دیتاشیت لامپ LED مدل LTL17KYV3JS - بسته‌بندی T-1 گرد 3 میلی‌متری - زرد 596 نانومتر - حداکثر 2.4 ولت - 120 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTL17KYV3JS یک لامپ LED با عملکرد بالا و نصب از طریق سوراخ است که برای کاربردهای بصری پرتقاضا طراحی شده است. این قطعه دارای بسته‌بندی رایج گرد T-1 (3 میلی‌متری) با لنز مات سفید است که الگوی تابش زاویه دیدی یکنواخت و ملایمی ارائه می‌دهد. این دستگاه از فناوری AlInGaP برای تولید نور زرد زنده با طول موج اوج انتشار 596 نانومتر استفاده می‌کند.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

این LED برای کاربردهایی که نیازمند قابلیت دید بالا و قابلیت اطمینان هستند، طراحی شده است. مزایای کلیدی آن شامل خروجی شدت نور بالا است که به معنای روشنایی عالی و بازدهی توان است. بسته‌بندی شامل فناوری پیشرفته اپوکسی با مهارکننده‌های UV است که مقاومت برتر در برابر رطوبت و محافظت در برابر قرارگیری طولانی‌مدت در محیط‌های بیرونی را ارائه می‌دهد. بازارهای هدف اصلی، تابلوهای تمام‌رنگ از جمله تابلوهای تمام‌رنگ RGB، تابلوهای بیلبورد، تابلوهای پیام و تابلوهای اتوبوس هستند، جایی که ثبات رنگ و روشنایی حیاتی است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

این بخش یک تحلیل عینی از ویژگی‌های کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی LED را همانطور که در دیتاشیت تعریف شده است، ارائه می‌دهد.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این دستگاه برای اتلاف توان حداکثر 120 میلی‌وات در دمای محیط (TA) 25 درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده است. حداکثر جریان مستقیم DC مطلق 50 میلی‌آمپر است. برای کار پالسی با چرخه وظیفه ≤ 1/10 و عرض پالس ≤ 10 میلی‌ثانیه، جریان مستقیم پیک می‌تواند به 120 میلی‌آمپر برسد. محدوده دمای کاری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد مشخص شده است و دمای ذخیره‌سازی تا 100+ درجه سانتی‌گراد است. ضریب کاهش جریان مستقیم به صورت خطی از 30 درجه سانتی‌گراد به بالا 0.67 میلی‌آمپر بر درجه سانتی‌گراد است، به این معنی که جریان مجاز پیوسته با افزایش دما برای ماندن در محدوده اتلاف توان کاهش می‌یابد.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

در شرایط آزمایش استاندارد (TA=25°C, IF=20mA)، شدت نور معمولی (Iv) 5500 میلی‌کاندلا (mcd) است. زاویه دید (2θ1/2)، که به عنوان زاویه خارج از محوری تعریف می‌شود که در آن شدت به نصف مقدار محوری می‌رسد، 30 درجه است. ولتاژ مستقیم (Vf) معمولاً در 20 میلی‌آمپر از 1.8 ولت تا 2.4 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت است، اما دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است. ویژگی‌های طیفی شامل طول موج پیک (λP) 596 نانومتر و عرض نیمه طیفی معمولی (Δλ) 15 نانومتر است.

3. مشخصات سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

برای اطمینان از ثبات در دسته‌های تولیدی، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های مختلف (بین) مرتب می‌شوند. این به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص کاربرد از نظر روشنایی، ولتاژ و رنگ را برآورده می‌کنند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور به کدهای U، V، W و X طبقه‌بندی می‌شود، با محدوده‌های حداقل و حداکثر (مثلاً V: 4200-5500 mcd، W: 5500-7200 mcd). در طول آزمایش، تلرانس ±15% به هر حد دسته اعمال می‌شود.

3.2 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم به کدهای 1A، 2A و 3A دسته‌بندی می‌شود که به ترتیب با محدوده‌های Vf از 1.8-2.0V، 2.0-2.2V و 2.2-2.4V مطابقت دارند و هر دسته تلرانس ±0.1V دارد.

3.3 دسته‌بندی طول موج غالب

طول موج غالب، که رنگ درک شده را تعریف می‌کند، در چهار کد (1-4) دسته‌بندی می‌شود که محدوده 584.5 نانومتر تا 594.5 نانومتر را در گام‌های تقریباً 2.5 نانومتری پوشش می‌دهد و تلرانس ±1 نانومتر دارد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که نمودارهای خاصی در دیتاشیت ارجاع داده شده‌اند (شکل 1، شکل 6)، منحنی‌های معمولی برای چنین دستگاهی رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور (نشان‌دهنده افزایش تقریباً خطی در محدوده‌ها)، ولتاژ مستقیم در مقابل جریان (ویژگی روشن شدن نمایی) و شدت نسبی در مقابل دما (نشان‌دهنده کاهش خروجی با افزایش دمای اتصال) را نشان می‌دهند. الگوی زاویه دید 30 درجه نشان‌دهنده پرتوی نسبتاً متمرکز در مقایسه با LEDهای زاویه باز است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

این LED با ابعاد استاندارد بسته‌بندی گرد T-1 (3 میلی‌متری) نصب از طریق سوراخ مطابقت دارد. نکات مکانیکی کلیدی شامل موارد زیر است: فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که از بسته خارج می‌شوند، تلرانس ±0.25 میلی‌متر مگر اینکه مشخص شده باشد، و حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.0 میلی‌متر است. لنز اپوکسی مات سفید ظاهر نوری یکنواختی ایجاد می‌کند و در ترکیب رنگ برای کاربردهای RGB کمک می‌کند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای قابلیت اطمینان حیاتی است. پایه‌ها باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز قبل از لحیم‌کاری شکل داده شوند، بدون استفاده از فریم پایه به عنوان تکیه‌گاه. در طول مونتاژ PCB، باید از حداقل نیروی گیره استفاده شود.

6.1 پارامترهای لحیم‌کاری

برای لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه نباید از 350 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند، با حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه برای هر پایه، و نقطه لحیم باید حداقل 3 میلی‌متر از پایه لنز فاصله داشته باشد. برای لحیم‌کاری موجی، پیش‌گرم باید زیر 100 درجه سانتی‌گراد و حداکثر تا 60 ثانیه باشد، با موج لحیم در حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه، با اطمینان از اینکه لنز در لحیم فرو نرود. ریفلو IR به صراحت برای این محصول نصب از طریق سوراخ نامناسب اعلام شده است.

6.2 ذخیره‌سازی و تمیزکاری

LEDها باید در دمای زیر 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70% ذخیره شوند. خارج از بسته‌بندی، باید ظرف سه ماه استفاده شوند یا در محیطی خشک و مهر و موم شده نگهداری شوند. در صورت لزوم، الکل ایزوپروپیل برای تمیزکاری توصیه می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد 1000، 500 یا 250 قطعه در هر کیسه ضد استاتیک است. هشت کیسه در یک کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شوند (مجموعاً 8000 قطعه). هشت کارتن داخلی یک کارتن حمل و نقل بیرونی را تشکیل می‌دهند (مجموعاً 64000 قطعه). ممکن است در بسته نهایی یک محموله، بسته‌های جزئی وجود داشته باشد. شماره قطعه LTL17KYV3JS به طور منحصربه‌فرد این نوع خاص LED زرد را شناسایی می‌کند.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED برای تابلوهای تمام‌رنگ پویای داخلی و خارجی بهینه شده است. شدت نور بالا و طول موج زرد خاص آن، آن را برای ترکیب با LEDهای قرمز و سبز برای ایجاد گاموت رنگی گسترده در بیلبوردها، تابلوهای مقصد اتوبوس و نمایشگرهای پیام اطلاعاتی ایده‌آل می‌کند.

8.2 ملاحظات طراحی مدار

LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت هنگام استفاده از چندین LED به صورت موازی، اکیداً توصیه می‌شود که از یک مقاومت محدودکننده جریان جداگانه به صورت سری با هر LED استفاده شود (مدار A در دیتاشیت). راه‌اندازی چندین LED به صورت موازی مستقیماً از یک منبع ولتاژ (مدار B) به دلیل تغییرات در ولتاژ مستقیم (Vf) بین LEDهای منفرد، که می‌تواند باعث اختلاف قابل توجهی در جریان و در نتیجه روشنایی شود، توصیه نمی‌شود.

8.3 محافظت در برابر ESD (تخلیه الکترواستاتیک)

این LED به تخلیه الکترواستاتیک حساس است. اقدامات پیشگیرانه شامل استفاده از بند مچ دست و ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، استفاده از یونیزه‌کننده‌ها برای خنثی کردن استاتیک روی لنز و اطمینان از زمین‌شدن صحیح تمام تجهیزات مدیریت است.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای نشانگر استاندارد، LTL17KYV3JS شدت نور به مراتب بالاتری (معمولاً 5500+ mcd) ارائه می‌دهد که آن را برای تابلوهای قابل مشاهده در نور روز مناسب می‌سازد، نه صرفاً نشانگر پنل. استفاده از ماده AlInGaP در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر، بازدهی بالاتر و پایداری دمایی بهتری برای طیف زرد فراهم می‌کند. گنجاندن یک سیستم دسته‌بندی دقیق برای شدت نور، ولتاژ و طول موج، امکان تطابق دقیق‌تر رنگ و روشنایی در مونتاژهای نمایشگر در مقیاس بزرگ را فراهم می‌کند که عاملی حیاتی برای تابلوهای حرفه‌ای است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: تفاوت بین طول موج پیک (596 نانومتر) و طول موج غالب (594.5-584.5 نانومتر) چیست؟

پ: طول موج پیک نقطه حداکثر توان در خروجی طیفی است. طول موج غالب از مختصات رنگ مشتق می‌شود و نشان‌دهنده طول موج منفرد رنگ طیفی خالصی است که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. اینها معیارهای مرتبط اما یکسانی برای رنگ نیستند.

س: آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته در 50 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟

پ: در حالی که مقدار حداکثر مطلق 50 میلی‌آمپر DC است، کار پیوسته در این جریان گرمای قابل توجهی تولید می‌کند. جریان کاری ایمن واقعی بستگی به دمای محیط و مدیریت حرارتی دارد، همانطور که توسط درجه‌بندی اتلاف توان (حداکثر 120 میلی‌وات) و منحنی کاهش مشخص می‌شود. در 25 درجه سانتی‌گراد، 50 میلی‌آمپر با Vf معمولی 2.2 ولت منجر به 110 میلی‌وات می‌شود که در محدوده است اما حاشیه کمی باقی می‌گذارد. برای قابلیت اطمینان، کار در شرایط آزمایش 20 میلی‌آمپر یا کمتر رایج است.

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

پ: ولتاژ مستقیم (Vf) دارای تلرانس و محدوده دسته‌بندی (2.4-1.8 ولت) است. یک تفاوت کوچک در Vf بین دو LED که به صورت موازی به یک منبع ولتاژ متصل شده‌اند، به دلیل منحنی نمایی I-V دیود، باعث اختلاف زیادی در جریان هر یک می‌شود. یک مقاومت سری برای هر LED، حساسیت جریان به تغییرات Vf را بسیار کاهش می‌دهد و روشنایی یکنواخت را تضمین می‌کند.

11. مطالعه موردی طراحی عملی

طراحی یک خوشه برای یک پیکسل تمام‌رنگ در یک تابلو بیرونی را در نظر بگیرید. یک پیکسل ممکن است از یک LED قرمز، یک LED سبز و یک LED LTL17KYV3JS (زرد) استفاده کند. برای دستیابی به تعادل سفید و روشنایی هدف، جریان‌های راه‌اندازی برای هر رنگ ممکن است متفاوت باشد و از طریق PWM (مدولاسیون عرض پالس) کنترل شوند. طراح LEDهایی را از دسته‌های شدت نور مناسب (مثلاً دسته V یا W) انتخاب می‌کند تا اطمینان حاصل کند که خروجی کانال زرد با قرمز و سبز مطابقت دارد. مقاومت‌های محدودکننده جریان جداگانه برای هر LED استفاده می‌شود که بر اساس ولتاژ تغذیه و Vf معمولی LED از کد دسته آن (مثلاً دسته 2A: ~2.1V) محاسبه می‌شوند. چیدمان PCB حداقل فاصله 3 میلی‌متری از لنز برای لحیم‌کاری را حفظ می‌کند و فاصله کافی برای اتلاف حرارت فراهم می‌کند.

12. معرفی اصل کار

LTL17KYV3JS بر اساس ماده نیمه‌هادی فسفید گالیم ایندیم آلومینیوم (AlInGaP) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال P-N اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص لایه‌های AlInGaP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً با طول موج نور ساطع شده مطابقت دارد - در این مورد، زرد (~596 نانومتر). لنز اپوکسی برای محافظت از تراشه نیمه‌هادی، شکل‌دهی الگوی تابش به زاویه دید 30 درجه و پخش نور برای ظاهری یکنواخت عمل می‌کند.

13. روندهای فناوری

در بازار LEDهای تابلو، روندها شامل افزایش مداوم بازده نوری (لومن بر وات) است که امکان نمایشگرهای روشن‌تر یا مصرف توان پایین‌تر را فراهم می‌کند. همچنین حرکت به سمت تلرانس‌های دسته‌بندی دقیق‌تر برای هر دو رنگ و شدت نور برای امکان نمایشگرهای بی‌درز در سطح بزرگ بدون تغییرات قابل مشاهده رنگ یا روشنایی وجود دارد. در حالی که LEDهای نصب سطحی (SMD) بر طراحی‌های جدید برای فشردگی تسلط دارند، LEDهای نصب از طریق سوراخ مانند بسته T-1 برای کاربردهایی که نیازمند نصب مکانیکی مستحکم، مونتاژ دستی آسان‌تر یا ویژگی‌های نوری خاص از شکل لنز گنبدی سنتی هستند، همچنان مرتبط باقی می‌مانند.