دیتاشیت فنی LED سفید 5 میلی‌متری LTW-42FDV6J - 3.0 ولت - 90 میلی‌وات - سوراخ‌دار

1. مرور کلی محصول

LTW-42FDV6J یک LED سفید با بازدهی بالا و از نوع سوراخ‌دار است که برای نشان دادن وضعیت و روشنایی در طیف گسترده‌ای از کاربردهای الکترونیکی طراحی شده است. این قطعه دارای پکیج استاندارد T-1 (5 میلی‌متر) با لنز پخش‌کننده است که زاویه دید گسترده و خروجی نور یکنواختی ارائه می‌دهد. این قطعه مطابق با استاندارد RoHS است که ایمنی محیطی و سازگاری با استانداردهای مدرن تولید را تضمین می‌کند.

1.1 مزایای اصلی

• فاقد سرب و مطابق با RoHS:بدون استفاده از مواد خطرناک تولید شده و با مقررات بین‌المللی محیط زیست مطابقت دارد.
• بازدهی بالا و مصرف توان پایین:شدت نور بالا را با حداقل ورودی الکتریکی ارائه می‌دهد که به طراحی‌های کم‌مصرف کمک می‌کند.
• نصب چندمنظوره:مناسب برای نصب روی برد مدار چاپی (PCB) و همچنین نصب روی پنل، که انعطاف‌پذیری طراحی را فراهم می‌کند.
• سازگاری با IC:در سطوح جریان پایین کار می‌کند که آن را مستقیماً با خروجی اکثر مدارهای مجتمع سازگار می‌سازد بدون نیاز به مراحل درایور پیچیده.
• پکیج استاندارد:فرم فاکتور محبوب 5 میلی‌متری، ادغام و جایگزینی آسان را در طراحی‌های موجود تضمین می‌کند.

1.2 بازارهای هدف

این LED برای کاربرد گسترده در صنایع متعدد مهندسی شده است، از جمله اما نه محدود به:

• سیستم‌های کامپیوتری:نشانگرهای وضعیت برق، هارد دیسک و شبکه.
• تجهیزات ارتباطی:نشانگرهای قدرت سیگنال، فعالیت لینک و حالت در روترها، سوئیچ‌ها و مودم‌ها.
• الکترونیک مصرفی:نور پس‌زمینه دکمه‌ها، نشانگرهای برق در لوازم خانگی و نورپردازی تزئینی.
• لوازم خانگی:چراغ‌های وضعیت عملیاتی در مایکروویو، ماشین‌های لباسشویی و کولرها.
• کنترل‌های صنعتی:نشانگر وضعیت ماشین، خطا و روشنایی پنل در سیستم‌های کنترل.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تجزیه‌وتحلیل مفصلی از مشخصات الکتریکی، نوری و حرارتی LED ارائه می‌دهد که برای طراحی مدار قابل اعتماد و پیش‌بینی عملکرد حیاتی هستند.

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.

• تلفات توان (Pd):90 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که LED می‌تواند به صورت گرما تلف کند.
• جریان مستقیم پیک (I_F(PEAK)):100 میلی‌آمپر. فقط تحت شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میلی‌ثانیه).
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):30 میلی‌آمپر DC. جریان عملیاتی استاندارد.
• ضریب کاهش رتبه:0.39 میلی‌آمپر/°C بالاتر از 30°C. حداکثر جریان پیوسته مجاز به صورت خطی با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد.
• محدوده دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد.
• محدوده دمای نگهداری (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:260 درجه سانتی‌گراد حداکثر به مدت 5 ثانیه، اندازه‌گیری شده در فاصله 2.0 میلی‌متری از بدنه LED.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اندازه‌گیری شده در دمای محیط (T_A) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) 20 میلی‌آمپر، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_V):2500 - 8500 میلی‌کاندلا (معمولی: 4800 میلی‌کاندلا). خروجی نور با استفاده از سنسوری اندازه‌گیری می‌شود که فیلتر شده تا با پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) مطابقت داشته باشد. یک تلرانس تست ±15% برای تضمین محدودیت‌ها اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2):60 درجه (معمولی). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار پیک محوری خود کاهش می‌یابد.
• مختصات رنگی (x, y):مقادیر معمولی x=0.29 و y=0.28 است که نقطه سفید را در یک منطقه خاص در نمودار رنگی CIE 1931 قرار می‌دهد. باین‌های واقعی در بخش 6 تعریف شده‌اند.
• ولتاژ مستقیم (V_F):2.8 ولت - 3.6 ولت (معمولی: 3.0 ولت). افت ولتاژ دو سر LED هنگام عبور جریان 20 میلی‌آمپر.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت.مهم:این دستگاه برای کار تحت بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر فقط برای اهداف تست است.

