دیتاشیت لامپ LED زرد-سبز پخش‌شونده T-1 - نگهدارنده زاویه‌قائم - ابعاد قطر 3.0 میلی‌متر - ولتاژ 2.5 ولت - توان 52 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند به تفصیل مشخصات یک لامپ نشانگر LED نصب‌شونده از طریق سوراخ (Through-Hole) را شرح می‌دهد. قطعه شامل یک چیپ LED زرد-سبز از جنس AlInGaP است که درون یک نگهدارنده پلاستیکی سیاه رنگ با زاویه قائم قرار گرفته و دارای لنز پخش‌شونده سبز رنگ می‌باشد. این پیکربندی به عنوان یک نشانگر برد مدار (CBI) طراحی شده است که مونتاژ آسان و کنتراست بصری بهبودیافته در برابر برد مدار را ارائه می‌دهد.

1.1 ویژگی‌های اصلی و بازار هدف

مزایای اولیه این قطعه شامل طراحی آن برای مونتاژ ساده‌تر روی PCB، مصرف توان پایین، بازدهی بالا و مطابقت با استانداردهای بدون سرب و RoHS می‌باشد. بدنه سیاه رنگ به طور قابل توجهی نسبت کنتراست را بهبود می‌بخشد و نشانگر را قابل مشاهده‌تر می‌سازد. این قطعه برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی از جمله تجهیزات جانبی کامپیوتر، دستگاه‌های ارتباطی، الکترونیک مصرفی و تجهیزات صنعتی در نظر گرفته شده است.

2. تحلیل پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. پارامترهای کلیدی شامل حداکثر اتلاف توان 52 میلی‌وات، جریان مستقیم پیوسته (IF) 20 میلی‌آمپر و جریان مستقیم پیک 60 میلی‌آمپر تحت شرایط پالسی می‌باشد. محدوده دمای کاری از 30- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس مشخص شده است. ضریب کاهش جریان مستقیم 0.27 میلی‌آمپر بر درجه سلسیوس بالاتر از دمای محیط 30 درجه سلسیوس است. دمای لحیم‌کاری پایه‌ها نباید بیش از 260 درجه سلسیوس و حداکثر به مدت 5 ثانیه باشد، با حداقل فاصله 2.0 میلی‌متر از بدنه LED.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

در جریان آزمایش استاندارد IF=10mA و دمای محیط TA=25°C اندازه‌گیری شده، قطعه عملکرد معمول خود را نشان می‌دهد. شدت نور (Iv) مقدار معمول 19 میلی‌کاندلا دارد، با حداقل 8.7 میلی‌کاندلا و حداکثر 50 میلی‌کاندلا که در دسته‌های مشخصی طبقه‌بندی شده است. ولتاژ مستقیم (VF) معمولاً 2.5 ولت است، با حداکثر 2.5 ولت. طول موج غالب (λd) معمولاً 569 نانومتر است که رنگ زرد-سبز را تعریف می‌کند، با پهنای نیمه طیفی 15 نانومتر. زاویه دید (2θ1/2) گسترده و معادل 100 درجه است که مشخصه یک لنز پخش‌شونده می‌باشد.

3. مشخصات جدول دسته‌بندی

محصول بر اساس پارامترهای نوری کلیدی به دسته‌هایی (بین) تقسیم می‌شود تا یکنواختی در کاربرد تضمین شود.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور در چهار کد دسته (L3, L2, L1, M1) دسته‌بندی شده است که مقادیر حداقل و حداکثر تعریف‌شده آن‌ها از 8.7 میلی‌کاندلا تا 50 میلی‌کاندلا در IF=10mA متغیر است. یک تلرانس ±15% به هر حد دسته اعمال می‌شود.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

فام یا رنگ از طریق دسته‌های طول موج غالب کنترل می‌شود. کدهای H06 تا H09 محدوده‌ای از 566.0 نانومتر تا 574.0 نانومتر را پوشش می‌دهند، با تلرانس دقیق ±1 نانومتر برای هر حد دسته، که تطابق رنگ دقیق را تضمین می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که داده‌های گرافیکی خاص در سند ارجاع داده شده‌اند، منحنی‌های معمول برای چنین قطعاتی رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور، ولتاژ مستقیم در مقابل دما و توزیع توان طیفی با پیک حدود 572 نانومتر را نشان می‌دهند. این منحنی‌ها برای طراحان ضروری هستند تا رفتار قطعه را تحت شرایط کاری مختلف درک کرده و مدارهای درایو را برای عملکرد یکنواخت در تغییرات دما بهینه کنند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

قطعه از یک پکیج استاندارد LED نوع T-1 (با قطر 3.0 میلی‌متر) استفاده می‌کند که در یک نگهدارنده پلاستیکی سیاه رنگ با زاویه قائم نصب شده است. ابعاد حیاتی شامل فاصله پایه‌ها و فاصله از برد تا لنز می‌باشد. تمام تلرانس‌های ابعادی ±0.25 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. جنس نگهدارنده پلاستیک سیاه ذکر شده است.

5.2 مشخصات بسته‌بندی

قطعات بر روی ریل‌های 13 اینچی برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند. هر ریل حاوی 350 قطعه است. نوار حامل از آلیاژ پلی‌استایرن رسانای سیاه با ضخامت 0.50 میلی‌متر ±0.06 میلی‌متر ساخته شده است. ابعاد دقیق ریل و نوار حامل برای سازگاری با تجهیزات استاندارد Pick-and-Place ارائه شده است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 انبارداری و جابجایی

LEDها باید در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 70% نگهداری شوند. اگر از بسته‌بندی اصلی ضد رطوبت خارج شوند، باید ظرف سه ماه استفاده شده یا در یک محیط خشک کنترل‌شده (مثلاً با سیلیکاژل یا نیتروژن) نگهداری شوند.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها

در صورت نیاز، خم کردن پایه‌ها باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر دورتر از پایه لنز LED انجام شود. خم کردن نباید از بدنه LED به عنوان تکیه‌گاه استفاده کند. این عملیات باید در دمای اتاق و قبل از فرآیند لحیم‌کاری انجام شود.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

راهنمای واضحی برای هر دو روش لحیم‌کاری دستی و موجی ارائه شده است. حداقل فاصله 2 میلی‌متر باید بین نقطه لحیم و پایه لنز/نگهدارنده حفظ شود. لنز هرگز نباید در لحیم غوطه‌ور شود.

• لحیم‌کاری دستی:حداکثر دمای هویه 350 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه.
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 120 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 100 ثانیه، سپس موج لحیم با حداکثر دمای 260 درجه سلسیوس به مدت حداکثر 5 ثانیه.

6.4 تمیزکاری

در صورت لزوم، ایزوپروپیل الکل یا حلال‌های الکلی مشابه برای تمیزکاری توصیه می‌شود.

7. توصیه‌های کاربردی و طراحی

7.1 طراحی مدار درایو

LEDها قطعات جریان‌محور هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام استفاده از چندین LED، اکیداً توصیه می‌شود از یک مقاومت محدودکننده جریان مجزا به صورت سری با هر LED استفاده شود (مدل مدار A). اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی بدون مقاومت‌های مجزا (مدل مدار B) توصیه نمی‌شود، زیرا تغییرات جزئی در مشخصه ولتاژ مستقیم (Vf) هر LED باعث تفاوت‌های قابل توجه در تقسیم جریان و در نتیجه روشنایی خواهد شد.

7.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LED در برابر آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک آسیب‌پذیر است. کنترل‌های مناسب ESD باید در حین جابجایی و مونتاژ اعمال شود. این شامل استفاده از دستبندهای اتصال به زمین، زیراندازهای ضداستاتیک، میزکار متصل به زمین و یونایزرها برای خنثی کردن بار استاتیکی است که ممکن است روی لنز پلاستیکی جمع شود.

7.3 سناریوهای کاربردی معمول

این لامپ نشانگر برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله نشانگرهای وضعیت روی مادربرد کامپیوتر یا تجهیزات جانبی، چراغ‌های سیگنال در تجهیزات شبکه، نشانگرهای برق/عملکرد در لوازم خانگی مصرفی و چراغ‌های پنل در سیستم‌های کنترل صنعتی مناسب است. فرم فاکتور زاویه‌قائم به ویژه زمانی مفید است که نشانگر نیاز به دیده شدن از جلو یا کنب محفظه داشته باشد در حالی که به صورت عمود بر PCB نصب شده است.

8. مقایسه فنی و ملاحظات طراحی

در مقایسه با LEDهای غیرپخش‌شونده یا با زاویه دید باریک، این قطعه انتشار نور گسترده‌تر و نرم‌تری را ارائه می‌دهد که برای نشان دادن وضعیت ایده‌آل است. نگهدارنده سیاه کنتراست برتری را در شرایط نور محیطی روشن و کم‌نور فراهم می‌کند. طراحان باید با دقت مقدار مقاومت محدودکننده جریان را بر اساس ولتاژ تغذیه و جریان مستقیم مورد نظر (معمولاً 20-10 میلی‌آمپر) در نظر بگیرند، در حالی که اتلاف توان در مقاومت را نیز محاسبه کنند. مدیریت حرارتی روی PCB عموماً برای یک نشانگر منفرد در این سطوح توان نگرانی‌ای ایجاد نمی‌کند، اما با این حال چیدمان باید از قرار دادن قطعات تولیدکننده حرارت در مجاورت مستقیم LED اجتناب کند.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

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

پ: طول موج پیک (λP) طول موجی است که در آن خروجی طیفی حداکثر است (معمولاً 572 نانومتر). طول موج غالب (λd) از درک رنگ توسط چشم انسان (نمودار CIE) مشتق می‌شود و طول موج واحدی است که به بهترین شکل رنگ درک‌شده را نشان می‌دهد (معمولاً 569 نانومتر). برای تعریف رنگ، λd مرتبط‌تر است.

س: آیا می‌توانم این LED را با جریان 20 میلی‌آمپر به صورت پیوسته راه‌اندازی کنم؟

پ: بله، 20 میلی‌آمپر حداکثر جریان مستقیم DC پیوسته مجاز است. با این حال، برای طولانی‌ترین عمر و قابلیت اطمینان، اگر نیازهای روشنایی کاربرد اجازه دهد، کارکرد در جریان آزمایش معمول 10 میلی‌آمپر یا کمتر توصیه می‌شود.

س: چگونه کد دسته‌بندی شدت نور را تفسیر کنم؟

پ: کد دسته (مثلاً L2) که روی بسته‌بندی چاپ شده است، محدوده تضمین‌شده خروجی نور برای آن دسته از LEDها را نشان می‌دهد. به عنوان مثال، دسته L2 یک Iv بین 12.6 تا 19 میلی‌کاندلا در 10mA را تضمین می‌کند. انتخاب یک دسته خاص، یکنواختی در روشنایی بین چندین واحد در محصول شما را تضمین می‌کند.

10. مطالعه موردی طراحی عملی

طراحی یک نشانگر وضعیت برای پنل جلویی یک روتر را در نظر بگیرید. PCB به صورت عمودی در داخل شاسی نصب شده است. استفاده از این LED زاویه‌قائم اجازه می‌دهد تا مستقیماً روی PCB عمودی لحیم شود، در حالی که لنز آن از طریق یک پنجره در بدنه به سمت کنار اشاره می‌کند. طراح یک مقاومت محدودکننده جریان برای منبع تغذیه 5 ولت انتخاب می‌کند تا جریان مستقیم تقریباً 15 میلی‌آمپر حاصل شود که منجر به یک نشانگر روشن و واضح می‌شود. زاویه دید گسترده 100 درجه‌ای اطمینان می‌دهد که نور از محدوده وسیعی در جلوی دستگاه قابل مشاهده است. لنز پخش‌شونده سبز رنگ، نوری مطبوع و بدون خیرگی مناسب برای محیط‌های داخلی فراهم می‌کند.

11. اصل عملکرد

قطعه بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک نیمه‌هادی عمل می‌کند. هنگامی که یک بایاس مستقیم به دو سر چیپ AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص مواد نیمه‌هادی، انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که رنگ نور ساطع‌شده را مشخص می‌کند - در این مورد، زرد-سبز. لنز اپوکسی پخش‌شونده نور را پراکنده می‌کند و یک زاویه دید گسترده‌تر و یکنواخت‌تر ایجاد می‌کند.

12. روندهای فناوری

استفاده از مواد AlInGaP برای LEDهای کهربایی، زرد و سبز نشان‌دهنده یک فناوری بالغ و بسیار کارآمد است. تحولات جاری در صنعت گسترده‌تر LED بر افزایش بازدهی (لومن بر وات)، بهبود بازآفرینی رنگ و امکان چگالی توان بالاتر متمرکز است. برای LEDهای نوع نشانگر، روندها شامل مینیاتوری‌سازی بیشتر، ادغام مقاومت‌ها یا ICهای داخلی برای ساده‌سازی درایو، و توسعه زوایای دید هرچه گسترده‌تر و ثبات رنگ دقیق‌تر از طریق فرآیندهای پیشرفته دسته‌بندی و تولید است. پکیج Through-Hole زاویه‌قائم به دلیل استحکام مکانیکی و سهولت مونتاژ دستی یا خودکار در انواع گسترده‌ای از محصولات الکترونیکی محبوبیت خود را حفظ کرده است.