1. مرور کلی محصول
LTS-3361JG یک ماژول نمایش الفبایی-عددی تک رقمی و ۷ قسمتی است که از فناوری نیمههادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) بهره میبرد. عملکرد اصلی این دستگاه، ارائه خروجی عددی و الفبایی-عددی محدود با خوانایی بسیار بالا در تجهیزات الکترونیکی است. کاربرد اصلی آن در ابزارهای اندازهگیری، الکترونیک مصرفی، پنلهای کنترل صنعتی و هر دستگاهی است که نیازمند نمایش عددی واضح و پرنور میباشد.
مشخصه اصلی این دستگاه، ارتفاع رقم ۰.۳ اینچی (۷.۶۲ میلیمتر) است که تعادل بسیار خوبی بین اندازه نمایش و فشردگی ایجاد میکند. این دستگاه دارای صفحهای خاکستری با قطعات سفید است؛ ترکیبی که برای ایجاد کنتراست بالا و دستیابی به بهترین خوانایی در شرایط نوری مختلف طراحی شده است. استفاده از ماده AlInGaP رشد یافته بر روی بستر غیر شفاف GaAs کلید عملکرد آن است که روشنایی بالا و بازدهی مطلوب در طیف طول موج سبز را ممکن میسازد.
1.1 Core Advantages & Target Market
LTS-3361JG چندین مزیت متمایز ارائه میدهد که جایگاه آن را در بازار تعریف میکند:
- High Brightness & Contrast: تراشههای AlInGaP در جریان راهاندازی پایین 1 میلیآمپر، شدت نوری بین 200 تا 800 میکروکاندلا تولید میکنند که حتی در محیطهای پرنور نیز قابلیت مشاهده را تضمین میکند.
- مصرف توان پایین: با طراحی بهینه برای بازدهی، به حداقل توان نیاز دارد و برای کاربردهای مبتنی بر باتری یا حساس به توان مناسب است.
- Excellent Character Appearance & Uniformity: بخشها پیوسته و یکنواخت هستند و یک رقم تمیز و حرفهای بدون فاصله یا بیقاعدگی ارائه میدهند.
- زاویه دید گسترده: طراحی نوری امکان خوانایی واضح را از طیف گستردهای از زوایا فراهم میکند و تجربه کاربری را بهبود میبخشد.
- قابلیت اطمینان حالت جامد: به عنوان یک دستگاه مبتنی بر LED، عمر عملیاتی طولانی، مقاومت در برابر ضربه و قابلیت اطمینان برتر نسبت به فناوریهای قدیمی مانند نمایشگرهای رشتهای ارائه میدهد.
- شدت نور طبقهبندی شده: دستگاهها بر اساس شدت نور دستهبندی میشوند که به طراحان اجازه میدهد قطعاتی را برای دستیابی به روشنایی یکنواخت در چندین واحد در یک محصول انتخاب کنند.
بازار هدف شامل طراحان تجهیزات آزمایش و اندازهگیری، داشبوردهای خودرو (نمایشگرهای ثانویه)، لوازم خانگی، دستگاههای پزشکی و سیستمهای کنترل صنعتی میشود که به یک نمایشگر عددی قابل اعتماد، واضح و کارآمد نیاز دارند.
2. Technical Specifications Deep Dive
این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از پارامترهای فنی کلیدی مشخصشده در دیتاشیت ارائه میدهد.
2.1 Photometric & Optical Characteristics
این پارامترها، خروجی نوری و ویژگیهای رنگی نمایشگر را تعریف میکنند.
- میانگین شدت نورانی (IV): از 200 میکروکاندلا (حداقل) تا 800 میکروکاندلا (معمول) در جریان مستقیم (IF) از 1mA. این روشنایی درکشده است که توسط یک حسگر فیلترشده برای تطابق با پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) اندازهگیری میشود. محدوده وسیع نشاندهنده فرآیند دستهبندی است؛ طراحان باید این تغییرات را در نظر بگیرند یا یک دستهبندی دقیقتر را برای ظاهر یکنواخت مشخص کنند.
