مشخصات SMD LED LTST-C191KGKT-5A - ارتفاع فوق‌العاده نازک 0.55 میلی‌متر - حداکثر ولتاژ مستقیم 2.1 ولت - رنگ سبز - مستند فنی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات LTST-C191KGKT-5A را به تفصیل شرح می‌دهد که یک دیود نورافشان (LED) از نوع دستگاه نصب‌شده روی سطح (SMD) است. این قطعه متعلق به سری LEDهای چیپ است که به‌طور خاص برای مجموعه‌های الکترونیکی فشرده مدرن طراحی شده‌اند. کاربرد اصلی آن به‌عنوان چراغ نشانگر، سیگنال وضعیت یا المان نور پس‌زمینه در محصولات الکترونیکی مصرفی، تجهیزات ارتباطی و دستگاه‌های الکترونیکی عمومی است.

مزیت اصلی این محصول در پروفایل ارتفاع بسیار کم آن است. ارتفاع تنها 0.55 میلی‌متری امکان طراحی محصول نهایی با ضخامت کمتر را فراهم می‌کند. این محصول از ماده نیمه‌هادی آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید به عنوان چیپ نورانی استفاده می‌کند که به دلیل تولید نور با روشنایی و بازدهی بالا در محدوده طیفی قرمز، نارنجی، زرد و سبز شناخته شده است. این قطعه بر روی نوار حامل استاندارد صنعتی 8 میلی‌متری بسته‌بندی و روی قرقره 7 اینچی پیچیده شده است که آن را کاملاً با تجهیزات مونتاژ خودکار پرسرعت مورد استفاده در تولید الکترونیک مدرن سازگار می‌کند.

1.1 ویژگی‌های اصلی

• پروفیل فوق‌نازک:ارتفاع بسته‌بندی تنها 0.55 میلی‌متر است که به طراحی محصولات باریک کمک می‌کند.
• روشنایی بالا:با استفاده از فناوری تراشه AlInGaP، شدت نوردهی برجسته‌ای حاصل می‌شود.
• سازگار با اتوماسیون:به صورت نوار حامل 8 میلی‌متری و قرقره 7 اینچی عرضه می‌شود و با خطوط مونتاژ خودکار سازگار است.
• مونتاژ مستحکم:سازگار با فرآیندهای لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز و بازجریانی فاز بخار، شامل پروفیل‌های لحیم‌کاری بدون سرب.
• بسته‌بندی استاندارد:مطابق با ابعاد استاندارد اتحادیه صنایع الکترونیک، نصب و لحیم‌کاری قابل اطمینان را تضمین می‌کند.
• سازگاری درایور:سازگار با مدارهای مجتمع، به این معنی که می‌تواند مستقیماً توسط خروجی یک مدار مجتمع استاندارد راه‌اندازی شود و همراه با اقدامات محدودکننده جریان مناسب عمل کند.

2. شرح دقیق مشخصات فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که ممکن است منجر به آسیب دائمی قطعه شوند. عملکرد در این محدوده‌ها یا نزدیک به آن‌ها تضمین نمی‌شود و برای اطمینان از عملکرد مطمئن باید از آن اجتناب کرد. تمام مقادیر در دمای محیط 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• اتلاف توان:75 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که قطعه می‌تواند به صورت گرما تلف کند.
• جریان مستقیم پیک:_F(PEAK)):80 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان مستقیم لحظه‌ای مجاز است که معمولاً در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) اعمال می‌شود.
• جریان مستقیم پیوسته:_F):30 میلی‌آمپر DC. این حداکثر جریانی است که می‌تواند به طور مداوم از LED عبور کند.
• کاهش ظرفیت جریان:هنگامی که دمای محیط از ۲۵ درجه سانتی‌گراد فراتر رود، حداکثر جریان مستقیم مجاز پیوسته باید با نرخ ۰.۴ میلی‌آمپر به ازای هر درجه سانتی‌گراد به صورت خطی کاهش یابد.
• ولتاژ معکوس:_R):۵ ولت. حداکثر ولتاژ معکوسی که می‌توان به دو سر LED اعمال کرد.
• محدوده دمای کاری:۵۵- درجه سانتی‌گراد تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد. محدوده دمای محیطی که دستگاه برای کار در آن طراحی شده است.
• محدوده دمای ذخیره‌سازی:۵۵- درجه سانتی‌گراد تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد.
• شرایط لحیم‌کاری مادون قرمز:در فرآیند لحیم‌کاری بازجریانی، می‌تواند دمای اوج حداکثر ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد را برای مدت زمان حداکثر ۵ ثانیه تحمل کند.

