334-15/F1C1-1XZA دیتاشیت لامپ LED سفید - پکیج T-1 3/4 - ولتاژ معمولی 3.2V - زاویه دید 15 درجه - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک لامپ LED سفید با درخشندگی بالا را که در یک پکیج گرد متداول T-1 3/4 کپسوله شده است، به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه برای ارائه خروجی نوری برتر طراحی شده و برای کاربردهایی که نیازمند روشنایی بالا و وضوح دید هستند، مناسب می‌باشد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

این LED چندین مزیت کلیدی ارائه می‌دهد: فرم‌فاکتور جمع‌وجور و استاندارد صنعتی T-1 3/4، شدت نور بسیار بالا و مطابقت با استانداردهای زیست‌محیطی و دستورالعمل‌های حمل و نقل. مختصات رنگی معمول آن مطابق فضای رنگی CIE 1931، x=0.29 و y=0.28 است که نور سفید یکنواختی تولید می‌کند. این قطعه برای مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) تا 4 کیلوولت (HBM) طراحی شده و الزامات مطابقت با RoHS را رعایت می‌کند.

1.2 فناوری و اصل عملکرد

نور سفید با استفاده از یک تراشه نیمه‌هادی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) که نور آبی ساطع می‌کند، تولید می‌شود. یک پوشش فسفر که در داخل فنجان بازتابنده پکیج رسوب داده شده است، بخشی از این تابش آبی را جذب کرده و آن را به عنوان نور زرد بازتاب می‌دهد. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل‌شده، منجر به درک نور سفید توسط چشم انسان می‌شود. این فناوری LED سفید تبدیل‌شده با فسفر، امکان تولید نور سفید کارآمد و قابل تنظیم را فراهم می‌کند.

2. حداکثر مقادیر مطلق مجاز

کارکرد دستگاه فراتر از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):30 میلی‌آمپر
• جریان مستقیم پیک (I_FP):100 میلی‌آمپر (چرخه کاری 1/10 @ 1 کیلوهرتز)
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت
• توان تلف شده (P_d):110 میلی‌وات
• دمای عملیاتی (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد
• دمای نگهداری (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد
• ولتاژ تحمل ESD (HBM):4000 ولت
• جریان معکوس زنر (I_z):100 میلی‌آمپر (توجه: این نشان‌دهنده دیود زنر حفاظتی مجتمع است)
• دمای لحیم‌کاری (T_sol):260 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه

3. مشخصات الکترو-نوری (T_a=25°C)

پارامترهای عملکرد معمول تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازه‌گیری شده‌اند.

• ولتاژ مستقیم (V_F):2.8 ولت (حداقل)، 3.2 ولت (معمولی)، 3.6 ولت (حداکثر) در I_F=20mA
• جریان معکوس (I_R):50 میکروآمپر (حداکثر) در V_R=5V
• شدت نور (I_V):18000 میلی‌کاندلا (حداقل)، 36000 میلی‌کاندلا (حداکثر) در I_F=20mA. مقدار معمولی در محدوده دسته‌های تعریف شده قرار می‌گیرد.
• ولتاژ معکوس زنر (V_z):5.2 ولت (معمولی) در I_z=5mA، که دیود حفاظتی مجتمع را تأیید می‌کند.
• زاویه دید (2θ_1/2):15 درجه (معمولی) در I_F=20mA، که نشان‌دهنده پرتو نسبتاً باریک است.
• مختصات رنگی:x=0.29 (معمولی)، y=0.28 (معمولی) در I_F=20mA.

4. سیستم دسته‌بندی و طبقه‌بندی

برای اطمینان از یکنواختی، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های مختلف مرتب می‌شوند.

4.1 دسته‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20 میلی‌آمپر در سه دسته (X، Y، Z) دسته‌بندی می‌شوند.
دسته X: 18000 - 22500 میلی‌کاندلا
دسته Y: 22500 - 28500 میلی‌کاندلا
دسته Z: 28500 - 36000 میلی‌کاندلا
تلرانس کلی ±10% برای شدت نور اعمال می‌شود.

4.2 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم نیز برای کمک به طراحی مدار برای تنظیم جریان، دسته‌بندی می‌شود.
دسته 0: 2.8 - 3.0 ولت
دسته 1: 3.0 - 3.2 ولت
دسته 2: 3.2 - 3.4 ولت
دسته 3: 3.4 - 3.6 ولت
عدم قطعیت اندازه‌گیری برای V_F±0.1 ولت است.

4.3 دسته‌بندی رنگ (کروماتیسیتی)

رنگ در مناطق خاصی روی نمودار کروماتیسیتی CIE 1931 تعریف شده است. این سند هفت رتبه رنگ را مشخص می‌کند: A1، A0، B3، B4، B5، B6 و C0 که هر کدام دارای مرزهای مختصاتی تعریف شده (x، y) هستند. این رتبه‌ها با دمای رنگ مرتبط (CCT) متفاوت، از سفید گرم‌تر تا سردتر، مطابقت دارند. یک گروه‌بندی (گروه 1: A1+A0+B3+B4+B5+B6+C0) ارائه شده است که احتمالاً نمایانگر ترکیب استاندارد ارسالی است. عدم قطعیت اندازه‌گیری برای مختصات رنگ ±0.01 است.

5. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینشی از رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

5.1 شدت نسبی در مقابل طول موج

منحنی توزیع توان طیفی، یک قله آبی غالب از تراشه InGaN و یک قله زرد پهن‌تر از فسفر را نشان می‌دهد که برای تشکیل طیف نور سفید ترکیب می‌شوند.

5.2 الگوی جهت‌داری

نمودار قطبی، زاویه دید معمولی 15 درجه را نشان می‌دهد و نحوه کاهش شدت نور در زوایای خارج از محور مرکزی را به تصویر می‌کشد.

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

این منحنی رابطه نمایی را نشان می‌دهد که برای طراحی مدار محدودکننده جریان مناسب بسیار مهم است.

5.4 شدت نسبی در مقابل جریان مستقیم

وابستگی خروجی نور به جریان درایو را نشان می‌دهد که معمولاً در جریان‌های بالاتر به دلیل افت بازدهی، به صورت زیرخطی افزایش می‌یابد.

5.5 جابجایی کروماتیسیتی در مقابل جریان مستقیم

نشان می‌دهد که مختصات رنگ (x، y) چگونه ممکن است با تغییرات جریان درایو کمی جابجا شوند، که برای کاربردهای حساس به رنگ مهم است.

5.6 جریان مستقیم در مقابل دمای محیط

این منحنی کاهش رتبه نشان می‌دهد که حداکثر جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد تا از گرمای بیش از حد جلوگیری کرده و قابلیت اطمینان را تضمین کند.

6. اطلاعات مکانیکی و پکیج

6.1 ابعاد پکیج

ابعاد پکیج گرد T-1 3/4 در یک نقشه دقیق ارائه شده است. نکات کلیدی شامل موارد زیر است: تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد ±0.25 میلی‌متر مگر اینکه مشخص شده باشد؛ فاصله پایه‌ها در خروجی پکیج اندازه‌گیری می‌شود؛ و حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.5 میلی‌متر است.

6.2 شناسایی قطبیت

کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز، یک پایه کوتاه‌تر یا علامت‌گذاری دیگر مطابق نقشه ابعادی شناسایی می‌شود. قطبیت صحیح باید در هنگام نصب رعایت شود.

7. راهنمای مونتاژ، حمل و نقل و نگهداری

7.1 فرم‌دهی پایه‌ها

اگر نیاز به خم کردن پایه‌ها باشد، باید در نقطه‌ای حداقل 3 میلی‌متر از پایه حباب اپوکسی انجام شود، قبل از لحیم‌کاری انجام شود و با دقت انجام شود تا از اعمال تنش به پکیج جلوگیری شود. برش باید در دمای اتاق انجام شود. سوراخ‌های PCB باید کاملاً با پایه‌های LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

7.2 شرایط نگهداری

LEDها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شوند. عمر قفسه‌ای تحت این شرایط 3 ماه است. برای نگهداری طولانی‌تر (تا 1 سال)، از یک ظرف درب‌سته با اتمسفر نیتروژن و ماده رطوبت‌گیر استفاده کنید. از تغییرات سریع دما در محیط‌های مرطوب برای جلوگیری از تعریق اجتناب کنید.

7.3 توصیه‌های لحیم‌کاری

فاصله >3 میلی‌متر از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید. لحیم‌کاری فراتر از پایه میله اتصال توصیه می‌شود. برای لحیم‌کاری دستی، از دمای نوک هویه ≤300°C (حداکثر 30 وات) استفاده کنید. برای لحیم‌کاری موجی یا غوطه‌وری، پروفیل با اوج 260°C به مدت 5 ثانیه را دنبال کنید.

8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

8.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها در کیسه‌های ضد استاتیک (قادر به تحمل میدان‌های الکترواستاتیک 750 ولت) که داخل کارتن‌های داخلی قرار می‌گیرند، بسته‌بندی می‌شوند و سپس در کارتن‌های اصلی حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند. تعداد بسته‌بندی: 200-500 قطعه در هر کیسه، 5 کیسه در هر کارتن داخلی، 10 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی.

8.2 توضیح برچسب

برچسب‌ها شامل موارد زیر هستند: CPN (شماره محصول مشتری)، P/N (شماره محصول)، QTY (تعداد بسته‌بندی)، CAT (رتبه شدت نور)، HUE (طول موج غالب/رتبه رنگ)، REF (رتبه ولتاژ مستقیم) و LOT No. (شماره دسته).

8.3 تعیین محصول / شماره قطعه

شماره قطعه از فرمت زیر پیروی می‌کند: 334-15/FN C1-□ □ □ □. "FN" و مربع‌های بعدی احتمالاً گزینه‌های خاصی را برای دسته شدت نور، دسته ولتاژ مستقیم و رتبه رنگ نشان می‌دهند که امکان سفارش دقیق را فراهم می‌کند.

9. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

9.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED با شدت بالا برای موارد زیر ایده‌آل است:
- پنل‌های پیام و تابلوها:جایی که به کاراکترهای روشن و خوانا نیاز است.
- شاخص‌های نوری:برای چراغ‌های وضعیت یا هشدار که نیاز به دید بالا دارند.
- نور پس‌زمینه:برای پنل‌های کوچک، سوئیچ‌ها یا آیکون‌ها.
- چراغ‌های نشانگر:برای علامت‌گذاری زیبایی‌شناختی یا موقعیتی.

9.2 ملاحظات طراحی مدار

همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک درایور جریان ثابت استفاده کنید. هنگام محاسبه مقدار مقاومت، دسته ولتاژ مستقیم باید در نظر گرفته شود تا جریان و روشنایی یکنواخت تضمین شود. دیود زنر مجتمع حفاظت اولیه در برابر ولتاژ معکوس را فراهم می‌کند اما جایگزین تنظیم مناسب جریان مستقیم نمی‌شود. برای کاربردهایی که نیاز به رنگ پایدار دارند، جابجایی جزئی کروماتیسیتی با جریان و دما را در نظر بگیرید.

9.3 مدیریت حرارتی

در حالی که پکیج توانایی محدودی در اتلاف حرارت دارد، رعایت حداکثر توان تلف شده (110 میلی‌وات) و منحنی کاهش رتبه جریان با دما برای قابلیت اطمینان طولانی‌مدت ضروری است. از کارکرد در فضاهای بسته بدون تهویه خودداری کنید.

10. مقایسه فنی و زمینه بازار

متمایزکننده‌های اصلی این LED، شدت نور بسیار بالا در داخل پکیج جمع‌وجور T-1 3/4 و زاویه دید باریک 15 درجه آن است که خروجی نور را برای حداکثر روشنایی محوری متمرکز می‌کند. در مقایسه با LEDهای استاندارد T-1، خروجی به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد. در مقایسه با LEDهای SMD (دستگاه نصب سطحی)، پکیج سوراخ‌دار ممکن است برای نمونه‌سازی اولیه، مونتاژ دستی یا کاربردهایی که نیاز به نصب مکانیکی محکم دارند، ترجیح داده شود.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: جریان درایو معمولی برای این LED چیست؟
ج: شرایط آزمایش استاندارد و بسیاری از مشخصات در I_F=20mA ارائه شده است. می‌توان آن را تا 30 میلی‌آمپر به طور پیوسته راه‌اندازی کرد، اما خروجی نور و بازده باید از منحنی‌های عملکرد ارزیابی شود.

س: چگونه دسته‌های رنگ (A1، C0 و غیره) را تفسیر کنم؟
ج: این کدها مناطق خاصی روی نمودار کروماتیسیتی CIE را نشان می‌دهند که با سایه‌های مختلف سفید (از گرم‌تر تا سردتر) مطابقت دارند. به نمودار کروماتیسیتی و جدول مختصات در دیتاشیت مراجعه کنید. گروه 1 یک ترکیب رایج است.

س: آیا این LED نیاز به هیت‌سینک دارد؟
ج: برای کارکرد پیوسته در حداکثر مقادیر مجاز، به ویژه در دمای محیط بالا، نوعی از مدیریت حرارتی (مانند مساحت مسی PCB، جریان هوا) برای حفظ عملکرد و طول عمر توصیه می‌شود، اگرچه ممکن است یک هیت‌سینک اختصاصی برای همه کاربردها اجباری نباشد.

س: آیا می‌توانم از آن برای کاربردهای خودرویی استفاده کنم؟
ج: محدوده دمای عملیاتی (40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد) بسیاری از محیط‌های خودرویی را پوشش می‌دهد. با این حال، صلاحیت‌دهی خاص خودرویی (AEC-Q102) و آزمایش‌های خاص کاربرد (لرزش، رطوبت و غیره) در این دیتاشیت عمومی ذکر نشده و نیاز به تأیید دارد.

12. مثال کاربردی عملی

مورد طراحی: شاخص پنل با دید بالا
نیازمندی:طراحی یک شاخص وضعیت که در نور محیطی روشن قابل مشاهده باشد.
راه‌حل:از این LED با زاویه دید 15 درجه برای ایجاد یک نقطه روشن و متمرکز استفاده کنید. آن را با 20 میلی‌آمپر با استفاده از یک مدار جریان ثابت یا یک مقاومت سری که بر اساس ولتاژ تغذیه (مثلاً 12 ولت) و دسته ولتاژ مستقیم LED (مثلاً دسته 1: معمولاً 3.1 ولت) محاسبه شده است، راه‌اندازی کنید. R = (12V - 3.1V) / 0.020A = 445 Ω (از مقدار استاندارد 470 Ω استفاده کنید). LED را پشت یک دیافراگم کوچک یا لنز کولیماتور قرار دهید تا اثر پرتو باریک را افزایش دهید. اطمینان حاصل کنید که چیدمان PCB فاصله توصیه شده 3 میلی‌متر از حباب اپوکسی را برای لحیم‌کاری فراهم می‌کند.

13. روندهای فناوری

صنعت همچنان در فناوری LED سفید تبدیل‌شده با فسفر پیشرفت می‌کند و بر بازدهی بالاتر (لومن بر وات)، بهبود شاخص بازتاب رنگ (CRI) برای دقت رنگ بهتر و یکنواختی رنگ بیشتر (دسته‌بندی دقیق‌تر) تمرکز دارد. در حالی که پکیج‌های سوراخ‌دار مانند T-1 3/4 برای بازارهای خاص همچنان مرتبط هستند، روند کلی به سمت پکیج‌های SMD پرتوان و LEDهای پکیج در مقیاس تراشه (CSP) برای عملکرد حرارتی بهتر و کوچک‌سازی است. ادغام عناصر حفاظتی، مانند دیود زنر مشاهده شده در اینجا، یک روش رایج برای افزایش استحکام در کاربردهای نهایی است.