فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی
- 1.2 کاربردهای هدف
- 2. تحلیل پارامترهای فنی
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
- 3. تحلیل منحنی عملکرد
- 4. Mechanical & Package Information
- 4.1 ابعاد و انواع بستهبندی
- 4.2 شناسایی و نشانهگذاری قطبیت
- 4.3 طرح پیشنهادی پد SMD
- 5. Soldering & Assembly Guidelines
- 6. Packaging & Ordering Information
- 6.1 سیستم شمارهگذاری مدل
- 6.2 مشخصات بستهبندی
- 7. ملاحظات طراحی برنامه
- 7.1 طراحی مدار ورودی
- 7.2 طراحی مدار خروجی
- 7.3 مدیریت حرارتی
- 8. Technical Comparison & Selection Guide
- 9. سوالات متداول (FAQ)
- 10. مثال مطالعه موردی طراحی
- 11. اصل عملکرد
- 12. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
سری EL4XXA-G رلههای حالت جامد (SSR) تکقطبی و معمولاً باز (فرم A) در بستهبندی DIP چهارپین هستند. این دستگاهها از یک LED مادون قرمز AlGaAs استفاده میکنند که به صورت نوری به یک مدار آشکارساز خروجی با ولتاژ بالا متصل شده است. این مدار شامل یک آرایه دیود فتوولتائیک و MOSFETها میباشد. این طراحی معادل حالت جامد یک رله الکترومکانیکی (EMR) 1 Form A را ارائه میدهد و مزایایی مانند عمر طولانیتر، عملکرد بیصدا و مقاومت در برابر ضربه و لرزش مکانیکی را فراهم میکند. این سری در گزینههای نصب سطحی (SMD) موجود است و با استانداردهای بدون هالوژن و RoHS مطابقت دارد.
1.1 مزایای اصلی
- ایزولاسیون بالا: Provides 5000 Vrms of isolation between input and output, enhancing safety and noise immunity in control circuits.
- Low Drive Current: Features a low LED turn-on current (typically 3-5mA), making it compatible with low-power microcontroller outputs.
- Wide Voltage Range: این سری شامل ولتاژهای تحمل خروجی از 60 ولت (EL406A) تا 600 ولت (EL460A) است که برای کاربردهای مختلف سوئیچینگ بار AC/DC مناسب میباشد.
- انطباقپذیری قوی: ساختار بدون هالوژن و مطابقت با استانداردهای ایمنی بینالمللی اصلی از جمله UL 1577، UL 508، VDE و CQC.
- محدوده دمایی گسترده: از 40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد با قابلیت اطمینان کار میکند، مناسب برای محیطهای صنعتی و سخت.
1.2 کاربردهای هدف
این SSRها برای کاربردهایی طراحی شدهاند که نیازمند سوئیچینگ ایزوله و قابل اطمینان هستند. موارد استفاده معمول شامل:
- Telecommunication Equipment: Signal routing and line card switching.
- ابزارهای آزمایش و اندازهگیری: Automated test equipment (ATE) signal switching.
- Factory Automation (FA) & Office Automation (OA): کنترل سنسورها، سلونوئیدها و موتورهای کوچک.
- سیستمهای کنترل صنعتی: ماژولهای خروجی PLC، رابطهای کنترل فرآیند.
- سیستمهای امنیتی: سوئیچینگ پنل آلارم و کنترل دسترسی.
2. تحلیل پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
جدول زیر محدودیتهای بحرانی را خلاصه میکند که برای جلوگیری از آسیب دائمی دستگاه نباید از آنها تجاوز کرد. اینها شرایط عملیاتی نیستند.
- ورودی (سمت LED): حداکثر جریان رو به جلو (IF) برابر با 50 میلیآمپر DC است و حداکثر جریان رو به جلو پالسی (IFP) در شرایط پالسی (چرخه کاری 0.1%) برابر با 1 آمپر است. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) برابر با 5 ولت است.
