انتخاب زبان

دیتاشیت LED فرابنفش LTPL-C16FUVM385 - ابعاد 3.2x1.6x1.9mm - ولتاژ 3.3V - توان 23mW - طول موج 385nm - سند فنی فارسی

دیتاشیت کامل فنی برای LED فرابنفش LTPL-C16FUVM385 با طول موج 385 نانومتر. شامل مشخصات، کدهای دسته‌بندی، منحنی‌های عملکرد و دستورالعمل‌های مونتاژ.
smdled.org | PDF Size: 0.4 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت LED فرابنفش LTPL-C16FUVM385 - ابعاد 3.2x1.6x1.9mm - ولتاژ 3.3V - توان 23mW - طول موج 385nm - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

سری LTPL-C16 نمایانگر پیشرفتی چشمگیر در فناوری روشنایی حالت جامد است که به‌طور خاص برای کاربردهای فرابنفش (UV) طراحی شده است. این محصول یک منبع نور کم‌مصرف و فوق‌فشرده است که طول عمر عملیاتی طولانی و قابلیت اطمینان بالای ذاتی دیودهای نورافشان (LED) را با سطوح عملکردی مناسب برای جایگزینی سیستم‌های روشنایی UV متعارف در هم می‌آمیزد. این قطعه به دلیل اندازه کوچک و سازگاری با نصب سطحی، آزادی عمل قابل‌توجهی به طراحان می‌دهد و امکان یکپارچه‌سازی در محیط‌های تولید خودکار با محدودیت فضا را فراهم می‌کند.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

1.2 کاربردهای هدف

این LED فرابنفش برای انواع فرآیندهای صنعتی و تولیدی که نیاز به تابش کنترل‌شده UV دارند طراحی شده است. حوزه‌های کاربرد اصلی شامل خشک‌کنی UV برای چسب‌ها و رزین‌ها، نشانه‌گذاری و کدگذاری UV، فرآیندهای چسب‌کاری فعال‌شده با UV و خشک یا پخت مرکب‌های چاپ تخصصی می‌شود. طول موج 385 نانومتری آن به‌طور ویژه در آغاز واکنش‌های فوتوشیمیایی مؤثر است.

2. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

قطعه در یک بسته‌بندی سطح‌نصب فشرده قرار دارد. ابعاد حیاتی کلی در دیتاشیت با واحد میلی‌متر ارائه شده است. ابعاد معمولی بدنه بسته‌بندی تقریباً 3.2 میلی‌متر طول، 1.6 میلی‌متر عرض و 1.9 میلی‌متر ارتفاع است. تلرانس ±0.1 میلی‌متر برای اکثر ابعاد اعمال می‌شود مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. دیتاشیت شامل نقشه‌های ابعادی دقیق نشان‌دهنده نمای بالا، کنار و زیرین، از جمله طرح پیشنهادی پد اتصال برد مدار چاپی (PCB) برای اطمینان از لحیم‌کاری و مدیریت حرارتی مناسب است. کاتد معمولاً توسط یک نشانه بصری روی بسته‌بندی شناسایی می‌شود.

3. حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا نزدیک به آن تضمین نمی‌شود و برای عملکرد مطمئن باید از آن اجتناب کرد. تمامی مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

4. مشخصات الکترواپتیکی

پارامترهای زیر عملکرد معمول LED را تحت شرایط آزمایش استاندارد در Ta=25°C تعریف می‌کنند. جریان آزمایش برای اکثر پارامترها 20mA است.

پارامترنمادMin.Typ.Max.واحدشرایط
شار تابشیΦe162330میلی‌واتIf=20mA
زاویه دید (2θ1/2)----135--درجه--
طول موج پیکλp380385390نانومترIf=20mA
ولتاژ مستقیمVf2.83.34.0VIf=20mA
ولتاژ معکوسVr----1.2VIr=10µA*

*توجه: آزمایش ولتاژ معکوس در Ir=10µA تنها برای تأیید عملکرد محافظتی زنر است. قطعه برای عملکرد مداوم تحت بایاس معکوس طراحی نشده است، که ممکن است باعث خرابی شود.

4.1 نکات مهم اندازه‌گیری

5. سیستم کد دسته‌بندی و طبقه‌بندی

برای اطمینان از یکنواختی در کاربرد، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد دسته‌بندی (بینینگ) می‌شوند. کد دسته‌بندی روی بسته‌بندی درج شده است.

