فهرست مطالب
- 1. مرور محصول
- 1.1 ویژگیهای کلیدی و مزایای اصلی
- 2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق
- 2.1 حداکثر مقادیر مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکتریکی و نوری (در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد)
- 3. توضیح سیستم دستهبندی
- 4. تحلیل منحنی عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد پکیج و نقشه
- 5.2 اتصال پین و شناسایی قطبیت
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 8. توصیههای کاربردی
- 8.1 سناریوهای کاربردی معمول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مطالعه موردی طراحی و استفاده عملی
- 12. معرفی اصل کارکرد
- 13. روندها و تحولات فناوری
1. مرور محصول
LTD-4608JG یک نمایشگر هفت قسمتی دو رقمی فشرده و با کارایی بالا است که برای کاربردهای نیازمند خوانش عددی واضح با مصرف توان پایین طراحی شده است. عملکرد اصلی آن فراهمآوری خروجی عددی بصری در دستگاههای الکترونیکی مانند پنلهای ابزار دقیق، تجهیزات آزمایشگاهی، الکترونیک مصرفی و کنترلهای صنعتی است. مزیت اصلی این دستگاه در استفاده از ماده نیمههادی پیشرفته AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای تراشههای LED نهفته است که در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر، بازدهی و خلوص رنگ برتری ارائه میدهد. بازار هدف شامل طراحان و مهندسانی است که بر روی دستگاههای قابل حمل، تجهیزات مبتنی بر باتری و هر کاربرد دیگری که محدودیتهای فضا، بازدهی توان و خوانایی در آن حیاتی هستند، کار میکنند.
1.1 ویژگیهای کلیدی و مزایای اصلی
- ارتفاع رقم 0.4 اینچ (10.0 میلیمتر):اندازه کاراکتری مناسب برای فاصلههای دید متوسط فراهم میکند و بین قابلیت مشاهده و ابعاد قطعه تعادل برقرار مینماید.
- بخشهای یکنواخت و پیوسته:ظاهری صاف و حرفهای برای اعداد نمایش داده شده تضمین میکند بدون هیچ فاصله یا ناهمواری قابل مشاهدهای در انتشار نور.
- نیازمندی توان پایین:برای بازدهی انرژی مهندسی شده است و آن را برای دستگاههای باتریخور ایدهآل میسازد. این نمایشگر در جریان مستقیم معمولی 1 میلیآمپر برای اندازهگیری شدت نور استاندارد کار میکند.
- روشنایی بالا و کنتراست عالی:ماده AlInGaP و صفحه خاکستری با بخشهای سفید، درخشندگی عالی و نسبت کنتراست تیزی ایجاد میکنند که خوانایی را حتی در شرایط محیطی با نور زیاد تضمین مینماید.
- زاویه دید گسترده:خروجی نور و رنگ یکنواختی را در یک زاویه دید وسیع ارائه میدهد و قابلیت استفاده از دیدگاههای مختلف را افزایش میدهد.
- قابلیت اطمینان حالت جامد:به عنوان یک دستگاه مبتنی بر LED، در مقایسه با فناوریهای نمایشگر مکانیکی یا دیگر، عمر عملیاتی طولانی، مقاومت در برابر ضربه و زمانهای سوئیچینگ سریع ارائه میدهد.
- دستهبندی شده بر اساس شدت نور:واحدها بر اساس خروجی نور اندازهگیری شدهشان دستهبندی میشوند که امکان تطابق یکنواخت روشنایی در کاربردهای چند رقمی یا چند دستگاهی را فراهم میآورد.
2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق
این بخش تحلیل مفصلی از ویژگیهای الکتریکی و نوری تعریف شده در دیتاشیت ارائه میدهد و اهمیت آنها را برای طراحی و کاربرد توضیح میدهد.
2.1 حداکثر مقادیر مطلق
اینها محدودیتهای تنشی هستند که تحت هیچ شرایطی نباید از آنها تجاوز کرد تا از آسیب دائمی به دستگاه جلوگیری شود.