- طول موج غالب (λd): 572 نانومتر. این رنگ درکشده نور است که آن را در ناحیه سبز طیف قرار میدهد. این یک پارامتر کلیدی برای کاربردهای خاص رنگ است.
- طول موج اوج تابش (λp): 571 نانومتر (معمول). این طولموجی است که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است، بسیار نزدیک به طول موج غالب، که نشاندهنده خروجی سبز طیفی خالص است.
- عرض نیمخط طیفی (Δλ): 15 نانومتر (معمولی). این مقدار پهنای باند طیفی را اندازهگیری میکند. مقدار 15 نانومتر نسبتاً باریک است و خلوص رنگ خوب LED سبز را تأیید میکند.
- نسبت تطابق شدت نورانی (IV-m): ۲:۱ (حداکثر). این حداکثر نسبت مجاز بین روشنترین و کمنورترین بخش درون یک دستگاه واحد است. نسبت ۲:۱ یا کمتر، یکنواختی قابل قبول در سراسر رقم را تضمین میکند.
۲.۲ ویژگیهای الکتریکی
این پارامترها برای طراحی مدار و مدیریت توان حیاتی هستند.
- ولتاژ پیشروی هر سگمنت (VF): 2.6V (حداکثر) در جریان IF=20mA. مقدار معمول آن حدود 2.05V است. این افت ولتاژ هنگام طراحی مدار محدودکننده جریان باید در نظر گرفته شود. مدار درایور باید حداقل 2.6V را تأمین کند تا روشنایی مناسب سگمنت در جریان نامی تضمین شود.
- جریان پیشروی پیوسته هر سگمنت (IF): 25 mA (حداکثر) در دمای 25°C. این حداکثر جریان DC است که میتوان به طور پیوسته به یک سگمنت اعمال کرد بدون خطر آسیب.
- جریان اوج رو به جلو در هر بخش: 60 میلیآمپر (حداکثر) در شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلیثانیه). این امر امکان طرحهای مالتیپلکس یا رانش بیش از حد کوتاهمدت برای روشنایی درک شده بالاتر را فراهم میکند.
- کاهش جریان مجاز: حداکثر جریان پیوسته باید به صورت خطی با نرخ 0.33 میلیآمپر بر درجه سانتیگراد برای دمای محیط (T) بالاتر از 25 درجه سانتیگراد کاهش یابد.aاین یک ملاحظه حیاتی در مدیریت حرارتی است.
- ولتاژ معکوس هر سگمنت (VR): 5V (حداکثر). تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس میتواند به طور دائم به پیوند LED آسیب برساند.
- جریان معکوس هر سگمنت (IR): 100 میکروآمپر (حداکثر) در ولتاژR=5 ولت. این جریان نشتی زمانی است که LED در بایاس معکوس قرار دارد.
- اتلاف توان هر سگمنت (PD): 70 میلیوات (حداکثر). محاسبه شده به صورت VF * IFاین محدودیت، بار حرارتی هر قطعه را کنترل میکند.
2.3 Thermal & Environmental Ratings
- Operating Temperature Range: -35°C تا +85°C. این دستگاه برای محیطهای صنعتی و تجاری گسترده مناسب است.
- محدوده دمای ذخیرهسازی: -35°C تا +85°C.
- دمای لحیمکاری: تا حداکثر 260 درجه سانتیگراد به مدت 3 ثانیه مقاومت دارد، که در فاصله 1.6 میلیمتر (1/16 اینچ) زیر صفحه نشیمن اندازهگیری شده است. این با پروفیلهای استاندارد لحیمکاری بازجریانی بدون سرب سازگار است.
3. توضیح سیستم دستهبندی (Binning)
دیتاشیت نشان میدهد که دستگاه \"برای شدت نور دستهبندی شده است\". این به فرآیند دستهبندی (Binning) اشاره دارد.
- باینینگ شدت نور: محدوده وسیع IV (200-800 میکروکندلا) نشان میدهد که LEDها پس از تولید در دستههای مختلف شدت نور دستهبندی میشوند. برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی یکنواخت در چندین نمایشگر دارند (مانند پنل چندرقمی)، مشخص کردن قطعات از یک دسته شدت نور یکسان ضروری است.
