فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی و بازار هدف
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکی
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج
- 4.2 الگوی جهتدهی نور
- 4.3 جریان پیشرو در مقابل ولتاژ پیشرو (منحنی I-V)
- 4.4 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو
- 4.5 منحنیهای وابستگی به دما
- 5. اطلاعات مکانیکی و پکیج
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 فرمدهی پایهها
- 6.2 انبارش
- 6.3 فرآیند لحیمکاری
- 6.4 تمیزکاری
- 6.5 مدیریت حرارت
- 6.6 اقدامات احتیاطی ESD (تخلیه الکترواستاتیک)
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات بستهبندی
- 7.2 توضیح برچسب
- 8. پیشنهادات کاربردی
- 8.1 سناریوهای کاربردی متداول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. موردکاوی عملی طراحی و استفاده
- 12. معرفی اصل عملکرد
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات فنی کامل یک LED لامپ آبی با روشنایی بالا را ارائه میدهد که با شماره قطعه 6324-15SUBC/S400-X10 شناسایی میشود. این قطعه متعلق به سریای است که بهطور خاص برای کاربردهای نیازمند خروجی نوری برتر طراحی شدهاند. LED در پیکربندی پکیج استاندارد لامپ ارائه میشود که آن را برای طیف گستردهای از فرآیندهای مونتاژ الکترونیکی مناسب میسازد. طراحی هستهای آن بر قابلیت اطمینان و استحکام در محیطهای عملیاتی مختلف اولویت دارد.
این قطعه با دستورالعملهای اصلی زیستمحیطی و ایمنی، از جمله RoHS (محدودیت مواد خطرناک)، مقررات REACH اتحادیه اروپا مطابقت دارد و بهعنوان یک قطعه بدون هالوژن تولید میشود. این انطباق تضمین میکند که محصول استانداردهای سختگیرانه بینالمللی برای قطعات الکترونیکی را برآورده میکند. LED بهصورت نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place در دسترس است که کارایی تولید در محیطهای ساخت با حجم بالا را افزایش میدهد.
1.1 مزایای اصلی و بازار هدف
مزیت اصلی این LED ترکیب شدت نوری بالا و پکیج قابل اطمینان آن است. با شدت معمول 500 میلیکاندلا (mcd) در جریان راهاندازی استاندارد 20mA، روشنایی قابل توجهی را برای اندازه فیزیکی خود ارائه میدهد. این محصول برای کاربردهای نشانگر عمومی و نور پسزمینه در الکترونیک مصرفی و صنعتی طراحی شده است. بازارهای هدف کلیدی شامل سازندگان تلویزیونها، مانیتورهای کامپیوتر، تلفنها و لوازم جانبی مختلف کامپیوتر است که در آنها نشانهگذاری یا نورپردازی آبی یکنواخت و روشن مورد نیاز است. انتخاب زوایای دید مختلف به طراحان اجازه میدهد تا الگوی تابش بهینه را برای کاربرد خاص خود انتخاب کنند و بین پوشش منطقه وسیع و شدت محوری تعادل برقرار کنند.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از پارامترهای فنی کلیدی LED را همانطور که در دیتاشیت آن تعریف شده است، ارائه میدهد. درک این مشخصات برای طراحی صحیح مدار و تضمین قابلیت اطمینان بلندمدت بسیار مهم است.
2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق
حداکثر مقادیر مجاز مطلق محدودیتهای تنشی را تعریف میکنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. اینها شرایط کاری نیستند.
- جریان پیشرو پیوسته (IF)): 25 میلیآمپر. این حداکثر جریان DC است که میتوان بهطور پیوسته به LED اعمال کرد.
- جریان پیشرو پیک (IFP)): 100 میلیآمپر. این رتبهبندی جریان پالسی (در چرخه کاری 1/10 و فرکانس 1 کیلوهرتز) امکان دورههای کوتاه اوردرایو را فراهم میکند که برای کاربردهای مالتیپلکسینگ یا استروب مفید است.
- ولتاژ معکوس (VR)): 5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس میتواند باعث شکست پیوندگاه شود.
- توان تلف شده (Pd)): 90 میلیوات. این حداکثر توانی است که پکیج میتواند بهصورت حرارت تلف کند و از ضرب ولتاژ پیشرو در جریان پیشرو محاسبه میشود.
- دمای کاری و انبارش: قطعه میتواند از 40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد کار کند و از 40- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد انبار شود.
- دمای لحیمکاری: پایهها میتوانند 260 درجه سانتیگراد را به مدت 5 ثانیه تحمل کنند که با پروفیلهای استاندارد لحیمکاری بیسرب رفلو سازگار است.
