دیتاشیت لامپ LED سفید 334-15/F1C2-7VXA - بسته‌بندی T-1 3/4 - 20mA - 3.2V معمولی - 110mW - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک لامپ LED سفید با درخشندگی بالا را به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه در یک بسته‌بندی گرد محبوب T-1 3/4 قرار گرفته است که آن را برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای نشانگر و روشنایی مناسب می‌سازد. مزیت اصلی آن در ترکیب یک فرم‌فاکتور فشرده و استاندارد صنعتی با خروجی نوری بالا نهفته است.

بازارهای هدف اصلی شامل کاربردهایی است که به نشانگرهای بصری واضح و روشن نیاز دارند، مانند پنل‌های پیام، نشانگرهای وضعیت، نور پس‌زمینه نمایشگرهای کوچک و چراغ‌های نشانه. این محصول برای برآوردن نیازهای عمومی قابلیت اطمینان و عملکرد در الکترونیک مصرفی و صنعتی طراحی شده است.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این قطعه برای کار در محدوده‌های سختگیرانه الکتریکی و حرارتی طراحی شده است تا قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین کند. جریان مستقیم پیوسته (I_F) در 30 میلی‌آمپر درجه‌بندی شده است و جریان مستقیم پیک (I_FP) 100 میلی‌آمپر در شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10 در 1 کیلوهرتز) مجاز است. حداکثر ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت است. تلفات توان کل (P_d) نباید از 110 میلی‌وات تجاوز کند. محدوده دمای کاری از 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس است و دمای نگهداری می‌تواند از 40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس باشد. این قطعه می‌تواند در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) تا 4 کیلوولت (مدل بدن انسان) مقاومت کند. حداکثر دمای لحیم‌کاری 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه است.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

پارامترهای کلیدی عملکرد در شرایط آزمایش استاندارد جریان مستقیم 20 میلی‌آمپر و دمای محیط (T_a) 25 درجه سلسیوس اندازه‌گیری می‌شوند. ولتاژ مستقیم (V_F) به طور معمول بین 2.8 ولت تا 3.6 ولت قرار دارد. شدت نور (I_V) دارای یک مقدار معمولی است، با یک محدوده درجه‌بندی گسترده از 11,250 میلی‌کندلا تا 22,500 میلی‌کندلا. زاویه دید (2θ_1/2) تقریباً 20 درجه است که یک پرتو نسبتاً متمرکز ارائه می‌دهد. مختصات رنگی معمولی مطابق با فضای رنگ CIE 1931، x=0.30 و y=0.29 است که نشان‌دهنده نقطه سفید است. جریان معکوس (I_R) در بایاس معکوس 5 ولت به حداکثر 50 میکروآمپر محدود شده است.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

3.1 درجه‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20 میلی‌آمپر در درجه‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند. این امر ثبات در روشنایی را برای کاربردهای تولیدی تضمین می‌کند. کدهای درجه V (11,250-14,250 میلی‌کندلا)، W (14,250-18,000 میلی‌کندلا) و X (18,000-22,500 میلی‌کندلا) هستند. یک تلرانس کلی ±10% برای شدت نور اعمال می‌شود.

3.2 درجه‌بندی ولتاژ مستقیم

برای کمک به طراحی مدار برای افت ولتاژ و تنظیم جریان، LEDها همچنین بر اساس ولتاژ مستقیم درجه‌بندی می‌شوند. درجه‌ها عبارتند از: 0 (2.8-3.0V)، 1 (3.0-3.2V)، 2 (3.2-3.4V) و 3 (3.4-3.6V). عدم قطعیت اندازه‌گیری برای این پارامتر ±0.1V است.

