دیتاشیت لامپ LED سوراخ‌دار LTW-1DEEDNJ - قرمز/سفید - 20mA - 52/72mW - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

این سند مشخصات یک لامپ LED سوراخ‌دار با شماره قطعه LTW-1DEEDNJ را به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه در دو نوع رنگ اصلی موجود است: یک LED قرمز با طول موج غالب حدود 625 نانومتر (تکنولوژی AlInGaP) و یک LED سفید با پیکربندی کاتد مشترک و لنز مات. LEDهای سوراخ‌دار از این نوع برای نشانگر وضعیت در طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی طراحی شده‌اند و انعطاف‌پذیری طراحی را از طریق گزینه‌های مختلف شدت نور و زاویه دید در قالب استاندارد سوراخ‌دار ارائه می‌دهند.

1.1 ویژگی‌های کلیدی و بازار هدف

لامپ LED با مصرف توان کم و بازدهی بالا مشخص می‌شود. این محصول مطابق با استانداردهای زیست‌محیطی است، بدون سرب، مطابق با RoHS و بدون هالوژن (با محدودیت برای محتوای کلر و برم) می‌باشد. کاربردهای اصلی آن شامل تجهیزات ارتباطی، کامپیوترها، الکترونیک مصرفی و لوازم خانگی می‌شود که در آن‌ها نشانگر وضعیت بصری قابل اعتماد و واضح مورد نیاز است.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

2.1 رتبه‌بندی‌های حداکثر مطلق

تمام رتبه‌بندی‌ها در دمای محیط (TA) 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند. تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

• اتلاف توان (Pd):قرمز: حداکثر 52 میلی‌وات؛ سفید: حداکثر 72 میلی‌وات. این پارامتر حداکثر توانی را که LED می‌تواند در حین کار مداوم به صورت گرما دفع کند، تعریف می‌کند.
• جریان مستقیم:جریان مستقیم DC پیوسته (IF) برای هر دو رنگ 20 میلی‌آمپر است. یک جریان مستقیم پیک 60 میلی‌آمپر تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10ms) مجاز است.
• محدوده‌های دمایی:کارکرد: 30- تا 85+ درجه سانتی‌گراد؛ ذخیره‌سازی: 40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری:پایه‌ها می‌توانند دمای 260 درجه سانتی‌گراد را حداکثر به مدت 5 ثانیه، هنگامی که در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED اندازه‌گیری می‌شود، تحمل کنند.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

اندازه‌گیری شده در TA=25°C و جریان تست استاندارد (IF) 20mA.

• شدت نورانی (Iv):قرمز: 110-310 میلی‌کندلا (معمولاً 180 میلی‌کندلا)؛ سفید: 520-2500 میلی‌کندلا (معمولاً 1500 میلی‌کندلا). شدت نور مطابق منحنی پاسخ چشم CIE اندازه‌گیری می‌شود، با تلرانس تست تضمین شده ±15%.
• زاویه دید (2θ1/2):تقریباً 60 درجه برای هر دو نوع قرمز و سفید، که نشان‌دهنده یک پرتو نسبتاً پهن است.
• طول موج غالب (λd):برای LED قرمز: 618-630 نانومتر (معمولاً 624 نانومتر).
• مختصات رنگی:برای LED سفید، مختصات معمول x=0.26، y=0.24 است.
• ولتاژ مستقیم (VF):قرمز: 1.6-2.6 ولت (معمولاً 2.1 ولت)؛ سفید: 2.6-3.6 ولت (معمولاً 3.1 ولت).
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت. این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.

3. توضیح سیستم باینینگ

LEDها بر اساس پارامترهای نوری کلیدی به سطل‌های مختلفی دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شود.

3.1 باینینگ شدت نورانی

• LED قرمز:سطل‌های FG (110-180 میلی‌کندلا) و HJ (180-310 میلی‌کندلا).
• LED سفید:سطل‌های MN (520-880 میلی‌کندلا)، PQ (880-1500 میلی‌کندلا) و RS (1500-2500 میلی‌کندلا).

تلرانس برای هر حد سطل ±15% است.

