دیتاشیت لامپ LED مدل LTL-R42FGYYHKP - نصب از طریق سوراخ - زرد سبز و زرد - 10mA - 2.0V - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTL-R42FGYYHKP یک لامپ LED با قابلیت نصب از طریق سوراخ (Through-Hole) است که به عنوان نشانگر مدار چاپی (CBI) طراحی شده است. این قطعه شامل یک محفظه پلاستیکی سیاه رنگ با زاویه قائمه است که چندین چیپ LED را در خود جای داده است. عملکرد اصلی این قطعه، تأمین نور وضعیت یا نشانگر واضح و با کنتراست بالا بر روی بردهای الکترونیکی است. طراحی آن اولویت را بر سهولت مونتاژ و عملکرد قابل اعتماد در طیف وسیعی از کاربردهای الکترونیکی قرار می‌دهد.

1.1 مزایای اصلی

• سهولت مونتاژ:طراحی به گونه‌ای بهینه‌سازی شده که قرارگیری و لحیم‌کاری مستقیم آن بر روی بردهای مدار چاپی (PCB) آسان باشد.
• کنتراست بهبودیافته:جنس محفظه سیاه رنگ به طور قابل توجهی نسبت کنتراست را بهبود می‌بخشد و باعث می‌شود LEDهای روشن در برابر زمینه برد، بهتر دیده شوند.
• بهره‌وری انرژی:این قطعه دارای مصرف توان پایین بوده و در عین حال بازده نوری بالایی را حفظ می‌کند.
• انطباق محیط زیستی:این یک محصول بدون سرب و منطبق با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است.
• فناوری چیپ:از فناوری نیمه‌هادی آلین‌گپ (AlInGaP) برای چیپ‌های تابش زرد سبز (569 نانومتر) و زرد (589 نانومتر) استفاده می‌کند.

1.2 کاربردهای هدف

این لامپ LED برای طیف گسترده‌ای از تجهیزات الکترونیکی مناسب است، از جمله اما نه محدود به:

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

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا نزدیک به آن تضمین نمی‌شود.

• توان اتلافی (Pd):52 میلی‌وات برای هر LED. این حداکثر توانی است که چیپ LED می‌تواند به صورت حرارت به طور ایمن دفع کند.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر. این جریان تنها تحت شرایط پالسی (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه) قابل اعمال است.
• جریان مستقیم DC (I_F):20 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان مستقیم پیوسته توصیه شده برای عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت است.
• دمای کاری (T_opr):40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس. محدوده دمای محیطی که قطعه در آن عملکرد خواهد داشت.
• دمای انبارش (T_stg):45- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس. محدوده دمایی برای انبارش در حالت غیرفعال.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:260 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED. این پارامتر برای فرآیندهای لحیم‌کاری موجی یا دستی حیاتی است.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

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

• شدت نور (I_V):
  • LED1 (زرد سبز): مقدار معمول 15 میلی‌کاندلا، در محدوده 8.7 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 29 میلی‌کاندلا (حداکثر).
  • LED2 و 3 (زرد): مقدار معمول 14 میلی‌کاندلا، در محدوده 3.8 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 30 میلی‌کاندلا (حداکثر). یک تلرانس آزمایشی 15± درصد به این تضمین‌ها اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2):100 درجه برای تمامی LEDها. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار پیک خود کاهش می‌یابد.
• طول موج پیک (λ_P):
  • LED1 (زرد سبز): 572 نانومتر.
  • LED2 و 3 (زرد): 591 نانومتر.
• طول موج غالب (λ_d):این پارامتر از مختصات CIE مشتق شده و رنگ ادراک شده را تعریف می‌کند.
  • LED1 (زرد سبز): 570 نانومتر (محدوده 566-573 نانومتر).
  • LED2 و 3 (زرد): 588 نانومتر (محدوده 584-593 نانومتر). تلرانس آزمایش 1± نانومتر است.
• پهنای نیمه طیفی (Δλ):15 نانومتر برای تمامی LEDها که نشان‌دهنده خلوص طیفی است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):مقدار معمول 2.0 ولت، با حداکثر 2.6 ولت برای تمامی LEDها در جریان 10mA.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) برابر 5 ولت.مهم:این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط آزمایش صرفاً برای مشخصه‌یابی است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

دیتاشیت نشان‌دهنده تغییرات ذاتی در پارامترهای کلیدی است. اگرچه جدول رسمی دسته‌بندی ارائه نشده، اما مقادیر حداقل/معمول/حداکثر برای شدت نور و طول موج غالب، دلالت بر فرآیند مرتب‌سازی یا انتخاب برای اطمینان از قرارگیری قطعات در محدوده مشخص شده دارد. طراحان باید این تغییرات را، به ویژه برای تطابق روشنایی در کاربردهای چند LED، در نظر بگیرند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمول اشاره می‌کند که برای طراحی ضروری هستند.