- دستهبندی ولتاژ مستقیم: اگرچه به صراحت به عنوان دستهبندی شده ذکر نشده است، اما محدوده ارائه شده (2.05V معمولی، 2.6V حداکثر) نشاندهنده تغییرات طبیعی است. در کاربردهای دقیق یا آرایههای بزرگ، تطبیق ولتاژ نیز ممکن است برای توزیع یکنواخت جریان مورد توجه قرار گیرد.
- دستهبندی طول موج: طول موج غالب به عنوان یک مقدار معمولی واحد (572 نانومتر) مشخص شده است. برای این محصول، دستهبندی طول موج احتمالاً بسیار محدود است یا یک معیار اصلی طبقهبندی محسوب نمیشود، زیرا تنها یک رنگ سبز مشخص شده است.
4. تحلیل منحنی عملکرد
دیتاشیت به "منحنیهای مشخصه الکتریکی/نوری معمولی" اشاره میکند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه شده به تفصیل شرح داده نشدهاند، اما منحنیهای استاندارد برای چنین دستگاههایی معمولاً شامل موارد زیر میشوند:
- جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V): این منحنی غیرخطی رابطه بین ولتاژ اعمال شده و جریان حاصل را نشان میدهد. ولتاژ "زانو" حدود 2.0 ولت است، پس از آن جریان با افزایش اندک ولتاژ به سرعت افزایش مییابد که نیازمند درایو جریان ثابت برای روشنایی پایدار است.
- شدت نور در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-L): این منحنی به طور کلی در محدوده وسیعی خطی است. شدت نور تقریباً متناسب با جریان مستقیم است و امکان کنترل روشنایی از طریق PWM (مدولاسیون عرض پالس) یا تنظیم جریان آنالوگ را فراهم میکند.
- شدت نور در مقابل دمای محیط: برای LEDهای AlInGaP، خروجی نور معمولاً با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. مشخصات کاهش جریان مستقیم مستقیماً به مدیریت این اثر حرارتی برای حفظ روشنایی و طول عمر مرتبط است.
- توزیع طیفی: نمودار شدت نسبی در برابر طول موج که یک قله در نزدیکی 571-572 نانومتر با پهنای نیمهی ذکر شده 15 نانومتر نشان میدهد.
5. Mechanical & Package Information
5.1 Physical Dimensions
پکیج یک نمایشگر LED هفت قسمتی استاندارد تک رقمی است. تمام ابعاد بر حسب میلیمتر با تلرانس استاندارد ±0.25 میلیمتر میباشد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. ابعاد کلیدی شامل ارتفاع، عرض و عمق کلی پکیج، ارتفاع رقم (7.62mm) و فاصله بین سگمنتها است. ردپای دقیق برای چیدمان PCB (برد مدار چاپی) حیاتی است.
5.2 Pinout & Polarity Identification
LTS-3361JG یک کاتد مشترک دستگاه است. این بدان معناست که تمام کاتدهای بخش LED به طور داخلی به پایههای مشترک (پایه 1 و پایه 6) متصل شدهاند، در حالی که آند هر بخش پایه مخصوص به خود را دارد. برای روشن کردن یک بخش، پایه آند متناظر آن باید HIGH (ولتاژ مثبت از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان) شود و پایه(های) کاتد مشترک باید به GROUND (LOW) متصل شوند.
اتصال پایه:
1. کاتد مشترک
2. آند F (قطعه بالا-راست)
3. آند G (قطعه مرکزی)
4. آند E (قطعه پایین-راست)
5. آند D (قطعه پایینی)
6. کاتد مشترک
7. آند DP (نقطه اعشاری)
8. آند C (قطعه پایین-چپ)
9. آند B (قطعه بالا-چپ)
10. آند A (بخش بالایی)
نکته: پایههای 1 و 6 هر دو کاتد مشترک هستند و باید روی PCB به یکدیگر متصل شوند تا توزیع یکنواخت جریان تضمین شود.
5.3 نمودار مدار داخلی
The internal diagram shows ten pins connecting to the eight LED elements (segments A-G plus DP). The two common cathode pins (1 & 6) are tied together internally. This configuration is standard for a common-cathode, single-digit display.
6. Soldering & Assembly Guidelines
- Reflow Soldering: با فرآیندهای استاندارد SMT رفلو سازگار است. حداکثر دمای مجاز لحیمکاری 260 درجه سانتیگراد به مدت 3 ثانیه است. برای رعایت این محدودیت، استفاده از پروفیل استاندارد بدون سرب با دمای اوج بین 245 تا 250 درجه سانتیگراد توصیه میشود.
- لحیمکاری دستی: در صورت نیاز به لحیمکاری دستی، از هویه دارای کنترل دما با حداکثر دمای 350 درجه سانتیگراد استفاده کنید و زمان تماس را به کمتر از 3 ثانیه برای هر پایه محدود کنید تا از آسیب حرارتی به پکیج پلاستیکی و اتصالات سیمی داخلی جلوگیری شود.
- تمیز کردن: تنها از مواد تمیزکننده سازگار با اپوکسی LED و مواد پلاستیکی استفاده کنید. از تمیز کردن اولتراسونیک خودداری کنید مگر اینکه برای بستهبندی خاص ایمن بودن آن تأیید شده باشد.
- اقدامات احتیاطی ESD (تخلیه الکترواستاتیک): اگرچه به صراحت ذکر نشده است، اما LEDها عموماً به ESD حساس هستند. با رعایت اقدامات احتیاطی مناسب ESD (ایستگاههای کاری زمینشده، بندهای مچی) آنها را جابجا کنید.
- شرایط نگهداری: در یک محیط خشک و ضد استاتیک و در محدوده دمای مشخص شده (35- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس) نگهداری شود.
7. پیشنهادات کاربردی
7.1 مدارهای کاربردی متداول
متداولترین روش راهاندازی multiplexingبرای نمایشگرهای چندرقمی، یک میکروکنترلر بهطور متوالی کاتد مشترک هر رقم را فعال میکند در حالی که الگوی سگمنت مربوط به آن رقم را روی خطوط آند مشترک خروجی میدهد. این کار تعداد پینهای درایور مورد نیاز را بهطور قابل توجهی کاهش میدهد. اغلب از یک درایور جریان ثابت IC یا آرایه ترانزیستور برای تأمین جریان کافی برای سگمنتها استفاده میشود.
محاسبه مقاومت محدودکننده جریان: برای درایو مستقیم ضروری است. فرمول: R = (Vمنبع تغذیه - VF) / IF. مثال: برای یک منبع تغذیه 5V، VF=2.2V, and IF=10mA: R = (5 - 2.2) / 0.01 = 280 Ω. از نزدیکترین مقدار استاندارد استفاده کنید (مثلاً 270 Ω یا 330 Ω). اگر به صورت مستقیم راهاندازی میشود، برای آند هر سگمنت یک مقاومت لازم است.
7.2 ملاحظات طراحی
- کنترل روشنایی: برای کمنور کردن نمایشگر از PWM روی درایورهای کاتد یا آند استفاده کنید. این روش نسبت به تغییر جریان DC مؤثرتر و کارآمدتر است.
- زاویه دید: نمایشگر را با توجه به زاویه دید گستردهاش طوری قرار دهید که بهترین دید را برای کاربر نهایی فراهم کند.
- مدیریت حرارتی: در کاربردهای با دمای محیط بالا، به دستورالعملهای کاهش بار جاری پایبند باشید. در صورت کار در جریانهای حداکثر یا نزدیک به آن، از مساحت کافی مس روی PCB یا تهویه مناسب اطمینان حاصل کنید.
- جداسازی: یک خازن سرامیکی کوچک (مثلاً 100nF) در نزدیکی پایههای تغذیه نمایشگر قرار دهید تا نویز را کاهش دهد، به ویژه در طراحیهای مالتیپلکس.
8. Technical Comparison & Differentiation
در مقایسه با فناوریهای قدیمی مانند Red GaAsP LEDs, LTS-3361JG مبتنی بر AlInGaP در جریان معینی، روشنایی و بازدهی به مراتب بالاتری ارائه میدهد. در مقایسه با برخی از نمونههای مدرن LEDهای سفید یا آبی با فسفر, این LED رنگ سبز خالص و اشباعشدهای ارائه میدهد بدون پیچیدگی و اتلاف بازدهی ناشی از تبدیل فسفر.
تمایز اصلی آن در ترکیب خاص آن نهفته است: ارتفاع رقم 0.3 اینچ، پیکربندی کاتد مشترک، انتشار AlInGaP سبز خالص، و سطوح شدت مشخصهدار. محصولات رقیب ممکن است از فناوریهای تراشه متفاوت استفاده کنند (مانند InGaN برای آبی/سبز)، رنگبندی بستهبندی متفاوتی داشته باشند (مانند صفحه سیاه)، یا از نوع آند مشترک باشند.
9. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال اول: آیا میتوانم این نمایشگر را مستقیماً از پین میکروکنترلر 3.3 ولت راهاندازی کنم؟
پاسخ: احتمالاً، اما با احتیاط. مقدار معمول VF 2.05 ولت است، و ولتاژ خروجی بالای پین GPIO (VOH) ممکن است در منبع تغذیه 3.3 ولت تا حد 2.64 ولت پایین بیاید. حاشیه ولتاژ (3.3V - 2.6V = 0.7V) برای یک مقاومت محدودکننده جریان بسیار کم است. استفاده از ترانزیستور یا درایور IC برای اتصال به میکروکنترلر ایمنتر است.
Q2: چرا دو پایه کاتد مشترک (1 و 6) وجود دارد؟
A: این کار برای تقارن مکانیکی و توزیع بهبودیافته جریان است. اتصال هر دو پین به زمین در PCB شما به متعادلسازی بار جریان کمک میکند و به طور بالقوه یکنواختی روشنایی سگمنتها و قابلیت اطمینان بلندمدت را بهبود میبخشد.
Q3: تفاوت بین طول موج اوج تابش و طول موج غالب چیست؟
A: طول موج اوج تابش (λp) قله فیزیکی طیف نور منتشر شده است. طول موج غالب (λd) طول موج منفردی است که توسط چشم انسان درک شده و با رنگ منبع نور مطابقت دارد. برای یک منبع تکرنگ مانند این LED سبز، آنها بسیار نزدیک هستند.
سوال 4: چگونه میتوانم درخشندگی یکنواخت در یک طراحی چندرقمی به دست آورم؟
پاسخ: 1) از مدار درایور جریان ثابت استفاده کنید. 2) در صورت نیاز، کالیبراسیون نرمافزاری یا تنظیم PWM برای هر رقم اعمال کنید. 3) مهمتر از همه، LEDها را از یک دستهبندی شدت نور یکسان از تامینکننده خود مشخص و استفاده کنید.
10. مطالعه موردی طراحی
سناریو: طراحی یک نمایشگر ساده ولتمتر 4 رقمی.
- انتخاب قطعات: چهار نمایشگر LTS-3361JG به دلیل خوانایی و رنگ سبزشان انتخاب شدهاند که اغلب با وضعیت «روشن» یا «عادی» مرتبط است.
- طرح راهاندازی: یک طرح مالتیپلکسینگ انتخاب شده است. یک میکروکنترلر با 12 پایه ورودی/خروجی (8 پایه برای آندهای سگمنت A-G و DP و 4 پایه برای کاتدهای رقم) میتواند کل نمایشگر را راهاندازی کند.
- طراحی مدار: The segment anode lines are connected in parallel across all four digits. Each digit's common cathode pins (1 & 6) are connected together and then to an NPN transistor sink. The microcontroller turns on one transistor (digit) at a time while outputting the corresponding 7-segment code on the anode lines. The refresh rate is set above 60 Hz to avoid flicker.
- محاسبه جریان: برای نمایش چندگانه، جریان لحظهای هر سگمنت میتواند برای دستیابی به همان میانگین روشنایی، بالاتر باشد. اگر چرخه کاری 1/4 (4 رقم) باشد، برای رسیدن به میانگین IF_avg معادل 5mA، جریان لحظهای در زمان فعال آن باید IF_inst باشد. = IF_avg / Duty Cycle = 5mA / 0.25 = 20mA. این مقدار در محدودهی مجاز پیوسته قرار دارد اما باید با مقدار مجاز پیک در فرکانس مالتیپلکسینگ انتخاب شده مقایسه شود.
- PCB Layout: نمایشها با فاصلهای دقیق مطابق نقشه ابعادی قرار میگیرند. مسیرهای اتصال کاتد مشترک پهنتر ساخته میشوند تا جریان تجمعی سگمنتها هنگام روشن شدن کامل یک رقم (مثلاً عدد '8') را تحمل کنند.
11. معرفی اصل فناوری
LTS-3361JG بر پایه AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) ماده نیمهرسانا. این یک نیمهرسانای مرکب III-V است که در آن اتمهای آلومینیوم، ایندیم، گالیم و فسفر در یک شبکه بلوری چیده شدهاند. هنگامی که بایاس مستقیم اعمال میشود، الکترونها و حفرهها در ناحیه فعال پیوند PN بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. نسبت خاص Al، In، Ga و P در کریستال، انرژی شکاف نواری را تعیین میکند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور گسیلشده را مشخص مینماید. برای گسیل سبز در حدود 572 نانومتر، ترکیب دقیقی مورد نیاز است.
تراشهها بر روی یک بستر غیرشفاف GaAs (Gallium Arsenide)این زیرلایه بخشی از نور تولید شده را جذب میکند، اما سیستم ماده AlInGaP خود بسیار کارآمد است. نور از سطح بالایی تراشه ساطع میشود. سطح خاکستری و بخش پراکندهکننده سفید بستهبندی به ترتیب با جذب نور محیط و پراکندگی کارآمد نور سبز ساطع شده از تراشه، به افزایش کنتراست کمک میکنند.
12. روندهای فناوری
در حالی که این محصول خاص از فناوری بالغ و قابل اعتماد AlInGaP استفاده میکند، روندهای گستردهتر بازار نمایشگرهای LED شامل موارد زیر است:
- بازدهی بالاتر: تحقیقات جاری در علم مواد با هدف بهبود بازده کوانتومی داخلی (IQE) و بازده استخراج نور (LEE) در تمام رنگهای LED در حال انجام است تا مصرف توان برای یک روشنایی مشخص کاهش یابد.
- کوچکسازی: گرایشی به سمت گامهای پیکسل کوچکتر و نمایشگرهای با چگالی بالاتر وجود دارد، اگرچه برای دستگاههای هفتقطعه مستقل، اندازه 0.3 اینچ بهعنوان استاندارد محبوب برای خوانایی باقی مانده است.
- یکپارچهسازی: نمایشگرهای بیشتری در حال یکپارچهسازی driver IC مستقیماً در بستهبندی ماژول هستند که مدارهای خارجی را برای طراحان ساده میکند.
- فناوریهای جایگزین: برای کاربردهای تمامرنگ یا با وضوح بالا، فناوریهایی مانند MicroLED و OLED پیشرفته در حال تکامل هستند. با این حال، برای نمایشگرهای عددی ساده، مقاوم، روشن و کمهزینه با ارقام تکی، LEDهای مبتنی بر AlInGaP و InGaN به دلیل قابلیت اطمینان، طول عمر و سادگی همچنان غالب هستند.
LTS-3361JG یک راهحل بهینهشده در جایگاه خود است که عملکرد، هزینه و قابلیت اطمینان را بر اساس فیزیک نیمههادی و تکنیکهای بستهبندی ثابت شده متعادل میکند.
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 بازده انرژی بیشتر است. | به طور مستقیم تعیینکننده رتبه بازده انرژی و هزینه برق است. |
| 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 یا خیر. |
| Viewing Angle | درجه (درجه)، به عنوان مثال، 120 درجه | زاویهای که در آن شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر دامنه و یکنواختی روشنایی تأثیر میگذارد. |
| CCT (دمای رنگ) | K (کلوین)، به عنوان مثال: 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایینتر زردرنگ/گرم، مقادیر بالاتر سفیدرنگ/سرد. | جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| CRI / Ra | بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ | توانایی نمایش دقیق رنگهای اشیا، Ra≥۸۰ خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید و موزهها استفاده میشود. |
| SDCM | مراحل بیضی MacAdam، به عنوان مثال، "5-step" | معیار یکنواختی رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ یکنواختتر است. | اطمینان از رنگ یکنواخت در سراسر دستهی یکسان LEDها. |
| طول موج غالب | نانومتر (نانومتر)، به عنوان مثال، 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | تعیینکننده 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 بازتولید رنگ و کیفیت 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. |
| Reverse Voltage | Vr | حداکثر ولتاژ معکوس که LED میتواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. | مدار باید از اتصال معکوس یا جهشهای ولتاژ جلوگیری کند. |
| مقاومت حرارتی | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قویتری دارد. |
| ESD Immunity | V (HBM)، به عنوان مثال، 1000V | توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیبپذیری کمتر است. | در فرآیند تولید نیاز به اقدامات ضد استاتیک است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
Thermal Management & Reliability
| اصطلاح | شاخص کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. | هر 10 درجه سانتیگراد کاهش ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ دمای بیش از حد بالا باعث افت نور و تغییر رنگ میشود. |
| کاهش شار نوری | L70 / L80 (ساعت) | زمان کاهش روشنایی تا 70% یا 80% مقدار اولیه. | مستقیماً "طول عمر مفید" LED را تعریف میکند. |
| Lumen Maintenance | درصد (مثلاً ۷۰٪) | درصد روشنایی حفظشده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در استفاده بلندمدت. |
| تغییر رنگ | Δu′v′ یا بیضی مکآدام | میزان تغییر رنگ در حین استفاده. | بر یکنواختی رنگ در صحنههای نورپردازی تأثیر میگذارد. |
| Thermal Aging | تخریب مواد | تخریب ناشی از دمای بالا در طولانیمدت. | 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 | مادهی پوشش محافظ تراشه، ایجاد رابط نوری/حرارتی. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ Ceramic: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| ساختار تراشه | جلو، تراشه معکوس | آرایش الکترود تراشه. | فلپ چیپ: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر. | YAG، سیلیکات، نیترید | تراشه آبی را میپوشاند، بخشی را به زرد/قرمز تبدیل میکند و برای تولید نور سفید ترکیب میشود. | فسفرهای مختلف بر کارایی، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر میگذارند. |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل میکند. | زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
Quality Control & Binning
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| دستهبندی شار نوری | کد، مثال: 2G, 2H | گروهبندی شده بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. | یکنواختی روشنایی در یک دسته را تضمین میکند. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | تسهیل تطبیق راننده، بهبود کارایی سیستم. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | گروهبندی بر اساس مختصات رنگی، تضمین محدوده تنگ. | تضمین یکنواختی رنگ، جلوگیری از ناهمواری رنگ درون چراغ. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K و غیره. | گروهبندی شده بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوط به خود را دارند. | پاسخگوی نیازهای CCT صحنههای مختلف است. |
Testing & Certification
| اصطلاح | استاندارد/آزمون | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمایش نگهداری لومن | روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت کاهش روشنایی. | برای تخمین عمر LED (با استفاده از TM-21) استفاده میشود. |
| TM-21 | استاندارد تخمین عمر | تخمین عمر تحت شرایط واقعی بر اساس دادههای LM-80. | پیشبینی علمی عمر را ارائه میدهد. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | روشهای آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی را پوشش میدهد. | پایه آزمون مورد تأیید صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهینامه محیط زیستی | تضمین عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | الزام دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهینامه بهرهوری انرژی | گواهی کارایی انرژی و عملکرد برای روشنایی. | مورد استفاده در خریدهای دولتی، برنامههای یارانهای، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |