.
4. چیدمان PCB:مقاومت را به صورت سری با آند LED قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که پد کاتد LED حداقل 2 میلی‌متر از لبه ردپای بدنه LED فاصله دارد تا نیاز فاصله لحیم رعایت شود.

12. اصل عملکرد و فناوری

LTLR42FTBGAJ بر اساس ساختار دیود نیمه‌هادی با استفاده از ماده نیترید گالیم ایندیم (InGaN) برای ناحیه فعال نورانی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیشتر از آستانه دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب شده و انرژی را به صورت فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص لایه‌های InGaN طول موج اوج تابش را تعیین می‌کند، در این مورد حدود 468 نانومتر (نور آبی). ظاهر سفید پخش‌شونده با ترکیب تراشه LED آبی با یک لنز اپوکسی پوشش‌دار از فسفر یا پخش‌شونده حاصل می‌شود که نور را پراکنده کرده تا یک پرتو گسترده‌تر و یک اثر بصری نرم‌تر ایجاد کند.

13. روندهای صنعت و زمینه

LEDهای سوراخ‌دار مانند بسته T-1 علیرغم تغییر غالب صنعت به فناوری قطعات نصب سطحی (SMD)، در حوزه‌های خاصی همچنان مرتبط هستند. مزایای کلیدی آنها استحکام مکانیکی، سهولت لحیم‌کاری دستی برای نمونه‌سازی اولیه و تعمیر، و مناسب بودن برای کاربردهایی است که نیاز به نصب عمود بر PCB یا داخل یک پنل دارند. روند در بخش سوراخ‌دار به سمت بازدهی بالاتر (خروجی نور بیشتر در هر میلی‌آمپر)، بهبود قابلیت اطمینان تحت شرایط سخت، و ادامه مطابقت با RoHS/REACH است. برای طراحی‌های جدید، مهندسان معمولاً جایگزین‌های SMD را برای صرفه‌جویی در فضا و مزایای مونتاژ خودکار ارزیابی می‌کنند، اما گزینه‌های سوراخ‌دار اغلب برای کیت‌های آموزشی، پروژه‌های آماتوری، کنترل‌های صنعتی با لرزش بالا، یا زمانی که طراحی به طور خاص نیازمند نشانگر سبک سنتی "لامپ" است، ترجیح داده می‌شوند.