فهرست مطالب
- 1. مرور محصول
- 2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 ویژگیهای نورسنجی و رنگی
- 2.2 پارامترهای الکتریکی و حرارتی
- 2.3 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
- 3. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 3.1 توزیع طیفی
- 3.2 روابط جریان در مقابل عملکرد
- 3.3 وابستگی دمایی
- 4. اطلاعات دستهبندی
- 5. مکانیک، مونتاژ و بستهبندی
- 5.1 ابعاد مکانیکی و طرح پد
- 5.2 لحیمکاری ریفلو و دستکاری
- 5.3 بستهبندی و سفارش
- 6. دستورالعملهای کاربرد و ملاحظات طراحی
- 6.1 کاربردهای هدف
- 6.2 ملاحظات طراحی حیاتی
- 7. مقایسه فنی و تمایز
- 8. پرسشهای متداول (بر اساس دادههای فنی)
- 9. مطالعه موردی طراحی عملی
- 10. اصل عملکرد و روندهای فناوری
- 10.1 اصل عملکرد پایه
- 10.2 روندهای صنعت
1. مرور محصول
ALFS2BD-C0PA07001L1-AM یک LED با عملکرد بالا و نصب سطحی است که بهطور خاص برای کاربردهای چالشبرانگیز روشنایی بیرونی خودرو طراحی شده است. این محصول بخشی از سری EL ALFS است که دارای یک بستهبندی سرامیکی SMD مستحکم است و مدیریت حرارتی عالی و قابلیت اطمینان بلندمدت را در شرایط محیطی سخت تضمین میکند. این قطعه در دو گزینه رنگی مجزا ارائه میشود: یک نوع سفید سرد با دمای رنگ معمولی 5850 کلوین و یک نوع کهربایی PC (تبدیل شده با فسفر). اهداف طراحی اصلی آن ارائه خروجی نوری بالا، عملکرد رنگ یکنواخت و قابلیت اطمینان بیچونوچرا برای عملکردهای حیاتی ایمنی خودرو است.
مزایای اصلی این LED شامل انطباق آن با استاندارد سختگیرانه صلاحیت AEC-Q102 برای نیمههادیهای گسسته اپتوالکترونیک در کاربردهای خودرو است. این فرآیند تأیید، عملکرد و طول عمر قطعه را تحت دما، رطوبت و تنش مکانیکی شدید اعتبارسنجی میکند. علاوه بر این، محصول از مقررات RoHS، REACH و عاری از هالوژن پیروی میکند که آن را برای بازارهای جهانی خودرو با محدودیتهای سخت زیستمحیطی و مواد مناسب میسازد. مقاومت آن در برابر گوگرد یک ویژگی حیاتی برای کاربردهایی است که در معرض آلایندههای جوی قرار دارند که میتوانند بستهبندیهای LED استاندارد را خورده کنند.
بازار هدف منحصراً خودرو است و بر روی ماژولهای روشنایی بیرونی تمرکز دارد. ویژگیهای عملکردی آن برای برآوردن الزامات روشنایی بالا و قابلیت اطمینان سیستمهای روشنایی مدرن خودرو تنظیم شدهاند.
2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
2.1 ویژگیهای نورسنجی و رنگی
عملکرد LED تحت جریان آزمایش استاندارد 700 میلیآمپر مشخص میشود. نسخه سفید سرد شار نوری معمولی 260 لومن (lm) را ارائه میدهد، با حداقل 220 لومن و حداکثر 300 لومن که تلرانسهای تولید را در نظر میگیرد. نسخه کهربایی PC خروجی معمولی 160 لومن را ارائه میدهد که از 120 تا 200 لومن متغیر است. زاویه دید برای هر دو رنگ 120 درجه وسیع است که یک الگوی توزیع نور گسترده و یکنواخت مناسب برای عملکردهای سیگنالدهی فراهم میکند.
معیارهای رنگ بهطور دقیق تعریف شدهاند. نوع سفید سرد دارای محدوده دمای رنگ مرتبط (CCT) از 5180K تا 6680K است که حول یک مقدار معمولی 5850K متمرکز است. رنگسنجی نوع کهربایی PC توسط مختصات CIE 1931 آن مشخص میشود: مقدار معمولی x = 0.57 و y = 0.42. این آن را بهطور قطع در ناحیه کهربایی فضای رنگ قرار میدهد که برای کاربردهای چراغ راهنما و چراغ پارک که مقررات رنگ خاصی اعمال میشود، ضروری است.