- خروجی (سمت سویچ): ولتاژ شکست (VL) حداکثر ولتاژی را تعریف میکند که ترانزیستورهای MOSFET خروجی میتوانند تحمل کنند. این مقدار بر اساس مدل متفاوت است: EL406A (60V)، EL425A (250V)، EL440A (400V)، EL460A (600V). ریت جریان بار پیوسته (IL) با افزایش ریت ولتاژ کاهش مییابد، از 550 میلیآمپر برای مدل EL406A تا 50 میلیآمپر برای مدل EL460A، که نشاندهنده مصالحه بین تحمل ولتاژ و مقاومت روشنی است.
- Isolation & Thermal: ولتاژ عایقبندی (Viso) برابر با 5000 ولت مؤثر است. دستگاه میتواند در دمای ذخیرهسازی از 40- درجه سانتیگراد تا 125+ درجه سانتیگراد و در دمای عملیاتی از 40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد کار کند. دمای لحیمکاری برای 10 ثانیه در 260 درجه سانتیگراد درجهبندی شده است.
2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
این پارامترها عملکرد دستگاه را در شرایط عملیاتی معمول (TA=25°C) تعریف میکنند.
- مشخصههای ورودی: ولتاژ مستقیم (VF) معمولاً در IF=10mA برابر با 1.18V و حداکثر 1.5V است. این مقدار پایین VF به نیاز کم به توان درایو کمک میکند.
- مشخصههای خروجی (مشخصه کلیدی متمایزکننده): مقاومت روشن (Rd(ON)) پارامتری حیاتی است که بر اتلاف توان و افت ولتاژ در سراسر سوئیچ تأثیر میگذارد. این مقدار در سریهای مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است:
- EL406A: مقدار معمول 0.7Ω، حداکثر 2.5Ω
- EL425A: مقدار معمول 6.5Ω، حداکثر 15Ω
- EL440A: معمولاً 20Ω، حداکثر 30Ω
- EL460A: معمولاً 40Ω، حداکثر 70Ω
- سرعت سوئیچینگ: زمان روشن شدن (Ton) نسبتاً کند است (معمولاً حداکثر 1.4ms تا 3ms) که به دلیل مکانیزم شارژ گیت فوتوولتائیک است. زمان خاموش شدن (Toff) بسیار سریع است (معمولاً حداکثر 0.05ms تا 0.5ms). این عدم تقارن برای کاربردهای حساس به زمان مهم است.
- مشخصههای انتقال: جریان روشنشدن LED (IF(on)) حداقل جریان مورد نیاز برای روشن کردن کامل MOSFET خروجی است که معمولاً 3-5mA میباشد. جریان خاموششدن (IF(off)) حداکثر جریانی است که در آن خروجی قطع میشود و معمولاً 0.4mA است. این مقادیر آستانههای منطقی کنترل ورودی را تعریف میکنند.
3. تحلیل منحنی عملکرد
اگرچه دادههای گرافیکی خاصی در متن ارائه نشده است، دیتاشیت به منحنیهای مشخصه الکترواپتیکال معمول اشاره میکند. بر اساس پارامترها، میتوان روابط کلیدی زیر را استنباط کرد:
- مقاومت روشن در مقابل دما: Rd(ON) ماسفتها دارای ضریب دمایی مثبت است. با افزایش دمای اتصال، افزایش مییابد که منجر به تلفات هدایت بیشتر در دماهای بالا میشود. طراحی حرارتی مناسب ضروری است، به ویژه برای مدلهای با جریان نامی بالاتر (EL406A).
- ولتاژ مستقیم LED در مقابل جریان: منحنی VF در مقابل IF برای یک LED از نوع AlGaAs استاندارد است. برای عملکرد پایدار در تغییرات دما، توصیه میشود LED با جریان ثابت (مثلاً 10mA) راهاندازی شود.