5.1 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (Vf)

کد دستهحداقل Vf (V)حداکثر Vf (V)
V12.83.2
V23.23.6
V33.64.0

تلرانس اندازه‌گیری: ±0.1V @ If=20mA.

5.2 دسته‌بندی شار تابشی (Φe)

کد دستهحداقل Φe (mW)حداکثر Φe (mW)
R41618
R51820
R62022
R72224
R82426
R92628
W12830

تلرانس اندازه‌گیری: ±10% @ If=20mA.

5.3 دسته‌بندی طول موج پیک (λp)

کد دستهحداقل λp (nm)حداکثر λp (nm)
P3R380385
P3S385390

تلرانس: ±3nm @ If=20mA.

6. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ضروری برای طراحی و درک رفتار قطعه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهد.

6.1 طیف انتشار نسبی

یک نمودار توزیع توان طیفی حول طول موج پیک 385nm را نشان می‌دهد. منحنی مشخصه انتشار باند باریک معمول LEDهای UV را نشان می‌دهد که برای کاربردهایی که نیاز به انرژی فوتون خاص برای آغاز واکنش‌های پخت دارند حیاتی است.

6.2 شار تابشی نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی رابطه بین خروجی نوری و جریان درایو را نشان می‌دهد. شار تابشی در سطوح پایین‌تر جریان به صورت فوق‌خطی افزایش می‌یابد و در جریان‌های بالاتر به دلیل اثرات افت حرارتی و بازدهی تمایل به اشباع دارد. این امر انتخاب نقطه عملیاتی بهینه برای تعادل بین خروجی و طول عمر را آگاه می‌سازد.

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

منحنی I-V رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان می‌دهد. ولتاژ زانو در حدود مقدار معمول 3.3V است. این منحنی برای طراحی مدار محدودکننده جریان به منظور اطمینان از عملکرد پایدار و جلوگیری از فرار حرارتی حیاتی است.

6.4 شار تابشی نسبی در مقابل دمای اتصال

این نمودار تأثیر منفی افزایش دمای اتصال (Tj) بر خروجی نوری را به تصویر می‌کشد. با افزایش Tj، شار تابشی کاهش می‌یابد. این موضوع اهمیت حیاتی مدیریت حرارتی مؤثر در طراحی PCB را برای حفظ عملکرد خروجی یکنواخت و قابلیت اطمینان قطعه در طول زمان برجسته می‌کند.

7. دستورالعمل‌های مونتاژ و فرآیند

7.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

یک پروفیل دمایی-زمانی دقیق برای فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو فاقد سرب (Pb-free) ارائه شده است. پارامترهای کلیدی شامل:

پروفیل ممکن است بر اساس ویژگی‌های خاص خمیر لحیم نیاز به تنظیم داشته باشد. همیشه کمترین دمای لحیم‌کاری ممکن که اتصال قابل اطمینانی ایجاد می‌کند، برای به حداقل رساندن تنش حرارتی روی LED توصیه می‌شود.

7.2 تمیزکاری

در صورت لزوم تمیزکاری پس از مونتاژ، فقط باید از مواد شیمیایی مشخص‌شده استفاده شود. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به اپوکسی بسته‌بندی آسیب برسانند. روش‌های قابل قبول شامل غوطه‌وری در اتیل الکل یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه است.

7.3 لحیم‌کاری دستی

اگر لحیم‌کاری دستی اجتناب‌ناپذیر است، باید نهایت دقت به کار گرفته شود:

8. مشخصات بسته‌بندی

قطعات در بسته‌بندی نوار و قرقره مناسب برای تجهیزات مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند.

9. قابلیت اطمینان و احتیاط‌های جابجایی

9.1 محدوده کاربرد

این محصول برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی تجاری و صنعتی استاندارد در نظر گرفته شده است. برای کاربردهای حیاتی از نظر ایمنی که خرابی می‌تواند جان یا سلامتی را به خطر بیندازد (مانند هوانوردی، پشتیبانی حیات پزشکی، کنترل حمل‌ونقل) طراحی یا تأیید نشده است. برای چنین کاربردهایی، مشورت با سازنده الزامی است.