2.2 پارامترهای الکتریکی و حرارتی
ولتاژ مستقیم (Vf) برای LED سفید سرد در 700mA معمولاً 3.35 ولت است، با محدودهای از 2.90 ولت تا 3.80 ولت. ولتاژ مستقیم نسخه کهربایی PC قابل مقایسه است. این پارامترها برای طراحی درایور و مدیریت توان حیاتی هستند. دو مقدار کلیدی مقاومت حرارتی ارائه شده است: مقاومت حرارتی واقعی (Rth JS real) از پیوند نیمههادی تا نقطه لحیمکاری معمولاً 4.6 K/W (حداکثر 9.0 K/W) است، در حالی که مقاومت حرارتی مشتق شده از روش الکتریکی (Rth JS el) معمولاً 3.6 K/W (حداکثر 8.0 K/W) است. مقدار پایینتر الکتریکی اغلب نشاندهنده عملکرد مسیر حرارتی تحت شرایط کاری است که برای پیشبینی دمای پیوند و مدیریت حفظ لومن حیاتی است.
2.3 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
این مقادیر محدودیتهای عملیاتی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی رخ دهد. محدودیتهای کلیدی شامل حداکثر جریان مستقیم (IF) 1500 میلیآمپر، حداکثر اتلاف توان (Pd) 5700 میلیوات و حداکثر دمای پیوند (Tj) 150 درجه سانتیگراد است. این قطعه برای محدوده دمای عملیاتی (Topr) 40- درجه سانتیگراد تا +125 درجه سانتیگراد درجهبندی شده است که مناسب بودن آن برای محیطهای خودرویی را تأیید میکند. میتواند سطح ESD (تخلیه الکترواستاتیک) تا 8 کیلوولت (مدل بدن انسان) را تحمل کند که استحکام دستکاری آن را افزایش میدهد. حداکثر دمای لحیمکاری ریفلو 260 درجه سانتیگراد است که با فرآیندهای مونتاژ استاندارد PCB همسو است.
3. تحلیل منحنیهای عملکرد
3.1 توزیع طیفی
نمودارهای ارائه شده، توزیع توان طیفی نسبی را برای هر دو LED سفید سرد و کهربایی PC در 700mA و 25 درجه سانتیگراد نشان میدهند. طیف سفید سرد یک قله انتشار گسترده در ناحیه آبی از تراشه LED را نشان میدهد که با یک انتشار فسفر زرد گستردهتر ترکیب شده و نور سفید ایجاد میکند. طیف کهربایی PC توسط یک قله واحد و گسترده در ناحیه زرد-کهربایی غالب است که ناشی از تبدیل فسفر است، با نشت حداقلی نور آبی که برای نیازهای رنگ کهربایی خالص ایدهآل است.
3.2 روابط جریان در مقابل عملکرد
نمودار جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم یک رابطه زیرخطی را نشان میدهد که برای LEDها معمول است. نمودارهای شار نوری نسبی در مقابل جریان مستقیم نشان میدهند که خروجی نور با جریان افزایش مییابد اما در جریانهای بالاتر (مثلاً بالای 1000mA) شروع به نشان دادن علائم اشباع میکند که احتمالاً به دلیل افزایش اثرات حرارتی و افت بازده است. نمودارهای تغییر مختصات رنگسنجی در مقابل جریان مستقیم نشاندهنده تغییر حداقلی در مختصات رنگ (ΔCIE x, ΔCIE y) در محدوده جریان از 300mA تا 1500mA است که برای حفظ خروجی رنگ یکنواخت تحت شرایط درایو مختلف، مانند تنظیم نور، حیاتی است.
3.3 وابستگی دمایی
نمودار ولتاژ مستقیم نسبی در مقابل دمای پیوند یک ضریب دمایی منفی را نشان میدهد؛ ولتاژ مستقیم بهطور خطی با افزایش دمای پیوند کاهش مییابد که یک ویژگی استاندارد دیودهای نیمههادی است. نمودارهای شار نوری نسبی در مقابل دمای پیوند برای طراحی حرارتی حیاتی هستند. آنها نشان میدهند که خروجی نوری با افزایش دمای پیوند کاهش مییابد. برای LED سفید سرد، خروجی در 125 درجه سانتیگراد تقریباً 85-90% خروجی آن در 25 درجه سانتیگراد است. نسخه کهربایی PC رفتار خاموشی حرارتی کمی متفاوتی را نشان میدهد. بنابراین، هیت سینک مؤثر برای حفظ روشنایی ضروری است. نمودارهای تغییر مختصات رنگسنجی در مقابل دمای پیوند تغییرات بسیار جزئی را نشان میدهند که نشاندهنده پایداری رنگ خوب در محدوده دمای عملیاتی است.