3. مشخصات سیستم باینینگ

برای اطمینان از ثبات در تولید انبوه، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد در باین‌ها دسته‌بندی می‌شوند. LTW-42FDV6J از یک سیستم باینینگ سه‌بعدی استفاده می‌کند.

3.1 باینینگ شدت نور

LEDها بر اساس خروجی نورشان در I_F=20 میلی‌آمپر طبقه‌بندی می‌شوند. کد باین روی بسته‌بندی درج شده است.

• U1:2500 - 4500 میلی‌کاندلا
• V1:4500 - 6500 میلی‌کاندلا
• W1:6500 - 8500 میلی‌کاندلا

تلرانس روی هر حد باین ±15% است.

3.2 باینینگ ولتاژ مستقیم

LEDها بر اساس افت ولتاژ مستقیم در I_F=20 میلی‌آمپر دسته‌بندی می‌شوند.

• 3E:2.8 ولت - 3.0 ولت
• 4E:3.0 ولت - 3.2 ولت
• 5E:3.2 ولت - 3.4 ولت
• 6E:3.4 ولت - 3.6 ولت

مجوز اندازه‌گیری ولتاژ مستقیم ±0.1 ولت است.

3.3 باینینگ فام (رنگ)

LEDها در مناطق خاصی روی نمودار رنگی CIE دسته‌بندی می‌شوند تا ثبات رنگ کنترل شود. پنج رتبه فام تعریف شده است (U22, U31, U32, U41, U42) که هر کدام یک ناحیه چهارضلعی از مختصات قابل قبول (x, y) را مشخص می‌کنند. مختصات معمولی (x=0.29, y=0.28) درون این مناطق تعریف شده قرار می‌گیرد. مجوز اندازه‌گیری برای مختصات رنگ ±0.01 است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

در حالی که منحنی‌های گرافیکی خاص در متن ارائه شده به تفصیل شرح داده نشده‌اند، روندهای عملکرد معمولی برای چنین LEDهایی را می‌توان استنباط کرد و برای طراحی حیاتی هستند.

4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

این رابطه نمایی است، که مشخصه یک دیود است. در نقطه عملیاتی توصیه شده 20 میلی‌آمپر، ولتاژ مستقیم معمولاً 3.0 ولت است اما می‌تواند بین 2.8 ولت و 3.6 ولت مطابق جدول باینینگ متغیر باشد. این تغییرات مستلزم استفاده از مقاومت‌های محدودکننده جریان به صورت سری با هر LED هنگام اتصال موازی به یک منبع ولتاژ است تا روشنایی یکنواخت تضمین شود.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

خروجی نور در محدوده عملیاتی تقریباً متناسب با جریان مستقیم است. کار کردن بالاتر از حداکثر مقادیر مطلق مجاز، افزایش متناسبی نخواهد داشت و خطر خرابی دستگاه را به همراه دارد.

4.3 وابستگی به دما

شدت نور معمولاً با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. ضریب کاهش رتبه 0.39 میلی‌آمپر/°C بالاتر از 30°C برای جریان مستقیم، برای مدیریت دمای اتصال و حفظ قابلیت اطمینان اعمال می‌شود. کارکرد در دمای بالا، خروجی نور و طول عمر بلندمدت را کاهش می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

LED مطابق با پکیج استاندارد گرد سوراخ‌دار T-1 (5 میلی‌متر) است. نکات کلیدی ابعادی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند (اینچ در داخل پرانتز ارائه شده است).
• تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر (±0.010 اینچ) است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
• حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.0 میلی‌متر (0.04 اینچ) است.
• فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه‌ها از بدنه پکیج خارج می‌شوند.

5.2 شناسایی قطبیت

LEDهای سوراخ‌دار معمولاً پایه آند (+) بلندتر و پایه کاتد (-) کوتاه‌تری دارند. علاوه بر این، در سمت کاتد اغلب یک نقطه صاف روی فلنج لنز پلاستیکی وجود دارد. قطبیت صحیح باید در طول مونتاژ رعایت شود.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای جلوگیری از آسیب در طول تولید ضروری است.

6.1 نگهداری

برای نگهداری بلندمدت، محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 70% حفظ کنید. LEDهایی که از کیسه‌های اصلی ضد رطوبت خارج شده‌اند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای نگهداری طولانی‌مدت خارج از بسته‌بندی اصلی، از یک ظرف درب‌دار با ماده خشک‌کن یا دسیکاتور پر از نیتروژن استفاده کنید.

6.2 فرم‌دهی پایه‌ها

پایه‌ها را در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر دورتر از پایه لنز LED خم کنید. از پایه لنز به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. فرم‌دهی پایه‌ها بایدقبل ازلحیم‌کاری و در دمای اتاق انجام شود. در هنگام قرار دادن روی PCB حداقل نیروی گیره را اعمال کنید تا از تنش مکانیکی جلوگیری شود.

6.3 فرآیند لحیم‌کاری

قانون حیاتی:حداقل فاصله 2 میلی‌متر بین نقطه لحیم و پایه لنز اپوکسی حفظ شود. لنز را در قلع لحیم غوطه‌ور نکنید.

• لحیم‌کاری دستی (هویه):حداکثر دمای 350 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه. فقط یک بار لحیم کنید.
• لحیم‌کاری موجی:پیش‌گرم تا حداکثر 100 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 60 ثانیه. دمای موج لحیم نباید از 260 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 5 ثانیه تجاوز کند.

هشدار:دمای بیش از حد یا زمان طولانی، لنز را تغییر شکل می‌دهد یا باعث خرابی فاجعه‌بار می‌شود. لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR)مناسب نیستبرای این محصول LED سوراخ‌دار.

6.4 تمیزکاری

در صورت لزوم، فقط با حلال‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) تمیز کنید.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

محصول در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن با کد باین درج شده بسته‌بندی می‌شود. مقادیر استاندارد بسته‌بندی عبارتند از:

• 1000، 500، 200 یا 100 عدد در هر کیسه بسته‌بندی.
• 10 کیسه بسته‌بندی در هر کارتن داخلی (مجموع 10,000 عدد).
• 8 کارتن داخلی در هر کارتن بیرونی اصلی (مجموع 80,000 عدد).

آخرین بسته در یک محموله ممکن است یک بسته کامل نباشد.

8. توصیه‌های طراحی کاربردی

8.1 طراحی مدار درایو

LED یک دستگاه جریان‌محور است. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت، به ویژه هنگامی که چندین LED به صورت موازی متصل می‌شوند، باید یک مقاومت محدودکننده جریان سری برایهرLED استفاده شود. اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی به یک منبع ولتاژ (بدون مقاومت‌های جداگانه) توصیه نمی‌شود، زیرا تغییرات کوچک در ولتاژ مستقیم (V_F) باعث تفاوت‌های قابل توجه در توزیع جریان و در نتیجه روشنایی می‌شود (همانطور که در مدار B دیتاشیت نشان داده شده است). مدار توصیه شده (مدار A) از یک منبع ولتاژ (V_CC)، یک مقاومت سری (R_S) و LED استفاده می‌کند.

مقدار مقاومت را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_S= (V_CC- V_F) / I_F، که در آن V_Fو I_Fولتاژ و جریان مستقیم مورد نظر LED هستند. برای یک طراحی محافظه‌کارانه، از حداکثر V_Fاز جدول باین استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود جریان حتی با یک V_F LED.

پایین نیز از محدودیت‌ها تجاوز نمی‌کند.

8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. در طول جابجایی و مونتاژ باید اقدامات احتیاطی استاندارد ESD رعایت شود: از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بند مچ و ظروف رسانا استفاده کنید. از لمس مستقیم پایه‌های LED خودداری کنید.

8.3 مدیریت حرارتی

اگرچه تلفات توان کم است (حداکثر 90 میلی‌وات)، حفظ LED در محدوده دمای عملیاتی آن برای طول عمر و خروجی نور پایدار حیاتی است. در کاربرد نهایی، جریان هوای کافی را تضمین کنید و به دستورالعمل‌های کاهش رتبه جریان برای دمای محیط بالا پایبند باشید.

9. مقایسه و تمایز فنی

LTW-42FDV6J خود را به عنوان یک LED سوراخ‌دار همه‌کاره و با قابلیت اطمینان بالا معرفی می‌کند. تمایزهای کلیدی آن شامل یک سیستم باینینگ قوی برای شدت نور، ولتاژ و رنگ است که به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی متناسب با نیازهای ثبات خود انتخاب کنند. زاویه دید گسترده 60 درجه با لنز پخش‌کننده برای کاربردهایی که نیاز به دید گسترده دارند (به جای پرتو متمرکز) ایده‌آل است. مطابقت آن با پروفایل‌های دمایی سختگیرانه لحیم‌کاری (260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه) نشان می‌دهد که پکیج به اندازه کافی مستحکم است تا فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری موجی را تحمل کند.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

No.10.1 آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت سری راه‌اندازی کنم؟

راه‌اندازی مستقیم یک LED از یک منبع ولتاژ به شدت توصیه نمی‌شود و به احتمال زیاد به دلیل جریان کنترل‌نشده دستگاه را از بین می‌برد. یک مقاومت سری برای تنظیم جریان الزامی است.

10.2 چرا روی محدودیت‌های باین شدت نور یک تلرانس ±15% وجود دارد؟

این تلرانس برای در نظر گرفتن عدم دقت سیستم اندازه‌گیری در طول تست تولید است. این اطمینان می‌دهد که هر LED که در محدوده باین تست شده قرار می‌گیرد، تحت شرایط استاندارد اندازه‌گیری، حداقل شدت تضمین شده را برآورده می‌کند.

10.3 آیا می‌توانم از این LED برای کاربردهای فضای باز استفاده کنم؟

دیتاشیت بیان می‌کند که برای تابلوهای داخلی و خارجی مناسب است. با این حال، برای محیط‌های بیرونی خشن، ملاحظات طراحی اضافی مانند پوشش محافظ روی PCB برای محافظت در برابر رطوبت و مواد لنز مقاوم در برابر UV (اگر اپوکسی استاندارد کافی نباشد) لازم است. محدوده دمای عملیاتی 40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد از اکثر شرایط فضای باز پشتیبانی می‌کند.

10.4 کد \"U22\" یا \"V1\" روی کیسه به چه معناست؟

این کد باین است. به شما گروه عملکرد LEDهای داخل را می‌گوید. به عنوان مثال، \"V1\" نشان‌دهنده شدت نور بین 4500 تا 6500 میلی‌کاندلا است. شما باید این را با جداول باین (بخش 3) مطابقت دهید تا مشخصات دقیق الکتریکی و نوری آن دسته را بدانید.

11. مطالعه موردی طراحی عملیسناریو:

طراحی یک پنل کنترل با 10 نشانگر وضعیت که از ریل 5 ولت تغذیه می‌شوند. روشنایی یکنواخت حیاتی است.

1. مراحل طراحی:انتخاب نقطه عملیاتی:_FI
2. = 20 میلی‌آمپر (شرایط تست استاندارد) را انتخاب کنید._F:تعیین بدترین حالت V_Fبرای یک طراحی محافظه‌کارانه، از حداکثر V_{از وسیع‌ترین باین، یعنی 6E استفاده کنید: V}F(max)
3. = 3.6 ولت. R_Sمحاسبه مقاومت سری:_CC= (V_{- V}F(max)_F) / I
4. = (5 ولت - 3.6 ولت) / 0.020 آمپر = 70 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد 68 اهم یا 75 اهم است.محاسبه مجدد جریان واقعی با 68Ω:_Fبا استفاده از V_Fمعمولی 3.0 ولت، I_F= (5 ولت - 3.0 ولت) / 68Ω ≈ 29.4 میلی‌آمپر، که در محدوده حداکثر 30 میلی‌آمپر است. با استفاده از حداقل V_F2.8 ولت، I_F≈ 32.4 میلی‌آمپر به دست می‌آید که کمی بیشتر است اما با توجه به رتبه پیک برای دوره‌های کوتاه قابل قبول است. یک مقاومت 75Ω برای قابلیت اطمینان بلندمدت ایمن‌تر خواهد بود: I_F(با V
5. =3.0 ولت) ≈ 26.7 میلی‌آمپر.پیاده‌سازی مدار:
6. از یک مقاومت 75Ω به صورت سری با هر یک از 10 LED استفاده کنید، که همگی بین ریل 5 ولت و زمین متصل شده‌اند.ملاحظات چیدمان:

مقاومت‌ها را نزدیک به آند LEDها روی PCB قرار دهید. در طراحی جای پایه، حداقل فاصله 2 میلی‌متری لحیم تا لنز را حفظ کنید.

12. اصل عملکرد

LTW-42FDV6J یک منبع نور نیمه‌هادی است. این قطعه بر اساس یک چیپ InGaN (ایندیوم گالیوم نیترید) است که هنگام عبور جریان الکتریکی در جهت مستقیم از آن، نور آبی ساطع می‌کند. این نور آبی سپس یک پوشش فسفر داخل لنز اپوکسی را برانگیخته می‌کند. فسفر بخشی از نور آبی را جذب کرده و آن را به عنوان نور زرد دوباره ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد ساطع شده توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. لنز پخش‌کننده این نور را پراکنده می‌کند و زاویه دید گسترده 60 درجه را ایجاد می‌کند.

13. روندهای فناوری