فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. بررسی عمیق مشخصات فنی
- 2.1 محدودههای حداکثر مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
- 3. تحلیل منحنی عملکرد
- 4. Mechanical & Package Information
- 4.1 پیکربندی پایهها
- 4.2 نقشههای ابعاد پکیج
- 5. Soldering & Assembly Guidelines
- 6. Ordering Information & Packaging
- 6.1 سیستم شمارهگذاری قطعات
- 6.2 مقادیر بستهبندی
- 6.3 Device Marking
- 7. Application Suggestions
- 7.1 مدارهای کاربرد متداول
- 7.2 ملاحظات طراحی & Best Practices
- 8. Technical Comparison & Differentiation
- 9. سوالات متداول (FAQ)
1. مرور کلی محصول
سری EL817-G خانوادهای از فتوسوپلرهای (اپتوکوپلرهای) مبتنی بر فوتوترانزیستور است که برای ایزولهسازی و انتقال سیگنال بین مدارهای با پتانسیلهای مختلف طراحی شدهاند. هر دستگاه یک دیود مادون قرمز گسیلکننده را که از نظر نوری به یک آشکارساز فوتوترانزیستور سیلیکونی کوپل شده، در یک بستهبندی دو خطی 4 پایه (DIP) فشرده یکپارچه میکند. عملکرد اصلی، ایجاد ایزولاسیون الکتریکی است که از انتشار اسپایکهای ولتاژ، حلقههای زمین و نویز بین مدارهای ورودی و خروجی جلوگیری میکند و در نتیجه از قطعات حساس محافظت کرده و یکپارچگی سیگنال را تضمین مینماید.
ارزش اصلی این سری در قابلیتهای ایزولاسیون قوی آن نهفته است که با رتبه ولتاژ ایزولاسیون بالای 5000Vrms تأیید میشود.. This makes it suitable for industrial control systems and mains-connected appliances. The devices are manufactured to be halogen-free, complying with environmental regulations (Br < 900 ppm, Cl < 900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). They also carry approvals from major international safety standards bodies including UL, cUL, VDE, SEMKO, NEMKO, DEMKO, FIMKO, and CQC, underscoring their reliability for use in certified end products.
2. بررسی عمیق مشخصات فنی
2.1 محدودههای حداکثر مطلق
این محدودیتها مرزهای تنش را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمیشود.
- ورودی (سمت LED): دیود مادون قرمز دارای حداکثر جریان مستقیم پیوسته (IF) معادل 60 میلیآمپر است. این دیود میتواند یک جریان پالسی بسیار کوتاه 1 میکروثانیهای (IFP) تا حداکثر 1 آمپر را تحمل کند که برای سرکوب گذرا مفید است. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) برابر با 6 ولت است. اتلاف توان ورودی (PD) در دمای 25 درجه سانتیگراد 100 میلیوات درجهبندی شده و به ازای هر درجه سانتیگراد بالاتر از دمای محیط 100 درجه، 2.9 میلیوات کاهش مییابد.
- خروجی (سمت ترانزیستور): جریان کلکتور فوتوترانزیستور (IC) به 50 میلیآمپر محدود میشود. ولتاژ کلکتور-امیتر (VCEO) میتواند تا 80 ولت باشد، در حالی که ولتاژ امیتر-کلکتور (VECO) محدود به 7 ولت است. اتلاف توان خروجی (PC) در دمای 25 درجه سانتیگراد 150 میلیوات است و بالاتر از 100 درجه سانتیگراد به میزان 5.8 میلیوات بر درجه سانتیگراد کاهش مییابد.
- مجموع دستگاه: کل اتلاف توان برای کل بسته (PTOT) نباید از 200 میلیوات تجاوز کند.
- Isolation & Environment: ولتاژ جداسازی (VISO) بین ورودی و خروجی 5000 ولت استrms تأیید میشود. (در رطوبت نسبی 40-60% به مدت 1 دقیقه آزمایش شد). محدوده دمای عملیاتی (TOPR) به طور استثنایی وسیع است، از 55- درجه سلسیوس تا 110+ درجه سلسیوس. دمای ذخیرهسازی (TSTGمحدوده دمایی آن از ۵۵- درجه سلسیوس تا ۱۲۵+ درجه سلسیوس است. این دستگاه میتواند لحیمکاری در دمای ۲۶۰ درجه سلسیوس را تا ۱۰ ثانیه تحمل کند.