- جریان نشتی خروجی در مقابل ولتاژ: جریان نشتی حالت خاموش (Ileak) حداکثر در 1μA در ولتاژ نامی کامل مشخص شده است. این پارامتر برای کاربردهایی که به امپدانس حالت خاموش بسیار بالا نیاز دارند، حیاتی است.
4. Mechanical & Package Information
4.1 ابعاد و انواع بستهبندی
این سری سه گزینه اصلی برای فرم پایهها ارائه میدهد تا فرآیندهای مختلف مونتاژ PCB را پشتیبانی کند:
- نوع استاندارد DIP: بستهبندی سوراخدار با فاصله ردیف 0.1 اینچ (2.54 میلیمتر) برای لحیمکاری موجی یا دستی متعارف.
- نوع گزینه M: بستهبندی Through-hole با خمیدگی وسیعتر پایه، فاصله ردیف 0.4 اینچ (10.16 میلیمتر) را برای کاربردهایی که نیاز به فاصله خزشی بیشتر یا نیازهای خاص چیدمان PCB دارند، فراهم میکند.
- نوع S1 Option: فرم پایه دستگاه Surface-mount (SMD) با پروفیل کوتاه. این گزینه برای مونتاژ خودکار Pick-and-place و طراحیهای PCB با چگالی بالا ضروری است.
4.2 شناسایی و نشانهگذاری قطبیت
پیکربندی پایهها به وضوح تعریف شده است:
- Pin 1: LED Anode (+)
- پایه 2: کاتد LED (-)
- Pins 3 & 4: MOSFET Drain terminals (output switch). These are typically connected together on the PCB to handle the load current.
دستگاه در قسمت بالا با یک کد مشخص شده است: EL [Part Number] G YWWV.
مثال: "EL 460A G YWWV" نشاندهنده یک EL460A، بدون هالوژن (G)، با سال (Y) و هفته (WW) تولید و گزینه VDE (V) است.
4.3 طرح پیشنهادی پد SMD
برای گزینه S1 (نصب سطحی)، طرح پد خاصی توصیه میشود تا اطمینان از لحیمکاری قابل اعتماد و استحکام مکانیکی حاصل شود. ابعاد، تشکیل صحیح فیله لحیم و تخلیه حرارتی مناسب در طول فرآیند ریفلو را تضمین میکنند.
5. Soldering & Assembly Guidelines
- لحیمکاری بازجوشی (گزینه S1): این دستگاه برای دمای اوج لحیمکاری ۲۶۰ درجه سانتیگراد به مدت ۱۰ ثانیه درجهبندی شده است. پروفایلهای استاندارد بازجوشی بدون سرب (IPC/JEDEC J-STD-020) قابل اعمال هستند. اطمینان حاصل کنید که پروفایل از حداکثر دما یا زمان در دمای اوج تجاوز نکند.
- Wave Soldering (DIP & M Options): فرآیندهای استاندارد لحیمکاری موجی قابل استفاده هستند. پیشگرمایش برای به حداقل رساندن شوک حرارتی توصیه میشود.
- لحیمکاری دستی: از هویه کنترل دمایی استفاده کنید. زمان تماس را محدود کنید تا از انتقال حرارت بیش از حد به بسته جلوگیری شود.
- تمیزکاری: با اکثر فرآیندهای رایج تمیزکاری فلاکس سازگار است. در صورت استفاده از حلالهای قوی، سازگاری را تأیید کنید.
- انبارش: در محیط خشک و ضد الکتریسیته ساکن، در محدوده دمای مشخص شده (۴۰- درجه سانتیگراد تا ۱۲۵+ درجه سانتیگراد) نگهداری شود. برای انبارش طولانیمدت، دستورالعملهای سطح حساسیت رطوبت (MSL) را رعایت کنید که معمولاً شامل بستهبندی خشک برای قطعات SMD است.
