دیتاشیت LED سفید 334-15/T1C5-7 QSA - بسته‌بندی T-1 3/4 - حداکثر 3.6 ولت - 110 میلی‌وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک دیود نورافشان (LED) سفید با درخشندگی بالا را که برای کاربردهای نشانگر و نور پس‌زمینه طراحی شده است، به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه از یک تراشه نیمه‌هادی InGaN در ترکیب با یک بازتابنده پر از فسفر برای تولید نور سفید از تابش آبی استفاده می‌کند. LED در یک بسته‌بندی گرد محبوب T-1 3/4 قرار گرفته است که تعادلی بین اندازه و خروجی نور مناسب برای مونتاژهای الکترونیکی مختلف ارائه می‌دهد.

مزیت اصلی این محصول، شدت نور بالای آن است که مقادیر معمول آن در جریان راه‌اندازی استاندارد به سطوح قابل توجهی می‌رسد. این قطعه برای کاربردهایی که نیازمند نشانگرهای بصری روشن و واضح هستند طراحی شده است. دستگاه مطابق با مقررات زیست‌محیطی مربوطه است و دارای محافظت داخلی در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) می‌باشد که قابلیت اطمینان آن در جابجایی و عملیات را افزایش می‌دهد.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز

حداکثر مقادیر مطلق مجاز، محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. این مقادیر برای کارکرد مداوم نیستند.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F): 30 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور پیوسته به آند LED اعمال کرد.
• جریان مستقیم پیک (I_FP): 100 میلی‌آمپر. این جریان بالاتر فقط تحت شرایط پالسی مجاز است که در چرخه کاری 1/10 و فرکانس 1 کیلوهرتز مشخص شده است.
• ولتاژ معکوس (V_R): 5 ولت. اعمال ولتاژ بایاس معکوس بیش از این مقدار می‌تواند به پیوند نیمه‌هادی LED آسیب برساند.
• توان تلف شده (P_d): 110 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که بسته‌بندی می‌تواند به صورت گرما دفع کند و حاصل ضرب ولتاژ مستقیم و جریان در شرایط مشخص شده است.
• دمای کارکرد و ذخیره‌سازی: دستگاه برای کارکرد از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد و برای ذخیره‌سازی از 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده است.
• ولتاژ تحمل ESD (مدل بدن انسان): 4 کیلوولت. این نشان‌دهنده سطح محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک مطابق با مدل بدن انسان است.
• دمای لحیم‌کاری: پایه‌ها می‌توانند در طول فرآیندهای لحیم‌کاری دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد را حداکثر به مدت 5 ثانیه تحمل کنند.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) 20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شوند که به عنوان یک نقطه مرجع مشترک عمل می‌کند.

• ولتاژ مستقیم (V_F): از 2.8 ولت (حداقل) تا 3.6 ولت (حداکثر) متغیر است که یک مقدار معمول در این محدوده تلویحاً در نظر گرفته می‌شود. این افت ولتاژ در دو سر LED هنگام عبور جریان مشخص شده است.
• شدت نور (I_V): دارای حداقل مقدار 3600 میلی‌کاندلا و حداکثر تا 7150 میلی‌کاندلا می‌باشد. شدت واقعی تحویل داده شده تابع یک سیستم دسته‌بندی است که بعداً به تفصیل شرح داده می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2): زاویه دید کامل معمول، که در آن شدت نور نصف شدت محوری پیک است، 50 درجه می‌باشد. این زاویه، گسترش پرتو نور LED را تعریف می‌کند.
• مختصات رنگی: نقطه رنگ معمول در فضای رنگی CIE 1931 برابر است با x=0.30 و y=0.29. این مختصات، رنگ سفید درک شده از خروجی LED را تعریف می‌کند.
• ویژگی‌های زنر و معکوس: دستگاه ممکن است شامل یک دیود زنر محافظ با ولتاژ معکوس (V_z) 5.2 ولت در جریان 5 میلی‌آمپر باشد. جریان نشتی معکوس (I_R) در ولتاژ 5 ولت حداکثر 50 میکروآمپر است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

برای مدیریت تغییرات تولید، LEDها بر اساس عملکرد در دسته‌های مختلفی دسته‌بندی می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که حداقل نیازهای خاص کاربردشان را برآورده می‌کنند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس حداقل و حداکثر شدت نور اندازه‌گیری شده در I_F=20mA در سه دسته اصلی طبقه‌بندی می‌شوند. تلرانس شدت نور درون یک دسته ±10% است.