2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
این پارامترها عملکرد دستگاه را در شرایط کاری عادی تعریف میکنند (Ta = 25°C مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد).
- Input Diode Characteristics: ولتاژ مستقیم (VF) معمولاً 1.2 ولت با حداکثر 1.4 ولت در جریان I است.F = 20 میلیآمپر. جریان معکوس (IR) حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ V است.R = 4 ولت. ظرفیت خازنی ورودی (Cin) معمولاً 30 pF است.
- مشخصات ترانزیستور خروجی: جریان تاریک کلکتور-امیتر (ICEO), که جریان نشتی هنگام خاموش بودن LED است، حداکثر 100 nA در VCE = 20V. ولتاژهای شکست BVCEO ≥ 80V و BVECO ≥ 7V.
- مشخصههای انتقال (بحرانی):
- نسبت انتقال جریان (CTR): این نسبت جریان کلکتور خروجی (IC) به جریان مستقیم LED ورودی (IF) است که به صورت درصد بیان میشود. این پارامتر کلیدی، حساسیت و بهره دستگاه را تعریف میکند. سری EL817-G در چندین گرید CTR ارائه میشود که در شرایط IF = 5mA و VCE = 5V اندازهگیری شدهاند:
- EL817: 50% تا 600% (محدوده گسترده)
- EL817A: 80% تا 160%
- EL817B: 130% تا 260%
- EL817C: 200% تا 400%
- EL817D: 300% تا 600%
- EL817X: 100% تا 200%
- EL817Y: 150% تا 300%
- ولتاژ اشباع: ولتاژ اشباع کلکتور-امیتر (VCE(sat)) معمولاً 0.1 ولت (حداکثر 0.2 ولت) است زمانی که دستگاه کاملاً روشن است (IF=20mA, IC=1mA)، که نشاندهنده عملکرد سوئیچینگ خوب است.
- پارامترهای ایزولاسیون: مقاومت عایقی (RIO) حداقل 5×1010 Ω. ظرفیت ایزولهسازی (CIO) معمولاً 0.6 pF است که بسیار کم بوده و به حفظ حذف نویز فرکانس بالا کمک میکند.
- سرعت سوئیچینگ: زمان صعود (tr) و زمان سقوط (tf) به ترتیب معمولاً 6 میکروثانیه و 8 میکروثانیه است (حداکثر هر کدام 18 میکروثانیه)، تحت شرایط آزمایش مشخص شده (VCE=2V, IC=2mA, RL=100Ω). فرکانس قطع (fc) معمولاً 80 کیلوهرتز است. این پارامترها حداکثر فرکانس سیگنال دیجیتالی را که کوپلر میتواند به طور مؤثر مدیریت کند، تعریف میکنند.
- نسبت انتقال جریان (CTR): این نسبت جریان کلکتور خروجی (IC) به جریان مستقیم LED ورودی (IF) است که به صورت درصد بیان میشود. این پارامتر کلیدی، حساسیت و بهره دستگاه را تعریف میکند. سری EL817-G در چندین گرید CTR ارائه میشود که در شرایط IF = 5mA و VCE = 5V اندازهگیری شدهاند:
3. تحلیل منحنی عملکرد
در حالی که PDF نشاندهنده وجود "منحنیهای مشخصه الکترواپتیکی معمول" است، نمودارهای خاص در محتوای متنی ارائه نشدهاند. معمولاً چنین برگههای اطلاعاتی شامل منحنیهایی هستند که روابط زیر را نشان میدهند و برای طراحی حیاتی هستند:
- CTR در مقابل جریان مستقیم (IF): نشان میدهد که نسبت انتقال جریان فعلی چگونه با جریان راهاندازی LED تغییر میکند. CTR اغلب در جریانهای بسیار بالا کاهش مییابد.F به دلیل گرمایش و کاهش بازدهی.
- CTR در مقابل دمای محیط (Ta): وابستگی دمایی بهره دستگاه را نشان میدهد. کوپلرهای مبتنی بر فوتوترانزیستور معمولاً ضریب دمایی منفی برای CTR نشان میدهند؛ بهره با افزایش دما کاهش مییابد.