9.2 حساسیت رطوبتی و انبارداری

سطح حساسیت رطوبتی (MSL) بسته‌بندی مطابق با JEDEC J-STD-020، سطح 3 رتبه‌بندی شده است.

9.3 روش درایو

LEDها قطعاتی با عملکرد جریانی هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی و جلوگیری از جریان‌کشی (Current Hogging) هنگام درایو چندین LED به صورت موازی، هر LED یا رشته موازی باید با مقاومت محدودکننده جریان مخصوص به خود جفت شود. یک درایور جریان ثابت روش توصیه‌شده برای عملکرد و پایداری بهینه است، زیرا تغییرات در ولتاژ مستقیم را جبران می‌کند و خروجی نوری ثابتی صرف نظر از تغییرات Vf ناشی از دما ارائه می‌دهد.

10. ملاحظات طراحی و نکات کاربردی

10.1 مدیریت حرارتی

با توجه به همبستگی منفی بین دمای اتصال و شار تابشی، هیت‌سینک مؤثر از اهمیت بالایی برخوردار است. طرح پد PCB پیشنهادی برای کمک به دفع حرارت طراحی شده است. استفاده از PCB با وایاهای حرارتی که پد را به لایه‌های زمین داخلی یا یک هیت‌سینک خارجی متصل می‌کند، با پایین نگه داشتن دمای اتصال می‌تواند به طور قابل توجهی عملکرد و طول عمر را بهبود بخشد.

10.2 طراحی نوری

زاویه دید 135 درجه یک الگوی انتشار گسترده ارائه می‌دهد. برای کاربردهایی که نیاز به نور UV متمرکز یا موازی دارند، اپتیک ثانویه مانند لنزها یا بازتابنده‌ها ضروری خواهد بود. جنس این اپتیک‌ها باید برای تابش UV با طول موج 385nm شفاف باشد (مانند شیشه‌های تخصصی یا پلاستیک‌های پایدار در برابر UV مانند PMMA).

10.3 طراحی الکتریکی

طراحی مدار باید دسته‌بندی ولتاژ مستقیم را در نظر بگیرد. منبع تغذیه باید قادر به تأمین ولتاژ مورد نیاز برای LED به علاوه افت ولتاژ روی مقاومت محدودکننده جریان یا مدار درایو باشد، حتی برای LEDهای از دسته Vf بالاتر (V3، تا 4.0V). همچنین محافظت در برابر اتصال معکوس ولتاژ و اسپایک‌های ولتاژ گذرا توصیه می‌شود.

10.4 مقایسه با منابع UV متعارف

در مقایسه با منابع UV سنتی مانند لامپ‌های بخار جیوه، این LED مزایای متمایزی ارائه می‌دهد: قابلیت روشن/خاموش شدن فوری، عدم نیاز به زمان گرم‌شدن، طول عمر عملیاتی طولانی‌تر (ده‌ها هزار ساعت)، اندازه به مراتب کوچک‌تر، تولید گرمای کمتر و عدم وجود مواد خطرناکی مانند جیوه. انتشار باند باریک در 385nm همچنین می‌تواند برای فوتواینیسیاتورهای خاص مورد استفاده در فرآیندهای پخت کارآمدتر باشد و اتلاف انرژی را کاهش دهد.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

11.1 جریان عملیاتی معمول چقدر است؟

شرایط آزمایش استاندارد و نقطه عملیاتی معمول 20mA DC است. حداکثر جریان پیوسته مطلق 40mA است، اما عملکرد در این حد یا نزدیک به آن طول عمر را کاهش و دمای اتصال را افزایش می‌دهد. برای قابلیت اطمینان بهینه، کاهش رتبه (دری‌تینگ) جریان توصیه می‌شود.

11.2 چگونه کد دسته روی کیسه را تفسیر کنم؟

کد دسته (مثلاً V2R6P3S) نشان‌دهنده گروه عملکرد خاص برای آن دسته از LEDها است. V2 به معنای Vf بین 3.2-3.6V، R6 به معنای شار تابشی بین 20-22mW و P3S به معنای طول موج پیک بین 385-390nm است. استفاده از LEDهای از یک دسته یکسان، یکنواختی در طراحی را تضمین می‌کند.