3.2 باینینگ طول موج و رنگ‌سنجی

• طول موج غالب (قرمز):یک سطل واحد R1 محدوده 618-630 نانومتر را پوشش می‌دهد، با تلرانس ±1 نانومتر روی حدود.
• رنگ‌سنجی (سفید):توسط رتبه‌های رنگ G1 و H1 تعریف می‌شود که یک ناحیه چهارضلعی روی نمودار رنگ‌سنجی CIE 1931 را مشخص می‌کند. مجاز اندازه‌گیری برای مختصات رنگ ±0.01 است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه معمولی اشاره می‌کند (که در صفحه 4/10 ذکر شده است). این منحنی‌ها معمولاً رابطه بین جریان مستقیم (IF) و ولتاژ مستقیم (VF)، وابستگی دمایی شدت نورانی و توزیع طیفی توان نسبی را نشان می‌دهند. تحلیل چنین منحنی‌هایی برای درک رفتار قطعه تحت شرایط غیراستاندارد، مانند جریان‌های درایو مختلف یا دمای محیطی متفاوت، که بر شدت خروجی و افت ولتاژ تأثیر می‌گذارند، حیاتی است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی و یادداشت‌ها

LED دارای یک پکیج استاندارد با پایه‌های شعاعی است. یادداشت‌های ابعادی حیاتی شامل موارد زیر است: تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر (اینچ)، تلرانس عمومی ±0.25mm، حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.0mm و فاصله پایه‌ها در نقطه خروج از پکیج اندازه‌گیری می‌شود. یک نقشه ابعادی دقیق در سند اصلی ارائه شده است.

5.2 شناسایی قطبیت

نسخه LED سفید از پیکربندی کاتد مشترک استفاده می‌کند. پایه بلندتر معمولاً نشان‌دهنده آند است. کاربران باید برای شناسایی قطعی قطبیت بر اساس ساختار داخلی چیپ و طراحی فریم پایه، به نقشه مکانیکی دقیق مراجعه کنند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 ذخیره‌سازی و جابجایی

LEDها باید در دمای زیر 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70% ذخیره شوند. اگر از کیسه رطوبت‌گیر اصلی خارج شوند، باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای ذخیره‌سازی طولانی‌تر، از یک ظرف دربسته با ماده خشک‌کننده یا محیط نیتروژن استفاده کنید.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها

خمش باید حداقل در فاصله 3mm از پایه لنز LED انجام شود. پایه فریم پایه نباید به عنوان تکیه‌گاه استفاده شود. فرم‌دهی باید در دمای اتاق و قبل از لحیم‌کاری انجام شود. در حین مونتاژ PCB از حداقل نیروی گیره استفاده کنید.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

حداقل فاصله 2mm باید بین نقطه لحیم و پایه لنز حفظ شود. لنز نباید در لحیم غوطه‌ور شود.

• هویه:حداکثر دما 350 درجه سانتی‌گراد، حداکثر زمان 3 ثانیه برای هر پایه (فقط یک بار).
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرمایش حداکثر 100 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 60 ثانیه؛ موج لحیم حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه.

هشدار:دمای بیش از حد یا زمان طولانی می‌تواند لنز را تغییر شکل دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار شود. ری‌فلو IR برای این محصول سوراخ‌دار مناسب نیست.

6.4 تمیزکاری

در صورت لزوم، فقط با حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل تمیز کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

مشخصات بسته‌بندی استاندارد به شرح زیر است: 500، 200 یا 100 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک. ده کیسه در یک کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شوند (مجموعاً 5000 قطعه). هشت کارتن داخلی در یک کارتن حمل‌ونقل بیرونی بسته‌بندی می‌شوند (مجموعاً 40000 قطعه). آخرین بسته در یک دسته حمل ممکن است یک بسته کامل نباشد.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED برای نشانگرهای وضعیت روی تابلوهای داخلی/خارجی و تجهیزات الکترونیکی عمومی مانند محافظ برق، سوئیچ‌های شبکه، تجهیزات صوتی/تصویری مصرفی و لوازم خانگی مناسب است.

8.2 طراحی مدار درایو

LEDها قطعاتی هستند که با جریان کار می‌کنند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی،توصیه اکید می‌شودکه از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری با هر LED جداگانه استفاده شود (مدار A). درایو مستقیم چندین LED به صورت موازی از یک منبع ولتاژ (مدار B) به دلیل تغییرات در ولتاژ مستقیم (VF) هر LED، که باعث تفاوت قابل توجه در جریان و در نتیجه روشنایی می‌شود، توصیه نمی‌شود.

8.3 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LED در برابر آسیب ناشی از الکتریسیته ساکن یا موج‌های قدرت آسیب‌پذیر است. اقدامات احتیاطی جابجایی شامل استفاده از بند مچ دست زمین‌شده یا دستکش ضد استاتیک و کار روی یک زیرانداز ضد استاتیک زمین‌شده است.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای غیرمات، لنز مات نسخه سفید یک مخروط دید وسیع‌تر و یکنواخت‌تری ارائه می‌دهد و نقاط داغ را کاهش می‌دهد. ساختار بدون هالوژن آن را از محصولات استاندارد متمایز می‌کند و پاسخگوی کاربردهایی با الزامات زیست‌محیطی سخت‌گیرانه‌تر است. ترکیب تکنولوژی AlInGaP برای قرمز (ارائه بازدهی و پایداری بالا) با یک سفید کاتد مشترک در یک شماره قطعه واحد، انعطاف‌پذیری طراحی را فراهم می‌کند.

10. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: آیا می‌توانم این LED را با 30mA برای روشنایی بیشتر درایو کنم؟

ج: خیر. حداکثر جریان مستقیم DC پیوسته مطلق 20mA است. تجاوز از این رتبه‌بندی خطر کاهش عمر LED یا ایجاد خرابی فوری به دلیل گرمای بیش از حد را به همراه دارد.

س: چرا برای هر LED در حالت موازی یک مقاومت سری لازم است؟

ج: ولتاژ مستقیم (VF) LEDها دارای تلرانس ساخت است (مثلاً برای سفید 2.6-3.6 ولت). بدون مقاومت‌های جداگانه، LEDهایی با VF پایین‌تر جریان نامتناسبی بیشتری می‌کشند که منجر به روشنایی ناهموار و فشار بالقوه بیش از حد روی قطعات با VF پایین‌تر می‌شود.

س: "تلرانس تست ±15%" روی شدت نورانی به چه معناست؟

ج: به این معنی است که مقدار شدت نور اندازه‌گیری شده برای یک واحد مشخص می‌تواند ±15% از مقدار اسمی سطل ذکر شده در جدول متفاوت باشد. این یک تلرانس سیستم اندازه‌گیری است، نه یک گسترش پارامتر اضافی.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

سناریو:طراحی یک پنل با ده نشانگر وضعیت سفید که توسط یک ریل 5 ولت تغذیه می‌شوند.

مراحل طراحی:

1. تعیین جریان مستقیم: از مقدار معمول 20mA استفاده کنید.

2. تعیین ولتاژ مستقیم معمول (VF) از دیتاشیت: برای سفید 3.1 ولت.

3. محاسبه مقدار مقاومت سری: R = (V_supply - VF) / IF = (5V - 3.1V) / 0.020A = 95 اهم.

4. محاسبه توان مقاومت: P = (V_supply - VF) * IF = 1.9V * 0.020A = 0.038W. یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) یا 1/10W کافی است.

5. نکته حیاتی:یک مقاومت 95 اهمی را به صورت سری باهر یکاز ده LED قرار دهید. یک مقاومت واحد را بین چندین LED به اشتراک نگذارید.

12. معرفی اصل کار

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDها) قطعات نیمه‌هادی هستند که وقتی جریان الکتریکی از آن‌ها عبور می‌کند، نور ساطع می‌کنند. این پدیده، که الکترولومینسانس نامیده می‌شود، زمانی رخ می‌دهد که الکترون‌ها با حفره‌های الکترونی درون قطعه بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. رنگ نور توسط شکاف باند انرژی ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. LED قرمز از یک ساختار AlInGaP (آلومینیوم ایندیوم گالیم فسفید) استفاده می‌کند، در حالی که LED سفید معمولاً از یک چیپ آبی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) استفاده می‌کند که با یک لایه فسفر پوشانده شده است که مقداری از نور آبی را به زرد و قرمز تبدیل می‌کند و در ترکیب نور سفید تولید می‌کند.

13. روندها و تحولات صنعت

در حالی که LEDهای نصب سطحی (SMD) بر طراحی‌های جدید برای مینیاتوری شدن تسلط دارند، LEDهای سوراخ‌دار برای نمونه‌سازی اولیه، کیت‌های آموزشی، بازار تعمیر و کاربردهایی که نیاز به روشنایی تک نقطه‌ای بالاتر یا مونتاژ دستی آسان‌تر دارند، همچنان مرتبط هستند. روند در بخش سوراخ‌دار به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، بهبود یکنواختی رنگ از طریق باینینگ دقیق‌تر و پذیرش گسترده‌تر مواد سازگار با محیط زیست مانند ترکیبات بدون هالوژن ادامه دارد. تقاضا برای راه‌حل‌های نشانگر قابل اعتماد و کم‌هزینه در بخش‌های صنعتی و مصرفی، تولید و توسعه مداوم این قطعات را تضمین می‌کند.