- ولتاژ مستقیم (VF) در مقابل جریان مستقیم (IF): منحنی استاندارد I-V دیود، که برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان مورد نیاز در سمت ورودی مهم است.
- جریان کلکتور (IC) در مقابل ولتاژ کلکتور-امیتر (VCE): منحنیهای مشخصه ترانزیستور خروجی، نشاندهنده ناحیه اشباع و ناحیه فعال برای سطوح مختلف جریان LED ورودی (IF).
- زمان سوئیچینگ در مقابل مقاومت بار (RL): نشان میدهد که انتخاب مقاومت pull-up روی کلکتور چگونه بر زمانهای صعود و فرود سیگنال خروجی تأثیر میگذارد.
طراحان باید PDF کامل همراه با نمودارها را مطالعه کنند تا رفتار دستگاه را در شرایط عملیاتی مورد نظر خود بهطور دقیق مدلسازی کنند.
4. Mechanical & Package Information
4.1 پیکربندی پایهها
آرایش استاندارد پایههای DIP چهارپایه به شرح زیر است (نمای از بالا، با شکاف یا نقطه نشاندهنده پایه 1):
- آند (LED ورودی)
- کاتد (LED ورودی)
- امیتر (فتوترانزیستور خروجی)
- کلکتور (فتوترانزیستور خروجی)
این پیکربندی در سرتاسر سری یکسان است. فاصله خزشی (کوتاهترین فاصله در امتداد سطح بستهبندی عایق بین پایههای رسانا) بیشتر از ۷.۶۲ میلیمتر تعیین شده است که به درجه عایقی بالا کمک میکند.
4.2 نقشههای ابعاد پکیج
این سری در چندین نوع بستهبندی مختلف ارائه میشود، اگرچه ابعاد دقیق بر حسب میلیمتر به طور کامل در متن ارائه شده مشخص نشده است. گزینهها شامل موارد زیر هستند:
- Standard DIP Type: بستهبندی کلاسیک سوراخگذاری شده.
- نوع گزینه M: دارای "خم پایه عریض" است که فاصله پایهها را ۰.۴ اینچ (تقریباً ۱۰.۱۶ میلیمتر) به جای استاندارد ۰.۳ اینچ (۷.۶۲ میلیمتر) ارائه میدهد که برای بردبرد یا چیدمانهای خاص PCB که نیاز به فضای بیشتری دارند مفید است.
- Option S1 & S2 Types: اشکال پایه دستگاه نصب سطحی (SMD). این بستهبندیهای "کمپروفایل" برای لحیمکاری رفلو طراحی شدهاند. دیتاشیت شامل طرحهای پد پیشنهادی برای هر دو گزینه S1 و S2 است تا اطمینان از لحیمکاری صحیح و پایداری مکانیکی حاصل شود. ابعاد پد به عنوان مرجع پیشنهاد شده و باید بر اساس فرآیند ساخت خاص PCB اصلاح شوند.
5. Soldering & Assembly Guidelines
این دستگاه برای حداکثر دمای لحیمکاری (TSOL) معادل 260 درجه سانتیگراد به مدت 10 ثانیه درجهبندی شده است. این با پروفیلهای رایج لحیمکاری بدون سرب (Reflow) مطابقت دارد.
برای بستهبندیهای Through-Hole (DIP, M): میتوان از تکنیکهای لحیمکاری موجی استاندارد یا لحیمکاری دستی استفاده کرد. باید دقت شود که محدودیت ۱۰ ثانیهای در اتصال پایهها رعایت شود تا از آسیب حرارتی به دای داخلی و بستهبندی اپوکسی جلوگیری گردد.
برای بستهبندیهای نصب سطحی (S1, S2): فرآیندهای استاندارد لحیمکاری بازجوشی مادون قرمز یا جابجایی حرارتی قابل اجرا هستند. باید طرح پد توصیهشده در برگه اطلاعات فنی رعایت شود تا مهرههای لحیم مناسب ایجاد شده و از پدیده "سنگ قبری" اجتناب گردد. طراحی کوتاهقد به پایداری در طول فرآیند بازجوشی کمک میکند. همانند تمام قطعات حساس به رطوبت، اگر قرقره برای مدت طولانی در معرض رطوبت محیط قرار گرفته باشد، ممکن است قبل از بازجوشی نیاز به پخت مطابق با استانداردهای IPC/JEDEC باشد تا از "پف کردن" جلوگیری شود.