2.2 مشخصات الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی متداول هستند که تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازه‌گیری شده‌اند. آنها رفتار مورد انتظار دستگاه در حین کارکرد عادی را تعریف می‌کنند._F=5mA unless noted). They define the expected behavior of the device in normal operation.

• شدت نور:_V):از ۴.۵ تا ۱۸.۰ میلی‌کاندلا متغیر است. این معیار روشنایی LED است که توسط چشم انسان درک می‌شود و با استفاده از فیلتری که با منحنی پاسخ فتوبیک CIE مطابقت دارد، اندازه‌گیری می‌شود.
• زاویه دید:_/2):۱۳۰ درجه. این زاویه کامل زمانی است که شدت نور به نصف مقدار اندازه‌گیری شده در محور می‌رسد. چنین زاویه دید گسترده‌ای باعث می‌شود LED از موقعیت‌های وسیعی قابل مشاهده باشد.
• طول موج تابش اوج:_P):574 نانومتر. طول موج خاصی که در آن توان نوری تابشی به حداکثر مقدار خود می‌رسد.
• طول موج غالب:_d):در جریان 5 میلی‌آمپر، محدوده از 564.5 نانومتر تا 573.5 نانومتر. این طول موج منفردی است که به بهترین نحو رنگ درک‌شده نور را نمایندگی می‌کند و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است. نقطه رنگی "سبز" را تعریف می‌کند.
• عرض نیم‌قدر طیف:15 نانومتر. عرض طیف تابشی در نصف حداکثر توان آن. عرض نیم‌قدر باریک‌تر نشان‌دهنده خلوص رنگی طیفی بیشتر است.
• ولتاژ مستقیم:_F):در جریان 5 میلی‌آمپر، محدوده از 1.70 ولت تا 2.10 ولت. افت ولتاژ دو سر LED هنگام عبور جریان.
• جریان معکوس:_R):در هنگام اعمال ولتاژ معکوس 5 ولت، حداکثر 100 میکروآمپر.
• ظرفیت خازنی:در بایاس مستقیم 0 ولت و فرکانس 1 مگاهرتز اندازه‌گیری می‌شود، مقدار معمول 40 پیکوفاراد است.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های عملکردی مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. این به طراحان اجازه می‌دهد تا قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص یکنواختی رنگ و روشنایی در کاربردشان را برآورده می‌سازند.

3.1 درجه‌بندی ولتاژ مستقیم

قطعات بر اساس ولتاژ مستقیم آنها که در جریان 5 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شود، طبقه‌بندی می‌شوند. کد دسته و محدوده متناظر آن به شرح زیر است:_F) measured at 5mA. The bin code and corresponding range are:

• کد دسته 2:1.70 ولت تا 1.80 ولت
• کد سطح 3:1.80 ولت تا 1.90 ولت
• کد سطح 4:1.90 ولت تا 2.00 ولت
• کد سطح 5:2.00 ولت تا 2.10 ولت

تلرانس در هر سطح ±0.1 ولت است.

3.2 درجه‌بندی شدت نور

دستگاه‌ها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در جریان 5 میلی‌آمپر دسته‌بندی می‌شوند. کد دسته و محدوده متناظر آن به شرح زیر است:_V) measured at 5mA. The bin code and corresponding range are:

• کد دسته J:4.50 میلی‌کاندلا تا 7.10 میلی‌کاندلا
• کد دسته K:7.10 میلی‌کاندلا تا 11.2 میلی‌کاندلا
• کد دسته L:11.2 میلی‌کاندلا تا 18.0 میلی‌کاندلا

تلرانس در هر دسته ±15% است.

3.3 درجه‌بندی طول موج اصلی

قطعات بر اساس طول موج اصلی اندازه‌گیری شده در جریان 5 میلی‌آمپر دسته‌بندی می‌شوند که مستقیماً با سایه رنگ سبز مرتبط است. کد باند و محدوده مربوطه به شرح زیر است:_d) اندازه‌گیری شده در 5mA، که مستقیماً با سایه رنگ سبز مرتبط است. کد باند و محدوده مربوطه:

• کد باند B:564.5 نانومتر تا 567.5 نانومتر
• کد باند C:567.5 نانومتر تا 570.5 نانومتر
• کد باند D:570.5 نانومتر تا 573.5 نانومتر

تلرانس در هر موقعیت ±1 نانومتر است.