6. Packaging & Ordering Information
6.1 سیستم شمارهگذاری مدل
The part number follows the format: EL4XXA(Y)(Z)-VG
- XX: Part number (06, 25, 40, 60) defining output voltage/current rating.
- Y: Lead form option (S1 for surface mount, or blank for standard DIP).
- Z: گزینهی نوار و قرقره (TA، TB، TU، TD، یا خالی برای تیوب).
- V: نشاندهندهی گزینهی تأیید ایمنی VDE.
- G: نشاندهنده ساختار بدون هالوژن است.
6.2 مشخصات بستهبندی
- بستهبندی تیوبی: انواع استاندارد DIP و گزینه M در تیوبهای 100 عددی عرضه میشوند.
- Tape & Reel (S1 Option): در انواع مختلف قرقره موجود است:
- TA, TB: 1000 واحد در هر قرقره.
- TU, TD: 1500 واحد در هر قرقره.
7. ملاحظات طراحی برنامه
7.1 طراحی مدار ورودی
LED ورودی را با یک منبع جریان ثابت یا یک منبع ولتاژ همراه با یک مقاومت سری محدودکننده جریان راهاندازی کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از رابطه زیر محاسبه کنید: R = (Vcc - VF) / IF، که در آن VF معمولاً 1.18V-1.5V است و IF برای دستیابی به سرعت و قابلیت اطمینان بهینه بین 5mA و 20mA انتخاب میشود. اطمینان حاصل کنید که مدار راهانداز میتواند حداقل IF(on) (حداکثر 5mA) را تأمین کند تا روشنشدن کامل خروجی تضمین شود. به دلیل وجود قابلیت تحمل ولتاژ معکوس داخلی 5V، استفاده از دیود محافظ معکوس به موازات LED کاملاً ضروری نیست، اما میتوان برای افزایش استحکام در محیطهای پرنویز اضافه کرد.
7.2 طراحی مدار خروجی
Voltage Selection: بر اساس ولتاژ اوج بار خود (DC یا AC) شامل هرگونه گذرای ولتاژ یا موجهای گذرا، مدل مناسب (EL406A, 425A, 440A, 460A) را انتخاب کنید. کاهش ایمنی ۲۰ تا ۳۰ درصد توصیه میشود.
جریان و اتلاف توان: محدودیت کلیدی طراحی، اتلاف توان و گرما است. توان تلف شده در SSR (Pdiss) به صورت زیر محاسبه میشود: Pdiss = (IL^2 * Rd(ON)) + (IF * VF). جمله اول غالب است. به عنوان مثال، کارکرد یک EL406A در حداکثر بار ۵۵۰ میلیآمپر با مقدار معمول Rd(ON) برابر ۰.۷ اهم، حدود ۲۱۲ میلیوات گرما تولید میکند. اطمینان حاصل کنید که کل اتلاف توان (حداکثر توان خروجی ۵۰۰ میلیوات) تجاوز نکند و PCB تخلیه حرارتی کافی را فراهم کند، به ویژه برای مدلهای با جریان بالاتر.
بارهای سلفی/خازنی: هنگام کلیدزنی بارهای القایی (رلهها، سلونوئیدها، موتورها)، از مدار اسنابر (شبکه RC) یا یک دیود فلایبک در دو سر بار برای سرکوب اسپایکهای ولتاژی که ممکن است از ریتینگ VL دستگاه تجاوز کنند، استفاده نمایید. برای بارهای خازنی، محدود کردن جریان هجومی را در نظر بگیرید.
7.3 مدیریت حرارتی
SSR هیترینک داخلی ندارد. گرما از طریق پایهها دفع میشود. از مساحت کافی مس در پدهای PCB، به ویژه برای پایههای 3 و 4 (خروجی)، به عنوان هیترینک استفاده کنید. برای دمای محیط بالا یا کار مداوم با جریان بالا، دمای دستگاه را پایش کنید تا اطمینان حاصل شود در محدوده کاری باقی میماند. مقاومت روشنی با افزایش دما زیاد میشود که یک اثر خودمحدودکننده ایجاد میکند اما عملکرد را نیز کاهش میدهد.
8. Technical Comparison & Selection Guide
سری EL4XXA-G یک ماتریس مبادله واضح ارائه میدهد:
- EL406A (60V, 550mA): بهترین انتخاب برای کلیدزنی DC با ولتاژ پایین و جریان بالاتر (مانند سیستمهای 12V/24V، دستگاههای با باتری) که افت ولتاژ و تلفات توان پایین در آنها حیاتی است. دارای کمترین مقدار Rd(ON) است.
- EL425A (250V, 150mA) & EL440A (400V, 120mA): مناسب برای کاربردهای اصلی ولتاژ خط AC (120VAC، 240VAC) جهت سوئیچ کردن بارهای کوچک مانند نشانگرها، سلونوئیدهای کوچک، یا به عنوان دستگاههای راهانداز برای کنتاکتورهای بزرگتر. EL440A حاشیه اضافی برای سیستمهای 240VAC فراهم میکند.
- EL460A (600V, 50mA): طراحی شده برای کاربردهای صنعتی با ولتاژ بالا یا موقعیتهایی با گذرای ولتاژ قابل توجه. مناسب برای سوئیچ کردن سیگنالها یا بارهای با توان بسیار پایین در محیطهای با ولتاژ بالا.
در مقایسه با رلههای الکترومکانیکی (EMRs): این SSRها هیچ قطعه متحرکی ندارند، بنابراین هیچ پدیدهی نوسان کنتاکت، قوس الکتریکی یا مکانیزم فرسودگی مرتبط با تعداد سیکلها در آنها وجود ندارد. آنها بیصدا کار میکنند و در برابر لرزش مصون هستند. با این حال، دارای مقاومت ذاتی در حالت روشنی هستند که منجر به تولید گرما و افت ولتاژ میشود، و معمولاً جریان مجاز پایینتر و هزینه بیشتر به ازای هر آمپر نسبت به EMRهای مشابه دارند.
در مقایسه با سایر SSRها: طرح کوپلینگ فتولتائیک MOSFET ایزولاسیون بسیار بالا و سوئیچینگ تمیزی را فراهم میکند بدون نیاز به منبع بایاس خارجی در سمت خروجی (برخلاف کوپلرهای فتوترانزیستور یا فوتوترایاک). سرعت روشن شدن کندتر از برخی دیگر از اپتو-ماسفتها است اما برای اکثر کاربردهای کنترلی کافی است.
9. سوالات متداول (FAQ)
Q1: آیا میتوانم از این SSR برای سوئیچ مستقیم بارهای AC استفاده کنم؟
A1: بله، اما با نکات احتیاطی مهم. خروجی یک جفت MOSFET است. اکثر MOSFETها دارای یک دیود ذاتی (body diode) هستند. در پیکربندی استاندارد، این SSR در حالت خاموش میتواند ولتاژ هر دو قطبیت را مسدود کند، اما در حالت روشن فقط میتواند جریان را در یک جهت هدایت کند (مانند یک دیود). برای سوئیچینگ واقعی بار AC، نیاز است دو دستگاه به صورت سری معکوس (پشت به پشت) پیکربندی شوند. برخی از SSRها این پیکربندی را به صورت داخلی دارند، اما دیتاشیت EL4XXA-G یک شماتیک تک MOSFET را نشان میدهد که نشان میدهد برای سوئیچینگ DC یا یکطرفه است. قابلیت مدل خاص را برای کاربرد AC خود تأیید کنید.
Q2: چرا زمان روشن شدن بسیار کندتر از زمان خاموش شدن است؟
A2: زمان روشن شدن توسط سرعتی محدود میشود که در آن آرایه دیود فتوولتائیک میتواند جریان کافی برای شارژ ظرفیت گیت MOSFET خروجی تا ولتاژ آستانه آن تولید کند. این یک فرآیند نسبتاً کند و محدودشده توسط جریان است. خاموش شدن سریع است زیرا فقط نیاز به تخلیه گیت از طریق مدار داخلی دارد که میتواند به سرعت انجام شود.
Q3: چگونه میتوانم رتبهبندی "جریان بار پالسی" را تفسیر کنم؟
A3: جریان بار پالسی (ILPeak) جریان بالاتری است که برای مدت زمان بسیار کوتاهی (100 میلیثانیه، تک پالس) قابل تحمل است. این برای مدیریت جریانهای راهاندازی لامپها یا موتورها مفید است. از این ریتینگ برای کارکرد مداوم یا پالسی تکراری استفاده نکنید. برای پالسهای تکراری، تلفات توان متوسط باید در محدوده Pout باقی بماند.
Q4: آیا هیتسینک خارجی مورد نیاز است؟
A4: معمولاً برای پکیج DIP در شرایط ریت شده مورد نیاز نیست. هیتسینک اصلی، مس PCB است. برای کارکرد مداوم در حداکثر جریان بار، به ویژه برای EL406A، اطمینان حاصل کنید که PCB مساحت کافی مس (مثلاً چند سانتیمتر مربع) متصل به پایههای خروجی برای دفع حرارت دارد. در فضاهای محدود یا دمای محیط بالا، تحلیل حرارتی توصیه میشود.
10. مثال مطالعه موردی طراحی
Scenario: طراحی یک ماژول دیجیتال I/O برای یک PLC که نیاز به سوئیچ کردن بارهای القایی 24VDC (شیرهای سولنوئیدی کوچک) با جریان حالت پایدار 200mA دارد. محیط از نظر صنعتی پرنویز است.
Component Selection: EL406A به دلیل ولتاژ نامی 60 ولت (بسیار بالاتر از 24VDC) و مقاومت روشن پایین انتخاب شده است. در جریان 200 میلیآمپر، افت ولتاژ معمول تنها 200mA * 0.7Ω = 0.14V است و تلفات توان (0.2^2)*0.7 = 0.028W میباشد که قابل چشمپوشی است.
مدار ورودی: خروجی دیجیتال PLC برابر با 24VDC است. مقاومت سری محاسبه میشود: R = (24V - 1.3V) / 0.01A = 2270Ω. یک مقاومت استاندارد 2.2kΩ انتخاب میشود که جریان IF ≈ 10.3mA را تأمین میکند و با اطمینان بالاتر از حداکثر جریان IF(on) معادل 5mA قرار دارد.
مدار خروجی: یک دیود فلایبک (1N4007) مستقیماً در دو سر سیمپیچ سولنوئید قرار داده شده تا ولتاژ القایی برگشتی را محدود کرده و خروجی EL406A را محافظت کند. کاتد دیود به تغذیه مثبت و آند به اتصال خروجی SSR/بار متصل است.
چیدمان PCB: پینهای 3 و 4 به یک سطح مسی بزرگ روی PCB متصل شدهاند تا به دفع حرارت کمک کنند، اگرچه در این مورد حرارت تولید شده بسیار ناچیز است. مسیرهای ورودی و خروجی جدا از هم نگه داشته شدهاند تا ایزولاسیون مناسبی حفظ شود.
این طراحی در مقایسه با یک رله الکترومکانیکی کوچک، یک راهحل کلیدزنی مستحکم، با طول عمر بالا و بیصدا ارائه میدهد.
11. اصل عملکرد
The EL4XXA-G operates on the principle of optical isolation and photovoltaic driving. When a forward current is applied to the input AlGaAs infrared LED, it emits light. This light is detected by a photovoltaic diode array on the output side. This array generates a small voltage (photovoltaic effect) when illuminated. This generated voltage is applied directly to the gate of one or more power MOSFETs, turning them on and creating a low-resistance path between the output pins (3 & 4). When the LED current is removed, the light stops, the photovoltaic voltage collapses, and the MOSFET gate discharges, turning the output off. This mechanism provides complete galvanic isolation between the low-voltage control circuit and the high-voltage load circuit, as only light crosses the isolation barrier.