ذخیرهسازی: دستگاهها باید در محدوده دمای ذخیرهسازی مشخص شده از ۵۵- درجه سلسیوس تا ۱۲۵+ درجه سلسیوس، در محیطی خشک نگهداری شوند تا قابلیت لحیمکاری حفظ شده و از خوردگی داخلی جلوگیری شود.
6. Ordering Information & Packaging
6.1 سیستم شمارهگذاری قطعات
شماره قطعه از فرمت زیر پیروی میکند: EL817X(Y)(Z)-FVG
- Xگزینه فرم سرب. S1 یا S2 (SMD)، M (DIP با سرب پهن)، یا هیچکدام (DIP استاندارد).
- Yرتبه CTR. A، B، C، D، X، Y، یا هیچکدام (برای محدوده وسیع پایه EL817).
- Zگزینه نوار و قرقره برای قطعات SMD. TU یا TD (جهت نوار)، یا هیچکدام.
- Fجنس فریم سرب. F برای آهن، هیچکدام برای مس.
- Vعلامتگذاری اختیاری تأییدیه ایمنی VDE.
- Gنشاندهنده ساختار بدون هالوژن است.
مثال: EL817B-S1(TU)--G یک دستگاه SMD (S1) با رتبه CTR نوع B (260%-130%) خواهد بود که در نوار و قرقره سبک TU بستهبندی شده و دارای ساختار بدون هالوژن است.
6.2 مقادیر بستهبندی
- گزینههای استاندارد DIP و M: ۱۰۰ واحد در هر تیوب.
- S1 option on tape & reel: 1500 units per reel.
- S2 option on tape & reel: 2000 units per reel.
6.3 Device Marking
روی قسمت بالایی بستهبندی یک کد درج شده است: EL 817FRYWWV
- EL: شناسه سازنده.
- 817: شماره دستگاه.
- F: کد کارخانه/فرآیند.
- R: رتبه CTR (A, B, C, D, X, Y).
- Y: کد یک رقمی سال.
- WW: کد دو رقمی هفته.
- V: در صورت وجود، نشاندهنده تأییدیه VDE است.
7. Application Suggestions
7.1 مدارهای کاربرد متداول
EL817-G چندمنظوره است و میتواند هم در کاربردهای دیجیتال و هم خطی مورد استفاده قرار گیرد.
- جداسازی سیگنال دیجیتال: رایجترین کاربرد. LED ورودی توسط یک سیگنال دیجیتال (اغلب از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان) راهاندازی میشود. فتوترانزیستور به عنوان یک سوئیچ عمل میکند و هنگامی که LED روشن است، خط خروجی را به زمین میکشد. یک مقاومت pull-up به VCC روی کلکتور الزامی است. سرعت سوئیچینگ (tr, tf) نرخ داده حداکثر را محدود میکند و آن را برای رابطهای دیجیتال کمسرعتتر مانند ایزولاسیون GPIO، UART یا خطوط I/O در PLCها مناسب میسازد.
- جداسازی سیگنال آنالوگ (حالت خطی): با کار کردن فتوترانزیستور در ناحیه فعال خود (نه در حالت اشباع)، دستگاه میتواند سیگنالهای آنالوگ را منتقل کند. CTR کاملاً خطی نیست و تغییرات آن با دما و جریان باید در نظر گرفته شود. این حالت اغلب برای فیدبک ایزوله در منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده میشود، جایی که غیرخطی بودن میتواند در حلقه کنترل جبران شود.
- جداسازی ماژول ورودی/خروجی (I/O): در کنترلکنندههای منطقی قابل برنامهریزی (PLCs) و سیستمهای کنترل صنعتی، این کوپلرها CPU حساس را از سیگنالهای نویزی یا پرفشار میدانی (24V، 120VAC و غیره) ایزوله میکنند.
7.2 ملاحظات طراحی & Best Practices
- انتخاب CTR: درجه CTRای را انتخاب کنید که جریان خروجی کافی برای بار شما فراهم کند (مثلاً برای راهاندازی یک گیت منطقی یا یک درایو اپتو-تریاک) بدون نیاز به جریان ورودی بیش از حد. استفاده از دستگاهی با CTR بالاتر امکان استفاده از IFکمتر را فراهم میکند و مصرف توان در سمت ورودی را کاهش میدهد. با این حال، اطمینان حاصل کنید که حداقل CTR درجه انتخاب شده، نیازهای بدترین حالت مدار (مثلاً دمای بالا، پایان عمر) را برآورده میکند.