4. اطلاعات دستهبندی
دیتاشیت شامل یک بخش اختصاصی برای اطلاعات دستهبندی (بخش 4 در فهرست مطالب) است، اگرچه معیارهای خاص دستهبندی (مانند دستههای شار، دستههای رنگسنجی، دستههای Vf) در متن ارائه شده جزئیات داده نشده است. برای LEDهای درجه خودرویی، دستهبندی معمولاً بسیار سختگیرانه است. قطعات بر اساس شار نوری، ولتاژ مستقیم و مختصات رنگسنجی (CIE x, y یا CCT و Duv برای سفید) به گروههای تنگتری تقسیم میشوند تا یکنواختی و یکنواختی رنگ در داخل مجموعه روشنایی تضمین شود. طراحان باید جدول کامل دستهبندی را برای انتخاب پسوند شماره قطعه مناسب که الزامات یکنواختی کاربرد خاص آنها را برآورده میکند، مشورت کنند.
5. مکانیک، مونتاژ و بستهبندی
5.1 ابعاد مکانیکی و طرح پد
نقشه مکانیکی (بخش 7) ردپای فیزیکی دقیق بستهبندی سرامیکی SMD را تعریف میکند، از جمله طول، عرض، ارتفاع و محل پد حرارتی و اتصالات الکتریکی. طرح پد لحیمکاری توصیه شده (بخش 8) برای راهنمایی طراحی PCB ارائه شده است. این طرح برای اطمینان از تشکیل صحیح اتصال لحیمکاری، اتصال الکتریکی و مهمتر از همه، انتقال حرارتی بهینه از پد حرارتی LED به صفحه مسی PCB حیاتی است. یک طراحی پد نادرست میتواند به شدت تلفات حرارتی را محدود کند و منجر به خرابی زودرس یا کاهش خروجی نور شود.
5.2 لحیمکاری ریفلو و دستکاری
یک پروفیل لحیمکاری ریفلو (بخش 9) مشخص شده است، با حداکثر دمای 260 درجه سانتیگراد. رعایت این پروفیل برای جلوگیری از شوک حرارتی به بستهبندی سرامیکی و مواد اتصال داخلی تراشه ضروری است. بخش \"احتیاط برای استفاده\" (بخش 11) احتمالاً حاوی دستورالعملهای حیاتی دستکاری، مانند سطح حساسیت رطوبت (MSL 2 در ویژگیها ذکر شده است)، شرایط نگهداری و توصیههای تمیز کردن است. احتیاطهای مناسب ESD باید همیشه در طول دستکاری و مونتاژ رعایت شود.
5.3 بستهبندی و سفارش
اطلاعات بستهبندی (بخش 10) جزئیات نحوه عرضه LEDها (مثلاً روی نوار و قرقره) را شرح میدهد، از جمله ابعاد قرقره و جهتگیری قطعه. اطلاعات سفارش و ساختار شماره قطعه (بخشهای 5 و 6) توضیح میدهند که چگونه شماره قطعه (ALFS2BD-C0PA07001L1-AM) را برای انتخاب دسته شار صحیح، رنگ و سایر ویژگیهای اختیاری برای خرید رمزگشایی کنید.
6. دستورالعملهای کاربرد و ملاحظات طراحی
6.1 کاربردهای هدف
کاربردهای اصلی فهرست شده، روشنایی بیرونی خودرو، بهطور خاص چراغهای روشنایی روز (DRL) و چراغهای راهنما هستند. برای DRLها، شار نوری بالا و رنگ سفید سرد دید بالا را فراهم میکنند. برای چراغهای راهنما، رنگ کهربایی PC الزامات مقرراتی برای رنگ چراغ راهنما را برآورده میکند. استحکام دستگاه آن را برای سایر عملکردهای بیرونی مانند چراغهای موقعیت یا چراغهای ترکیبی عقب نیز مناسب میسازد.