3.3 درجه‌بندی رنگ

نقطه سفید رنگ در مناطق خاصی روی نمودار رنگ‌سنجی CIE کنترل می‌شود. این محصول از ترکیبی از گروه‌های رنگ، به طور خاص B5 و B6 استفاده می‌کند. مختصات این گروه‌ها یک ناحیه چهارضلعی روی نمودار CIE تعریف می‌کنند و اطمینان می‌دهند که خروجی نور سفید در محدوده قابل قبول دمای رنگ مرتبط (CCT) قرار می‌گیرد که به صورت بصری در نمودار ارائه شده بین 5600K تا 9000K نشان داده شده است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه است که برای مهندسان طراح حیاتی هستند. منحنیشدت نسبی در برابر طول موجتوزیع توان طیفی نور سفید را نشان می‌دهد که یک طیف گسترده ناشی از یک تراشه آبی InGaN است که یک فسفر را برانگیخته می‌کند. الگویجهت‌داریتوزیع فضایی نور را نشان می‌دهد و زاویه دید 20 درجه را تأیید می‌کند. منحنیجریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)برای تعیین نقطه کاری و طراحی مدار محدودکننده جریان ضروری است. منحنیشدت نسبی در برابر جریان مستقیمنشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو مقیاس می‌یابد که برای ملاحظات کاهش نور یا درایو بیش از حد مهم است. نمودارمختصات رنگ‌سنجی در برابر جریان مستقیمنشان می‌دهد که نقطه سفید چگونه ممکن است با جریان‌های درایو مختلف جابجا شود. در نهایت، منحنیجریان مستقیم در برابر دمای محیطبرای درک نیازهای کاهش درجه و نیازهای مدیریت حرارتی در کاربرد حیاتی است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

LED از یک بسته‌بندی گرد استاندارد T-1 3/4 (5mm) با دو پایه محوری استفاده می‌کند. یک نقشه ابعادی دقیق ارائه شده است. ابعاد کلیدی شامل قطر پایه، قطر حباب و طول کلی است. فاصله پایه‌ها در جایی که پایه‌ها از بدنه بسته خارج می‌شوند اندازه‌گیری می‌شود. یادداشت‌ها مشخص می‌کنند که تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد ±0.25mm هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.5mm است. تراز مناسب سوراخ‌های PCB با پایه‌های LED برای جلوگیری از تنش مکانیکی در حین نصب تأکید شده است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

برای حفظ یکپارچگی قطعه، نیاز به دست‌کاری مناسب است. برایفرم‌دهی پایه، خمش باید حداقل در فاصله 3mm از پایه حباب اپوکسی انجام شود و باید قبل از لحیم‌کاری انجام شود. باید از اعمال تنش روی بسته جلوگیری کرد. برش پایه‌ها باید در دمای اتاق انجام شود. براینگهداری، LEDها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شوند. عمر مفید از زمان حمل 3 ماه است؛ برای نگهداری طولانی‌تر، محیط پر از نیتروژن و کنترل‌شده رطوبت توصیه می‌شود. باید از تغییرات سریع دما در شرایط مرطوب اجتناب کرد. برایلحیم‌کاری، اتصال باید حداقل 3mm از حباب اپوکسی فاصله داشته باشد. شرایط توصیه شده عبارتند از: برای لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه ≤300°C (حداکثر 30W) به مدت ≤3 ثانیه؛ برای لحیم‌کاری موجی یا غوطه‌وری، پیش‌گرم ≤100°C به مدت ≤60 ثانیه و حمام لحیم در ≤260°C به مدت ≤5 ثانیه.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

LEDها در مواد مقاوم در برابر رطوبت و ضد استاتیک بسته‌بندی می‌شوند. آن‌ها در کیسه‌های ضد الکترواستاتیک عرضه می‌شوند، در کارتن‌های داخلی قرار می‌گیرند و سپس در کارتن‌های خارجی بسته‌بندی می‌شوند. تعداد بسته‌بندی انعطاف‌پذیر است: حداقل 200 تا حداکثر 500 قطعه در هر کیسه، با 5 کیسه در هر کارتن داخلی و 10 کارتن داخلی در هر کارتن اصلی (خارجی). برچسب روی بسته‌بندی شامل فیلدهایی برای شماره تولید مشتری (CPN)، شماره قطعه (P/N)، تعداد (QTY)، رتبه شدت نور و ولتاژ (CAT)، رتبه رنگ (HUE)، مرجع (REF)، شماره دسته (LOT No.) و محل تولید است.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

این LED با شدت بالا برای کاربردهایی که به یک نور نقطه‌ای روشن نیاز دارند ایده‌آل است. کاربردهای اصلی عبارتند از:پنل‌های پیام و تابلوها: جایی که پیکسل‌های فردی باید به وضوح قابل مشاهده باشند.نشانگرهای وضعیت نوری: در تجهیزاتی که به سیگنال روشن "روشن بودن" یا "فعال بودن سیستم" نیاز است، حتی در محیط‌های با نور خوب.نور پس‌زمینه: برای نمایشگرهای LCD کوچک، صفحه‌کلیدها یا افسانه‌های پنل.چراغ‌های نشانه و موقعیت: در الکترونیک مصرفی، فضای داخلی خودرو یا کنترل‌های صنعتی.

8.2 ملاحظات طراحی

هنگام طراحی با این LED، مهندسان باید موارد زیر را در نظر بگیرند:محدود کردن جریان: همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت استفاده کنید تا جریان مستقیم در 30 میلی‌آمپر پیوسته یا کمتر حفظ شود. باید به منحنی I-V برای V_F bin. مدیریت حرارتی: اگرچه تلفات توان کم است، اما اطمینان از کارکرد قطعه در محدوده دمای درجه‌بندی شده آن برای طول عمر حیاتی است، به ویژه در فضاهای بسته یا دمای محیطی بالا. به منحنی کاهش درجه مراجعه کنید.زاویه دید: پرتو 20 درجه نسبتاً باریک است. برای روشنایی گسترده‌تر، ممکن است نیاز به پخش‌کننده‌ها یا لنزها باشد.محافظت در برابر ESD: اگرچه برای 4kV HBM درجه‌بندی شده است، اما رعایت احتیاط‌های استاندارد ESD در حین دست‌کاری و مونتاژ توصیه می‌شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای سفید 5mm عمومی، این محصول عمدتاً از طریقدرجه‌بندی شدت نور بالاخود متمایز می‌شود و حداقل خروجی‌های تضمین شده تا 22,500 میلی‌کندلا را ارائه می‌دهد که به طور قابل توجهی روشن‌تر از محصولات استاندارد است. ارائهدرجه‌بندی ولتاژ مستقیم و رنگمفصل امکان کنترل طراحی دقیق‌تری را در کاربردهایی که ثبات رنگ یا افت ولتاژ دقیق حیاتی است، مانند آرایه‌های چند LED یا دستگاه‌های با باتری، فراهم می‌کند. گنجاندن یکدیود زنر(با V_Zو I_Zمشخص) برای محافظت در برابر ولتاژ معکوس، ویژگی‌ای است که در تمام LEDهای پایه یافت نمی‌شود و لایه‌ای از استحکام را در طراحی‌های مداری مستعد نوسانات ولتاژ اضافه می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

س: برای منبع تغذیه 12 ولت باید از چه مقدار مقاومت استفاده کنم؟

پ: با استفاده از قانون اهم (R = (V_منبع- V_F) / I_F) و با فرض V_Fمعمولی 3.2V و I_Fمورد نظر 20mA: R = (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 Ω. از مقدار استاندارد بعدی (مثلاً 470 Ω) استفاده کنید و جریان واقعی و درجه توان مقاومت را بررسی کنید.

س: آیا می‌توانم این LED را به طور پیوسته در 30mA راه‌اندازی کنم؟

پ: بله، 30mA جریان مستقیم پیوسته درجه‌بندی شده است. با این حال، کار در حداکثر درجه‌بندی ممکن است طول عمر را کاهش دهد و دمای اتصال را افزایش دهد. برای طول عمر بهینه، اگر شدت نور کافی است، راه‌اندازی در 20mA یا کمتر توصیه می‌شود.

س: دما چگونه بر عملکرد تأثیر می‌گذارد؟

پ: همانطور که در منحنی جریان مستقیم در برابر دمای محیط نشان داده شده است، جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای محیط بالاتر از 25°C کاهش می‌یابد تا دمای اتصال در محدوده ایمن نگه داشته شود. خروجی نوری نیز معمولاً با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد.