- محدود کردن جریان ورودی: همیشه از یک مقاومت سری (Rin) با LED ورودی برای تنظیم جریان مستقیم مورد نظر (IF). محاسبه Rin = (Vsource - VF) / IF. از حداکثر مطلق جریان IF به میزان 60 میلیآمپر به طور پیوسته تجاوز نکنید.
- مقاومت بار خروجی: مقدار مقاومت کششی (RL) روی کلکتور هم بر سطح منطقی بالای خروجی و هم بر سرعت سوئیچینگ تأثیر میگذارد. یک R کوچکترL زمانهای سقوط سریعتری فراهم میکند (روشن شدن ترانزیستور سریعتر پایین میکشد) اما زمانهای صعود کندتر (ثابت زمانی RC با خازن خروجی ترانزیستور بزرگتر است) و هنگامی که خروجی در سطح پایین است، توان بیشتری مصرف میکند. یک R بزرگترL برعکس عمل میکند. یک مقدار معمول بین 1kΩ و 10kΩ است.
- ایمنی در برابر نویز: برای کاربردهای دیجیتال، افزودن یک خازن کوچک (مثلاً ۱ تا ۱۰ نانوفاراد) بین کلکتور و امیتر (سمت خروجی) میتواند به فیلتر کردن نویز فرکانس بالا کمک کند. با این حال، این کار سرعت سوئیچینگ را بیشتر کاهش میدهد.
- اثرات دما: به خاطر داشته باشید که CTR با افزایش دما کاهش مییابد. طراحی باید در کل محدوده دمای کاری تأیید شود و از حداقل CTR مورد انتظار در حداکثر دمای عملیاتی استفاده گردد.
- چیدمان ایزولاسیون: روی PCB، فاصلههای خزش و خلوص توصیه شده (≥7.62mm) بین مدارهای ورودی و خروجی را حفظ کنید. این اغلب به معنای ایجاد یک شکاف یا فاصله در PCB زیر بدنه کوپلر و اطمینان از عدم عبور ردهای مسی از نزدیکی بیش از حد مانع ایزولاسیون است.
8. Technical Comparison & Differentiation
سری EL817-G در یک بازار شلوغ از کوپلرهای نوری 4 پین عمومی رقابت میکند. تمایزهای کلیدی آن عبارتند از:
- رتبهبندی دمای بالا: دمای عملیاتی تا +110 درجه سانتیگراد از محدودههای متداول +85 درجه یا +100 درجه بسیاری از رقبا فراتر میرود و آن را برای محیطهای خشن مانند کاربردهای خودرویی در فضای زیر کاپوت یا تجهیزات صنعتی نزدیک به منابع حرارتی مناسب میسازد.
- تأییدیههای ایمنی متعدد: مجموعه جامع تأییدیههای ایمنی بینالمللی (UL, VDE و غیره) یک مزیت قابل توجه برای محصولاتی است که نیازمند گواهی بازار جهانی هستند.
- انطباق با استاندارد عاری از هالوژن: با مقررات زیستمحیطی مدرن مطابقت دارد که به طور فزایندهای در الکترونیک مصرفی و سایر بخشها الزامی است.
- درجهبندی گسترده CTR: وجود هفت درجه متمایز CTR (شامل EL817 گسترده) به طراحان امکان کنترل دقیق بر انتخاب بهره را برای عملکرد بهینه مدار و هزینه میدهد.
- تنوع بستهبندی: ارائه پروفایلهای استاندارد DIP، DIP با پایه عریض و دو پروفایل SMD، انعطافپذیری لازم برای فرآیندهای مونتاژ مختلف و محدودیتهای فضای برد را فراهم میکند.
9. سوالات متداول (FAQ)
Q1: What is the main purpose of the creepage distance specification (>7.62 mm)?
A1: فاصله خزشی کوتاهترین مسیر در امتداد سطح بستهبندی عایق بین دو ترمینال رسانا (مانند پایه 1 و پایه 4) است. فاصله خزشی طولانیتر از جریانهای نشتی سطحی و قوسزنی جلوگیری میکند، به ویژه در محیطهای مرطوب یا آلوده، و عاملی حیاتی در دستیابی به رتبهبندی عالی ایزولاسیون 5000Vrms تأیید میشود. است.
Q2: چگونه بین درجههای مختلف CTR (A, B, C, D, X, Y) انتخاب کنم؟
A2: بر اساس جریان خروجی مورد نیاز و بازده جریان ورودی مطلوب خود انتخاب کنید. برای یک نیاز جریان خروجی مشخص، درجه CTR بالاتر (مثلاً D: 600%-300%) به جریان LED ورودی کمتری نیاز دارد و در مصرف برق صرفهجویی میکند. با این حال، دستگاههای با CTR بالاتر ممکن است ضرایب دمایی کمی متفاوت داشته باشند یا گرانتر باشند. درجات X و Y محدودههای میانی و محدودتری ارائه میدهند. برای محاسبات طراحی بدترین حالت خود، از حداقل مقدار CTR از datasheet استفاده کنید.
Q3: آیا میتوانم از این برای ایزوله کردن سیگنالهای برق اصلی 240VAC استفاده کنم؟
A3: The 5000Vrms تأیید میشود. ولتاژ ایزولاسیون برای ارائه عایقبندی تقویتشده در بسیاری از کاربردهای متصل به شبکه برق مناسب است. با این حال، طراحی نهایی باید استانداردهای ایمنی در سطح سیستم (مانند IEC 62368-1، IEC 60747-5-5) را در نظر بگیرد که فواصل و آزمایشهای مورد نیاز فراتر از ریتینگ قطعه را دیکته میکنند. کوپلر بخش کلیدی راهحل است، اما چیدمان صحیح PCB و طراحی محفظه به همان اندازه حیاتی هستند.
سوال 4: چرا دو ریتینگ مختلف برای ولتاژ کلکتور-امیتر (VCEO 80V و BVCEO 80V) وجود دارد؟
A4: VCEO (80V) در جدول حداکثر مقادیر مجاز، حداکثر ولتاژی است که بدون ایجاد آسیب میتوان اعمال کرد. BVCEO (حداقل 80V) در جدول مشخصات، ولتاژ شکست است، نقطهای که دستگاه حتی با خاموش بودن LED به طور قابل توجهی شروع به هدایت میکند. آنها به هم مرتبط اما متفاوت تعریف شدهاند. در عمل، باید طوری طراحی کنید که VCE هرگز در حین کار به 80V نمیرسد و یک حاشیه ایمنی باقی میگذارد.
سوال 5: تفاوت بین گزینههای SMD نوع S1 و S2 چیست؟
پاسخ 5: تفاوت اصلی در اندازه بستهبندی و تعداد قطعات در هر ریل است (1500 عدد برای S1 و 2000 عدد برای S2). به احتمال زیاد بستهبندی S2 کمی اصلاح شده تا تعداد بیشتری قطعه روی یک ریل استاندارد قرار گیرد. دیتاشیت طرحهای پد توصیه شده جداگانهای برای هر یک ارائه میدهد، بنابراین استفاده از طرح صحیح مطابق با قطعه سفارش داده شده ضروری است.
اصطلاحات مشخصات LED
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
عملکرد فوتوالکتریک
| اصطلاح | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| بازده نوری | lm/W (لومن بر وات) | خروجی نور به ازای هر وات برق، مقدار بالاتر به معنای بهرهوری انرژی بیشتر است. | به طور مستقیم تعیینکننده رده بهرهوری انرژی و هزینه برق است. |
| شار نوری | lm (لومن) | کل نور ساطعشده از منبع که معمولاً "روشنایی" نامیده میشود. | تعیین میکند که آیا نور به اندازه کافی روشن است. |
| زاویه دید | درجه (مثلاً 120 درجه) | زاویهای که در آن شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر میگذارد. |
| CCT (دمای رنگ) | K (کلوین)، مانند 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایینتر زرد/گرم، مقادیر بالاتر سفید/سرد. | جو نورپردازی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| CRI / Ra | بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ | توانایی نمایش دقیق رنگهای اشیا، Ra≥۸۰ خوب است. | بر روی صحت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای با نیاز بالا مانند مراکز خرید و موزهها استفاده میشود. |
| SDCM | مراحل بیضی مکآدام، به عنوان مثال، "5-step" | متریک یکنواختی رنگ، مراحل کوچکتر به معنای یکنواختی بیشتر رنگ است. | اطمینان از یکنواختی رنگ در سراسر دسته یکسان LEDها. |
| طول موج غالب | nm (نانومتر)، به عنوان مثال، 620nm (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | تعیین کننده رنگ قرمز، زرد، سبز در LEDهای تکرنگ. |
| Spectral Distribution | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت را در طولموجهای مختلف نشان میدهد. | بر کیفیت و بازآفرینی رنگ تأثیر میگذارد. |
پارامترهای الکتریکی
| اصطلاح | Symbol | توضیح ساده | ملاحظات طراحی |
|---|---|---|---|
| ولتاژ مستقیم | Vf | حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". | ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع میشوند. |
| جریان مستقیم | If | مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | جریان اوج قابل تحمل برای مدتزمان کوتاه، مورد استفاده برای کمنور کردن یا چشمکزدن. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| ولتاژ معکوس | Vr | حداکثر ولتاژ معکوسی که LED میتواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. | مدار باید از اتصال معکوس یا جهشهای ولتاژ جلوگیری کند. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به خنککنندگی قویتر دارد. |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیبپذیری کمتر است. | در تولید نیاز به اقدامات ضد استاتیک است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
Thermal Management & Reliability
| اصطلاح | Key Metric | توضیح ساده | Impact |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. | کاهش هر 10 درجه سانتیگراد ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت نور و تغییر رنگ میشود. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (ساعت) | زمان لازم برای کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه. | به طور مستقیم "عمر مفید" LED را تعریف میکند. |
| حفظ شار نوری | % (به عنوان مثال، 70%) | درصد روشنایی حفظشده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در استفاده بلندمدت. |
| تغییر رنگ | Δu′v′ یا بیضی مک آدام | درجه تغییر رنگ در حین استفاده. | بر یکنواختی رنگ در صحنههای نورپردازی تأثیر میگذارد. |
| Thermal Aging | تخریب مواد | تخریب ناشی از دمای بالا در درازمدت. | ممکن است باعث کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
Packaging & Materials
| اصطلاح | Common Types | توضیح ساده | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC, PPA, Ceramic | ماده محافظ تراشه، رابط نوری/حرارتی را فراهم میکند. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ Ceramic: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | رویه، تراشه برگردان | آرایش الکترود تراشه. | تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر. | YAG, Silicate, Nitride | تراشه آبی را پوشش میدهد، بخشی را به زرد/قرمز تبدیل کرده و برای تولید نور سفید ترکیب میکند. | فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر میگذارند. |
| لنز/اپتیک | تخت، میکرولنز، TIR | ساختار نوری روی سطح کنترل کننده توزیع نور. | تعیین کننده زاویه دید و منحنی توزیع نور. |
Quality Control & Binning
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| Bin شار نوری | Code e.g., 2G, 2H | گروهبندی بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. | اطمینان از روشنایی یکنواخت در همان دسته. |
| Voltage Bin | کد، به عنوان مثال: 6W، 6X | دستهبندی شده بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تطبیق درایور را تسهیل میکند و بازدهی سیستم را بهبود میبخشد. |
| سطل رنگ | بیضی 5-گام MacAdam | گروهبندی شده بر اساس مختصات رنگی، تضمین محدوده تنگ. | تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از رنگ ناهموار درون چراغ. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K و غیره. | گروهبندی شده بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوط به خود را دارد. | پاسخگوی نیازهای CCT صحنههای مختلف است. |
Testing & Certification
| اصطلاح | Standard/Test | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمایش نگهداری لومن | روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت کاهش روشنایی. | برای تخمین عمر LED (با TM-21) استفاده میشود. |
| TM-21 | استاندارد تخمین عمر | تخمین عمر تحت شرایط واقعی بر اساس دادههای LM-80. | ارائه پیشبینی علمی عمر. |
| IESNA | انجمن مهندسی روشنایی | روشهای آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی را پوشش میدهد. | مبنای آزمون شناختهشده صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی محیطزیستی | اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | الزام دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهی بهرهوری انرژی | گواهی بهرهوری انرژی و عملکرد برای روشنایی. | در خریدهای دولتی، برنامههای یارانهای استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |