LTL42FKGD Through Hole LED Lamp Datasheet - قطر 5 میلی‌متر - ولتاژ مستقیم 2.6 ولت - رنگ سبز - توان 81 میلی‌وات - سند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

LTL42FKGD یک لامپ LED نصب‌شونده از نوع سوراخ‌دار است که برای نشان‌دادن وضعیت و روشنایی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی طراحی شده است. این قطعه دارای بسته‌بندی با قطر 5 میلی‌متر با لنز پخش‌کننده سبز است که زاویه دید گسترده و توزیع نور یکنواختی را فراهم می‌کند. این دستگاه از فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای گسیلنده خود استفاده می‌کند که به دلیل بازدهی بالا و خلوص رنگ خوب در طیف سبز شناخته شده است. این LED به گونه‌ای ساخته شده که بدون سرب و کاملاً مطابق با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است و آن را برای نیازهای تولید الکترونیک مدرن مناسب می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی

• خروجی نوری بالا: در جریان راه‌اندازی استاندارد 20mA، شدت نوری معمول 240 mcd را ارائه می‌دهد که دید روشن و واضح را تضمین می‌کند.
• بهره‌وری انرژی: با مصرف توان پایین و ولتاژ مستقیم معمول 2.6V، در صرفه‌جویی انرژی کلی سیستم نقش دارد.
• انعطاف‌پذیری طراحی: در بسته‌بندی استاندارد 5mm through-hole موجود است که امکان نصب همه‌کاره بر روی بردهای مدار چاپی (PCBs) یا پنل‌ها را فراهم می‌کند. زاویه دید گسترده 60 درجه، دید خوبی را از زوایای مختلف تضمین می‌کند.
• سازگاری: نیاز به جریان پایین، آن را با خروجی‌های مدار مجتمع (IC) سازگار می‌کند و در بسیاری از کاربردها نیاز به مدارهای درایور پیچیده را مرتفع می‌سازد.
• قابلیت اطمینان: برای محدوده دمای عملیاتی ۴۰- درجه سلسیوس تا ۸۵+ درجه سلسیوس طراحی شده است و برای استفاده در شرایط محیطی متنوع مناسب می‌باشد.

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای کاربرد گسترده در صنایع متعدد طراحی شده است. عملکرد اصلی آن نشانگر وضعیت است، اما روشنایی آن امکان روشنایی محدود منطقه را نیز فراهم میکند. بخشهای کلیدی کاربرد شامل:

• Communication Equipment: چراغ‌های نشانگر برق، فعالیت شبکه و وضعیت سیستم روی روترها، سوئیچ‌ها و مودم‌ها.
• لوازم جانبی کامپیوتر: نشانگرهای برق و فعالیت روی کامپیوترهای رومیزی، لپ‌تاپ‌ها، درایوهای خارجی و صفحه‌کلیدها.
• لوازم الکترونیکی مصرفی: چراغ‌های وضعیت روی تجهیزات صوتی/تصویری، لوازم خانگی، اسباب‌بازی‌ها و دستگاه‌های قابل حمل.
• لوازم خانگی: نشانگرهای عملیاتی روی ماشین‌های لباسشویی، مایکروویوها، فرها و سایر کالاهای سفید.
• کنترل‌های صنعتی: نشانگرهای پنل برای ماشین‌آلات، سیستم‌های کنترل، تجهیزات آزمایش و ابزار دقیق.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

بخش زیر تفسیری دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی مشخص‌شده برای LED مدل LTL42FKGD ارائه می‌دهد. درک این پارامترها برای طراحی صحیح مدار و عملکرد مطمئن ضروری است.

2.1 Absolute Maximum Ratings

این مقادیر، محدوده‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدوده‌ها یا نزدیک به آن توصیه نمی‌شود و بر قابلیت اطمینان تأثیر منفی خواهد گذاشت.

• اتلاف توان (Pd): حداکثر 81 میلی‌وات. این کل توانی است (ولتاژ مستقیم * جریان مستقیم) که می‌تواند به صورت ایمن به عنوان گرما توسط بسته LED در دمای محیط (TA) برابر با 25 درجه سانتی‌گراد تلف شود.
• جریان مستقیم (IF): حداکثر جریان پیوسته 30 میلی‌آمپر. تجاوز از این مقدار باعث تولید گرمای بیش از حد می‌شود که منجر به کاهش سریع‌تر شار نوری و احتمال خرابی فاجعه‌بار می‌گردد.
• جریان اوج رو به جلو: حداکثر 60 میلی‌آمپر، اما تنها در شرایط پالسی با چرخه کاری 10% یا کمتر و عرض پالس 10 میکروثانیه یا کمتر. این رتبه‌بندی برای فلش‌های کوتاه و پر شدت مرتبط است.
• کاهش ظرفیت: حداکثر جریان مستقیم مجاز DC باید به ازای هر درجه سانتیگراد افزایش دمای محیط بالاتر از 50 درجه سانتیگراد، به صورت خطی 0.57 میلی‌آمپر کاهش یابد. این یک ملاحظه طراحی حیاتی برای محیط‌های با دمای بالا است.
• Operating & Storage Temperature: دستگاه می‌تواند در دمای ۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد کار کند و در دمای ۴۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد نگهداری شود.
• دمای لحیم‌کاری سرب: ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد حداکثر به مدت ۵ ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله ۲.۰ میلی‌متر (۰.۰۷۹ اینچ) از بدنه LED. این پنجره فرآیند را برای لحیم‌کاری دستی یا موجی تعریف می‌کند.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

اینها پارامترهای عملکردی معمولی هستند که تحت شرایط آزمایش استاندارد (TA=25°C) اندازه‌گیری شده‌اند. طراحان باید مقادیر معمولی یا حداکثر را بسته به حاشیه‌های طراحی خود به‌کار گیرند.

• شدت نور (Iv): از حداقل 85 mcd تا حداکثر 400 mcd در جریان پیش‌رانش 20 میلی‌آمپر متغیر است، با مقدار معمول 240 mcd. مقدار واقعی برای هر واحد خاص توسط کد بین آن تعیین می‌شود (بخش 4 را ببینید). اندازه‌گیری با استفاده از سنسوری انجام شده که فیلتر آن با منحنی پاسخ فوتوپیک (چشم انسان) مطابقت دارد (CIE). یک تلرانس آزمایشی ±15٪ بر حدود بین اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ1/2): 60 درجه. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار اندازه‌گیری شده در محور مرکزی (0 درجه) کاهش می‌یابد. زاویه 60 درجه تعادل مناسبی بین روشنایی متمرکز و دید وسیع فراهم می‌کند.
• طول موج اوج تابش (λP): 574 نانومتر. این طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی نور منتشر شده در حداکثر خود قرار دارد.
• طول موج غالب (λd): از 563 نانومتر تا 573 نانومتر متغیر است و رنگ سبز درک‌شده LED را تعریف می‌کند. این مقدار از مختصات رنگی CIE استخراج شده و نشان‌دهنده طول موج واحدی است که بهترین تطابق را با رنگ LED دارد.
• عرض نیم‌عرض خط طیفی (Δλ): 20 نانومتر. این مقدار نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ مقدار کوچک‌تر به معنای نور تک‌رنگ‌تر (رنگ خالص) است. عرض 20 نانومتر برای LEDهای سبز AlInGaP معمول است.
• ولتاژ پیش‌رو (VF): 2.6 ولت معمولی در IF=20mA، با حداکثر 2.6 ولت. حداقل آن 2.1 ولت است. این پارامتر دارای توزیع است؛ طراحان باید هنگام محاسبه مقادیر مقاومت سری، حداکثر VF را در نظر بگیرند تا محدودیت جریان کافی تضمین شود.
• جریان معکوس (IR): حداکثر 100 میکروآمپر هنگامی که ولتاژ معکوس (VR) معادل 5 ولت اعمال شود. نکته مهم: این LED برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است. این شرایط آزمایش صرفاً برای مشخصه‌یابی است. اعمال ولتاژ معکوس پیوسته می‌تواند به دستگاه آسیب برساند.

3. Binning System Specification

برای اطمینان از یکنواختی درخشندگی و رنگ در کاربردهای تولید، LEDها بر اساس عملکرد در دسته‌های (بین) مختلف دسته‌بندی می‌شوند. LTL42FKGD از یک سیستم دسته‌بندی دو بعدی استفاده می‌کند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

واحدها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20mA مرتب می‌شوند. کد دسته‌بندی روی بسته‌بندی درج شده است.