6.2 ملاحظات طراحی حیاتی
- مدیریت حرارتی:این مهمترین عامل است. مقاومت حرارتی واقعی معمولی 4.6 K/W به این معنی است که برای هر وات اتلاف شده، پیوند 4.6 درجه سانتیگراد داغتر از نقطه لحیمکاری خواهد بود. در 700mA و ولتاژ مستقیم معمولی 3.35V، اتلاف توان حدود 2.35W است. این امر باعث افزایش دمای تقریبی 10.8 درجه سانتیگراد از برد تا پیوند میشود، با فرض هیت سینک ایدهآل. PCB باید یک مسیر حرارتی بهدرستی طراحی شده (با استفاده از ویاها، لایههای مسی ضخیم) داشته باشد تا دمای نقطه لحیمکاری پایین نگه داشته شود و اطمینان حاصل شود که پیوند به خوبی زیر حداکثر 150 درجه سانتیگراد، ترجیحاً زیر 110-120 درجه سانتیگراد برای عمر طولانی باقی میماند.
- جریان درایو:در حالی که LED میتواند تا 1500mA پالس شود، نقطه عملیاتی توصیه شده برای بازده و عمر بهینه احتمالاً حدود 700mA است، همانطور که برای مشخصات معمولی استفاده شده است. کار در جریانهای بالاتر تولید گرما را بهطور تصاعدی افزایش میدهد و کاهش لومن را تسریع میکند.
- طراحی نوری:زاویه دید 120 درجه نیاز به اپتیک ثانویه (عدسیها، بازتابندهها) برای شکلدهی به پرتو برای کاربردهای خاص مانند DRLها یا چراغهای راهنما دارد. سیستم نوری باید الگوی تابش فضایی LED را در نظر بگیرد.
- طراحی الکتریکی:یک درایور LED جریان ثابت اجباری است تا خروجی نور پایدار را تضمین کند و از فرار حرارتی جلوگیری کند. درایور باید برای کار در محدوده ولتاژ کامل خودرو (مثلاً 9V-16V با محافظت تخلیه بار) طراحی شود.
7. مقایسه فنی و تمایز
در مقایسه با LEDهای تجاری استاندارد یا حتی درجه صنعتی، تمایزدهندههای کلیدی این دستگاه، صلاحیت خودرویی آن (AEC-Q102) و استحکام مواد (مقاومت در برابر گوگرد، عاری از هالوژن) است. در مقایسه با سایر LEDهای خودرویی، ترکیب بستهبندی سرامیکی آن (عملکرد حرارتی و قابلیت اطمینان برتر نسبت به بستهبندیهای پلاستیکی) و خروجی شار بالا در هر دو رنگ سفید و کهربایی از یک پلتفرم بستهبندی واحد، یک مزیت قابل توجه است. این امر فهرست مواد ماژولهای روشنایی که به هر دو رنگ نیاز دارند را ساده میکند.
8. پرسشهای متداول (بر اساس دادههای فنی)
س: آیا میتوانم این LED را به طور مداوم در 1000mA راهاندازی کنم؟
ج: در حالی که حداکثر مقدار مطلق مجاز 1500mA است، مشخصات معمولی در 700mA داده شده است. کار مداوم در 1000mA گرمای قابل توجهی بیشتر تولید میکند (~3.35W در مقابل ~2.35W). این تنها با مدیریت حرارتی استثنایی برای نگه داشتن دمای پیوند در محدوده ایمن امکانپذیر است و ممکن است عمر LED را کاهش دهد. به منحنیهای کاهش رتبه مراجعه کنید.
س: چگونه دو مقدار مختلف مقاومت حرارتی (واقعی در مقابل الکتریکی) را تفسیر کنم؟
ج: مقاومت حرارتی \"واقعی\" (4.6 K/W) اغلب تحت یک شرایط آزمایش حرارتی خاص اندازهگیری میشود. روش \"الکتریکی\" (3.6 K/W) از ولتاژ مستقیم خود LED به عنوان سنسور دما تحت شرایط کاری استفاده میکند و ممکن است نمایانگر یک مقدار عملی در محل باشد. برای طراحی محافظهکارانه، استفاده از مقدار بالاتر \"واقعی\" برای محاسبه بدترین حالت افزایش دما توصیه میشود.
س: آیا برای کاربرد چراغ راهنما به عدسی نیاز است؟
ج: بله. خود LED دارای یک الگوی انتشار شبه لامبرتی 120 درجه است. یک چراغ راهنما نیاز به یک الگوی پرتو خاص و دید زاویهای تعریف شده توسط مقررات (مانند ECE یا SAE) دارد. یک اپتیک ثانویه (عدسی) برای موازی کردن و شکلدهی نور برای برآوردن این الزامات نورسنجی قانونی ضروری است.
9. مطالعه موردی طراحی عملی
سناریو:طراحی یک ماژول چراغ روشنایی روز (DRL) با استفاده از نسخه سفید سرد این LED.
مرحله 1 - الزامات نوری:شدت نوری مورد نیاز (کاندلا) در زوایای مختلف را مطابق مقررات خودرو (مانند ECE R87) تعیین کنید.
مرحله 2 - تعداد LED و درایو:بر اساس خروجی معمولی 260 لومن LED و بازده سیستم نوری انتخاب شده، تعداد LEDهای مورد نیاز برای دستیابی به شدت هدف را محاسبه کنید. در مورد جریان درایو تصمیم بگیرید (مثلاً 700mA).
مرحله 3 - طراحی حرارتی:کل اتلاف توان را محاسبه کنید (تعداد LEDها * Vf * جریان). PCB با هسته فلزی یا PCB استاندارد با ویاهای حرارتی را طراحی کنید تا به دمای نقطه لحیمکاری هدف (مثلاً 85 درجه سانتیگراد) در بدترین حالت دمای محیط (مثلاً 80 درجه سانتیگراد محفظه موتور) دست یابید. از مقاومت حرارتی (Rth JS) استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود دمای پیوند زیر 110 درجه سانتیگراد باقی میماند.
مرحله 4 - طراحی الکتریکی:یک درایور LED جریان ثابت واجد شرایط AEC-Q100 انتخاب کنید که بتواند جریان کل مورد نیاز را تأمین کند، محدوده ولتاژ ورودی خودرو را مدیریت کند و در صورت نیاز برای عملکرد، شامل تنظیم نور PWM باشد (مثلاً تنظیم نور زمانی که چراغهای جلو روشن هستند).
مرحله 5 - اعتبارسنجی:یک نمونه اولیه بسازید و خروجی نورسنجی، رنگ و عملکرد حرارتی (دمای پیوند از طریق روش Vf) را تحت شرایط عملیاتی دمای بالا اندازهگیری کنید تا طراحی را اعتبارسنجی کنید.
10. اصل عملکرد و روندهای فناوری
10.1 اصل عملکرد پایه
این LED یک منبع نور حالت جامد مبتنی بر فیزیک نیمههادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر دستگاه اعمال میشود، الکترونها و حفرهها در ناحیه فعال تراشه نیمههادی (معمولاً مبتنی بر InGaN برای انتشار آبی) بازترکیب میشوند و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. برای نسخه سفید سرد، بخشی از نور آبی توسط یک پوشش فسفر (YAG:Ce رایج است) جذب میشود که آن را به عنوان نور زرد با طیف گسترده بازمیتاباند. مخلوط نور آبی باقیمانده و نور زرد تبدیل شده به عنوان نور سفید درک میشود. برای نسخه کهربایی PC، یک فرمولاسیون فسفر متفاوت استفاده میشود تا تقریباً تمام نور آبی را جذب کند و آن را در محدوده طول موج کهربایی بازبتاباند.
10.2 روندهای صنعت
صنعت روشنایی خودرو به طور مداوم در حال تحول است. روندهای کلیدی که بر دستگاههایی مانند این LED تأثیر میگذارند عبارتند از:
افزایش درخشندگی و بازده:تقاضا برای منابع نور کوچکتر و روشنتر برای امکانپذیر کردن طراحیهای روشنایی شیک و استایلیزه.
عملکرد پیشرفته:ادغام پرتوهای رانندگی تطبیقی (ADB) و روشنایی پیکسلی، که ممکن است نسخههای آینده را به سمت گام پیکسل کوچکتر یا قابلیتهای درایور یکپارچه سوق دهد.
تنظیم رنگ:علاقه به نور سفید قابل تنظیم برای روشنایی داخلی محیطی، اگرچه چراغهای بیرونی همچنان به شدت بر روی رنگ تنظیم میشوند.
افزایش قابلیت اطمینان و استحکام:همانطور که LEDها به تنها منبع نور برای عملکردهای حیاتی تبدیل میشوند، الزامات برای طول عمر و عملکرد تحت شرایط شدید (ارتعاش، چرخه حرارتی، قرارگیری در معرض مواد شیمیایی) همچنان سختتر میشود که نیاز به قطعات واجد شرایط مانند این را تقویت میکند.
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. |