س: هدف از درجه‌های رنگ B5 و B6 چیست؟

پ: این درجه‌ها یک منطقه خاص روی نمودار رنگ CIE را تعریف می‌کنند. ترکیب LEDها از این درجه‌ها امکان ظاهر رنگ سفید یکنواخت در یک مجموعه را فراهم می‌کند، حتی اگر واحدهای فردی تغییرات جزئی داشته باشند. این امر اطمینان می‌دهد که نقطه سفید در محدوده قابل قبول بصری باقی می‌ماند که معمولاً به صورت سفید سرد ظاهر می‌شود.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک نشانگر وضعیت با قابلیت دید بالا برای تجهیزات فضای باز

یک مهندس به یک LED وضعیت نیاز دارد که در نور مستقیم خورشید قابل مشاهده باشد. انتخاب یک LED از درجه درخشندگی بالاترین (X: 18,000-22,500 میلی‌کندلا) حیاتی است. برای اطمینان از قابلیت اطمینان در یک محیط فضای باز با دمای شدید، تحلیل حرارتی با استفاده از منحنی کاهش درجه انجام می‌شود. LED با استفاده از یک مدار جریان ثابت در 20mA راه‌اندازی می‌شود تا روشنایی صرف نظر از نوسانات کوچک ولتاژ باتری حفظ شود. زاویه دید باریک 20 درجه در اینجا یک مزیت است و نور را به سمت خط دید مورد انتظار کاربر متمرکز می‌کند. ممکن است یک پوشش هم‌شکل روی PCB اعمال شود، اما باید مراقب بود که لنز LED آلوده نشود و پوشش با رزین اپوکسی سازگار باشد.

12. مقدمه‌ای بر اصل عملکرد

این یک LED سفید تبدیل‌شده با فسفر است. عنصر نورافشان اصلی یک تراشه نیمه‌هادی ساخته شده از نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است. هنگامی که جریان مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در داخل تراشه بازترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی عمدتاً در ناحیه آبی طیف ساطع می‌کنند. این نور آبی مستقیماً ساطع نمی‌شود. در عوض، به لایه‌ای از ماده فسفر (معمولاً گارنت آلومینیوم ایتریم دوپ شده با سریم، یا YAG:Ce) که در داخل فنجان بازتابنده بسته LED رسوب داده شده است، برخورد می‌کند. فسفر بخشی از نور آبی را جذب می‌کند و آن را به عنوان یک طیف گسترده از نور زرد دوباره ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تولید شده برای تولید ادراک نور سفید برای چشم انسان مخلوط می‌شود. سایه دقیق یا دمای رنگ مرتبط (CCT) نور سفید توسط ترکیب و ضخامت لایه فسفر تعیین می‌شود.

13. روندها و زمینه فناوری

بسته‌بندی گرد LED نوع T-1 3/4 (5mm) یک فناوری بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده است. مزایای کلیدی آن هزینه کم، سهولت در دست‌کاری برای مونتاژ سوراخ‌دار و قابلیت اطمینان بالا است. روند در صنعت گسترده‌تر LED به سمت بسته‌بندی‌های دستگاه نصب‌شده روی سطح (SMD) (مانند 2835، 5050 و غیره) برای چگالی بالاتر، مدیریت حرارتی بهتر و مونتاژ خودکار است. با این حال، بسته‌بندی سوراخ‌دار همچنان برای کاربردهایی که به درخشندگی نقطه‌ای بالا، استحکام در محیط‌های با لرزش بالا، مونتاژ دستی یا تعمیر و در زمینه‌های آموزشی یا آماتوری نیاز دارند، مرتبط باقی می‌ماند. فناوری توصیف شده در اینجا بهینه‌سازی یک نوع بسته‌بندی کلاسیک را نشان می‌دهد که بر ارائه شدت نور بالا و پارامترهای عملکردی به‌خوبی تعریف شده برای برآوردن نیازهای هر دو کاربرد قدیمی و مدرن خاص که فرم‌فاکتور و ویژگی‌های عملکردی آن ایده‌آل هستند، متمرکز است.