• منحنی I-V:رابطه بین ولتاژ مستقیم (V_F) و جریان مستقیم (I_F) را نشان می‌دهد. این رابطه غیرخطی است و برای انتخاب مقاومت محدودکننده جریان مناسب حیاتی است.
• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان، معمولاً در یک رابطه تقریباً خطی در محدوده کاری، افزایش می‌یابد.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش درجه‌بندی خروجی نور با افزایش دمای اتصال را نشان می‌دهد. عملکرد در دماهای بالاتر کاهش می‌یابد.
• توزیع طیفی:توان نسبی ساطع شده در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد که حول طول‌موج‌های پیک و غالب متمرکز است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

این قطعه از بسته‌بندی زاویه قائمه با نصب از طریق سوراخ استفاده می‌کند. نکات کلیدی ابعادی:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند (اینچ در داخل پرانتز برای تلرانس ارائه شده است).
• تلرانس استاندارد 0.25± میلی‌متر (0.010± اینچ) است مگر اینکه روی نقشه خلاف آن مشخص شده باشد.
• جنس محفظه پلاستیک سیاه یا خاکستری تیره است و دارای درجه اشتعال‌پذیری UL 94V-0 می‌باشد.
• LED1 دارای یک چیپ زرد سبز با لنز پخش‌کننده سبز است. LED2 و LED3 دارای چیپ زرد با لنزهای پخش‌کننده زرد هستند.

5.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای نصب از طریق سوراخ، کاتد معمولاً توسط یک طرف صاف روی لنز، یک پایه کوتاه‌تر، یا یک علامت روی محفظه شناسایی می‌شود. روش شناسایی خاص باید از نقشه ابعادی دقیق ارجاع داده شده در دیتاشیت تأیید شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 انبارش

برای عمر مفید بهینه، در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 70% انبار کنید. LEDهایی که از بسته‌بندی اصلی ضد رطوبت خارج شده‌اند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای انبارش طولانی‌تر خارج از بسته‌بندی اصلی، از یک ظرف درب‌دار همراه با ماده جاذب رطوبت یا محیط نیتروژن استفاده کنید.

6.2 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری، از حلال‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید. از مواد شیمیایی خشن یا ناشناخته اجتناب کنید.

6.3 فرم‌دهی پایه‌ها

خم کردن پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر دورتر از پایه لنز LED انجام دهید. از پایه لنز به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. فرم‌دهی را قبل از لحیم‌کاری و در دمای اتاق انجام دهید. هنگام قرار دادن در PCB از حداقل نیرو استفاده کنید تا از تنش مکانیکی جلوگیری شود.

6.4 پارامترهای لحیم‌کاری

حداقل فاصله 2 میلی‌متری از پایه لنز/نگهدارنده تا نقطه لحیم را حفظ کنید. لنز را در قلع لحیم غوطه‌ور نکنید.

• لحیم‌کاری دستی (هویه):حداکثر دما 350 درجه سلسیوس، حداکثر زمان 3 ثانیه برای هر پایه.
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 120 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 100 ثانیه. موج لحیم در حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 5 ثانیه.
• لحیم‌کاری رفلو (پروفایل برای مرجع):
  • پیش‌گرم/خیساندن: 150-200 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 100 ثانیه.
  • زمان بالاتر از نقطه مایع (T_L=217°C): 60-90 ثانیه.
  • دمای پیک (T_P): 250 درجه سلسیوس (دمای طبقه‌بندی T_C=245°C برای حداکثر 30 ثانیه).
  • کل زمان از 25 درجه سلسیوس تا پیک: حداکثر 5 دقیقه.

هشدار:دمای بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند باعث تغییر شکل لنز یا خرابی فاجعه‌بار LED شود.

7. توصیه‌های کاربردی

7.1 طراحی مدار درایو

LEDها قطعات جریان‌محور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی،توصیه اکید می‌شودکه از یک مقاومت محدودکننده جریان مجزا به صورت سری با هر LED استفاده شود (مدار A). اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی بدون مقاومت‌های مجزا (مدار B) توصیه نمی‌شود، زیرا تغییرات کوچک در ولتاژ مستقیم (V_F) بین LEDها باعث تفاوت قابل توجه در تقسیم جریان و در نتیجه روشنایی خواهد شد.

7.2 تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

اگرچه در متن خلاصه شده به طور کامل توضیح داده نشده، اما LEDها عموماً به ESD حساس هستند. باید از رویه‌های صحیح کنترل ESD (استفاده از مچ‌بندهای اتصال به زمین، زیراندازهای ضد استاتیک و غیره) در طول مونتاژ و جابجایی پیروی کرد تا از آسیب‌های نهفته یا فوری جلوگیری شود.

7.3 مدیریت حرارتی

اگرچه توان پایین است، اما کار در جریان حداکثر (20mA) یا نزدیک به آن و/یا در دمای محیطی بالا (نزدیک به 85+ درجه سلسیوس) باعث کاهش خروجی نور و احتمالاً تأثیر بر طول عمر می‌شود. در صورت استفاده در محیط‌های با چگالی بالا یا دمای بالا، از جریان هوای کافی اطمینان حاصل کنید.