• دسته Q: 3600 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 4500 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• دسته R: 4500 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 5650 میلی‌کاندلا (حداکثر)
• دسته S: 5650 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 7150 میلی‌کاندلا (حداکثر)

3.2 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

LEDها همچنین بر اساس افت ولتاژ مستقیم در I_F=20mA دسته‌بندی می‌شوند که عدم قطعیت اندازه‌گیری آن ±0.1V است. این امر به طراحی مدارهای درایو جریان یکنواخت کمک می‌کند، به ویژه زمانی که چندین LED به صورت سری به هم متصل شده‌اند.

• دسته 0: 2.8 ولت تا 3.0 ولت
• دسته 1: 3.0 ولت تا 3.2 ولت
• دسته 2: 3.2 ولت تا 3.4 ولت
• دسته 3: 3.4 ولت تا 3.6 ولت

3.3 دسته‌بندی رنگ

خروجی رنگ سفید در محدوده‌های خاصی در نمودار رنگ‌سنجی CIE کنترل می‌شود. این محصول LEDهای دسته‌های رنگ B5 و B6 را ترکیب می‌کند تا گروه 7 را تشکیل دهد. دیتاشیت محدوده مختصات گوشه‌ای این دسته‌ها را ارائه می‌دهد (به عنوان مثال برای B5: x بین 0.287-0.311، y بین 0.276-0.315) و اطمینان حاصل می‌کند که نقطه سفید درون یک ناحیه تعریف شده قرار می‌گیرد. عدم قطعیت اندازه‌گیری برای مختصات رنگ ±0.01 است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین نمودار مشخصه است که رفتار دستگاه را تحت شرایط مختلف نشان می‌دهد. این نمودارها برای درک عملکرد فراتر از مشخصات تک نقطه‌ای ضروری هستند.

• شدت نسبی در برابر طول موج: این منحنی توزیع طیفی، طول موج پیک و طیف گسترده شده ناشی از تبدیل فسفر را نشان می‌دهد که برای LEDهای سفید معمول است.
• الگوی جهت‌داری: یک نمودار قطبی که توزیع زاویه‌ای شدت نور را نشان می‌دهد و با زاویه دید معمول 50 درجه مرتبط است.
• جریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی I-V): این نمودار رابطه غیرخطی بین جریان و ولتاژ را نشان می‌دهد. شیب منحنی فراتر از ولتاژ روشن شدن، اهمیت درایو کنترل جریان برای خروجی نور پایدار را برجسته می‌کند.
• شدت نسبی در برابر جریان مستقیم: نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان درایو افزایش می‌یابد که معمولاً در جریان‌های بالاتر به دلیل افت بازده و اثرات حرارتی به صورت زیرخطی است.
• مختصات رنگ‌سنجی در برابر جریان مستقیم: نشان می‌دهد که نقطه سفید (مختصات رنگ) ممکن است با تغییرات جریان درایو کمی جابجا شود که برای کاربردهای حساس به رنگ بسیار مهم است.
• : کاهش حداکثر جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای محیط را نشان می‌دهد که ملاحظه‌ای کلیدی برای مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان است.5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

LED از یک بسته‌بندی گرد استاندارد T-1 3/4 (تقریباً 5 میلی‌متر) با لنز رزینی شفاف استفاده می‌کند. نکات کلیدی ابعادی شامل موارد زیر است: تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس عمومی ±0.25 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد؛ فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای اندازه‌گیری می‌شود که پایه از بدنه بسته‌بندی خارج می‌شود؛ و حداکثر بیرون‌زدگی رزین زیر فلنج 1.5 میلی‌متر است. نقشه مکانیکی دقیق، مقادیر دقیق قطر کلی، ارتفاع، قطر پایه و فاصله را ارائه می‌دهد.

5.2 شناسایی قطبیت و نصب

بسته‌بندی دارای یک فلنج با یک طرف صاف است که معمولاً نشان‌دهنده پایه کاتد (منفی) است. شناسایی صحیح برای اتصال درست مدار بسیار مهم است. پایه‌ها برای نصب از طریق سوراخ روی بردهای مدار چاپی (PCB) طراحی شده‌اند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

جابجایی صحیح برای جلوگیری از آسیب در طول مونتاژ بسیار مهم است.