11.3 آیا می‌توانم این LED را با یک منبع ولتاژ ثابت درایو کنم؟

به شدت توصیه نمی‌شود. ولتاژ مستقیم یک LED دارای ضریب دمایی منفی است و از قطعه‌ای به قطعه دیگر متفاوت است. درایو با ولتاژ ثابت می‌تواند منجر به فرار حرارتی شود، جایی که افزایش جریان باعث گرمای بیشتر می‌شود، که Vf را کاهش می‌دهد و باعث جریان حتی بیشتری شده و در نهایت قطعه را از بین می‌برد. همیشه از یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت سری محدودکننده جریان استفاده کنید.

11.4 طول عمر مورد انتظار چقدر است؟

در حالی که دیتاشیت طول عمر L70 یا L50 (زمان تا 70% یا 50% خروجی نور اولیه) را مشخص نکرده است، LEDها معمولاً هنگامی که در محدوده مقادیر مشخص‌شده خود و با مدیریت حرارتی مناسب کار کنند، طول عمری بیش از 25,000 تا 50,000 ساعت دارند. طول عمر عمدتاً توسط دمای اتصال تعیین می‌شود؛ Tj پایین‌تر معادل عمر طولانی‌تر است.

12. نتیجه‌گیری

LTPL-C16FUVM385 یک منبع LED فرابنفش بسیار توانمند و قابل اطمینان است که برای محیط‌های تولید خودکار مدرن طراحی شده است. اندازه فوق‌فشرده، طراحی سطح‌نصب و خروجی خاص 385nm آن، آن را به انتخابی ایده‌آل برای جایگزینی لامپ‌های UV متعارف حجیم‌تر و کم‌بازده در کاربردهای پخت، نشانه‌گذاری و چسب‌کاری تبدیل می‌کند. یکپارچه‌سازی موفق این قطعه نیازمند توجه دقیق به کنترل جریان درایو، مدیریت حرارتی روی PCB و رعایت رویه‌های مشخص‌شده لحیم‌کاری رفلو و جابجایی رطوبت است. با پیروی از دستورالعمل‌های این دیتاشیت، طراحان می‌توانند از مزایای آن برای ایجاد سیستم‌های روشنایی UV کارآمد، بادوام و فشرده بهره‌برداری کنند.

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد نوربرقی

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری لومن/وات خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفه‌جویی بیشتر انرژی است. مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری لومن کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه.
زاویه دید درجه، مثل 120 درجه زاویه‌ای که شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ کلوین، مثل 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
شاخص نمود رنگ بدون واحد، 100-0 توانایی ارائه دقیق رنگ‌های جسم، Ra≥80 خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزه‌ها استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ مراحل بیضی مک‌آدام، مثل "5 مرحله" متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین می‌کند.
طول موج غالب نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تک‌رنگ را تعیین می‌کند.
توزیع طیفی منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت در طول موج‌ها را نشان می‌دهد. بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده می‌شود. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود.
ولتاژ معکوس Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایین‌تر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قوی‌تر دارد.
مقاومت ESD V (HBM)، مثل 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیب‌پذیر است. اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس.

مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاح متریک کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (ساعت) زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف می‌کند.
نگهداری لومن % (مثل 70%) درصد روشنایی باقی‌مانده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام درجه تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیری حرارتی تخریب ماده تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

بسته بندی و مواد

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC، PPA، سرامیک ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه جلو، تراشه معکوس چینش الکترود تراشه. تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید تراشه آبی را می‌پوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند، به سفید مخلوط می‌کند. فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر می‌گذارند.
عدسی/اپتیک مسطح، میکروعدسی، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

کنترل کیفیت و دسته بندی

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته لومن کد مثل 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین می‌کند.
دسته ولتاژ کد مثل 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم.
دسته رنگ بیضی مک‌آدام 5 مرحله‌ای گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. یکنواختی رنگ را تضمین می‌کند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری می‌کند.
دسته CCT 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده می‌کند.

آزمون و گواهینامه

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمون نگهداری لومن روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. برای تخمین عمر LED استفاده می‌شود (با TM-21).
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر ارائه می‌دهد.
IESNA انجمن مهندسی روشنایی روش‌های آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش می‌دهد. پایه آزمون شناخته شده صنعت.
RoHS / REACH گواهی محیط زیست اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). شرط دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بازده انرژی گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه استفاده می‌شود، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.