• Bin EF: 85 mcd (Min) تا 140 mcd (Max)
• Bin GH: 140 mcd (حداقل) تا 240 mcd (حداکثر)
• Bin JK: 240 mcd (حداقل) تا 400 mcd (حداکثر)

تلورانس در هر حد Bin برابر با ±15% است.

3.2 Dominant Wavelength Binning

واحدها نیز بر اساس طول موج غالب خود مرتب‌شده‌اند که مستقیماً با سایه رنگ سبز مرتبط است.

• Bin H05: 563.0 nm (Min) to 566.0 nm (Max)
• Bin H06: 566.0 نانومتر (حداقل) تا 568.0 نانومتر (حداکثر)
• Bin H07: 568.0 نانومتر (حداقل) تا 570.0 نانومتر (حداکثر)
• Bin H08: 570.0 nm (Min) to 573.0 nm (Max)

Tolerance on each bin limit is ±1 nm.

یک سفارش محصول کامل با هر دو کد سطل شدت (مثلاً GH) و کد سطل طول موج (مثلاً H07) مشخص خواهد شد تا هماهنگی روشنایی و رنگ درون دسته تضمین شود.

4. Performance Curve Analysis

در حالی که داده‌های گرافیکی خاص در برگه مشخصات ارجاع داده شده‌اند، روابط معمول بین پارامترهای کلیدی در زیر شرح داده شده است. این منحنی‌ها برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند.

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

LED یک مشخصه غیرخطی I-V مطابق با دیود معمولی نشان می‌دهد. ولتاژ پیشرو (VF) دارای ضریب دمایی مثبت است، به این معنی که با افزایش دمای اتصال برای یک جریان معین، اندکی کاهش می‌یابد. منحنی نشان می‌دهد که ولتاژ آستانه (جایی که جریان به طور قابل توجهی شروع به جریان می‌کند) برای LEDهای سبز AlInGaP حدود 1.8V تا 2.0V است که در 20mA به مقدار معمول 2.6V می‌رسد.

4.2 شدت نور در مقابل جریان پیشرو

خروجی نور (شدت نور) در محدوده عملکرد عادی (مثلاً تا 30mA) تقریباً متناسب با جریان پیشرو است. با این حال، بازده (لومن بر وات) ممکن است در جریانی کمتر از حداکثر مقدار مجاز به اوج خود برسد. راه‌اندازی LED با جریان‌های بالاتر، خروجی را افزایش می‌دهد اما گرمای بیشتری نیز تولید می‌کند که می‌تواند بازده و قابلیت اطمینان بلندمدت را کاهش دهد.

4.3 شدت نور در مقابل دمای محیط

خروجی نور یک LED با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. اگرچه ماده AlInGaP از نظر دمایی پایدارتر از برخی انواع دیگر LED است، اما کاهش درجه‌بندی خروجی با نزدیک شدن دمای محیط به حد مجاز عملیاتی انتظار می‌رود. به همین دلیل مدیریت حرارتی (مانند عدم تجاوز از مقادیر نامی جریان) برای حفظ روشنایی یکنواخت مهم است.

4.4 توزیع طیفی

منحنی خروجی طیفی حول طول موج اوج 574 نانومتر با پهنای مشخصه نیمه‌عرض 20 نانومتر متمرکز است. طول موج غالب (λd)، که نقطه رنگ را تعریف می‌کند، از این طیف محاسبه می‌شود. منحنی عموماً به شکل گاوسی است.

5. Mechanical & Package Information

5.1 ابعاد کلی

LED مطابق با ابعاد استاندارد بسته‌بندی تورو-هول گرد 5mm است. مشخصات کلیدی مکانیکی شامل موارد زیر می‌شود:

• قطر پایه: استاندارد 0.6mm.
• فاصله پایه‌ها: اسمی ۲.۵۴ میلی‌متر (۰.۱ اینچ)، اندازه‌گیری در نقطه‌ای که پایه‌ها از بدنه بسته خارج می‌شوند.
• قطر بدنه: اسمی ۵.۰ میلی‌متر.
• ارتفاع کلی: تقریباً ۸.۶ میلی‌متر از پایه‌های پایینی تا بالای لنز گنبدی، اگرچه این مقدار ممکن است کمی متفاوت باشد.
• تلرانس: ±۰.۲۵ میلی‌متر برای اکثر ابعاد خطی، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• رزین بیرون‌زده زیر فلنج حداکثر ۱.۰ میلی‌متر است. این موضوع برای چیدمان PCB مهم است تا اطمینان حاصل شود که LED به‌طور صاف روی برد قرار می‌گیرد.

5.2 شناسایی قطبیت

LED دو پایه محوری دارد. پایه بلندتر آند (مثبت، A+) و پایه کوتاه‌تر کاتد (منفی، K-) است. علاوه بر این، سمت کاتد فلنج LED (لبه صاف در پایه لنز) اغلب دارای یک نقطه صاف کوچک یا شکاف است. همیشه قبل از لحیم‌کاری، قطبیت را تأیید کنید تا از اتصال معکوس که می‌تواند به دستگاه آسیب برساند، جلوگیری شود.

6. Soldering & Assembly Guidelines

جابجایی و لحیم‌کاری صحیح برای جلوگیری از آسیب مکانیکی یا حرارتی به LED حیاتی است.

6.1 شرایط نگهداری

برای نگهداری بلندمدت، LED‌ها را در بسته‌بندی اصلی ضد رطوبت نگه دارید. محیط نگهداری توصیه شده دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% است. در صورت خارج کردن از بسته‌بندی اصلی، LED‌ها را ظرف سه ماه استفاده کنید. برای نگهداری طولانی‌مدت خارج از کیسه اصلی، آن‌ها را در یک ظرف دربسته همراه با ماده خشک‌کننده یا در یک دسیکاتور پُر شده با نیتروژن نگهداری کنید تا از جذب رطوبت که می‌تواند باعث «پاپ کورن شدن» در حین لحیم‌کاری شود، جلوگیری گردد.

6.2 شکل‌دهی پایه‌ها

اگر برای نصب نیاز به خم کردن پایه‌ها باشد، این کار باید انجام شود قبل از لحیم‌کاری و در دمای اتاق. پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل ۳ میلی‌متر دور از پایه لنز LED خم کنید. از بدنه LED یا فریم پایه به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. حداقل نیروی لازم را اعمال کنید تا از وارد آمدن تنش به اتصالات سیمی داخلی جلوگیری شود.

6.3 Cleaning

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده کنید. از تمیزکاری تهاجمی یا اولتراسونیک که می‌تواند به لنز اپوکسی یا ساختار داخلی آسیب برساند، خودداری نمایید.

6.4 پارامترهای فرآیند لحیم‌کاری

لحیم‌کاری دستی (هویه):

• حداکثر دمای هویه: 350°C
• حداکثر زمان لحیم‌کاری: 3 ثانیه برای هر پایه
• حداقل فاصله از پایه لنز: 2.0mm. اتصال لحیم نباید روی پایه، نزدیک‌تر از این فاصله به بدنه پلاستیکی بالا رود.
• لنز را در قلع لحیم فرو نبرید.

Wave Soldering:

• Maximum Pre-heat Temperature: 100°C
• حداکثر زمان پیش‌گرم: 60 ثانیه
• حداکثر دمای موج لحیم: 260 درجه سانتی‌گراد
• حداکثر زمان تماس: 5 ثانیه
• حداقل موقعیت غوطه‌وری: نه کمتر از 2 میلی‌متر از پایه لنز epoxy.

نکته حیاتی: لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) مناسب نیست برای این محصول LED سوراخ‌دار. لنز اپوکسی نمی‌تواند در برابر دمای بالای پروفیل کوره بازجریانی مقاومت کند. دمای لحیم‌کاری بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند باعث تغییر شکل لنز، ترک خوردن یا خرابی داخلی شود.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Packaging Specification

LEDها در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن بسته‌بندی می‌شوند تا از آسیب ESD جلوگیری شود. سلسله مراتب استاندارد بسته‌بندی به شرح زیر است:

1. کیسه بسته‌بندی: حاوی 1000، 500، 200 یا 100 قطعه است. روی کیسه شماره قطعه، تعداد و کدهای Bin (شدت نور و طول موج) درج شده است.
2. کارتن داخلی: شامل 10 کیسه بسته‌بندی است. مقدار کل در هر کارتن داخلی معمولاً 10,000 عدد است (در صورت استفاده از کیسه‌های 1000 عددی).
3. کارتن اصلی/بیرونی: شامل 8 کارتن داخلی است. مقدار کل در هر کارتن اصلی معمولاً 80,000 عدد می‌باشد.

برای محموله‌های ارسالی، تنها بسته نهایی می‌تواند حاوی مقدار غیر کامل باشد.

8. Application Design Recommendations

8.1 Drive Circuit Design

LED یک دستگاه جریان‌محور است. روشنایی آن توسط جریان مستقیم (IF) کنترل می‌شود، نه ولتاژ. حیاتی‌ترین عنصر طراحی، مقاومت محدودکننده جریان است.

مدار توصیه‌شده (مدار A): برای هر LED از یک مقاومت سری استفاده کنید. مقدار مقاومت (R) با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (Vsupply - VF_LED) / IF. برای یک طراحی محافظه‌کارانه که حتی با تغییرات بین LEDها نیز جریان از IF مورد نظر تجاوز نکند، از حداکثر VF برگه‌داده (2.6V) استفاده کنید.

مثال: برای منبع تغذیه 5V و IF هدف 20mA: R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد (مثلاً 120Ω یا 150Ω) انتخاب می‌شود و توان نامی آن باید کافی باشد (P = I²R).

مداری که باید از آن اجتناب کرد (مدار B): چند LED را مستقیماً به صورت موازی از یک مقاومت محدودکننده جریان واحد متصل نکنید. تغییرات جزئی در مشخصه ولتاژ مستقیم (VF) بین LED‌های منفرد باعث عدم تعادل شدید جریان خواهد شد. یک LED با VF کمی پایین‌تر، جریان نامتناسب بیشتری می‌کشد که منجر به روشنایی ناهموار و احتمال تنش بیش از حد آن LED می‌شود.

8.2 Electrostatic Discharge (ESD) Protection

LED نسبت به تخلیه الکترواستاتیک حساس است. در طول جابجایی و مونتاژ باید اقدامات احتیاطی استاندارد ESD رعایت شود:

• اپراتورها باید از مچ‌بندهای اتصال به زمین یا دستکش‌های ضداستاتیک استفاده کنند.
• تمامی ایستگاه‌های کاری، ابزارها و تجهیزات باید به درستی زمین‌شده باشند.
• از تشک‌های رسانا یا اتلاف‌کننده روی سطوح کار استفاده کنید.
• LEDها را در بسته‌بندی محافظ ESD نگهداری و حمل کنید.
• استفاده از یون‌ساز را برای خنثی‌سازی بارهای الکتریکی ساکن که ممکن است در حین جابجایی روی لنز پلاستیکی جمع شوند، در نظر بگیرید.

8.3 ملاحظات حرارتی

با وجود اینکه این یک دستگاه کم‌مصرف است، مدیریت حرارتی برای طول عمر آن همچنان مهم است. از تجاوز از مقادیر حداکثر مطلق اتلاف توان و جریان مستقیم خودداری کنید. به منحنی کاهش توان در دمای محیط بالای 50 درجه سانتی‌گراد پایبند باشید. فاصله کافی بین LEDها روی PCB را برای امکان دفع حرارت و جلوگیری از ایجاد نقاط داغ محلی تضمین کنید.

9. Technical Comparison & Differentiation

LTL42FKGD، به‌عنوان یک LED سبز استاندارد 5 میلی‌متری AlInGaP، جایگاهی تثبیت‌شده در بازار دارد. تمایزهای کلیدی آن توسط سطوح عملکرد خاص آن تعریف می‌شود.

• در مقابل LEDهای سبز با روشنایی پایین‌تر: واحدهای دسته‌بندی شده در محدوده JK (240-400 mcd) شدت نوری به‌مراتب بالاتری نسبت به LEDهای سبز عمومی با "روشنایی استاندارد" ارائه می‌دهند و آن‌ها را برای کاربردهای نیازمند دید بالا یا استفاده در پشت لنزها/پخش‌کننده‌های کمی رنگی مناسب می‌سازد.
• در مقابل سایر فناوری‌های سبز: در مقایسه با LEDهای سبز قدیمی گالیم فسفید (GaP)، فناوری AlInGaP بازدهی بالاتر و رنگ سبز اشباع‌شده‌تر و "واقعی"‌تری ارائه می‌دهد (طول موج غالب در محدوده 560-570 نانومتر در مقابل 555 نانومتر برای GaP).
• در مقابل LEDهای "سبز" مبتنی بر آبی/زرد: برخی از LEDهای سفید یا سبز از یک چیپ آبی با فسفر زرد استفاده میکنند که میتواند کیفیت طیفی متفاوتی (طیف گستردهتر) و خلوص رنگ بالقوه پایینتری نسبت به یک LED سبز AlInGaP با انتشار مستقیم داشته باشد.
• مزیت اصلی: مزیت اصلی آن ترکیبی از قابلیت اطمینان اثبات‌شده، سهولت استفاده (از نوع سوراخ‌دار)، بازدهی خوب و در دسترس بودن دسته‌بندی‌های دقیق روشنایی و رنگ برای ظاهری یکنواخت در تولیدات انبوه است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: آیا می‌توانم این LED را مستقیماً از پایه میکروکنترلر 3.3V یا 5V راه‌اندازی کنم؟
A: خیر، نه به طور مستقیم. در حالی که ولتاژ مستقیم (~2.6V) کمتر از این ولتاژهای تغذیه است، یک LED باید محدودیت جریان داشته باشد. اتصال مستقیم آن سعی در کشیدن جریان بیش از حد خواهد داشت و ممکن است به LED و پین میکروکنترلر آسیب برساند. همیشه از یک مقاومت سری مطابق بخش 8.1 استفاده کنید.

Q2: برای منبع تغذیه 12V از چه مقدار مقاومت باید استفاده کنم؟
A: با استفاده از فرمول R = (12V - 2.6V) / 0.020A = 470 اهم. توان تلف شده در مقاومت P = (0.020A)² * 470Ω = 0.188W است، بنابراین یک مقاومت استاندارد 1/4W (0.25W) کافی است. یک مقاومت 470Ω یا 560Ω مناسب خواهد بود.

Q3: چرا یک حداقل ولتاژ مستقیم (2.1V) فهرست شده است؟
A: ولتاژ مستقیم به دلیل تغییرات جزئی در ماده نیمه‌هادی و فرآیند تولید، در بین واحدهای تولیدی دارای توزیع است. حداقل مقدار 2.1 ولت، انتهای پایین این توزیع است. طراحی با مقدار معمول یا حداکثر، اطمینان می‌دهد که مدار برای همه واحدها به درستی کار می‌کند.

Q4: آیا می‌توانم از این LED در فضای بیرون استفاده کنم؟
A: دیتاشیت ذکر می‌کند که برای تابلوهای داخلی و خارجی مناسب است. محدوده دمای عملیاتی (40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس) استفاده در فضای بیرون را پشتیبانی می‌کند. با این حال، برای قرارگیری طولانی‌مدت در معرض مستقیم آب و هوا، محافظت اضافی (پوشش کانوفرمال روی PCB، محفظه مهر و موم شده) را در نظر بگیرید، زیرا لنز اپوکسی ممکن است در اثر قرارگیری طولانی‌مدت در معرض UV یا نفوذ رطوبت در طول سال‌ها تخریب شود.

Q5: هنگام سفارش چگونه کدهای سطل‌بندی را تفسیر کنم؟
A: برای دریافت یک دسته یکنواخت، باید هم یک سطل‌بندی شدت (مثلاً GH) و هم یک سطل‌بندی طول موج (مثلاً H07) را مشخص کنید. در صورت عدم مشخص کردن، ممکن است ترکیبی دریافت کنید که منجر به تفاوت‌های قابل مشاهده در روشنایی و رنگ محصول شما شود. برای اکثر کاربردها، مشخص کردن سطل‌بندی‌های میانی (GH برای شدت، H06/H07 برای طول موج) یک روش خوب است.