4. تحلیل منحنی عملکرد

اگرچه در برگه مشخصات به منحنی‌های گرافیکی خاصی ارجاع داده شده است، اما داده‌های ارائه شده امکان تحلیل روابط کلیدی را فراهم می‌کنند.

4.1 رابطه جریان مستقیم با ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم در جریان تست 5 میلی‌آمپر مشخص شده است، با محدوده معمول 1.70 ولت تا 2.10 ولت. مانند همه دیودها، ولتاژ مستقیم LED دارای ضریب دمایی مثبت است و با افزایش جریان درایو اندکی افزایش می‌یابد. محدوده ولتاژ مستقیم مشخص‌شده باید هنگام طراحی حاشیه ولتاژ مدار درایو در نظر گرفته شود._F) در جریان تست 5mA مشخص شده است، با محدوده معمول 1.70V تا 2.10V. مانند همه دیودها، V_Fدارای ضریب دمایی مثبت است و با جریان‌های راه‌اندازی بالاتر نیز کمی افزایش می‌یابد. ولتاژ V مشخص‌شده_Fباید در هنگام طراحی حاشیه ولتاژ مدار راه‌اندازی در نظر گرفته شود.

4.2 رابطه شدت نور با جریان مستقیم

در محدوده نسبتاً وسیعی، شدت نور تقریباً با جریان مستقیم متناسب است. مقدار شدت نامی در جریان آزمایش استاندارد 5 میلی‌آمپر ارائه شده است. کار در حداکثر جریان پیوسته 30 میلی‌آمپر، خروجی نور به طور قابل توجهی بالاتری تولید می‌کند، اما ملاحظات مدیریت حرارتی و طول عمر حیاتی می‌شوند.

4.3 ویژگی‌های طیفی

طول موج اوج انتشار معمولاً 574 نانومتر و عرض نیمه‌طیف 15 نانومتر است. طول موج غالب که رنگ درک‌شده را تعریف می‌کند، بسته به گرید، از 564.5 نانومتر تا 573.5 نانومتر متغیر است. این امر نور منتشرشده آن را به طور محکمی در ناحیه سبز طیف مرئی قرار می‌دهد. رابطه بین طول موج اوج و طول موج غالب تحت تأثیر شکل دقیق طیف انتشار است.

4.4 کاهش حرارتی

مشخصات به وضوح ضریب کاهش جریان مستقیم پیوسته حداکثر را در دمای محیط بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد، 0.4 میلی‌آمپر بر درجه سانتی‌گراد تعیین می‌کند. این یک پارامتر طراحی کلیدی است. به عنوان مثال، در دمای محیط 85 درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان پیوسته مجاز به میزان (85-25)*0.4 = 24 میلی‌آمپر کاهش می‌یابد. بنابراین، حداکثر جریان در 85 درجه سانتی‌گراد برابر است با 30 میلی‌آمپر - 24 میلی‌آمپر = 6 میلی‌آمپر. تجاوز از این جریان کاهش‌یافته، خطر تخریب سریع‌تر یا خرابی را افزایش می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

این قطعه از بسته‌بندی استاندارد EIA برای LEDهای چیپ استفاده می‌کند. ویژگی مکانیکی کلیدی آن، ارتفاع 0.55 میلی‌متری است. نقشه ابعاد دقیق، طول، عرض و موقعیت ترمینال‌های آند و کاتد را نشان خواهد داد. مگر اینکه در نقشه ذکر شده باشد، تلرانس استاندارد برای تمامی ابعاد ±0.10 میلی‌متر است.

5.2 شناسایی قطبیت

برای LEDهای نصب سطحی، قطبیت معمولاً توسط نشانه‌هایی روی بسته‌بندی مانند نقطه، فرورفتگی یا نوار رنگی در نزدیکی کاتد نشان داده می‌شود. جهت‌دهی در بسته‌بندی‌های نوار حامل و ریل، تغذیه صحیح با قطبیت درست را در تجهیزات اتوماتیک تضمین می‌کند. کاتد معمولاً به قاب سرب داخلی بزرگ‌تر یا پد حرارتی برای عملکرد حرارتی بهتر متصل می‌شود.

5.3 طرح پیشنهادی پدهای لحیم‌کاری

طرح پد توصیه‌شده برای برد مدار چاپی ارائه شده است. این طرح با هدف اطمینان از تشکیل اتصال لحیم قابل اعتماد در طول فرآیند Reflow، تأمین استحکام مکانیکی کافی و جلوگیری از پل‌سازی لحیم طراحی شده است. این طرح معمولاً شامل ناحیه پدی است که کمی بزرگ‌تر از پایه‌های قطعه است تا تشکیل فیله لحیم مناسب را تسهیل کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری بازجریانی

دیتاشیت دو پروفیل پیشنهادی برای لحیم‌کاری Reflow مادون قرمز ارائه می‌دهد: یکی برای فرآیند لحیم‌کاری معمولی و دیگری برای فرآیند لحیم‌کاری بدون سرب. هنگام استفاده از خمیر لحیم SnAgCu باید از پروفیل بدون سرب استفاده شود. پارامترهای کلیدی فرآیند بدون سرب شامل موارد زیر است:

• پیش‌گرم:گرم‌کردن تدریجی برای جلوگیری از شوک حرارتی.
• زمان نگهداری/پیش‌گرم‌کن:معمولاً حداکثر تا 120 ثانیه.
• دمای اوج:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد.
• زمان بالای خط مایع:مدت زمان قرارگیری قطعه بالاتر از نقطه ذوب لحیم باید کنترل شود، معمولاً حداکثر حدود 5 ثانیه در دمای اوج.

رعایت این منحنی‌ها برای جلوگیری از آسیب به لنز پلاستیکی و سیم‌های اتصال داخلی LED در اثر گرمای بیش از حد یا تنش حرارتی ضروری است.

6.2 لحیم‌کاری موجی و دستی

در صورت استفاده از لحیم‌کاری موجی، توصیه می‌شود پیش‌گرم تا حداکثر ۶۰ ثانیه در دمای زیر ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و قرارگیری در موج قلع تا حداکثر ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر ۱۰ ثانیه لحاظ شود. برای تعمیر دستی با هویه، دمای نوک هویه نباید از ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد تجاوز کند، زمان تماس برای هر اتصال باید به کمتر از ۳ ثانیه محدود شود و تنها یک چرخه تعمیر انجام پذیرد.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، باید تنها از حلال‌های مشخص‌شده استفاده شود. برگه مشخصات پیشنهاد می‌کند که قطعه حداکثر به مدت یک دقیقه در اتانول یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق غوطه‌ور شود. تمیزکننده‌های شیمیایی نامشخص ممکن است به لنز پلاستیکی یا مواد بسته‌بندی آسیب رسانده و باعث ترک خوردگی یا مات شدن شوند.

6.4 شرایط نگهداری

LED یک قطعه حساس به رطوبت است. برای مواردی که خارج از بسته‌بندی ضد رطوبت اصلی نگهداری می‌شوند، کنترل محیط بسیار حیاتی است. شرایط نگهداری توصیه‌شده دمای حداکثر ۳۰ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی حداکثر ۷۰٪ است. اگر قطعه بیش از ۶۷۲ ساعت خارج از کیسه بسته‌بندی اصلی نگهداری شده باشد، قبل از فرآیند لحیم‌کاری بازجریانی، باید قطعه حداقل به مدت ۲۴ ساعت در دمای حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد پخت شود تا رطوبت جذب شده خارج شده و از آسیب "پاپ کورن" در طی فرآیند حرارتی بازجریانی جلوگیری شود.

7. بسته‌بندی و اطلاعات سفارش

7.1 مشخصات نوار حامل و قرقره

محصول به صورت نوار حامل برجسته با نوار پوشش محافظ ارائه می‌شود که بر روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ پیچیده شده است. تعداد استاندارد بسته‌بندی 5000 عدد در هر قرقره است. برای مقادیری که مضرب 5000 نیستند، حداقل تعداد بسته‌بندی برای باقیمانده 500 عدد است. بسته‌بندی مطابق با استاندارد ANSI/EIA 481-1-A-1994 است و سازگاری با تجهیزات اتوماسیون را تضمین می‌کند. نوار حامل جهت صحیح قطعه را تضمین کرده و قطعه را در حین جابجایی و حمل و نقل محافظت می‌کند.