12. روندهای فناوری
رلههای حالت جامد در چند جهت کلیدی مرتبط با فناوری EL4XXA-G به تکامل خود ادامه میدهند:
- مقاومت روشنی پایینتر (Rd(ON)): پیشرفتها در فناوری MOSFET و بستهبندی به طور پیوسته در حال کاهش Rd(ON) برای یک ولتاژ نامی و اندازه بسته مشخص است که امکان سوئیچینگ جریان بالاتر در ابعاد کوچکتر و با تلفات کمتر را فراهم میکند.
- یکپارچگی بالاتر: روندها شامل ادغام درایورهای سمت ورودی (منابع جریان ثابت، مبدلهای سطح منطقی) و ویژگیهای حفاظتی سمت خروجی (گیرههای اضافهولتاژ، خاموشی اضافهدما) در بسته SSR میشود که مدار خارجی را ساده میکند.
- عملکرد حرارتی بهبودیافته: طراحیهای جدید بسته با پدهای حرارتی عریان (مانند بستههای DIP با پد زیرین) انتقال حرارت بسیار کارآمدتری به PCB را ممکن میسازند و بهطور قابل توجهی رتبه جریان پیوسته را برای همان قطعه سیلیکونی افزایش میدهند.
- محدودههای ولتاژ گستردهتر: دستگاههای قادر به تحمل ولتاژهای بالاتر (۱ کیلوولت به بالا) در بستهبندیهای فشرده رایجتر میشوند که توسط کاربردها در انرژیهای تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی هدایت میشود.
- تمرکز بر ایمنی و انطباق: همانند EL4XXA-G، تأکید فزایندهای بر رعایت آخرین استانداردهای ایمنی بینالمللی (UL، VDE، CQC)، مقررات زیستمحیطی (عاری از هالوژن، RoHS) و تأییدیههای درجه خودرو برای قابلیت اطمینان وجود دارد.
سری EL4XXA-G نشاندهنده پیادهسازی بالغ و قابل اطمینانی از فناوری SSR فتولتائیک MOSFET است که برای طیف گستردهای از کاربردهای کنترلی صنعتی و تجاری که نیاز به سوئیچینگ قدرت کم تا متوسط، ایمن، ایزوله و مطمئن دارند، بسیار مناسب میباشد.
LED Specification Terminology
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 بازده انرژی بیشتر است. | به طور مستقیم درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری | lm (لومن) | کل نور ساطع شده 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 تقاضای بالا مانند مراکز خرید و موزهها استفاده میشود. |
| SDCM | مراحل بیضی مکآدام، به عنوان مثال، "5-step" | معیار یکنواختی رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ یکنواختتر است. | اطمینان از یکنواختی رنگ در سراسر یک دسته LED یکسان. |
| طول موج غالب | nm (نانومتر)، مثلاً 620nm (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | تعیین کننده فام (رنگ) LEDهای تکرنگ قرمز، زرد و سبز. |
| 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 دورههای کوتاه، مورد استفاده برای کمنور کردن یا چشمک زدن. | 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 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 کاهش روشنایی تا ۷۰٪ یا ۸۰٪ مقدار اولیه. | به طور مستقیم "طول عمر" 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 محفظهای که تراشه را محافظت کرده و رابط نوری/حرارتی فراهم میکند. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ Ceramic: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | جلو، 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 شده بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. | اطمینان از روشنایی یکنواخت در همان دسته. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | گروهبندی 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 | آزمون حفظ شار نوری | 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. | مبناي آزمون مورد تأييد صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهينامه زيستمحيطي | 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. | مورد استفاده در خریدهای دولتی، برنامههای یارانهای، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |