دیتاشیت لامپ LED مدل LTL-R42FGY1H106T - نوع سوراخ‌دار - زرد سبز/زرد - جریان 10 میلی‌آمپر - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTL-R42FGY1H106T یک قطعه نشانگر مدار چاپی (CBI) است. این قطعه شامل یک نگهدارنده (محفظه) پلاستیکی سیاه با زاویه قائمه است که برای جفت شدن با لامپ‌های LED خاص طراحی شده است. این طراحی، مونتاژ آسان روی بردهای مدار چاپی (PCB) را تسهیل می‌کند. این محصول در پیکربندی‌هایی که از نصب رو به بالا یا زاویه قائمه پشتیبانی می‌کنند، موجود است و می‌تواند به صورت آرایه‌های افقی یا عمودی چیده شود که امکان انباشت‌پذیری برای انعطاف‌پذیری طراحی را فراهم می‌آورد.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• مهندسی شده برای ساده‌سازی فرآیندهای مونتاژ برد مدار.
• ماده محفظه سیاه، نسبت کنتراست بصری نشانگر روشن شده را افزایش می‌دهد.
• با مصرف توان پایین و در عین حفظ بازدهی بالا کار می‌کند.
• به عنوان یک محصول بدون سرب تولید شده و با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.
• از لامپ‌های با سایز T-1 استفاده می‌کند: LED1 با استفاده از چیپ AlInGaP با طول موج 569 نانومتر، نور زرد سبز ساطع می‌کند و LED2 با استفاده از چیپ AlInGaP با طول موج 589 نانومتر، نور زرد ساطع می‌کند.

1.2 کاربردهای هدف

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

• سیستم‌های کامپیوتری و تجهیزات جانبی
• دستگاه‌های ارتباطی
• الکترونیک مصرفی
• تجهیزات و کنترل‌های صنعتی

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 محدوده‌های حداکثر مطلق

محدوده‌های زیر، مرزهایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این شرایط یا زیر آن تضمین نمی‌شود.

• توان اتلافی (P_d):52 میلی‌وات (برای هر دو LED زرد سبز و زرد). این حداکثر توانی است که LED می‌تواند به صورت گرما اتلاف کند.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر. این جریان فقط در 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 اطمینان است.
• محدوده دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس. دستگاه در این محدوده دمای محیطی عملکردی است.
• محدوده دمای ذخیره‌سازی (T_stg):45- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:260 درجه سلسیوس حداکثر به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متر (0.079 اینچ) از بدنه LED.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

این پارامترها در دمای محیط (T_A) برابر 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند و نمایانگر عملکرد معمول دستگاه تحت شرایط آزمایش استاندارد هستند.

• شدت نور (I_V):LED1 (زرد سبز): 15 میلی‌کاندلا (معمول). LED2 (زرد): 14 میلی‌کاندلا (معمول). اندازه‌گیری شده در I_F= 10mA با تلرانس آزمایش ±15%. اندازه‌گیری از یک سنسور/فیلتر استفاده می‌کند که منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE را تقریب می‌زند.
• زاویه دید (2θ_1/2):100 درجه (معمول) برای هر دو رنگ LED. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری (روی محور) کاهش می‌یابد.
• طول موج تابش پیک (λ_P):LED1: 572 نانومتر. LED2: 591 نانومتر. این طول موج در بالاترین نقطه طیف تابش است.
• طول موج غالب (λ_d):LED1: 570 نانومتر (معمول)، محدوده 566-573 نانومتر. LED2: 588 نانومتر (معمول)، محدوده 584-593 نانومتر. این طول موج منفردی است که بهترین توصیف از رنگ درک شده را ارائه می‌دهد و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است (تلرانس ±1 نانومتر).
• نیم‌عرض خط طیفی (Δλ):15 نانومتر (معمول) برای هر دو، که نشان‌دهنده خلوص طیفی است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.0 ولت (معمول)، با حداکثر 2.6 ولت برای هر دو LED در I_F= 10mA.
• جریان معکوس (I_R):10 میکروآمپر (حداکثر) در ولتاژ معکوس (V_R) برابر 5 ولت.مهم:این دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط آزمایش فقط برای مشخصه‌یابی است.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت منحنی‌های مشخصه معمول را برای هر دو نوع LED ارائه می‌دهد. این منحنی‌ها برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ضروری هستند.

3.1 منحنی‌های LED1 (زرد سبز)

نمودارهای معمول برای LED زرد سبز شامل موارد زیر خواهد بود:
- شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم:نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد، که معمولاً در جریان‌های بالاتر به دلیل گرمایش، رابطه‌ای زیرخطی دارد.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:مشخصه I-V دیود را نشان می‌دهد.
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:کاهش خروجی نور با افزایش دمای اتصال را نشان می‌دهد.
- توزیع طیفی:نموداری که شدت نور ساطع شده را در طول‌موج‌ها نشان می‌دهد و حول 572 نانومتر متمرکز است.

3.2 منحنی‌های LED2 (زرد)

منحنی‌های مشخصه مشابهی برای LED زرد ارائه شده است، با پارامترهای کلیدی مانند طول موج پیک که به 591 نانومتر تغییر یافته است. شکل منحنی‌ها (I-V، شدت در مقابل جریان/دما) مشابه خواهد بود اما با مقادیر خاص مشخصه‌های چیپ زرد.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد کلی

این قطعه دارای طراحی سوراخ‌دار با زاویه قائمه است. نکات ابعادی حیاتی شامل موارد زیر است:
- تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر ارائه شده‌اند، با اینچ در پرانتز.
- تلرانس استاندارد ±0.25mm (0.010 اینچ) است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
- ماده نگهدارنده (محفظه) پلاستیک سیاه یا خاکستری تیره است، با درجه اشتعال‌پذیری UL 94V-0.
- LED1 دارای لنز پخش‌کننده سبز برای تابش زرد سبز است؛ LED2 دارای لنز پخش‌کننده زرد است.

4.2 شناسایی قطبیت

اگرچه در متن ارائه شده به صراحت جزئیات داده نشده است، LEDهای سوراخ‌دار معمولاً پایه آند (+) بلندتر و پایه کاتد (-) کوتاه‌تری دارند. محفظه ممکن است یک طرف صاف یا علامت دیگری نزدیک کاتد داشته باشد. قطبیت صحیح باید در هنگام قرارگیری روی PCB رعایت شود.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 ذخیره‌سازی

برای عمر مفید بهینه، LEDها را در محیطی که از 30 درجه سلسیوس یا 70% رطوبت نسبی تجاوز نمی‌کند، نگهداری کنید. اگر از کیسه رطوبت‌گیر اصلی خارج شدند، ظرف سه ماه استفاده کنید. برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر خارج از بسته‌بندی اصلی، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کن یا یک خشک‌کن پر از نیتروژن استفاده کنید.

5.2 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری، از حلال‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید.

5.3 شکل‌دهی پایه‌ها

اگر نیاز به خم کردن پایه‌ها است، این کار را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز LED انجام دهید. از پایه لنز یا فریم پایه به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. شکل‌دهی پایه‌ها باید در دمای اتاق وقبل ازفرآیند لحیم‌کاری تکمیل شود.

5.4 پارامترهای لحیم‌کاری

حداقل فاصله 2 میلی‌متر باید بین نقطه لحیم و پایه لنز/نگهدارنده حفظ شود. از غوطه‌ور کردن لنز/نگهدارنده در قلع لحیم خودداری کنید.

• هویه لحیم‌کاری:حداکثر دما 350 درجه سلسیوس، حداکثر زمان 3 ثانیه برای هر پایه (فقط یک بار).
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 120 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 100 ثانیه. موج قلع در حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 5 ثانیه. موقعیت غوطه‌وری نه کمتر از 2 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی.
• لحیم‌کاری بازجریانی (پروفایل برای مرجع):
  • پیش‌گرم/خیساندن: حداقل 150 درجه سلسیوس تا حداکثر 200 درجه سلسیوس در طول حداکثر 100 ثانیه.
  • زمان بالاتر از دمای مایع (T_L=217°C): 60-90 ثانیه.
  • دمای پیک (T_P): حداکثر 250 درجه سلسیوس.
  • زمان در محدوده 5 درجه سلسیوس از دمای طبقه‌بندی (T_C=245°C): حداکثر 30 ثانیه.
  • کل زمان از 25 درجه سلسیوس تا پیک: حداکثر 5 دقیقه.

احتیاط:دمای یا زمان بیش از حد لحیم‌کاری می‌تواند لنز را تغییر شکل دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار LED شود.

5.5 مونتاژ PCB

در هنگام نصب روی PCB، حداقل نیروی گیره لازم را اعمال کنید تا از اعمال تنش مکانیکی بیش از حد به بدنه یا پایه‌های LED جلوگیری شود.

6. اصل روش راه‌اندازی

یک LED یک دستگاه جریان‌محور است. خروجی نور آن (شدت نور) عمدتاً تابعی از جریان مستقیم (I_F) عبوری از آن است. برای اطمینان از عملکرد پایدار و یکنواخت، راه‌اندازی LED با یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت محدودکننده جریان سری، بسیار مهم است. مقدار مقاومت را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R = (V_supply- V_F) / I_F, که در آن V_Fولتاژ مستقیم LED در جریان عملیاتی مطلوب است. اتصال مستقیم به یک منبع ولتاژ بدون محدودیت جریان، به احتمال زیاد از حداکثر جریان مستقیم DC فراتر رفته و منجر به تخریب سریع یا خرابی می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در بسته‌بندی نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند.

• نوار حامل:آلیاژ پلی‌استایرن رسانای سیاه، ضخامت 0.50 ±0.06 میلی‌متر. تلرانس تجمعی گام سوراخ چرخ‌دنده 10 تایی ±0.20 است.
• قرقره:قرقره استاندارد 13 اینچی حاوی 350 قطعه.

7.2 مشخصات کارتن

• 1 قرقره همراه با 1 کارت نشانگر رطوبت و 1 کیسه خشک‌کن داخل 1 کیسه مانع رطوبت (MBB) بسته‌بندی می‌شود.
• 1 MBB در 1 کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شود. هر کارتن داخلی حاوی 2 قرقره (مجموعاً 700 قطعه) است.
• 10 کارتن داخلی در 1 کارتن خارجی بسته‌بندی می‌شوند. هر کارتن خارجی در مجموع حاوی 7000 قطعه است (700 قطعه * 10).

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

این لامپ LED برای تابلوهای داخلی/خارجی و تجهیزات الکترونیکی عمومی مناسب است. طراحی زاویه قائمه آن را برای نشانگرهای وضعیت روی PCBهایی که برد به صورت عمود بر خط دید کاربر نصب شده است (مانند لبه مادربرد کامپیوتر یا پنل کنترل صنعتی) ایده‌آل می‌کند.

8.2 ملاحظات طراحی

• محدودیت جریان:همیشه محدودیت جریان مناسب را همانطور که در بخش 6 توضیح داده شد، پیاده‌سازی کنید.
• مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان کم است (52 میلی‌وات)، اطمینان حاصل کنید که دمای محیط عملیاتی از 85 درجه سلسیوس تجاوز نمی‌کند. در چیدمان‌های با تراکم بالا، جریان هوا را در نظر بگیرید.
• چیدمان PCB:منطقه ممنوعه توصیه شده (2 میلی‌متر از پایه لنز) را برای ماسک لحیم و مسیرها دنبال کنید تا از مشکلات لحیم‌کاری جلوگیری شود.
• احتیاط‌های ESD:اگرچه به صراحت ذکر نشده است، اما باید روش‌های استاندارد کنترل تخلیه الکترواستاتیک (ESD) در حین مونتاژ رعایت شود.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال 1: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
پاسخ 1: طول موج پیک (λ_P) بالاترین نقطه واقعی روی نمودار خروجی طیفی است. طول موج غالب (λ_d) از مختصات رنگی روی نمودار CIE مشتق شده و نشان‌دهنده طول موج منفرد یک نور تک‌رنگ خالص است که از نظر رنگ به LED نزدیک‌تر به نظر می‌رسد. λ_dبرای درک رنگ مرتبط‌تر است.

سوال 2: آیا می‌توانم این LED را با جریان 20mA به طور پیوسته راه‌اندازی کنم؟
پاسخ 2: بله، 20mA حداکثر جریان مستقیم DC توصیه شده است. برای عمر طولانی‌تر و قابلیت اطمینان بیشتر، اغلب کار در جریان پایین‌تر (مثلاً 10mA که برای آزمایش استفاده می‌شود) توصیه می‌شود، به ویژه اگر شدت نور کامل مورد نیاز نباشد.

سوال 3: چرا روی شدت نور تلرانس ±15% وجود دارد؟
پاسخ 3: این یک تلرانس تولید رایج برای LEDهای با توان متوسط است. این تلرانس، تغییرات طبیعی در فرآیند رشد اپیتاکسیال چیپ نیمه‌هادی را در نظر می‌گیرد. برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی یکنواخت دارند، LEDها می‌توانند در گروه‌های شدت نور محدودتر دسته‌بندی (بینینگ) شوند.

سوال 4: آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟
پاسخ 4: برای این دستگاه با حداکثر اتلاف توان 52 میلی‌وات، معمولاً تحت شرایط عملیاتی عادی، هیت‌سینک اختصاصی مورد نیاز نیست. با این حال، خود PCB به عنوان یک پخش‌کننده گرما عمل می‌کند. اطمینان از لحیم‌کاری صحیح پایه‌ها به پدهای مسی کافی، به اتلاف گرما کمک خواهد کرد.

10. مثال مورد استفاده عملی

سناریو: طراحی یک نشانگر وضعیت برای یک روتر شبکه.
LTL-R42FGY1H106T (با استفاده از LED زرد، LED2) برای نشان دادن حالت \"فعال/انتقال داده\" انتخاب شده است. PCB اصلی روتر یک ریل تغذیه 3.3 ولتی (V_supply) فراهم می‌کند.
مراحل طراحی:
1. انتخاب جریان عملیاتی:I_F= 10mA را برای تعادل خوب بین روشنایی و طول عمر انتخاب کنید.
2. تعیین ولتاژ مستقیم:از دیتاشیت، V_F(معمول) = 2.0V در 10mA.
3. محاسبه مقاومت سری:R = (3.3V - 2.0V) / 0.010A = 130 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد E24، 130Ω یا 120Ω است. استفاده از 120Ω به I_F≈ (3.3-2.0)/120 = 10.8mA می‌رسد که قابل قبول است.
4. محاسبه توان مقاومت: P_R= I²* R = (0.0108)²* 120 ≈ 0.014W. یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) یا 1/10W بیش از حد کافی است.
5. چیدمان PCB:مقاومت را به صورت سری با آند LED قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که کاتد LED به زمین متصل است. در طراحی جای‌پای PCB، فاصله 2 میلی‌متری اطراف پایه LED را حفظ کنید.

11. روندهای فناوری و توسعه (مرور عینی)

LTL-R42FGY1H106T از فناوری نیمه‌هادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) استفاده می‌کند. AlInGaP به ویژه در مناطق قرمز، نارنجی، کهربایی و زرد طیف مرئی در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP کارآمد است. روندهای کلیدی در این بخش شامل موارد زیر است:
- افزایش بازده:بهبودهای مستمر در علم مواد و طراحی چیپ، بازده نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر در هر وات الکتریکی) را به همراه دارد.
- بهبود یکنواختی رنگ:پیشرفت‌ها در فرآیندهای رشد اپیتاکسیال و بینینگ، امکان تلرانس‌های محدودتر روی طول موج غالب و شدت نور را فراهم می‌آورد.
- نوآوری در بسته‌بندی:اگرچه این یک بسته‌بندی سنتی سوراخ‌دار است، اما روند صنعت به شدت به سمت بسته‌بندی‌های قطعات نصب سطحی (SMD) (مانند 0603، 0805، PLCC) برای مونتاژ خودکار و عوامل شکل کوچک‌تر است. قطعات سوراخ‌دار برای کاربردهایی که نیاز به استحکام مکانیکی بالا، مونتاژ دستی یا پیکربندی‌های نوری خاص (مانند نمایشگرهای زاویه قائمه) دارند، حیاتی باقی می‌مانند.
- تمرکز بر قابلیت اطمینان:مواد بسته‌بندی و فرآیندهای تولید بهبود یافته، همچنان عمر عملیاتی و پایداری تحت تنش‌های محیطی مختلف را افزایش می‌دهند.