11. نمونه‌های کاربردی عملی

مثال 1: پنل نشانگر وضعیت چند کاناله
در یک جعبه کنترل صنعتی، ده LED از نوع LTL42FKGD (دسته‌بندی شده GH/H07) بر روی یک پنل جلویی برای نشان دادن وضعیت ده سنسور یا حالت ماشین مختلف استفاده می‌شوند. هر LED توسط یک خروجی مجزا از یک بافر منطقی IC با ولتاژ 5 ولت (مانند 74HC244) راه‌اندازی می‌شود. یک مقاومت 120Ω به صورت سری با هر LED قرار داده شده است. دسته‌بندی یکنواخت، اطمینان می‌دهد که هر ده چراغ دارای رنگ سبز یکسان و روشنایی بسیار مشابه هستند که ظاهری حرفه‌ای ایجاد می‌کند. زاویه دید گسترده 60 درجه ای، مشاهده وضعیت را از موقعیت‌های مختلف اپراتور ممکن می‌سازد.

مثال 2: نور پس‌زمینه برای یک کلید غشایی
یک LED تکی LTL42FKGD (دسته‌بندی شده JK برای روشنایی بالاتر) پشت یک آیکون نیمه‌شفاف روی یک صفحه کلید غشایی قرار گرفته است. این LED توسط یک پین GPIO میکروکنترلر از طریق یک مقاومت 150Ω و از منبع تغذیه 3.3V راه‌اندازی می‌شود. لنز پخش‌کننده LED به ایجاد روشنایی یکنواخت در زیر آیکون کمک می‌کند. نیاز جریان پایین (~13mA محاسبه شده: (3.3V-2.6V)/150Ω) به خوبی در محدوده قابلیت پین GPIO قرار دارد و طراحی را ساده می‌کند.

12. اصل عملکرد

LTL42FKGD یک منبع نور نیمه‌هادی مبتنی بر یک پیوند p-n تشکیل‌شده از مواد AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم فراتر از آستانه دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال (پیوند) تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار (الکترون‌ها و حفره‌ها) بازترکیب می‌شوند، انرژی را به شکل فوتون (ذرات نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlInGaP انرژی شکاف نواری نیمه‌هادی را تعیین می‌کند که مستقیماً طول موج (رنگ) فوتون‌های گسیل‌شده را مشخص می‌کند – در این مورد، نور سبز با طول موج غالب حدود 570 نانومتر. لنز اپوکسی وظیفه محافظت از تراشه نیمه‌هادی، شکل‌دهی پرتو خروجی نور (ایجاد زاویه دید 60 درجه) و پخش نور برای نرم‌تر کردن ظاهر آن را بر عهده دارد.

13. روندهای فناوری

LEDهای نصب‌شده از طریق سوراخ مانند LTL42FKGD نمایانگر یک فناوری بالغ و بسیار قابل اعتماد هستند. روند کلی در صنعت LED به سمت بسته‌بندی‌های دستگاه نصب‌شده روی سطح (SMD) (مانند 0603، 0805، 3528) برای اکثر طراحی‌های جدید است که به دلیل اندازه کوچکتر، مناسب بودن برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place و پروفیل پایین‌تر می‌باشد. با این حال، LEDهای نصب‌شده از طریق سوراخ در چندین حوزه مرتبطیت قابل توجهی حفظ می‌کنند: برای نمونه‌سازی اولیه و استفاده آماتورها به دلیل سهولت لحیم‌کاری دستی؛ در کاربردهایی که نیازمند قابلیت اطمینان بسیار بالا و اتصال مکانیکی مستحکم (مقاوم در برابر لرزش) هستند؛ برای نصب روی پنل که پایه‌ها می‌توانند مستقیماً به شاسی محکم شوند؛ و در محیط‌های آموزشی. خود این فناوری همچنان شاهد بهبودهای تدریجی در بازده (خروجی نور بیشتر بر وات) و یکنواختی رنگ از طریق فرآیندهای پیشرفته رشد اپیتاکسیال و دسته‌بندی (بینینگ) است، حتی در قالب‌های بسته‌بندی ثابت‌شده‌ای مانند لامپ ۵ میلی‌متری.