فهرست مطالب
- ۱. مرور کلی محصول
- ۲. بررسی عمیق مشخصات فنی
- ۲.۱ ویژگیهای نوری
- ۲.۲ ویژگیهای الکتریکی
- ۲.۳ ریتینگهای حرارتی و محیطی
- ۳. توضیح سیستم باینینگ دیتاشیت نشان میدهد که دستگاهها بر اساس شدت نور دستهبندی میشوند. این به فرآیند باینینگ اشاره دارد که در آن واحدها بر اساس خروجی نور اندازهگیری شده (مثلاً محدوده ۱۳۰۰-۳۰۰۰ میکروکاندلا) مرتب میشوند. باینینگ یکنواختی را درون یک بچ تضمین میکند، بنابراین طراحان میتوانند هنگام استفاده از چندین نمایشگر در یک آرایه، سطوح روشنایی قابل پیشبینی را انتظار داشته باشند. اگرچه در این سند به صراحت برای طول موج یا ولتاژ توضیح داده نشده است، اما چنین دستهبندی در تولید الایدی رایج است تا قطعات با خواص نوری و الکتریکی بسیار نزدیک به هم گروهبندی شوند. ۴. تحلیل منحنیهای عملکرد دیتاشیت به منحنیهای مشخصه الکتریکی/نوری معمول اشاره میکند که برای طراحی دقیق ضروری هستند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه نشدهاند، اما چنین منحنیهایی معمولاً شامل موارد زیر هستند: جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V): رابطه غیرخطی بین جریان و ولتاژ را نشان میدهد که برای طراحی مدار درایور محدودکننده جریان حیاتی است. شدت نور در مقابل جریان مستقیم (منحنی L-I): نشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش مییابد و به بهینهسازی جریان درایو برای روشنایی و بازدهی مطلوب کمک میکند. شدت نور در مقابل دمای محیط: نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش دمای اتصال الایدی کاهش مییابد که برای مدیریت حرارتی در کاربرد حیاتی است. توزیع طیفی: نموداری که شدت نسبی نور ساطع شده در طولموجهای مختلف را نشان میدهد و طولموج غالب و پیک را تأیید میکند. این منحنیها به مهندسان اجازه میدهند تا عملکرد در شرایط غیراستاندارد را پیشبینی کرده و سیستمهای مستحکمی طراحی کنند. ۵. اطلاعات مکانیکی و پکیج
- ۶. دیاگرام مدار داخلی و روش درایو
- ۷. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- ۸. پیشنهادات کاربردی
- ۸.۱ سناریوهای کاربردی معمول
- ۸.۲ ملاحظات طراحی
- ۹. مقایسه و تمایز فنی
- ۱۰. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- ۱۱. مثال موردی طراحی و استفاده
- ۱۲. معرفی اصل عملکرد
- ۱۳. روندها و زمینه فناوری
۱. مرور کلی محصول
LTP-2857JD یک ماژول نمایشگر تک رقمی و الفبایی است که بر اساس پیکربندی ماتریس نقطهای ۵x7 ساخته شده است. عملکرد اصلی آن تولید کاراکترها و نمادهای قابل مشاهده است که آن را برای کاربردهایی مناسب میسازد که نیاز به ارائه اطلاعات واضح و خوانا در قالب فشرده دارند. فناوری هستهای از ماده نیمههادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای دیودهای نورافشان استفاده میکند که به دلیل تولید نور قرمز با بازدهی بالا شناخته شده است.
این دستگاه دارای صفحهای خاکستری با نقاط سفید است که پسزمینهای با کنتراست بالا برای الایدیهای قرمز روشن شده فراهم میکند و خوانایی را افزایش میدهد. یک جنبه کلیدی طراحی، قابلیت انباشت آن است که اجازه میدهد چندین واحد به صورت افقی در کنار هم قرار گیرند تا نمایشگرهای چندکاراکتری بدون فاصله قابل توجهی تشکیل دهند و ایجاد کلمات یا رشتههای عددی طولانیتر را تسهیل کنند.