6.1 شکل‌دهی پایه‌ها

خم کردن باید حداقل در فاصله 3 میلی‌متری از پایه حباب اپوکسی انجام شود تا از اعمال تنش بر روی درز جلوگیری شود.

• شکل‌دهی همیشه باید
• قبل ازلحیم‌کاری انجام شود. تنش بیش از حد در حین شکل‌دهی می‌تواند اپوکسی را ترک دهد یا اتصالات داخلی را آسیب برساند. soldering.
• برش پایه‌ها باید در دمای اتاق انجام شود.
• سوراخ‌های PCB باید دقیقاً با پایه‌های LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود.
• 6.2 شرایط لحیم‌کاری

پارامترهای توصیه شده برای به حداقل رساندن شوک حرارتی ارائه شده است:

لحیم‌کاری دستی

• : حداکثر دمای نوک هویه 300 درجه سانتی‌گراد (برای هویه حداکثر 30 وات)، حداکثر زمان لحیم‌کاری 3 ثانیه برای هر پایه، حفظ حداقل فاصله 3 میلی‌متری از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی.لحیم‌کاری موجی/غوطه‌وری
• : پیش‌گرم کردن تا حداکثر 100 درجه سانتی‌گراد به مدت حداکثر 60 ثانیه. دمای حمام لحیم نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و قطعه حداکثر به مدت 5 ثانیه غوطه‌ور شود. قانون فاصله 3 میلی‌متری نیز اعمال می‌شود.6.3 شرایط نگهداری

برای جلوگیری از جذب رطوبت که می‌تواند در حین لحیم‌کاری باعث \"ترکیدن\" شود، LEDها باید در دمای 30 درجه سانتی‌گراد یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 70% یا کمتر نگهداری شوند. عمر نگهداری توصیه شده از زمان حمل 3 ماه است. برای نگهداری طولانی‌تر (تا یک سال)، قطعات باید در یک کیسه مهر و موم شده ضد رطوبت همراه با ماده خشک‌کن، ترجیحاً در جو نیتروژن نگهداری شوند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی

LEDها به گونه‌ای بسته‌بندی می‌شوند که از آسیب الکترواستاتیک و فیزیکی جلوگیری شود. ابتدا در کیسه‌های ضد استاتیک قرار می‌گیرند. تعداد 200 تا 500 قطعه در هر کیسه بسته‌بندی می‌شود. سپس پنج کیسه در یک کارتن داخلی قرار می‌گیرد. در نهایت، ده کارتن داخلی در یک کارتن بیرونی اصلی برای حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند.

7.2 توضیح برچسب

برچسب‌های بسته‌بندی شامل چندین کد است: CPN (شماره قطعه مشتری)، P/N (شماره قطعه سازنده)، QTY (تعداد)، CAT (کد ترکیبی برای دسته‌های شدت نور و ولتاژ مستقیم)، HUE (کد رتبه رنگ)، REF (مرجع) و LOT No. (شماره دسته تولید قابل ردیابی).

7.3 تعیین شماره مدل

شماره قطعه 334-15/T1C5-7 QSA از یک ساختار خاص پیروی می‌کند. کدهای پسوند (که در دیتاشیت با مربع نشان داده شده‌اند) امکان انتخاب دسته شدت نور خاص، دسته ولتاژ مستقیم و سایر ویژگی‌های اختیاری را مطابق راهنمای انتخاب سازنده فراهم می‌کنند.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

همانطور که در دیتاشیت ذکر شده است، این LED سفید با شدت نور بالا برای موارد زیر مناسب است:

پنل‌های پیام و تابلوها

• : جایی که پیکسل‌ها یا نشانگرهای منفرد روشن مورد نیاز است.نشانگرهای نوری
• : چراغ‌های وضعیت روی تجهیزات صنعتی، الکترونیک مصرفی یا پنل‌های کنترل.نور پس‌زمینه
• : برای نمایشگرهای LCD کوچک، پنل‌های کلید ممبران یا نورپردازی تزئینی که در آن روشنایی یکنواخت مورد نیاز است و اغلب به صورت آرایه استفاده می‌شود.چراغ‌های نشانه
• : برای تجهیزات، وسایل نقلیه یا کاربردهای ایمنی که نیازمند دید بالا هستند.8.2 ملاحظات طراحی

درایو جریان

• : همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک مدار درایو جریان ثابت استفاده کنید. راه‌اندازی مستقیم LED از یک منبع ولتاژ به دلیل رابطه نمایی I-V احتمالاً آن را از بین خواهد برد.مدیریت حرارتی
• : اگرچه توان نسبتاً پایین است، اما اطمینان از تهویه یا هیت‌سینک کافی برای حفظ خروجی نوری بلندمدت و قابلیت اطمینان مهم است، به ویژه در دماهای محیطی یا جریان‌های درایو بالاتر.طراحی نوری
• : زاویه دید 50 درجه یک پرتو گسترده ارائه می‌دهد. برای نور متمرکزتر، ممکن است به اپتیک ثانویه مانند لنزها یا لوله‌های نوری نیاز باشد.انتخاب دسته‌بندی
• : برای کاربردهایی که نیازمند یکنواختی روشنایی یا رنگ در بین چندین LED هستند، مشخص کردن یک دسته شدت نور محدود (مثلاً فقط دسته S) و یک گروه ولتاژ/رنگ خاص توصیه می‌شود.9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LEDهای سفید 5 میلی‌متری عمومی، این محصول شدت نور به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد که آن را برای کاربردهایی که درخشندگی برتر از اهمیت بالایی برخوردار است مناسب می‌سازد. گنجاندن یک سیستم دسته‌بندی تعریف شده برای هر دو پارامتر شدت نور و ولتاژ مستقیم، در مقایسه با گزینه‌های بدون دسته‌بندی یا با دسته‌بندی شل، پیش‌بینی‌پذیری و یکنواختی بیشتری در خطوط تولید فراهم می‌کند. محافظت داخلی ESD (4kV HBM) استحکام دستگاه را در محیط‌های مونتاژ افزایش می‌دهد. ترکیب خاص دسته‌های رنگ (B5+B6) یک نقطه سفید خاص را هدف قرار می‌دهد که ممکن است با نقاط سفید سردتر یا گرمتر ارائه شده توسط سایر محصولات متفاوت باشد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 تفاوت بین جریان مستقیم پیوسته و پیک چیست؟

جریان مستقیم پیوسته (30 میلی‌آمپر) حداکثر جریان DC برای کارکرد ایمن و بلندمدت است. جریان مستقیم پیک (100 میلی‌آمپر) یک رتبه پالسی با مدت کوتاه است که می‌توان برای دوره‌های کوتاه (مثلاً در نمایشگرهای مالتی‌پلکس) استفاده کرد اما حتی به طور لحظه‌ای نیز در کارکرد DC نباید از آن تجاوز کرد، زیرا باعث گرمای بیش از حد و تخریب سریع می‌شود.

10.2 چگونه مقاومت محدودکننده جریان مناسب را انتخاب کنم؟

از قانون اهم استفاده کنید: R = (V

منبع_{- V}) / I_F. از حداکثر V_Fاز دیتاشیت (3.6V) برای یک طراحی محافظه‌کارانه استفاده کنید که اطمینان حاصل کند جریان حتی با تغییرات قطعه به قطعه هرگز از 20mA تجاوز نمی‌کند. به عنوان مثال، با منبع 5V: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد (68 یا 75 اهم) انتخاب می‌شود و باید توان نامی آن بررسی شود (P = I_FR).²10.3 آیا می‌توانم از این LED در فضای باز استفاده کنم؟

محدوده دمای کارکرد (40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد) امکان استفاده در بسیاری از محیط‌های بیرونی را فراهم می‌کند. با این حال، بسته‌بندی به طور خاص برای ضد آب بودن یا مقاومت در برابر تخریب UV درجه‌بندی نشده است. برای قرارگیری مستقیم در فضای باز، محافظت محیطی اضافی (پوشش محافظ، محفظه‌های مهر و موم شده) برای محافظت در برابر رطوبت و نور خورشید ضروری خواهد بود.