2.2 مشخصات الکترواپتیکی
این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد دمای محیط 25 درجه سانتیگراد و جریان پیشرو (IF) 20 میلیآمپر اندازهگیری میشوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- شدت نوری (Iv)): مقدار معمول 500 mcd، با حداقل 250 mcd. این مشخصه روشنایی درکشده LED را همانطور که توسط چشم انسان اندازهگیری میشود، تعیین میکند.
- زاویه دید (2θ1/2)): 60 درجه (معمول). این زاویه کاملای است که در آن شدت نوری به نصف مقدار پیک محوری خود کاهش مییابد.
- طول موج پیک (λp)): 468 نانومتر (معمول). این طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی نور ساطع شده حداکثر است.
- طول موج غالب (λd)): 470 نانومتر (معمول). این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک میشود و رنگ "آبی" LED را تعریف میکند.
- پهنای باند تابش طیف (Δλ)): 35 نانومتر (معمول). این نشاندهنده پهنای طیفی نور ساطع شده است که در نصف حداکثر شدت (FWHM) اندازهگیری میشود.
- ولتاژ پیشرو (VF)): از 2.7 ولت (حداقل) تا 3.7 ولت (حداکثر) متغیر است، با مقدار معمول 3.3 ولت در 20mA. این برای طراحی مدار محدودکننده جریان بسیار مهم است.
- جریان معکوس (IR)): حداکثر 50 میکروآمپر هنگامی که بایاس معکوس 5 ولت اعمال میشود.
دیتاشیت همچنین عدم قطعیتهای اندازهگیری را یادداشت میکند: ±0.1 ولت برای VF، ±10% برای Iv، و ±1.0 نانومتر برای λd.
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
محصول از یک سیستم دستهبندی برای طبقهبندی واحدها بر اساس پارامترهای نوری و الکتریکی کلیدی استفاده میکند. این امر ثبات را درون یک دسته تولیدی برای کاربردهایی که نیاز به تطابق دقیق رنگ یا روشنایی دارند، تضمین میکند. برچسب بستهبندی شامل کدهایی برای این دستهها است:
- CAT: رتبههای شدت نوری. واحدها بر اساس خروجی نور اندازهگیری شدهشان در دستهها مرتب میشوند.
- HUE: رتبههای طول موج غالب. این LEDها را بر اساس سایه خاص آبی آنها دستهبندی میکند.
- REF: رتبههای ولتاژ پیشرو. LEDها بر اساس افت ولتاژ پیشرو در جریان آزمایش گروهبندی میشوند.
طراحان باید برای تعاریف کد دسته خاص و موجودی با تامینکننده مشورت کنند تا اطمینان حاصل کنند که دسته انتخاب شده الزامات کاربرد را برای ثبات رنگ و عملکرد الکتریکی برآورده میکند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
دیتاشیت چندین منحنی مشخصه ارائه میدهد که رفتار قطعه را تحت شرایط مختلف نشان میدهد. اینها برای درک عملکرد فراتر از مشخصات تک نقطهای در 25°C/20mA ضروری هستند.
4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج
این منحنی بهصورت گرافیکی توزیع توان طیفی را نشان میدهد، با پیکی حدود 468 نانومتر و FWHM معمول 35 نانومتر که انتشار آبی تکرنگ از تراشه InGaN را تأیید میکند.
4.2 الگوی جهتدهی نور
یک نمودار قطبی توزیع فضایی نور را نشان میدهد که با زاویه دید 60 درجه مطابقت دارد. شدت در امتداد محور مرکزی (0 درجه) بیشترین است و بهطور متقارن به سمت لبهها کاهش مییابد.
4.3 جریان پیشرو در مقابل ولتاژ پیشرو (منحنی I-V)
این منحنی رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان میدهد. ولتاژ پیشرو بهصورت لگاریتمی با جریان افزایش مییابد. در نقطه کاری توصیهشده 20mA، ولتاژ معمولاً 3.3 ولت است. این منحنی برای مدیریت حرارتی حیاتی است، زیرا VFدارای ضریب دمایی منفی است.
4.4 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو
این نمودار نشان میدهد که خروجی نور در محدوده کاری نرمال تقریباً با جریان خطی است. راهاندازی LED فراتر از حداکثر مقادیر مجاز آن افزایش متناسبی در نور ایجاد نخواهد کرد و حرارت بیش از حد تولید میکند.
4.5 منحنیهای وابستگی به دما
دو منحنی کلیدی اثر دمای محیط (Ta) را نشان میدهند:
- شدت نسبی در مقابل دمای محیط: خروجی نوری با افزایش دمای محیط کاهش مییابد. این کاهش رتبه باید در طراحیهایی که در دمای بالا کار میکنند در نظر گرفته شود.