۲. بررسی عمیق مشخصات فنی
۲.۱ ویژگیهای نوری
عملکرد نوری در مرکزیت عملکرد نمایشگر قرار دارد. دستگاه از چیپهای الایدی AlInGaP استفاده میکند که بر روی زیرلایه غیرشفاف GaAs رشد داده شدهاند. شدت نور متوسط معمول (Iv) هر نقطه در محدوده ۱۳۰۰ تا ۳۰۰۰ میکروکاندلا (µcd) است زمانی که تحت شرایط تست خاصی درایو میشود: جریان پیک (Ip) ۳۲ میلیآمپر با چرخه کاری ۱/۱۶. این اندازهگیری از یک فیلتر استفاده میکند که منحنی پاسخ چشم فوتوپیک CIE را تقریب میزند و اطمینان میدهد که مقدار با ادراک بصری انسان همبستگی دارد.
ویژگیهای رنگ توسط طولموجهای خاصی تعریف میشوند. طولموج پیک انتشار (λp) معمولاً ۶۵۶ نانومتر (nm) است، در حالی که طولموج غالب (λd) ۶۴۰ نانومتر است که رنگ قرمز درک شده را تعریف میکند. عرض نیمه خط طیفی (Δλ) ۲۲ نانومتر است که خلوص طیفی یا باریکی باند نور ساطع شده را نشان میدهد.
۲.۲ ویژگیهای الکتریکی
پارامترهای الکتریکی، مرزها و شرایط عملیاتی نمایشگر را تعریف میکنند. ولتاژ مستقیم (Vf) برای هر نقطه الایدی منفرد معمولاً بین ۲.۱ تا ۲.۶ ولت است زمانی که جریان مستقیم (If) ۲۰ میلیآمپر اعمال میشود. جریان معکوس (Ir) حداکثر ۱۰۰ میکروآمپر (µA) مشخص شده است زمانی که ولتاژ معکوس (Vr) ۵ ولت اعمال میشود که نشتی در حالت خاموش را نشان میدهد.
مدیریت جریان حیاتی است. ریتینگهای حداکثر مطلق، اتلاف توان متوسط هر نقطه را ۳۳ میلیوات (mW) مشخص میکنند. جریان مستقیم پیک هر نقطه نباید از ۹۰ میلیآمپر تجاوز کند. جریان مستقیم متوسط هر نقطه در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد ۱۳ میلیآمپر ریت شده است، با فاکتور دریتینگ ۰.۱۷ میلیآمپر/درجه سانتیگراد، به این معنی که جریان مجاز پیوسته با افزایش دمای محیط بالای ۲۵ درجه سانتیگراد کاهش مییابد تا از گرمای بیش از حد جلوگیری کرده و طول عمر را تضمین کند.
۲.۳ ریتینگهای حرارتی و محیطی
این دستگاه برای عملکرد مستحکم در طیف وسیعی از شرایط طراحی شده است. محدوده دمای عملیاتی از ۳۵- درجه سانتیگراد تا ۸۵+ درجه سانتیگراد است که امکان استقرار در محیطهای سرد و نسبتاً گرم را فراهم میکند. محدوده دمای نگهداری یکسان است. برای مونتاژ، دمای لحیمکاری نباید از ۲۶۰ درجه سانتیگراد برای حداکثر مدت ۳ ثانیه تجاوز کند، که در نقطهای ۱.۶ میلیمتر (۱/۱۶ اینچ) زیر صفحه نشستن قطعه اندازهگیری میشود. این یک دستورالعمل استاندارد برای فرآیندهای لحیمکاری موجی یا ریفلو است تا از آسیب به چیپهای الایدی یا پکیج جلوگیری شود.
۳. توضیح سیستم باینینگ
دیتاشیت نشان میدهد که دستگاهها بر اساس شدت نور دستهبندی میشوند. این به فرآیند باینینگ اشاره دارد که در آن واحدها بر اساس خروجی نور اندازهگیری شده (مثلاً محدوده ۱۳۰۰-۳۰۰۰ میکروکاندلا) مرتب میشوند. باینینگ یکنواختی را درون یک بچ تضمین میکند، بنابراین طراحان میتوانند هنگام استفاده از چندین نمایشگر در یک آرایه، سطوح روشنایی قابل پیشبینی را انتظار داشته باشند. اگرچه در این سند به صراحت برای طول موج یا ولتاژ توضیح داده نشده است، اما چنین دستهبندی در تولید الایدی رایج است تا قطعات با خواص نوری و الکتریکی بسیار نزدیک به هم گروهبندی شوند.