11. مثال موردی کاربردی

طراحی یک پنل نشانگر وضعیت چند LED:

یک پنل کنترل نیازمند 20 LED سفید روشن برای نشان دادن وضعیت عملیاتی عملکردهای مختلف ماشین است. یکنواختی روشنایی برای زیبایی‌شناسی و وضوح مهم است.طراحی مدار

1. : طراح تصمیم می‌گیرد تمام LEDها را به صورت موازی از یک ریل 12 ولت راه‌اندازی کند. هر شاخه LED مقاومت محدودکننده جریان مخصوص به خود را دارد. با استفاده از حداکثر Vبرابر 3.6V و I_Fهدف 20mA، مقدار مقاومت (12V - 3.6V)/0.02A = 420 اهم است. یک مقاومت 430 اهمی، 1/4 وات برای هر شاخه انتخاب می‌شود._Fانتخاب دسته‌بندی
2. : برای اطمینان از یکنواختی، طراح LEDهای دسته S (بالاترین شدت نور) را مشخص می‌کند و درخواست می‌کند که از همان دسته تولید و گروه رنگ (گروه 7) باشند تا تغییرات رنگ و روشنایی به حداقل برسد.چیدمان PCB
3. : سوراخ‌ها مطابق با فاصله پایه‌های نقشه بسته‌بندی سوراخ می‌شوند. یک منطقه ممنوعه با شعاع حداقل 3 میلی‌متر در اطراف بدنه LED حفظ می‌شود تا از جذب لحیم در طول لحیم‌کاری موجی جلوگیری شود.مونتاژ
4. :** مونتاژکننده دستورالعمل‌های لحیم‌کاری دستی را دنبال می‌کند، از یک هویه کنترل دمای تنظیم شده روی 300 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌کند و هر اتصال را در کمتر از 3 ثانیه کامل می‌کند.12. معرفی اصل کارکرد

این یک LED سفید تبدیل شده با فسفر است. هسته آن یک تراشه نیمه‌هادی ساخته شده از نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها درون ناحیه فعال تراشه بازترکیب شده و فوتون ساطع می‌کنند. ماده InGaN به گونه‌ای طراحی شده است که نور را در ناحیه آبی طیف (معمولاً حدود 450-455 نانومتر) ساطع کند. این نور آبی مستقیماً ساطع نمی‌شود. در عوض، به یک لایه از ماده فسفر (مانند گارنت آلومینیوم ایتریم دوپ شده با سریم، YAG:Ce) که در داخل فنجان بازتابنده اطراف تراشه رسوب داده شده است، برخورد می‌کند. فسفر بخشی از فوتون‌های آبی را جذب کرده و نور را در یک طیف گسترده‌تر، عمدتاً در محدوده زرد، مجدداً ساطع می‌کند. مخلوط نور آبی باقی‌مانده جذب نشده و نور زرد تولید شده توسط فسفر، توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. سایه دقیق (سفید سرد، سفید خنثی، سفید گرم) توسط ترکیب و ضخامت لایه فسفر تعیین می‌شود.

13. روندهای فناوری

فناوری پشت این نوع LED همچنان در حال تکامل است. روندهای کلی صنعت شامل موارد زیر است:

افزایش بازده (لومن بر وات)

• : بهبودهای مداوم در اپیتاکسی تراشه، استخراج نور و بازده فسفر منجر به خروجی نوری بالاتر برای همان ورودی الکتریکی می‌شود و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.بهبود بازآفرینی رنگ
• : در حالی که این دیتاشیت یک نقطه سفید واحد را مشخص می‌کند، محصولات جدیدتر اغلب از مخلوط‌های چند فسفری (مانند افزودن فسفر قرمز) برای دستیابی به مقادیر بالاتر شاخص بازآفرینی رنگ (CRI) استفاده می‌کنند که باعث می‌شود رنگ‌ها تحت نور طبیعی‌تر به نظر برسند.مینیاتوری‌سازی
• :** در حالی که بسته‌بندی T-1 3/4 همچنان محبوب است، روند گسترده‌ای به سمت بسته‌بندی‌های دستگاه نصب سطحی (SMD) کوچکتر (مانند 3535، 3030، 2835) برای کاربردهای با چگالی بالاتر وجود دارد، اگرچه اغلب در مقایسه با انواع بزرگتر از طریق سوراخ، با مصالحه در کل خروجی نور هر بسته همراه است.قابلیت اطمینان و عمر بالاتر
• : پیشرفت‌ها در مواد بسته‌بندی، اتصال دی و اتصال سیم‌بندی همچنان عمر نامی (L70/B50) LEDها را بیشتر می‌کنند و آنها را برای کاربردهای سخت‌تر مناسب می‌سازند.: Advancements in packaging materials, die attach, and wire bonding continue to push the rated lifetimes (L70/B50) of LEDs further, making them suitable for more demanding applications.