- توان اتلافی هر بخش:70 میلیوات. این حداکثر توانی است که میتواند به صورت حرارت توسط یک بخش LED به طور ایمن اتلاف شود.
- جریان مستقیم پیک هر بخش:60 میلیآمپر (در چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلیثانیه). این رتبهبندی برای کارکرد پالسی کوتاه است که برای مالتیپلکس کردن یا دستیابی به روشنایی لحظهای بالاتر مفید است.
- جریان مستقیم پیوسته هر بخش:25 میلیآمپر (در دمای 25 درجه سانتیگراد). این حداکثر جریان DC برای کارکرد پیوسته است. دیتاشیت یک ضریب کاهش 0.33 میلیآمپر/درجه سانتیگراد را برای بالاتر از 25 درجه سانتیگراد مشخص میکند، به این معنی که جریان پیوسته مجاز با افزایش دمای محیط برای مدیریت بار حرارتی کاهش مییابد.
- ولتاژ معکوس هر بخش:5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس میتواند به پیوند LED آسیب برساند.
- محدوده دمای کارکرد و ذخیرهسازی:35- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد. این دستگاه برای محیطهای دمایی درجه صنعتی رتبهبندی شده است.
- دمای لحیمکاری:260 درجه سانتیگراد به مدت 3 ثانیه در فاصله 1/16 اینچ (تقریباً 1.6 میلیمتر) زیر صفحه نشیمن. این مشخصه پروفیل لحیمکاری ریفلو را برای جلوگیری از آسیب حرارتی در حین مونتاژ تعریف میکند.
2.2 ویژگیهای الکتریکی و نوری (در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد)
اینها پارامترهای عملکرد معمول تحت شرایط آزمایش مشخص شده هستند.
- شدت نور متوسط (Iv):320 تا 850 میکروکاندلا (حداقل تا حداکثر) در جریان مستقیم (IF) 1 میلیآمپر. این محدوده وسیع نشاندهنده فرآیند دستهبندی است؛ طراحان باید این تغییرپذیری را در نظر بگیرند یا قطعات دستهبندی شده را برای ظاهر یکنواخت انتخاب کنند. مقدار معمول احتمالاً در حدود وسط این محدوده است.
- طول موج اوج انتشار (λp):571 نانومتر (معمول). این طول موجی است که در آن شدت نور منتشر شده در بالاترین حد است و آن را در منطقه سبز خالص طیف مرئی قرار میدهد.
- نیمعرض خط طیفی (Δλ):15 نانومتر (معمول). این خلوص طیفی را اندازهگیری میکند. نیمعرض باریکتر نشاندهنده رنگ سبز تکرنگتر و اشباعشدهتر است.
- طول موج غالب (λd):572 نانومتر (معمول). این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک میشود و به طور نزدیکی با طول موج اوج این دستگاه مطابقت دارد.
- ولتاژ مستقیم هر بخش (VF):2.05 ولت تا 2.6 ولت (معمول) در IF=20 میلیآمپر. این افت ولتاژ در سراسر یک بخش LED هنگام هدایت است. این برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است. تغییرپذیری به دلیل تلرانسهای طبیعی ساخت نیمههادی است.
- جریان معکوس هر بخش (IR):100 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5 ولت. این جریان نشتی کوچک زمانی است که LED در حداکثر رتبهبندی خود در بایاس معکوس قرار دارد.
- نسبت تطابق شدت نور (Iv-m):2:1 (حداکثر). این حداکثر نسبت مجاز بین درخشانترین و کمنورترین بخش درون یک دستگاه واحد یا بین دستگاههای از یک دسته را مشخص میکند و یکنواختی بصری را تضمین مینماید.
3. توضیح سیستم دستهبندی
دیتاشیت نشان میدهد که دستگاه \"برای شدت نور دستهبندی شده است.\" این به یک فرآیند مرتبسازی پس از تولید (دستهبندی) اشاره دارد.