8. مقایسه و تمایز فنی

LTL-R42FGYYHKP از طریق طراحی یکپارچه چند LED و محفظه زاویه قائمه خود متمایز می‌شود. این یک راه‌حل نشانگر آماده ارائه می‌دهد که چندین رنگ (زرد سبز و زرد) را در یک بسته واحد و با قابلیت نصب آسان ترکیب می‌کند و در مقایسه با استفاده از LEDهای مجزا و نگهدارنده‌های جداگانه، فضای برد و زمان مونتاژ را صرفه‌جویی می‌کند. استفاده از فناوری آلین‌گپ بازدهی و پایداری رنگ خوبی را برای طیف زرد ارائه می‌دهد.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این LED را با جریان 20mA به طور پیوسته راه‌اندازی کنم؟

ج: بله، 20mA حداکثر جریان مستقیم DC توصیه شده است. برای طولانی‌ترین عمر و قابلیت اطمینان، اغلب کار در جریان پایین‌تر (مثلاً 10-15mA) توصیه می‌شود.

س: چرا محدوده وسیعی در شدت نور وجود دارد (مثلاً 3.8 تا 30 میلی‌کاندلا)؟

ج: این بازتاب تغییرات طبیعی در ساخت نیمه‌هادی‌ها است. قطعه تضمین می‌شود که در این محدوده قرار گیرد. برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق روشنایی دارند، LEDها می‌توانند از یک محدوده باریک‌تر انتخاب (دسته‌بندی) شوند.

س: آیا می‌توانم از یک مقاومت واحد برای دو LED موازی استفاده کنم؟

ج: توصیه نمی‌شود (هشدار مدار B را ببینید). به دلیل تغییرات V_F، ممکن است یک LED بیشتر جریان را بکشد که منجر به روشنایی ناهموار و تنش بیش از حد احتمالی LED روشن‌تر می‌شود. همیشه از مقاومت‌های مجزا استفاده کنید.

س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

ج: طول موج پیک (λ_P) طول‌موجی است که در بالاترین نقطه طیف تابش قرار دارد. طول موج غالب (λ_d) از مختصات رنگ محاسبه می‌شود و نشان‌دهنده طول‌موج واحد رنگ طیفی خالصی است که با رنگ ادراک شده LED مطابقت دارد. λ_dبرای مشخصه‌یابی رنگ مرتبط‌تر است.

10. موردکاوی طراحی و استفاده عملی

سناریو:طراحی یک پنل وضعیت برای یک کنترلر صنعتی که نیاز به نشانگرهای متمایز برای "روشن بودن" (زرد سبز ثابت) و "خطا" (زرد چشمک‌زن) دارد.

پیاده‌سازی:می‌توان از یک قطعه LTL-R42FGYYHKP استفاده کرد. LED1 (زرد سبز) از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان به یک منبع ولتاژ ثابت (مثلاً 5 ولت) متصل می‌شود تا وضعیت "روشن بودن" را نشان دهد. LED2 یا LED3 (زرد) از طریق مقاومت مخصوص خود به یک پین GPIO میکروکنترلر که برای خروجی چشمک‌زن پیکربندی شده است، متصل می‌شود تا وضعیت "خطا" را نشان دهد. محفظه زاویه قائمه اجازه می‌دهد پنل به صورت عمود بر PCB اصلی نصب شود و نور را به طور بهینه به سمت کاربر هدایت کند. محفظه سیاه تضمین می‌کند که کنتراست بالایی در برابر قاب پنل وجود دارد.

11. اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) قطعات نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال (در این مورد از جنس آلین‌گپ) بازترکیب می‌شوند. این بازترکیب انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. طول‌موج خاص (رنگ) نور توسط انرژی گاف نواری ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. یک لنز پخش‌کننده روی چیپ به پراکندگی نور کمک می‌کند و زاویه دید وسیع 100 درجه‌ای را ایجاد می‌کند.

12. روندهای فناوری

LEDهای نشانگر نصب از طریق سوراخ مانند LTL-R42FGYYHKP همچنان به خدمت‌رسانی به کاربردهایی که نیازمند استحکام، سهولت مونتاژ دستی یا قابلیت اطمینان بالا در محیط‌های خشن هستند، ادامه می‌دهند. با این حال، روند کلی صنعت به سمت LEDهای نصب سطحی (SMD) برای اکثر طراحی‌های جدید است که به دلیل اندازه کوچک‌تر، مناسب بودن برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place و پروفایل پایین‌تر است. پیشرفت‌ها در فناوری LED بر افزایش بازده (لومن بر وات)، بهبود شاخص نمود رنگ و افزایش قابلیت اطمینان تحت شرایط دمایی و جریانی بالاتر متمرکز است. اصل عملکرد اساسی بدون تغییر باقی مانده، اما مواد و تکنیک‌های بسته‌بندی همچنان در حال تکامل هستند.