7.2 ساختار شماره قطعه

شماره قطعه LTST-C191KGKT-5A ویژگی‌های خاص دستگاه را کدگذاری می‌کند. اگرچه منطق نامگذاری کامل شرکت ممکن است پیچیده باشد، اما معمولاً شامل شناسه سری، کد رنگ/عملکرد و احتمالاً کد گرید یا بسته‌بندی است. توصیف لنز "آب‌شیرین" نشان می‌دهد که ماده لنز شفاف است و اجازه می‌دهد رنگ طبیعی تراشه AlInGaP مستقیماً دیده شود و در نتیجه خروجی نور به حداکثر برسد.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

• نشانگر وضعیت:چراغ‌های نشانگر روشن‌شدن منبع تغذیه، شارژ باتری، فعالیت شبکه یا حالت در گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌های پوشیدنی.
• نور پس‌زمینه:استفاده از ویژگی فوق‌نازک آن برای نور پس‌زمینه کناری یا مستقیم روی نمادهای نمایشگرهای کریستال مایع کوچک، صفحه‌کلید یا پنل‌های کنترلی.
• الکترونیک مصرفی:روشنایی تزئینی یا عملکردی در دستگاه‌های صوتی، کنسول‌های بازی و لوازم خانگی.
• کنترل صنعتی:نشانگرهای وضعیت و خطا روی رابط انسان-ماشین، حسگرها و واحدهای کنترل.

8.2 ملاحظات طراحی مدار

روش راه‌اندازی جریان:LED یک وسیله جریان‌محور است. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی هنگام راه‌اندازی چندین LED به صورت موازی،اکیداً توصیه می‌شودیک مقاومت محدودکننده جریان مستقل به صورت سری با هر LED اضافه شود. اتکا به مشخصه طبیعی I-V LED برای متعادل‌سازی جریان در اتصال موازی ساده توصیه نمی‌شود، زیرا تغییرات جزئی در ولتاژ مستقیم منجر به اختلاف قابل توجهی در جریان و در نتیجه روشنایی بین قطعات خواهد شد.

محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک:اتصالات نیمه‌هادی در برابر تخلیه الکترواستاتیک آسیب‌پذیر هستند. رعایت نکات عملیاتی ضروری است: استفاده از بند مچ زمین‌شده و سطح کار زمین‌شده، ذخیره‌سازی قطعات در مواد ضد الکتریسیته ساکن، و استفاده از مولد یونی برای خنثی‌سازی بارهای الکترواستاتیکی که ممکن است در طول فرآیند روی لنزهای پلاستیکی انباشته شوند.

8.3 مدیریت حرارتی

علیرغم اندازه کوچک، LEDها در محل پیوند حرارت تولید می‌کنند. محدودیت‌های اتلاف توان و ضرایب کاهش جریان مستقیماً به عملکرد حرارتی مرتبط هستند. در محیط‌های با دمای بالای محیط یا هنگام راه‌اندازی با جریان بالا، باید به چیدمان PCB توجه کرد. استفاده از مساحت کافی مس متصل به ترمینال‌های LED، به انتقال حرارت از دستگاه به PCB کمک می‌کند، دمای پیوند را پایین نگه می‌دارد و قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین می‌نماید.

9. مقایسه و تمایز فنی

تمایز اصلی این LED درارتفاع فوق‌العاده کم与روشنایی بالا ناشی از فناوری آلومینیوم ایندیم گالیم فسفیدترکیب‌شده. در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند گالیم فسفید، آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید بازده نوری به‌مراتب بالاتری ارائه می‌دهد و در جریان راه‌اندازی یکسان، خروجی نور درخشان‌تری تولید می‌کند. در مقایسه با برخی بسته‌بندی‌های فوق‌نازک دیگر، استفاده از الگوی استاندارد پد EIA، سازگاری گسترده‌ای با طراحی‌های PCB موجود و فرآیندهای مونتاژ تضمین می‌کند و نیاز به ابزار خاصی ندارد. زاویه دید گسترده ۱۳۰ درجه یک ویژگی برجسته دیگر است که برای کاربردهایی مناسب است که نشانگر نیاز به قابلیت مشاهده از زاویه دید خارج از محور دارد.