- دستهبندی شدت نور:همانطور که توسط محدوده Iv نشان داده شده است (850-320 میکروکاندلا در 1 میلیآمپر)، LEDها بر اساس خروجی نور اندازهگیری شدهشان به گروههایی دستهبندی میشوند. این به تولیدکنندگان اجازه میدهد قطعاتی با حداقل روشنایی تضمین شده ارائه دهند یا قطعاتی را در محدودههای شدت تنگتر برای قیمت بالاتر بفروشند. طراحان باید دسته مورد نیاز را مشخص کنند یا برای تغییرپذیری روشنایی در فهرست مواد اولیه خود آماده باشند.
- دستهبندی طول موج/رنگ:اگرچه با کدهای متعدد به صراحت جزئیات داده نشده است، مشخصات معمول تنگ برای λp (571 نانومتر) و λd (572 نانومتر) نشاندهنده یک فرآیند تولید کنترلشده است. برای کاربردهای حساس رنگ، قطعات ممکن است در دستههای طول موج خاصی در دسترس باشند.
- دستهبندی ولتاژ مستقیم:محدوده VF (2.6-2.05 ولت) گسترش طبیعی را نشان میدهد. برای کاربردهایی که طراحی منبع تغذیه بسیار حساس است، انتخاب قطعات از یک دسته ولتاژ خاص میتواند مفید باشد.
4. تحلیل منحنی عملکرد
دیتاشیت به \"منحنیهای ویژگی الکتریکی/نوری معمول\" ارجاع میدهد. در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه نشدهاند، منحنیهای استاندارد برای چنین دستگاههایی به طور معمول شامل موارد زیر میشوند:
- شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V):این نمودار نشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش مییابد. این به طور کلی در جریانهای پایین خطی است اما ممکن است در جریانهای بالاتر به دلیل اثرات حرارتی اشباع شود. نقطه آزمایش 1 میلیآمپر برای Iv نشاندهنده کارکرد در منطقه کارآمد و خطی است.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:رابطه نمایی را نشان میدهد که برای طراحی درایورهای جریان ثابت حیاتی است.
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط:نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش دما کاهش مییابد. این یک ملاحظه کلیدی برای محیطهای با دمای بالا است.
- توزیع طیفی:نموداری از شدت نور در مقابل طول موج، که اوج در حدود 571 نانومتر و نیمعرض باریک را نشان میدهد و رنگ سبز خالص را تأیید میکند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد پکیج و نقشه
دستگاه دارای یک پکیج دو خطی استاندارد 10 پین (DIP) است. یادداشتهای ابعادی کلیدی از دیتاشیت: تمام ابعاد بر حسب میلیمتر هستند، با تلرانس استاندارد ±0.25 میلیمتر (0.01 اینچ) مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. نقشه جزئیات طول کلی، عرض، ارتفاع، فاصله ارقام، ابعاد بخشها و فاصله پینها (احتمالاً گام استاندارد 0.1 اینچ / 2.54 میلیمتر) را تشریح میکند.
5.2 اتصال پین و شناسایی قطبیت
دستگاه از یکآند مشترکپیکربندی برای مالتیپلکس کردن استفاده میکند. نمودار مدار داخلی دو آند مشترک (یکی برای هر رقم) و کاتدهای جداگانه برای هر بخش (A-G و DP) را نشان میدهد.
پیناوت:
1: کاتد C
2: کاتد D.P. (نقطه اعشار)
3: کاتد E
4: آند مشترک (رقم 2)
5: کاتد D
6: کاتد F
7: کاتد G
8: کاتد B
9: آند مشترک (رقم 1)
10: کاتد A
قطبیت به وضوح با تعیین \"آند مشترک\" مشخص شده است. پکیج فیزیکی احتمالاً یک شکاف یا نقطه در نزدیکی پین 1 برای جهتگیری دارد.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- پارامترهای لحیمکاری ریفلو:مطابق با حداکثر مقادیر مطلق، پروفیل لحیمکاری توصیه شده 260 درجه سانتیگراد به مدت 3 ثانیه است، که در نقطهای 1.6 میلیمتر زیر بدنه پکیج اندازهگیری میشود. این یک شرایط ریفلو استاندارد بدون سرب است.
- ملاحظات:
- از اعمال تنش مکانیکی بر پینها در حین قرارگیری جلوگیری کنید.
- اطمینان حاصل کنید که دمای نوک هویه کنترل میشود تا از تجاوز از حداکثر دمای پکیج جلوگیری شود.
- در صورت لزوم از فلاکس و روشهای تمیز کردن مناسب استفاده کنید.
- شرایط ذخیرهسازی:در یک محیط خشک و ضد استاتیک در محدوده دمای مشخص شده (35- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد) ذخیره کنید. از قرارگیری در معرض رطوبت بالا یا گازهای خورنده اجتناب کنید.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- مشخصات بستهبندی:به طور معمول، چنین نمایشگرهایی در لولهها یا سینیهای ضد استاتیک عرضه میشوند تا از پینها و لنز در برابر آسیب و تخلیه الکترواستاتیک (ESD) محافظت کنند.
- قانون شمارهگذاری مدل:شماره قطعه LTD-4608JG احتمالاً از یک سیستم کدگذاری داخلی پیروی میکند که در آن \"LTD\" نشاندهنده خانواده محصول (نمایشگر LED)، \"4608\" نشاندهنده اندازه و نوع (0.4 اینچ 2 رقمی) و \"JG\" رنگ (سبز) و احتمالاً سایر واریانتها مانند نقطه اعشار سمت راست (همانطور که در توضیحات ذکر شده) را مشخص میکند.
8. توصیههای کاربردی
8.1 سناریوهای کاربردی معمول
- مولتیمترهای دیجیتال و مترهای کلمپی
- منابع تغذیه میزی و بارهای الکترونیکی
- شاخصهای کنترل فرآیند
- نمایشگرهای تجهیزات تناسب اندام
- گیجهای پس از فروش خودرو (برای استفاده داخلی)
- تایمرها و شمارندههای لوازم خانگی مصرفی
8.2 ملاحظات طراحی
- مدار درایو:از درایورهای جریان ثابت یا مقاومتهای محدودکننده جریان برای هر خط کاتد استفاده کنید. برای مالتیپلکس کردن دو رقم، آندهای مشترک (پینهای 4 و 9) را به صورت متوالی در فرکانسی به اندازه کافی بالا برای جلوگیری از لرزش (معمولاً >60 هرتز) سوئیچ کنید.
- محاسبه جریان:بر اساس روشنایی مورد نظر و منحنی VF. به عنوان مثال، برای دستیابی به روشنایی معمول در 1 میلیآمپر با منبع تغذیه 5 ولت و VF برابر 2.3 ولت، مقاومت محدودکننده جریان خواهد بود: R = (V_supply - VF) / I_F = (5 - 2.3) / 0.001 = 2700 اهم.
- رابط میکروکنترلر:کاتدها میتوانند مستقیماً توسط پینهای GPIO میکروکنترلر (جریان سینک) درایو شوند اگر جریان هر بخش در قابلیت سینک MCU باشد، یا از طریق آرایههای ترانزیستور/MOSFET برای جریانهای بالاتر.
- زاویه دید:با نصب نمایشگر عمود بر خط دید اصلی کاربر، از زاویه دید گسترده بهره ببرید.
9. مقایسه و تمایز فنی
در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر مانند LEDهای سبز استاندارد GaP (گالیم فسفید) یا LEDهای قرمز GaAsP، LTD-4608JG مبتنی بر AlInGaP موارد زیر را ارائه میدهد:
- بازدهی و روشنایی بالاتر:خروجی نور بیشتر به ازای هر میلیآمپر جریان.
- اشباع رنگ برتر:نیمعرض طیفی باریکتر منجر به رنگ سبز خالصتر و متمایزتر بصری میشود.