۴. تحلیل منحنیهای عملکرد
دیتاشیت به منحنیهای مشخصه الکتریکی/نوری معمول اشاره میکند که برای طراحی دقیق ضروری هستند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه نشدهاند، اما چنین منحنیهایی معمولاً شامل موارد زیر هستند:
- جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V):رابطه غیرخطی بین جریان و ولتاژ را نشان میدهد که برای طراحی مدار درایور محدودکننده جریان حیاتی است.
- شدت نور در مقابل جریان مستقیم (منحنی L-I):نشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش مییابد و به بهینهسازی جریان درایو برای روشنایی و بازدهی مطلوب کمک میکند.
- شدت نور در مقابل دمای محیط:نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش دمای اتصال الایدی کاهش مییابد که برای مدیریت حرارتی در کاربرد حیاتی است.
- توزیع طیفی:نموداری که شدت نسبی نور ساطع شده در طولموجهای مختلف را نشان میدهد و طولموج غالب و پیک را تأیید میکند.
این منحنیها به مهندسان اجازه میدهند تا عملکرد در شرایط غیراستاندارد را پیشبینی کرده و سیستمهای مستحکمی طراحی کنند.
۵. اطلاعات مکانیکی و پکیج
نمایشگر دارای ارتفاع ماتریس ۲.۰ اینچ (۵۰.۸۰ میلیمتر) است. نقشه ابعاد پکیج (که در متن به آن ارجاع داده شده اما به تفصیل شرح داده نشده است) طول، عرض، ضخامت و فاصله پایهها را نشان میدهد. تمام تلرانسهای ابعادی ±۰.۲۵ میلیمتر (۰.۰۱ اینچ) هستند مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. جزئیات اتصال پایهها در یک جدول ارائه شده است که ۱۴ پایه را به ستونهای آند و ردیفهای کاتد خاص ماتریس ۵x7 نگاشت میدهد. این پیناوت برای طراحی جای پای PCB و مدار درایور مالتیپلکس ضروری است.
۶. دیاگرام مدار داخلی و روش درایو
دیاگرام مدار داخلی، آرایش ۳۵ الایدی منفرد (۵ ستون × ۷ ردیف) را نشان میدهد. آند هر الایدی به یک خط ستون و کاتد آن به یک خط ردیف متصل است. این معماری ماتریس مشترک نیاز به درایو مالتیپلکس دارد. نمایشگر به طور مداوم روشن نیست؛ در عوض، کنترلر به سرعت از بین ردیفها (یا ستونها) چرخه میزند و آندهای ستون مناسب را برای هر کاتد ردیف فعال انرژیدهی میکند. چرخه کاری ۱/۱۶ ذکر شده در شرایط تست، یک نسبت مالتیپلکسینگ معمول است. طراحی مناسب نرخ اسکن برای جلوگیری از سوسو زدن قابل مشاهده و اطمینان از روشنایی یکنواخت ضروری است.
۷. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
مطابق با ریتینگهای حداکثر مطلق، فرآیند لحیمکاری باید به دقت کنترل شود. حداکثر دمای مجاز لحیمکاری ۲۶۰ درجه سانتیگراد است و زمان قرارگیری در معرض حرارت در پایه نباید از ۳ ثانیه تجاوز کند. این برای جلوگیری از شوک حرارتی به چیپهای الایدی است که میتواند باعث ترک خوردن ماده نیمههادی یا تخریب اتصالات سیمی شده و منجر به خرابی زودرس شود. استفاده از مرحله پیشگرم در طول لحیمکاری ریفلو برای به حداقل رساندن تنش حرارتی توصیه میشود. در طول مونتاژ همیشه باید روشهای صحیح کنترل ESD (تخلیه الکترواستاتیک) رعایت شود، زیرا الایدیها به الکتریسیته ساکن حساس هستند.
۸. پیشنهادات کاربردی
۸.۱ سناریوهای کاربردی معمول
این نمایشگر برای کاربردهایی که نیاز به یک کاراکتر یا نماد منفرد و بسیار قابل مشاهده دارند ایدهآل است. کاربردهای رایج شامل موارد زیر است:
- پنلهای کنترل صنعتی برای نشانگرهای وضعیت (مثلاً نمایش حرف مرحله فرآیند).
- تجهیزات تست و اندازهگیری برای نمایش واحدها یا شناسههای کانال.
- لوازم خانگی مصرفی که در آن نیاز به یک کد وضعیت ساده یا شناساگر است.
