دیتاشیت فنی LTW-206DCG-TM - LED سفید PLCC - ابعاد بسته‌بندی - ولتاژ مستقیم 2.7-3.4 ولت - شار نوری 7.5-9.5 لومن

1. مرور کلی محصول

سری LTW نمایانگر یک منبع نور فشرده و بهینه از نظر انرژی است که برای کاربردهای مدرن نورپردازی حالت جامد طراحی شده است. این محصول، عمر عملیاتی طولانی و قابلیت اطمینان ذاتی دیودهای نورافشان (LED) را با سطح بالایی از روشنایی ترکیب می‌کند و به طراحان یک قطعه همه‌کاره برای جایگزینی فناوری‌های روشنایی متعارف ارائه می‌دهد. فرم فاکتور فوق‌العاده فشرده آن، آزادی طراحی قابل توجهی در طیف گسترده‌ای از کاربردها فراهم می‌کند.

1.1 ویژگی‌های کلیدی

• منبع نور LED پرتوان
• خروجی نور آنی (زمان پاسخ کمتر از ۱۰۰ نانوثانیه)
• کارکرد با جریان مستقیم (DC) ولتاژ پایین
• بسته‌بندی با مقاومت حرارتی پایین
• ساختار مطابق با استاندارد RoHS
• سازگار با فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای سناریوهای نورپردازی متعددی مناسب است، از جمله اما نه محدود به: چراغ‌های مطالعه برای فضای داخلی خودرو، اتوبوس و هواپیما؛ نورپردازی قابل حمل مانند چراغ قوه و چراغ دوچرخه؛ چراغ‌های داون‌لایت و نورپردازی جهت‌یابی؛ نورپردازی تزئینی و سرگرمی؛ نورپردازی امنیتی، باغی و پایه‌های نوری؛ نورپردازی کاو، زیرقفسه‌ای و کاری؛ سیگنالینگ ترافیک، فانوس‌های دریایی و چراغ‌های گذرگاه ریلی؛ انواع نورپردازی معماری تجاری و مسکونی داخلی و خارجی؛ و تابلوهای نور لبه‌ای برای خروجی‌ها یا نمایشگرهای نقطه فروش.

2. بررسی عمیق مشخصات فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. این مقادیر در دمای محیط (Ta) برابر با ۲۵ درجه سلسیوس مشخص شده‌اند.

• اتلاف توان:۱۲۰ میلی‌وات
• جریان مستقیم پیک:۱۰۰ میلی‌آمپر (تحت شرایط پالسی با چرخه کاری ۱/۱۰ و عرض پالس ۰.۱ میلی‌ثانیه)
• جریان مستقیم DC:۳۰ میلی‌آمپر
• ولتاژ معکوس:۵ ولت
• محدوده دمای کاری:۴۰- درجه تا ۸۵+ درجه سلسیوس
• محدوده دمای نگهداری:۴۰- درجه تا ۱۰۰+ درجه سلسیوس
• شرایط لحیم‌کاری ریفلو:مقاوم در برابر دمای پیک ۲۶۰ درجه سلسیوس به مدت ۱۰ ثانیه، مطابق با الزامات فرآیند بدون سرب.

نکته مهم:کارکرد LED تحت شرایط بایاس معکوس در مدار کاربردی ممکن است منجر به خرابی قطعه شود.

2.2 مشخصات الکترو-اپتیکی

این پارامترهای کلیدی عملکرد در دمای محیط ۲۵ درجه سلسیوس و جریان مستقیم (IF) برابر با ۲۰mA اندازه‌گیری می‌شوند که شرایط استاندارد تست است.

• شار نوری (Φv):حداقل ۷.۵۰ لومن، معمول ۹.۵۰ لومن. این پارامتر کل توان نور ساطع شده قابل درک را اندازه‌گیری می‌کند.
• شدت نور:حداقل ۲۵۰۰ میلی‌کاندلا، معمول ۳۳۰۰ میلی‌کاندلا. این شار نوری در هر زاویه فضایی در یک جهت معین است.
• زاویه دید (2θ1/2):۱۲۰ درجه. این زاویه، گستره زاویه‌ای را تعریف می‌کند که در آن شدت نور حداقل نصف حداکثر شدت است.
• مختصات رنگی (x, y):مقادیر معمول روی نمودار رنگی CIE 1931 برابر با x=0.282 و y=0.265 است که نقطه سفید رنگ را تعریف می‌کند.
• ولتاژ مستقیم (VF):در جریان ۲۰mA از ۲.۷ ولت تا ۳.۴ ولت متغیر است.

یادداشت‌های اندازه‌گیری:شار نوری با استفاده از ترکیب سنسور-فیلتری اندازه‌گیری می‌شود که منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE را تقریب می‌زند. مختصات رنگی از نمودار CIE 1931 استخراج شده و تست‌ها مطابق با استاندارد CAS140B انجام می‌شود. تلرانس +/- ۰.۰۱ برای مختصات رنگی اعمال می‌شود.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

محصول در دسته‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شود تا یکنواختی در پارامترهای کلیدی تضمین شود. این امر به طراحان اجازه می‌دهد LEDهایی را انتخاب کنند که با نیازهای خاص ولتاژ، خروجی نور و رنگ مطابقت دارند.

3.1 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (VF)

LEDها بر اساس ولتاژ مستقیم آنها در ۲۰mA در دسته‌هایی (از V0 تا V6) مرتب می‌شوند. هر دسته محدوده ۰.۱ ولتی دارد (مثلاً V0: 2.7-2.8V، V1: 2.8-2.9V و ... تا V6: 3.3-3.4V). در هر دسته تلرانس +/- ۰.۱ ولت حفظ می‌شود.

3.2 دسته‌بندی شار نوری و شدت نور

خروجی نور با استفاده از یک کد دو رقمی (مثلاً ۷۳، ۷۴، ۸۱...۹۲) دسته‌بندی می‌شود. هر کد مربوط به یک محدوده خاص از شار نوری (بر حسب لومن) و شدت نور (بر حسب میلی‌کاندلا) است. به عنوان مثال، دسته ۷۳ محدوده ۷.۵۰-۷.۷۵ لومن و ۲۵۰۰-۲۶۰۰ میلی‌کاندلا را پوشش می‌دهد. تلرانس هر دسته +/- ۱۰٪ است.

3.3 دسته‌بندی رنگ (کروماتیسیتی)

نقطه سفید رنگ از طریق یک ماتریس گسترده دسته‌بندی که توسط مختصات CIE 1931 (x, y) تعریف شده، به دقت کنترل می‌شود. دسته‌ها با کدهای الفبایی-عددی (Z1, Z2, ... C4) برچسب‌گذاری می‌شوند. هر دسته یک ناحیه چهارضلعی کوچک روی نمودار رنگی را مشخص می‌کند که تضمین کننده یکنواختی رنگ و اشباع نور سفید در بین دسته‌های تولیدی است. برای هر دسته رنگ، تلرانس +/- ۰.۰۱ اعمال می‌شود.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل منحنی‌های مشخصه معمول است که برای طراحی مدار و مدیریت حرارتی ضروری هستند. اگرچه نقاط داده خاص نمودارها در متن ارائه نشده است، اما این منحنی‌ها به طور معمول رابطه بین جریان مستقیم و ولتاژ مستقیم (منحنی IV)، تأثیر دمای محیط بر شار نوری و تغییرات ولتاژ مستقیم با دما را نشان می‌دهند. تحلیل این منحنی‌ها در انتخاب مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب، پیش‌بینی خروجی نور تحت شرایط کاری مختلف و طراحی برای پایداری حرارتی کمک می‌کند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

LED در یک بسته‌بندی سطح‌نصب استاندارد PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) قرار دارد. تمام ابعاد حیاتی، شامل طول، عرض، ارتفاع و فاصله پایه‌ها، با واحد میلی‌متر و با تلرانس استاندارد ±۰.۱ میلی‌متر ارائه شده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. بسته‌بندی دارای یک لنز شفاف برای استخراج نور است.

5.2 پد اتصال PCB توصیه شده

یک نمودار الگوی لند (Land Pattern) برای راهنمایی طراحی برد مدار چاپی (PCB) جهت لحیم‌کاری قابل اطمینان ارائه شده است. این شامل هندسه و اندازه پد توصیه شده برای فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز یا فاز بخار است که تشکیل صحیح اتصال لحیم و پایداری مکانیکی را تضمین می‌کند.

5.3 شناسایی قطبیت

بسته‌بندی شامل نشانه‌ها یا ویژگی‌هایی (مانند یک گوشه بریده یا یک نقطه) برای نشان دادن پایه کاتد (منفی) است که برای جهت‌دهی صحیح در طول مونتاژ بسیار مهم است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

یک پروفایل لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز پیشنهادی ارائه شده است که مطابق با استاندارد J-STD-020D برای لحیم‌کاری بدون سرب است. پارامتر کلیدی، توانایی مقاومت در برابر دمای پیک ۲۶۰ درجه سلسیوس به مدت حداکثر ۱۰ ثانیه است. رعایت این پروفایل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به بسته‌بندی پلاستیکی و اتصال داخلی دی (Die) بسیار حیاتی است.

6.2 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها باید از مواد شیمیایی مشخص شده استفاده شود. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به جنس بسته‌بندی آسیب برسانند. توصیه می‌شود LED را در الکل اتیلی یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی اتاق به مدت حداکثر یک دقیقه غوطه‌ور کنید.

6.3 نگهداری و جابجایی

این محصول بر اساس استاندارد JEDEC J-STD-020 در سطح حساسیت رطوبت (MSL) ۳ طبقه‌بندی شده است. هنگامی که کیسه ضد رطوبت مهر و موم شده است، LEDها باید در دمای ≤ ۳۰ درجه سلسیوس و رطوبت نسبی ≤ ۹۰٪ نگهداری شوند که عمر قفسه‌ای آن یک سال است. پس از باز شدن کیسه، قطعات باید در یک بازه زمانی مشخص استفاده شوند یا در دمای ≤ ۳۰ درجه سلسیوس و رطوبت نسبی ≤ ۶۰٪ نگهداری شوند. اقدامات احتیاطی در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) اجباری است؛ استفاده از مچ‌بند، دستکش ضد استاتیک و اطمینان از زمین‌شدن صحیح تمام تجهیزات توصیه می‌شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 بسته‌بندی نوار و قرقره

LEDها بر روی نوار حامل برجسته‌دار برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place عرضه می‌شوند. ابعاد دقیق هم برای حفره‌های نوار و هم برای قرقره (استاندارد ۷ اینچ) ارائه شده است. مشخصات شامل موارد زیر است: حفره‌های خالی با نوار پوششی مهر و موم می‌شوند، حداکثر ۲۰۰۰ قطعه در هر قرقره، حداقل مقدار بسته‌بندی برای دسته‌های باقیمانده ۵۰۰ قطعه و حداکثر دو قطعه مفقود شده متوالی مجاز است. بسته‌بندی مطابق با مشخصات EIA-481-1-B است.

8. ملاحظات طراحی کاربردی

8.1 طراحی مدار

به عنوان یک دستگاه جریان مستقیم ولتاژ پایین، برای راه‌اندازی LED به یک منبع جریان ثابت یا یک مقاومت محدودکننده جریان ساده نیاز است. طراحی باید اطمینان حاصل کند که جریان کاری از حداکثر جریان مستقیم DC یعنی ۳۰mA تجاوز نمی‌کند. محاسبات باید دسته ولتاژ مستقیم را برای تنظیم ولتاژ تغذیه صحیح و مقدار مقاومت محدودکننده در نظر بگیرند. برای کارکرد در جریان بالا یا دمای محیط بالا، ممکن است استفاده از هیت‌سینک روی PCB برای حفظ عملکرد و طول عمر ضروری باشد.

8.2 مدیریت حرارتی

اگرچه بسته‌بندی مقاومت حرارتی پایینی دارد، اما دفع موثر حرارت برای حفظ خروجی نوری و طول عمر بسیار حیاتی است. چیدمان PCB باید شامل مساحت‌های مسی کافی متصل به پد حرارتی LED (در صورت وجود) یا پایه‌ها برای هدایت گرما از اتصال (جانکشن) دور شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با نورپردازی رشته‌ای یا فلورسنت سنتی، این LED بازده انرژی بالاتر، عمر عملیاتی بسیار طولانی‌تر (معمولاً ده‌ها هزار ساعت)، قابلیت روشن/خاموش شدن آنی و استحکام در برابر لرزش را ارائه می‌دهد. در بازار LED، مزایای کلیدی آن شامل بسته‌بندی فشرده PLCC-2، زاویه دید گسترده ۱۲۰ درجه مناسب برای نورپردازی منطقه‌ای و ساختار دسته‌بندی جامعی است که تضمین کننده رنگ و روشنایی یکنواخت برای کاربردهای نیازمند یکنواختی است.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال: جریان راه‌اندازی معمول این LED چقدر است؟

پاسخ: شرایط استاندارد تست و نقطه کاری رایج، ۲۰mA DC است. این مقدار نباید به طور مداوم از ۳۰mA DC تجاوز کند.

سوال: هنگام سفارش چگونه کدهای دسته‌بندی را تفسیر کنم؟

پاسخ: شما می‌توانید نیازمندی‌های مربوط به ولتاژ مستقیم (دسته V)، شار نوری (دسته IV) و رنگ (مثلاً A2, B1) را مشخص کنید. این امر تضمین می‌کند که LEDهایی با ویژگی‌های کاملاً گروه‌بندی شده برای کاربرد خود دریافت می‌کنید.

سوال: آیا می‌توانم از این LED برای کاربردهای فضای باز استفاده کنم؟

پاسخ: محدوده دمای کاری (۴۰- تا ۸۵+ درجه سلسیوس) از بسیاری از محیط‌های فضای باز پشتیبانی می‌کند. با این حال، خود LED ضد آب یا مقاوم در برابر آب و هوا نیست؛ برای استفاده در فضای باز، آب‌بندی ثانویه یا محفظه مناسب مورد نیاز است.

سوال: آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟

پاسخ: برای کارکرد در جریان حداکثر یا نزدیک به آن، یا در دمای محیط بالا، اجرای مدیریت حرارتی از طریق مس‌کاری PCB یا یک هیت‌سینک خارجی به شدت توصیه می‌شود تا از کاهش زودرس خروجی نور جلوگیری شود.

11. مثال مطالعه موردی طراحی

سناریو: طراحی یک تابلو خروجی نور لبه‌ای.چندین LED مدل LTW-206DCG-TM در امتداد لبه یک راهنمای نور آکریلیک قرار می‌گیرند. زاویه دید گسترده ۱۲۰ درجه به جفت‌شدن کارآمد نور در راهنما کمک می‌کند. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت در سطح تابلو، باید از LEDهای متعلق به یک دسته شار نوری و رنگ استفاده شود. یک مدار درایور جریان ثابت تنظیم شده روی ۲۰mA برای هر LED، عملکرد پایدار را فراهم می‌کند. پروفایل کم ارتفاع بسته‌بندی PLCC امکان طراحی تابلو باریک را فراهم می‌کند. وایاهای حرارتی در PCB زیر پدهای LED به دفع حرارت کمک کرده و روشنایی را در طولانی مدت حفظ می‌کنند.

12. اصل عملکرد

این یک LED سفید مبتنی بر یک تراشه نیمه‌هادی است که نور آبی ساطع می‌کند. نور آبی از یک پوشش فسفری که در داخل بسته‌بندی رسوب داده شده است، عبور می‌کند. فسفر بخشی از فوتون‌های آبی را جذب کرده و نور را در طیف گسترده‌تری، عمدتاً در ناحیه زرد، مجدداً ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل شده، توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. این فناوری به عنوان LED سفید تبدیل شده با فسفر شناخته می‌شود.

13. روندهای صنعت

صنعت نورپردازی حالت جامد همچنان بر افزایش بازده نوری (لومن بر وات)، بهبود شاخص نمود رنگ (CRI) برای کیفیت نور بهتر و کاهش هزینه هر لومن متمرکز است. روندهای بسته‌بندی شامل مینیاتوری‌سازی، طراحی‌های بهبود یافته مدیریت حرارتی و جریان راه‌اندازی حداکثر بالاتر برای خروجی بیشتر از یک فوت‌پرینت کوچک است. همچنین تأکید فزاینده‌ای بر نورپردازی هوشمند و سیستم‌های سفید قابل تنظیم وجود دارد که در آن LEDهای با دمای رنگ مختلف می‌توانند ترکیب شوند.