- پایداری دمایی بهتر:AlInGaP به طور کلی عملکرد خود را در محدودههای دمایی بهتر از برخی مواد قدیمیتر حفظ میکند.
- در مقایسه با LCDهای مدرن با نور پسزمینه LED سفید، این دستگاه کنتراست بالاتری در نور مستقیم خورشید، مصرف توان پایینتر برای خوانشهای عددی ساده و سادگی شدید رابط (درایو مستقیم در مقابل کنترلر LCD) ارائه میدهد.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال 1: هدف \"نسبت تطابق شدت نور\" 2:1 چیست؟
پاسخ 1: این نسبت یکنواختی بصری را تضمین میکند. به این معنی که درون یک واحد نمایش، هیچ بخشی بیش از دو برابر کمنورترین بخش روشن نخواهد بود. این از اعداد با نوردهی ناهموار جلوگیری میکند که ممکن است با رقم دیگری اشتباه گرفته شوند (مثلاً یک \"8\" با یک بخش کمنور که شبیه \"0\" به نظر میرسد).
سوال 2: آیا میتوانم این نمایشگر را با یک سیستم میکروکنترلر 3.3 ولتی درایو کنم؟
پاسخ 2: بله، اما طراحی دقیقی مورد نیاز است. VF معمول 2.6-2.05 ولت است. در منبع تغذیه 3.3 ولت، حاشیه ولتاژ برای مقاومت محدودکننده جریان بسیار کوچک است (3.3 - 2.6 = 0.7 ولت). شما باید مقدار مقاومت را دقیقاً محاسبه کنید (مثلاً برای 1 میلیآمپر: R = 0.7V / 0.001A = 700Ω). اطمینان حاصل کنید که پین MCU میتواند جریان مورد نیاز را سینک کند. یک درایور جریان ثابت IC اغلب راهحل مطمئنتری برای منابع تغذیه کمولتاژ است.
سوال 3: چرا دو رتبهبندی جریان متفاوت وجود دارد (پیوسته 25 میلیآمپر و پیک 60 میلیآمپر)؟
پاسخ 3: رتبهبندی پیوسته 25 میلیآمپر برای کارکرد DC است که توسط اتلاف حرارت متوسط محدود میشود. رتبهبندی پیک 60 میلیآمپر اجازه روشنایی لحظهای بالاتر در یک سیستم مالتیپلکس شده را میدهد. در مالتیپلکس کردن، هر رقم تنها برای کسری از زمان (چرخه وظیفه) تغذیه میشود. جریان پیک بالاتر در طول زمان \"روشن\" آن، یک روشنایی متوسط درکشده درخشانتر ایجاد میکند، در حالی که جریان متوسط پایینتر دستگاه را در محدوده حرارتی آن نگه میدارد.
11. مطالعه موردی طراحی و استفاده عملی
مورد: طراحی یک خوانش ولتمتر ساده دو رقمی
یک طراح در حال ایجاد یک ولتمتر فشرده برای نمایش 0.0 ولت تا 9.9 ولت است. آنها LTD-4608JG را به دلیل اندازه کوچک، مصرف توان پایین و نمایش سبز واضح آن انتخاب میکنند. سیستم از یک میکروکنترلر با مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) برای اندازهگیری ولتاژ استفاده میکند.
- طراحی مدار:پینهای پورت میکروکنترلر از طریق مقاومتهای محدودکننده جریان 220 اهم (محاسبه شده برای حدود 3 میلیآمپر در هر بخش در 5 ولت) به کاتدهای بخش (A-G, DP) متصل میشوند. دو پین GPIO دیگر ترانزیستورهای PNP (یا MOSFETهای کانال P) را درایو میکنند که آندهای مشترک (رقم 1 و رقم 2) را به منبع تغذیه 5 ولت سوئیچ میکنند.
- نرمافزار:فرمور ADC را میخواند، مقدار را به دو رقم BCD تبدیل میکند و از یک جدول جستجو برای تعیین اینکه کدام بخشها برای هر رقم (0-9) روشن شوند استفاده میکند. سپس مالتیپلکس میکند: ترانزیستور برای رقم 1 را روشن میکند، الگوهای کاتد برای رقم اول را تنظیم میکند، 5 میلیثانیه منتظر میماند، رقم 1 را خاموش میکند، ترانزیستور برای رقم 2 را روشن میکند، الگوهای کاتد برای رقم دوم را تنظیم میکند، 5 میلیثانیه منتظر میماند و تکرار میکند. این نرخ نوسازی 100 هرتز لرزش قابل مشاهده را از بین میبرد.
- نتیجه:یک خوانش دو رقمی واضح و پایدار که حداقل منابع میکروکنترلر و توان را مصرف میکند.
12. معرفی اصل کارکرد
LTD-4608JG بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمههادی عمل میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از پتانسیل داخلی پیوند (تقریباً 2 ولت برای AlInGaP) اعمال میشود، الکترونها از منطقه نوع n و حفرهها از منطقه نوع p در منطقه فعال بازترکیب میشوند. در LEDهای AlInGaP، این بازترکیب انرژی را عمدتاً به شکل فوتونهایی با طول موج متناظر با بخش سبز طیف (حدود 571 نانومتر) آزاد میکند. ترکیب آلیاژ خاص آلومینیوم، ایندیم، گالیم و فسفید، انرژی شکاف نواری و در نتیجه رنگ نور منتشر شده را تعیین میکند. زیرلایه غیرشفاف GaAs به انعکاس نور به سمت بالا کمک میکند و بازده استخراج نور کلی از سطح بالایی را بهبود میبخشد. هفت بخش، تراشههای LED جداگانهای هستند که به الگوی یک رقم سیمکشی شدهاند و اجازه میدهند هر عددی از 0 تا 9 (و برخی حروف) با روشن کردن انتخابی ترکیباتی از این بخشها تشکیل شود.
13. روندها و تحولات فناوری
در حالی که نمایشگرهای LED هفت قسمتی همچنان یک راهحل قوی و مقرونبهصرفه برای خوانشهای عددی باقی میمانند، حوزه گستردهتر فناوری نمایشگر در حال تکامل است. روندهای مرتبط با حوزه این محصول شامل موارد زیر است:
- افزایش بازدهی:تحقیقات مداوم در مواد نیمههادی، از جمله اصلاحات بیشتر در AlInGaP و توسعه موادی مانند InGaN برای رنگهای دیگر، همچنان به افزایش بازده لومن بر وات ادامه میدهد و امکان نمایشگرهای درخشانتر در جریانهای پایینتر را فراهم میآورد.
- کوچکسازی:تلاش مداومی برای گام پیکسل کوچکتر و چگالی بالاتر وجود دارد، اگرچه برای نمایشگرهای هفت قسمتی استاندارد، اندازه 0.4 اینچ نشاندهنده یک نقطه شیرین به خوبی تثبیت شده برای بسیاری از کاربردها است.
- یکپارچهسازی:برخی نمایشگرهای مدرن درایور IC و حتی یک رابط میکروکنترلر (مانند I2C یا SPI) را مستقیماً درون پکیج یکپارچه میکنند و طراحی مدار خارجی را ساده میسازند. LTD-4608JG نمایانگر رویکرد سنتی و گسسته است که حداکثر انعطافپذیری و هزینه کمتر را برای طراحیهای با حجم بالا و حساس به هزینه ارائه میدهد.
- رقابت از فناوریهای جایگزین:نمایشگرهای OLED (LED آلی) کنتراست و زوایای دید عالی ارائه میدهند و برای نمایشگرهای کوچک و با شکل سفارشی در حال مقرونبهصرفهتر شدن هستند. با این حال، برای نشانگرهای عددی ساده، با روشنایی بالا و کممصرف، نمایشگرهای بخش LED سنتی مانند LTD-4608JG مزایای قابل توجهی در طول عمر، استحکام و خوانایی در نور خورشید حفظ میکنند.
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. |