- به عنوان بلوک سازنده برای نمایشگرهای چندکاراکتری با انباشتن افقی چندین واحد.
۸.۲ ملاحظات طراحی
طراحی با این نمایشگر نیاز به توجه به چندین عامل دارد:
- مدار درایور:یک میکروکنترلر یا آیسی درایور الایدی اختصاصی قادر به مالتیپلکسینگ مورد نیاز است. مدار باید جریان کافی (تا ریتینگ پیک) را در طول زمان اسکن فعال فراهم کند و شامل مقاومتهای محدودکننده جریان یا یک منبع جریان ثابت برای محافظت از الایدیها باشد.
- منبع تغذیه:ولتاژ تغذیه باید به اندازهای بالا باشد که بر ولتاژ مستقیم الایدیها به علاوه هرگونه افت در مدار درایور غلبه کند. ولتاژ ۵ ولت معمولاً با محدودکننده جریان مناسب استفاده میشود.
- مدیریت حرارتی:اگرچه خود نمایشگر ممکن است گرمای بیش از حدی تولید نکند، اما باید منحنی دریتینگ رعایت شود. در دمای محیط بالا، جریان متوسط باید کاهش یابد. اطمینان از جریان هوای خوب در اطراف نمایشگر در فضاهای بسته توصیه میشود.
- نرمافزار/فرمور:کنترلر نیاز به شامل یک نقشه فونت کاراکتر (سازگار با ASCII یا EBCDIC همانطور که ذکر شد) و روال اسکن مالتیپلکسینگ دارد. نرخ رفرش باید به اندازه کافی بالا باشد (معمولاً >۶۰ هرتز) تا از سوسو زدن قابل درک جلوگیری شود.
۹. مقایسه و تمایز فنی
متمایزکنندههای کلیدی این نمایشگر خاص، بر اساس دیتاشیت، استفاده از فناوری AlInGaP و ارتفاع ۲.۰ اینچی آن است. در مقایسه با الایدیهای قدیمی GaAsP یا GaP، AlInGaP بازده نوری به مراتب بالاتری ارائه میدهد که منجر به خروجی روشنتر برای همان جریان ورودی میشود. ارتفاع کاراکتر ۲.۰ اینچی آن را برای کاربردهایی مناسب میسازد که فاصله دید چند متر است و خوانایی بهتری در برد طولانی نسبت به نمایشگرهای کوچکتر ۰.۵ اینچی یا ۱ اینچی ارائه میدهد. طراحی صفحه خاکستری/نقطه سفید کنتراست را در مقایسه با پکیجهای کاملاً سیاه یا کاملاً سبز افزایش میدهد. قابلیت انباشت آن یک ویژگی مکانیکی عملی برای طراحیهای چند رقمی است.
۱۰. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
س: "چرخه کاری ۱/۱۶" در شرایط تست شدت نور به چه معناست؟
ج: به این معنی است که هر نقطه الایدی منفرد در طول اندازهگیری فقط برای ۱/۱۶ از کل زمان چرخه اسکن روشن میشود. شدت مشخص شده مقدار متوسط در طول چرخه کامل است. در استفاده واقعی، شما باید درایور مالتیپلکس خود را طوری طراحی کنید که به یک چرخه کاری مؤثر مشابه یا بالاتر برای رسیدن به روشنایی ریت شده دست یابد.
س: آیا میتوانم این نمایشگر را با جریان DC ثابت و بدون مالتیپلکسینگ درایو کنم؟
ج: از نظر فنی، میتوانید، با اتصال هر یک از ۳۵ الایدی با مقاومت محدودکننده جریان خودش به یک منبع تغذیه. با این حال، این به ۳۵ کانال درایور نیاز دارد که از نظر تعداد قطعات و توان بسیار ناکارآمد است. مالتیپلکسینگ روش استاندارد و مورد نظر است که به شدت تعداد پایههای کنترل مورد نیاز را کاهش داده و طراحی را ساده میکند.
س: جدول اتصال پایهها به نظر میرسد تکراری دارد (مثلاً ستون آند ۳ روی پایههای ۴ و ۱۱). آیا این یک خطاست؟
ج: این احتمالاً خطا نیست بلکه یک ویژگی از سیمکشی داخلی ماتریس است. ممکن است نشان دهد که خطوط ستون یا ردیف خاصی به بیش از یک پایه روی پکیج آورده شدهاند. این میتواند انعطافپذیری چیدمان روی PCB را فراهم کند و به طراح اجازه دهد راحتترین پایه را برای اتصال انتخاب کند. همیشه برای تأیید اتصالات به دیاگرام مدار داخلی مراجعه کنید.