10. پرسش‌های متداول

10.1 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

طول موج پیک:_P):طول موج خاصی که در آن خروجی توان نوری LED از نظر فیزیکی به حداکثر می‌رسد. این یک ویژگی از ماده نیمه‌هادی و لایه‌های اپیتاکسیال است.طول موج غالب:_d):یک مقدار محاسبه‌شده است که نشان‌دهنده طول موج نور تک‌رنگی است که با توجه به ادراک رنگ چشم انسان، با خروجی طیف گسترده واقعی LED یکسان به نظر می‌رسد. طول موج غالب پارامتری است که برای اهداف مشخصات و دسته‌بندی، "رنگ" را تعریف می‌کند._dis the parameter that defines the "color" (e.g., green) for specification and binning purposes.

10.2 چرا هر LED که به صورت موازی متصل می‌شود نیاز به یک مقاومت سری دارد؟

LEDها دارای مشخصه I-V غیرخطی هستند. هنگامی که دو LED مستقیماً به صورت موازی به یک منبع ولتاژ وصل می‌شوند، تفاوت‌های کوچک در ولتاژ مستقیم منجر به تفاوت‌های بزرگی در جریان می‌شود. LED با ولتاژ مستقیم کمی پایین‌تر، جریان بیشتری را به طور نامتناسبی جذب می‌کند، روشن‌تر می‌شود و ممکن است بیش از حد گرم شود، در حالی که دیگری کم‌نورتر باقی می‌ماند. قرار دادن یک مقاومت سری با هر LED، بازخورد منفی ایجاد می‌کند، جریان را تثبیت می‌کند و مطابقت روشنایی را تضمین می‌کند، علیرغم وجود تفاوت در ولتاژهای مستقیم._F)—که به دلیل تغییرات ساخت رایج است—وقتی دو LED مستقیماً به صورت موازی به یک منبع ولتاژ متصل شوند، باعث اختلاف زیادی در جریان خواهد شد. LED با V_Fکمی پایین‌تر، جریان نامتناسبی بیشتری می‌کشد، روشن‌تر شده و به طور بالقوه داغ می‌کند، در حالی که دیگری کم‌نور باقی می‌ماند. یک مقاومت سری برای هر LED، فیدبک منفی فراهم می‌کند، جریان را تثبیت کرده و با وجود تغییرات V_F ، روشنایی یکسان را تضمین می‌کند.

10.3 آیا می‌توانم این LED را با حداکثر جریان پیوسته 30 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟

بله، اما باید محیط حرارتی را به دقت در نظر گرفت. در جریان 30 میلی‌آمپر و ولتاژ مستقیم معمولی 2.0 ولت، اتلاف توان 60 میلی‌وات است که به حداکثر مطلق 75 میلی‌وات نزدیک است. علاوه بر این، برای دمای محیط بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد، جریان باید کاهش یابد. در 30 میلی‌آمپر، حاشیه اطمینان بسیار کمی وجود دارد. برای عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت، غالباً عاقلانه است که LED با جریان کمتری راه‌اندازی شود، مانند محدوده 5 میلی‌آمپر یا 10-20 میلی‌آمپر، که همچنان روشنایی خوبی ارائه می‌دهد و در عین حال تنش حرارتی را به طور قابل توجهی کاهش داده و طول عمر را افزایش می‌دهد._F2.0V، اتلاف توان 60mW است که به حداکثر مطلق 75mW نزدیک است. علاوه بر این، جریان برای دمای محیط بالاتر از 25°C باید کاهش یابد. در 30mA، حاشیه اطمینان بسیار کمی وجود دارد. برای عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت، غالباً عاقلانه است که LED با جریان کمتری راه‌اندازی شود، مانند محدوده 5mA یا 10-20mA، که همچنان روشنایی خوبی ارائه می‌دهد و در عین حال تنش حرارتی را به طور قابل توجهی کاهش داده و طول عمر را افزایش می‌دهد.

10.4 فرآیند پخت قبل از لحیم‌کاری چقدر حیاتی است؟

اگر قطعه بیش از زمان مشخص شده در خارج از بسته‌بندی رطوبت‌گیر مهر و موم شده در معرض رطوبت محیط قرار گرفته باشد، بسیار حیاتی است. بسته‌بندی پلاستیکی رطوبت را جذب می‌کند. در فرآیند گرمایش سریع لحیم‌کاری بازجریانی، این رطوبت محبوس شده به سرعت تبخیر می‌شود و منجر به لایه‌لایه شدن داخلی، ترک خوردن بسته‌بندی یا لنز یا شکستن سیم‌های اتصال می‌شود - این نوع خرابی "اثر پاپ کورن" نامیده می‌شود. پخت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت می‌تواند با خیال راحت این رطوبت جذب شده را خارج کرده و از چنین آسیب‌هایی جلوگیری کند.

11. مطالعه موردی طراحی

سناریو:طراحی چراغ نشانگر وضعیت برای یک اسپیکر بلوتوث فوق باریک جدید. چراغ نشانگر باید در نور روز به اندازه کافی روشن باشد، دارای زاویه دید گسترده باشد و با ضخامت کلی کمتر از 4 میلی‌متر محفظه سازگار باشد.

انتخاب قطعه:LTST-C191KGKT-5A عمدتاً به دلیل ارتفاع 0.55 میلی‌متری آن انتخاب شد که فضای کافی برای دیواره محفظه و دیفیوزر باقی می‌گذارد. فناوری آلومینیوم ایندیم گالیم فسفری روشنایی کافی را تضمین می‌کند. زاویه دید 130 درجه به این معنی است که نور تقریباً از هر زاویه‌ای در اطراف اسپیکر قابل مشاهده است.

طراحی مدار:LED توسط پین GPIO میکروکنترلر سیستم با خروجی 3.3 ولت راه‌اندازی می‌شود. مقاومت سری محاسبه می‌شود. با هدف جریان راه‌اندازی 10 میلی‌آمپر، تعادل خوبی بین روشنایی و مصرف برق/گرما برقرار می‌شود: R = (ولتاژ منبع - ولتاژ فوروارد) / جریان فوروارد. با استفاده از ولتاژ فوروارد معمولی 2.0 ولت، R = (3.3 ولت - 2.0 ولت) / 0.01 آمپر = 130 اهم. روی PCB، یک مقاومت استاندارد 130Ω به صورت سری با LED قرار دارد._source- V_F) / I_F. Using a typical V_Fof 2.0V, R = (3.3V - 2.0V) / 0.01A = 130 Ohms. A standard 130Ω resistor is placed in series with the LED on the PCB.

چیدمان PCB:از طرح پیشنهادی پد در دیتاشیت استفاده کنید. با اتصال پد کاتد به یک ناحیه کوچک مس‌کاری شده روی PCB، برای افزایش اتلاف حرارت اقدام کنید، زیرا دمای محیط داخلی اسپیکر ممکن است در حین کار افزایش یابد.

مونتاژ:LEDها به صورت ریل نوار برای مونتاژ خودکار سفارش داده می‌شوند. منحنی لحیم‌کاری بدون سرب بازجریانی از دیتاشیت را به سازنده قراردادی ارائه دهید تا از لحیم‌کاری صحیح بدون آسیب حرارتی اطمینان حاصل شود.

12. اصول فنی

LED بر اساس پیوند نیمهرسانا p-n ساخته شده از ماده آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید است. هنگامی که ولتاژ مستقیم اعمال میشود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به منطقه فعال تزریق می‌شوند، جایی که بازترکیب می‌یابند. این فرآیند بازترکیب انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کند. طول موج خاص نور منتشر شده توسط انرژی شکاف باند ماده نیمهرسانا تعیین می‌شود، که در فرآیند رشد کریستال با تنظیم نسبت آلومینیوم، ایندیم، گالیم و فسفر طراحی شده است. آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید به ویژه در تولید نور در بخش‌های قرمز، نارنجی، زرد و سبز طیف کارآمد است. لنز "آب‌شیشه" معمولاً از اپوکسی یا سیلیکون ساخته شده و مستقیماً روی تراشه و سیم‌های اتصال قالب‌گیری می‌شود تا محافظت محیطی، پشتیبانی مکانیکی و شکل‌دهی نوری را برای دستیابی به زاویه دید مطلوب فراهم کند.

13. روندهای صنعت

روند LEDهای نشانگر به سمتکوچک‌سازی和بازدهی بالاتردر حال توسعه است. ارتفاع بسته‌بندی به طور مداوم کاهش می‌یابد تا محصولات نهایی نازک‌تری حاصل شود. همزمان، حرکت به سمت روشنایی بالاتر نیز وجود دارد تا سطوح نوری مورد نیاز با جریان راه‌اندازی کمتر محقق شود، که موجب صرفه‌جویی در توان سیستم و ساده‌سازی طراحی حرارتی می‌گردد. در حالی که آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید در طیف سبز-زرد-قرمز برای نشانگرهای مجزا غالب است، فناوری ایندیم گالیم نیترید برای نورهای آبی، سفید و سبز واقعی رایج‌تر است.