- جریان پیشرو در مقابل دمای محیط: برای یک ولتاژ ثابت، جریان پیشرو به دلیل ضریب دمایی منفی VFبا دما افزایش مییابد. این بر اهمیت حیاتی استفاده از یک درایور جریان ثابت، نه یک منبع ولتاژ ثابت، برای جلوگیری از فرار حرارتی تأکید میکند.
5. اطلاعات مکانیکی و پکیج
LED در یک پکیج استاندارد سبک لامپ قرار دارد. نقشه پکیج ابعاد حیاتی را برای طراحی جای پای PCB و بررسی فاصلهها ارائه میدهد.
- همه ابعاد بر حسب میلیمتر ارائه شدهاند.
- یک نکته کلیدی مشخص میکند که ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5 میلیمتر (0.059 اینچ) باشد.
- تلرانس پیشفرض برای ابعاد نامشخص ±0.25 میلیمتر است.
- نقشه معمولاً فاصله پایهها، اندازه بدنه پکیج، شکل لنز و موقعیت نشانگر کاتد (معمولاً یک طرف صاف یا پایه کوتاهتر) را نشان میدهد.
طراحان هنگام ایجاد الگوی لند PCB باید به شدت به این ابعاد پایبند باشند تا اطمینان حاصل شود که لحیمکاری و تراز مناسب انجام میشود.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
مدیریت صحیح برای حفظ قابلیت اطمینان ضروری است. دیتاشیت دستورالعملهای مفصلی ارائه میدهد.
6.1 فرمدهی پایهها
- خمش باید حداقل در فاصله 3 میلیمتری از پایه حباب اپوکسی انجام شود.
- پایهها را قبل از لحیمکاری فرم دهید.
- از اعمال تنش به پکیج خودداری کنید؛ پایهها را در دمای اتاق ببرید.
- سوراخهای PCB باید کاملاً با پایههای LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود.
6.2 انبارش
- در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70% انبار کنید. عمر قفسه 3 ماه از تاریخ حمل است.
- برای انبارش طولانیتر (تا 1 سال)، از یک ظرف دربسته با نیتروژن و ماده خشککن استفاده کنید.
- از تغییرات سریع دما در محیطهای مرطوب برای جلوگیری از تراکم خودداری کنید.
6.3 فرآیند لحیمکاری
لحیمکاری دستی: نوک هویه ≤300°C (حداکثر 30 وات)، زمان ≤3 ثانیه، اتصال لحیم را در فاصله ≥3 میلیمتر از حباب نگه دارید.لحیمکاری موجی/غوطهوری: پیشگرم ≤100°C (≤60 ثانیه)، حمام لحیم ≤260°C به مدت ≤5 ثانیه، اتصال را در فاصله ≥3 میلیمتر از حباب نگه دارید. یک نمودار پروفیل لحیمکاری توصیهشده ارائه شده است که افزایش تدریجی دما، یک فلات در محدوده 260°C و یک رامپ خنککننده کنترلشده را نشان میدهد. خنککردن سریع توصیه نمیشود. از چرخههای متعدد لحیمکاری و تنش مکانیکی در حالی که LED داغ است خودداری کنید.
6.4 تمیزکاری
در صورت لزوم، فقط با ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق به مدت ≤1 دقیقه تمیز کنید. از تمیزکاری اولتراسونیک مگر اینکه از قبل تأیید شده باشد خودداری کنید، زیرا میتواند به تراشه یا اتصالات سیمی آسیب برساند.
6.5 مدیریت حرارت
طراحی حرارتی مناسب حیاتی است. جریان کاری باید در دمای محیط بالاتر کاهش رتبه داده شود (به منحنی کاهش رتبه مراجعه کنید). دمای اطراف LED در کاربرد نهایی باید کنترل شود تا عملکرد و طول عمر حفظ شود.
6.6 اقدامات احتیاطی ESD (تخلیه الکترواستاتیک)
LED به ESD و ولتاژ موجگذر حساس است که میتواند به تراشه نیمههادی آسیب برساند. باید روشهای استاندارد مدیریت ESD (مانند ایستگاههای کاری زمینشده، بند مچ) در طول مونتاژ و جابجایی رعایت شود.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات بستهبندی
LEDها برای محافظت و جابجایی خودکار بستهبندی شدهاند:
- آنها در کیسههای ضد الکتریسیته ساکن قرار داده میشوند.
- کیسهها در کارتنهای داخلی بستهبندی میشوند.
- کارتنهای داخلی در کارتنهای بیرونی اصلی بستهبندی میشوند.
- تعداد بستهبندی: حداقل 200 تا 500 قطعه در هر کیسه. پنج کیسه در هر کارتن داخلی. ده کارتن داخلی در هر کارتن بیرونی.
7.2 توضیح برچسب
برچسب بستهبندی شامل موارد زیر است:
- CPN: شماره قطعه مشتری.
- P/N: شماره قطعه سازنده (6324-15SUBC/S400-X10).
- QTY: تعداد در بسته.
- CAT/HUE/REF: کدهای دستهبندی برای شدت، طول موج و ولتاژ.
- LOT No: شماره دسته تولید قابل ردیابی.
8. پیشنهادات کاربردی
8.1 سناریوهای کاربردی متداول
همانطور که ذکر شد، کاربردهای اصلی بهعنوان نشانگر وضعیت یا نور پسزمینه در موارد زیر هستند:
- تلویزیونها و مانیتورها (نشانگرهای برق، منبع ورودی).
- تلفنها (انتظار پیام، وضعیت خط).
- کامپیوترها و لوازم جانبی (روشن بودن، فعالیت هارد دیسک).
روشنایی بالای آن همچنین آن را برای نشانگرهای پنل در محیطهای پرنور مناسب میسازد.
8.2 ملاحظات طراحی
- مدار درایور: همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک درایور جریان ثابت استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (ولتاژ تغذیه - VF) / IFمحاسبه کنید. از حداکثر VFاز دیتاشیت استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان تحت همه شرایط از محدودیتها تجاوز نمیکند.
- مدیریت حرارتی: روی PCB، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس در اطراف پایههای LED وجود دارد تا بهعنوان هیتسینک عمل کند، بهویژه اگر نزدیک به حداکثر جریان راهاندازی شود.
- زاویه دید: نوع مناسب زاویه دید را برای کاربرد انتخاب کنید. یک زاویه 60 درجه تعادل خوبی بین روشنایی محوری و دید وسیع ارائه میدهد.
- محافظت ESD: در محیطهای حساس، در نظر بگیرید که یک دیود سرکوب ولتاژ گذرا (TVS) یا یک خازن کوچک به موازات LED (با یک مقاومت سری) برای محافظت در برابر اسپایکهای ولتاژ اضافه کنید.
9. مقایسه و تمایز فنی
در حالی که مقایسه مستقیم رقیب نیاز به شماره قطعات جایگزین خاص دارد، ویژگیهای کلیدی متمایزکننده این LED بر اساس دیتاشیت آن عبارتند از:
- روشنایی بالا: 500 mcd معمول در 20mA یک خروجی قابل توجه برای یک پکیج لامپ استاندارد است.
- انطباق جامع: انطباق همزمان با استانداردهای RoHS، REACH و بدون هالوژن یک مزیت قوی برای بازارهای جهانی و طراحیهای با آگاهی زیستمحیطی است.
- مشخصات مستحکم: حداکثر مقادیر مجاز مطلق واضح و دستورالعملهای جابجایی دقیق ریسک کاربرد را کاهش میدهد.
- در دسترس بودن نوار و قرقره: از مونتاژ خودکار با سرعت بالا پشتیبانی میکند و هزینه ساخت را برای تولید انبوه کاهش میدهد.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال 1: آیا میتوانم این LED را مستقیماً با منبع تغذیه 5 ولت راهاندازی کنم؟پاسخ: خیر. ولتاژ پیشرو معمول آن 3.3 ولت است. اتصال مستقیم آن به 5 ولت باعث جریان بیش از حد میشود و ممکن است LED را از بین ببرد. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان استفاده کنید. بهعنوان مثال، با منبع تغذیه 5 ولت و هدف 20mA، با استفاده از حداکثر VFمعادل 3.7 ولت برای ایمنی: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 اهم. یک مقاومت 68 اهمی انتخاب استانداردی خواهد بود.
سوال 2: چرا شدت نوری با افزایش دمای محیط کاهش مییابد؟پاسخ: این یک مشخصه اساسی LEDهای نیمههادی است. با افزایش دما، بازده فرآیندهای بازترکیب نورساز درون تراشه InGaN کاهش مییابد که منجر به خروجی نوری کمتر برای همان ورودی الکتریکی میشود. منحنی کاهش رتبه این اثر را کمّی میکند.
سوال 3: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟پاسخ: طول موج پیک (468 نانومتر) قله فیزیکی طیف نور ساطع شده است. طول موج غالب (470 نانومتر) یک مقدار محاسبهشده است که طول موج واحد نور تکرنگ خالصی را نشان میدهد که توسط چشم انسان بهعنوان داشتن همان رنگ خروجی LED درک میشود. آنها اغلب نزدیک اما یکسان نیستند.
سوال 4: فاصله 3 میلیمتری برای لحیمکاری و خمش پایه چقدر حیاتی است؟پاسخ: بسیار حیاتی. حباب رزین اپوکسی به حرارت و تنش مکانیکی حساس است. حفظ فاصله 3 میلیمتری اطمینان میدهد که حرارت لحیمکاری به اپوکسی شوک حرارتی وارد نمیکند (باعث ترک یا لایهلایه شدن میشود) و تنش خمشی به اتصالات سیمی شکننده داخلی متصل به تراشه نیمههادی منتقل نمیشود.
11. موردکاوی عملی طراحی و استفاده
سناریو: طراحی یک نشانگر برق برای پنل جلویی یک کامپیوتر رومیزی. الزامات: قابل مشاهده در یک اتاق روشن، تغذیه از ریل استندبای 5 ولت سیستم، قابل اطمینان برای عملیات بلندمدت.مراحل طراحی: 1.انتخاب قطعه: این LED آبی به دلیل روشنایی بالای آن (معمولاً 500 mcd) مناسب است. 2.محاسبه مدار: استفاده از ریل استندبای 5 ولت. با فرض VFمحافظهکارانه 3.5 ولت و IFمورد نظر 15mA (برای طول عمر بیشتر و حرارت کمتر)، مقدار مقاومت R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 اهم است. رتبه توان مقاومت: P = I2R = (0.015)2* 100 = 0.0225W. یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) بیش از حد کافی است. 3.چیدمان PCB: LED را در محل پنل جلویی قرار دهید. یک ناحیه مس وسیع متصل به پایههای کاتد و آند برای عمل کردن بهعنوان هیتسینک در نظر بگیرید. از ابعاد پکیج برای جای پایه پیروی کنید. 4.مونتاژ: اگر PCB از طریق فرآیند لحیمکاری موجی مونتاژ میشود، از دستورالعملهای لحیمکاری موجی پیروی کنید و اطمینان حاصل کنید که LED در آخر قرار میگیرد یا در صورت امکان ماسک میشود تا قرارگیری در معرض حرارت به حداقل برسد.
12. معرفی اصل عملکرد
این LED بر اساس یک تراشه نیمههادی ساخته شده از ایندیوم گالیم نیترید (InGaN) است، همانطور که در بخش مواد نشان داده شده است. هنگامی که یک ولتاژ پیشرو فراتر از آستانه دیود (تقریباً 2.7 ولت) اعمال میشود، الکترونها و حفرهها به ناحیه فعال تراشه تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار بازترکیب میشوند، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. ترکیب خاص آلیاژ InGaN انرژی گاف نواری را تعیین میکند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعریف میکند - در این مورد، آبی (~470 نانومتر). لنز رزین اپوکسی برای محافظت از تراشه، شکلدهی به پرتو خروجی نور (زاویه دید 60 درجه) و بهبود استخراج نور از ماده نیمههادی عمل میکند.
13. روندهای فناوری
فناوری LED همچنان در حال تکامل است. در حالی که این قطعه نمایانگر یک محصول استاندارد و بالغ است، روندهای گستردهتر صنعتی که بر چنین دستگاههایی تأثیر میگذارند عبارتند از:
- افزایش بازده: تحقیقات مداوم علوم مواد با هدف بهبود لومن بر وات (کارایی) LEDها و کاهش مصرف انرژی برای همان خروجی نور است.
- کوچکسازی: تلاش برای دستگاههای الکترونیکی کوچکتر، LEDها را به سمت جای پایه پکیجهای حتی کوچکتر در حالی که روشنایی حفظ یا افزایش مییابد، سوق میدهد.
- قابلیت اطمینان بهبودیافته: بهبود در مواد بستهبندی و تکنیکهای اتصال تراشه همچنان طول عمر عملیاتی و تحمل به محیطهای سخت را افزایش میدهد.
- ادغام هوشمند: روندی به سمت LEDهایی با درایورهای یکپارچه، کنترلرها یا حتی حسگرها درون پکیج، اگرچه این در ماژولهای نورپردازی رده بالا نسبت به لامپهای نشانگر پایه رایجتر است.
این دیتاشیت منعکسکننده یک محصول معتبر و قابل اطمینان است که برای کاربردهای بازار انبوه طراحی شده است که در آن عملکرد اثباتشده و مقرونبهصرفه بودن از اهمیت بالایی برخوردار 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. |