س: چگونه مقاومت محدودکننده جریان مناسب را برای درایور خود محاسبه کنم؟
ج: شما باید ولتاژ تغذیه خود (Vs)، ولتاژ مستقیم الایدی (Vf، برای ایمنی از حداکثر ۲.۶ ولت استفاده کنید) و جریان مستقیم مورد نظر (If، که از ریتینگ متوسط ۱۳ میلیآمپر در دمای عملیاتی شما تجاوز نکند) را بدانید. مقدار مقاومت R = (Vs - Vf) / If است. به یاد داشته باشید، در یک تنظیم مالتیپلکس، جریان پیک در طول زمان اسکن فعال بالاتر از جریان متوسط خواهد بود. اطمینان حاصل کنید که جریان پیک از ۹۰ میلیآمپر تجاوز نکند.
۱۱. مثال موردی طراحی و استفاده
سناریو: ساخت یک شمارنده تولید ۴ رقمی برای ایستگاه کاری کارخانه.
چهار نمایشگر LTP-2857JD به صورت افقی روی یک PCB انباشته شدهاند. یک میکروکنترلر ۸ بیتی کمهزینه به عنوان کنترلر استفاده میشود. میکروکنترلر پایههای I/O کافی برای درایو مستقیم ردیفها (۷ پایه) و ستونها (۵ پایه برای هر رقم، اما از آنجایی که انباشته شدهاند، خطوط ستون همه ارقام به هم متصل شده و فقط در مجموع به ۵ پایه ستون نیاز است) دارد. میکروکنترلر یک روال را اجرا میکند که:
- از بین هفت خط ردیف اسکن میکند و هر بار یکی را فعال میکند.
- برای ردیف فعال، وضعیت ۵ خط ستون را برای هر یک از ۴ رقم بر اساس کاراکتری که باید نمایش داده شود (مثلاً یک عدد) تنظیم میکند.
- این اسکن را با نرخ ۲۰۰ هرتز تکرار میکند و سوسو زدن را غیرقابل درک میسازد.
- مقدار شمارش توسط یک ورودی سنسور خارجی افزایش مییابد.
مقاومتهای محدودکننده جریان به صورت سری با هر خط ستون قرار میگیرند. منبع تغذیه ۵ ولت است. جریان متوسط هر نقطه الایدی زیر ۱۰ میلیآمپر نگه داشته میشود تا یک حاشیه ایمنی زیر ریتینگ ۱۳ میلیآمپر فراهم شده و قابلیت اطمینان بلندمدت تضمین شود.
۱۲. معرفی اصل عملکرد
اصل اساسی، الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمههادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از آستانه دیود اعمال میشود، الکترونها از ناحیه نوع n و حفرهها از ناحیه نوع p در ناحیه فعال (لایه AlInGaP) بازترکیب میشوند. این بازترکیب انرژی را به شکل فوتون (ذرات نور) آزاد میکند. ترکیب خاص آلیاژ AlInGaP انرژی گاف نواری را تعیین میکند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور ساطع شده را دیکته میکند - در این مورد، قرمز. ماتریس ۵x7 با قرار دادن ۳۵ عدد از این پیوندهای p-n میکروسکوپی در یک الگوی شبکهای دقیق تشکیل شده است. صفحه خاکستری به عنوان یک پخشکننده و تقویتکننده کنتراست عمل میکند، در حالی که نقاط سفید سگمنتهایی را تعریف میکنند که هنگام روشن شدن قابل مشاهده میشوند.
۱۳. روندها و زمینه فناوری
نمایشگرهایی مانند LTP-2857JD نمایانگر یک فناوری بالغ و قابل اعتماد برای نمایش اطلاعات مبتنی بر کاراکتر هستند. در حالی که OLEDهای گرافیکی مدرن یا LCDهای TFT انعطافپذیری بسیار بیشتری برای نمایش گرافیک دلخواه ارائه میدهند، نمایشگرهای الایدی ماتریس نقطهای ۵x7 و مشابه آنها مزایایی در حوزههای خاص حفظ میکنند: استحکام محیطی شدید (محدوده دمایی وسیع)، روشنایی بسیار بالا برای خوانایی در نور خورشید، سادگی رابط و طول عمر عملیاتی طولانی بدون لامپ پسزمینه برای خرابی. تغییر از مواد الایدی قدیمی به AlInGaP، همانطور که در این دستگاه مشاهده میشود، یک روند عمده بود که بازده و روشنایی را بهبود بخشید. روندهای فعلی ممکن است شامل یکپارچهسازی بیشتر الکترونیک درایور با ماژول نمایشگر یا کاوش در مواد حتی کارآمدتر مانند InGaN برای رنگهای مختلف باشد، اما معماری ماتریس مالتیپلکس شده پایهای همچنان یک راهحل اثبات شده و مؤثر برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و ابزار دقیق باقی مانده است.
اصطلاحات مشخصات LED
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
عملکرد نوربرقی
| اصطلاح | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| بازده نوری | لومن/وات | خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفهجویی بیشتر انرژی است. | مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری | لومن | کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده میشود. | تعیین میکند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه. |
| زاویه دید | درجه، مثل 120 درجه | زاویهای که شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر میگذارد. |
| دمای رنگ | کلوین، مثل 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. | جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| شاخص نمود رنگ | بدون واحد، 100-0 | توانایی ارائه دقیق رنگهای جسم، Ra≥80 خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزهها استفاده میشود. |
| تلرانس رنگ | مراحل بیضی مکآدام، مثل "5 مرحله" | متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. | رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین میکند. |
| طول موج غالب | نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تکرنگ را تعیین میکند. |
| توزیع طیفی | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت در طول موجها را نشان میدهد. | بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر میگذارد. |
پارامترهای الکتریکی
| اصطلاح | نماد | 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. | معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین میکند. |
| حداکثر جریان پالس | Ifp | جریان اوج قابل تحمل برای دورههای کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده میشود. | عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود. |
| 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 جهش ولتاژ جلوگیری کند. |
| مقاومت حرارتی | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایینتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قویتر دارد. |
| مقاومت ESD | V (HBM)، مثل 1000V | توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیبپذیر است. | اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
| اصطلاح | متریک کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. | هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ میشود. |
| افت لومن | L70 / L80 (ساعت) | زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. | مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف میکند. |
| نگهداری لومن | % (مثل 70%) | درصد روشنایی باقیمانده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است. |
| تغییر رنگ | Δu′v′ یا بیضی مکآدام | درجه تغییر رنگ در حین استفاده. | بر یکنواختی رنگ در صحنههای روشنایی تأثیر میگذارد. |
| پیری حرارتی | تخریب ماده | تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. | ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
بسته بندی و مواد
| اصطلاح | انواع رایج | توضیح ساده | ویژگیها و کاربردها |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC، PPA، سرامیک | ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | جلو، تراشه معکوس | چینش الکترود تراشه. | تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر | YAG، سیلیکات، نیترید | تراشه آبی را میپوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل میکند، به سفید مخلوط میکند. | فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر میگذارند. |
| عدسی/اپتیک | مسطح، میکروعدسی، TIR | ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل میکند. | زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
کنترل کیفیت و دسته بندی
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| دسته لومن | کد مثل 2G، 2H | گروهبندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. | روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین میکند. |
| دسته ولتاژ | کد مثل 6W، 6X | گروهبندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم. |
| دسته رنگ | بیضی مکآدام 5 مرحلهای | گروهبندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. | یکنواختی رنگ را تضمین میکند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری میکند. |
| دسته CCT | 2700K، 3000K و غیره | گروهبندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. | الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده میکند. |
آزمون و گواهینامه
| اصطلاح | استاندارد/آزمون | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمون نگهداری لومن | روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. | برای تخمین عمر LED استفاده میشود (با TM-21). |
| TM-21 | استاندارد تخمین عمر | عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس دادههای LM-80 تخمین میزند. | پیشبینی علمی عمر ارائه میدهد. |
| IESNA | انجمن مهندسی روشنایی | روشهای آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش میدهد. | پایه آزمون شناخته شده صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی محیط زیست | اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | شرط دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهی بازده انرژی | گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. | در خریدهای دولتی، برنامههای یارانه استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |