فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. بررسی عمیق مشخصات فنی
- 2.1 مشخصات حداکثر مجاز مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
- 2.3 انتخاب دستگاه و دستهبندی
- 3. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 3.1 توزیع طیفی و زاویهای
- 3.2 رفتار الکتریکی و حرارتی
- 4. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 4.1 ابعاد بستهبندی
- 4.2 شناسایی قطبیت و نصب
- 5. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 5.1 شکلدهی پایه
- 5.2 پارامترهای لحیمکاری
- 5.3 تمیزکاری
- 5.4 شرایط نگهداری
- 6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 6.1 مشخصات بستهبندی
- 6.2 توضیح برچسب
- 7. یادداشتهای کاربردی و ملاحظات طراحی
- 7.1 کاربردهای معمول
- 7.2 ملاحظات طراحی حیاتی
- 8. مقایسه فنی و پرسشهای متداول
- 8.1 تمایز
- 8.2 پرسشهای متداول
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات فنی کامل یک لامپ LED زرد درخشان با روشنایی بالا را ارائه میدهد. این قطعه بخشی از سریای است که برای کاربردهایی که نیازمند خروجی نوری برتر و قابلیت اطمینان بالا هستند، طراحی شده است. این LED دارای پوشش رزینی زرد پخششده است که به دستیابی زاویه دید گسترده و یکنواخت کمک میکند و آن را برای اهداف مختلف نشانگر و نور پسزمینه مناسب میسازد.
مزایای اصلی این LED شامل ساختار مستحکم، انطباق با مقررات اصلی زیستمحیطی مانند RoHS، REACH و استانداردهای بدون هالوژن، و در دسترس بودن در قالبهای بستهبندی کاربرپسند مانند نوار و قرقره برای فرآیندهای مونتاژ خودکار است. این قطعه به عنوان یک جزء قابل اعتماد در الکترونیک مصرفی و سیستمهای نمایش طراحی شده است.
2. بررسی عمیق مشخصات فنی
2.1 مشخصات حداکثر مجاز مطلق
محدودیتهای عملیاتی دستگاه برای اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت و جلوگیری از خرابی فاجعهبار تعریف شدهاند. جریان مستقیم پیوسته (IF) در 25 میلیآمپر درجهبندی شده است، با جریان مستقیم پیک مجاز (IFP) 60 میلیآمپر در شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10 @ 1 کیلوهرتز). حداکثر ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت است. اتلاف توان (Pd) نباید از 60 میلیوات تجاوز کند. محدوده دمای عملیاتی (Topr) از 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس است، در حالی که دمای ذخیرهسازی (Tstg) تا 100+ درجه سلسیوس گسترش مییابد. دستگاه میتواند دمای لحیمکاری (Tsol) 260 درجه سلسیوس را تا 5 ثانیه تحمل کند.
2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
پارامترهای کلیدی عملکرد در شرایط آزمایش استاندارد دمای محیط 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم 20 میلیآمپر اندازهگیری میشوند.
- شدت نور (Iv):مقدار معمول 20 میلیکاندلا (mcd) است، با حداقل 10 mcd.
- زاویه دید (2θ1/2):دستگاه یک زاویه دید بسیار گسترده معمولی 180 درجه ارائه میدهد.
- طول موج پیک (λp):انتشار پیک معمول در 591 نانومتر (nm) است.
- طول موج غالب (λd):طول موج غالب معمول 589 نانومتر است.
- پهنای باند تابش طیف (Δλ):پهنای طیفی معمول 20 نانومتر است.
- ولتاژ مستقیم (VF):معمولاً 2.0 ولت، با محدوده حداقل 1.7 ولت تا حداکثر 2.4 ولت.
- جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر هنگامی که ولتاژ معکوس 5 ولت اعمال میشود.
عدم قطعیتهای اندازهگیری ذکر شده است: ±0.1V برای ولتاژ مستقیم، ±10% برای شدت نور، و ±1.0nm برای طول موج غالب.
2.3 انتخاب دستگاه و دستهبندی
این LED از ماده تراشه AlGaInP برای تولید رنگ زرد درخشان خود استفاده میکند. رنگ رزین زرد پخششده است. دیتاشیت یک سیستم دستهبندی برای پارامترهای کلیدی را نشان میدهد، اگرچه کدهای دسته خاص برای شدت نور (CAT)، طول موج غالب (HUE) و ولتاژ مستقیم (REF) در توضیح برچسب بستهبندی ارجاع داده شدهاند، که نشان میدهد محصول در درجههای عملکردی مرتبشده برای برآوردن نیازهای سازگاری خاص کاربرد در دسترس است.
3. تحلیل منحنیهای عملکرد
دیتاشیت شامل چندین نمودار مشخصه است که بینش عمیقتری از رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه میدهد.
3.1 توزیع طیفی و زاویهای
منحنیشدت نسبی در مقابل طول موجطیف انتشار متمرکز حول 591 نانومتر را نشان میدهد. الگویجهتگیریزاویه دید 180 درجه را نشان میدهد و اثربخشی لنز پخششده در پخش نور را تأیید میکند.
3.2 رفتار الکتریکی و حرارتی
منحنیجریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)رابطه غیرخطی را به تصویر میکشد که برای طراحی مدارهای محدودکننده جریان حیاتی است. منحنیشدت نسبی در مقابل جریان مستقیمنشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش مییابد، که برای کنترل روشنایی مهم است.
نمودارهایشدت نسبی در مقابل دمای محیطوجریان مستقیم در مقابل دمای محیطبرای طراحی مدیریت حرارتی حیاتی هستند. آنها نشان میدهند که چگونه بازده نوری کاهش مییابد و جریان مستقیم مورد نیاز با افزایش دمای عملیاتی تغییر میکند، که نیاز به هیتسینک کافی در کاربردهای با توان بالا یا دمای محیط بالا را برجسته میسازد.
4. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
4.1 ابعاد بستهبندی
یک نقشه ابعادی دقیق ارائه شده است. یادداشتهای کلیدی مشخص میکنند که تمام ابعاد بر حسب میلیمتر هستند، ارتفاع فلنج باید کمتر از 1.5 میلیمتر باشد و تلرانس عمومی ±0.25 میلیمتر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. این اطلاعات برای طراحی جایگاه PCB و اطمینان از تناسب مناسب در مونتاژ ضروری است.
4.2 شناسایی قطبیت و نصب
در حالی که شناسایی پایه خاص در نمودار ابعاد نشان داده شده است، روش استاندارد برای LEDهای شعاعی شامل شناسایی کاتد (پایه منفی) اغلب توسط یک پایه کوتاهتر، یک نقطه صاف روی لنز، یا یک بریدگی در فلنج است. دیتاشیت بر اهمیت همتراز کردن دقیق سوراخهای PCB با پایههای LED برای جلوگیری از تنش نصب تأکید میکند.
5. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
مدیریت صحیح برای حفظ عملکرد و طول عمر LED حیاتی است.
5.1 شکلدهی پایه
- خمش باید حداقل در فاصله 3 میلیمتری از پایه حباب اپوکسی انجام شود.
- شکلدهی بایدقبل از soldering.
- لحیمکاری انجام شود. از اعمال تنش به بسته جلوگیری کنید؛ برش باید در دمای اتاق انجام شود. همترازی دقیق با سوراخهای PCB برای جلوگیری از تنش اجباری است.
- همترازی دقیق با سوراخهای PCB برای جلوگیری از تنش اجباری است.
5.2 پارامترهای لحیمکاری
شرایط توصیه شده برای هر دو لحیمکاری دستی و غوطهوری ارائه شده است:
- لحیمکاری دستی:حداکثر دمای نوک هویه 300 درجه سلسیوس (حداکثر 30 وات)، حداکثر زمان لحیمکاری 3 ثانیه.
- لحیمکاری غوطهوری:حداکثر دمای پیشگرم 100 درجه سلسیوس (حداکثر 60 ثانیه)، حداکثر دمای حمام لحیم 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه.
- برای هر دو روش، حداقل فاصله 3 میلیمتری از نقطه لحیمکاری تا حباب اپوکسی باید حفظ شود.
- یک نمودار پروفیل لحیمکاری گنجانده شده است که بر افزایش کنترلشده دما، توقف در دمای پیک و خنکسازی کنترلشده برای جلوگیری از شوک حرارتی تأکید میکند.
- لحیمکاری (غوطهوری یا دستی) نباید بیش از یک بار انجام شود.
- LEDها باید تا زمانی که پس از لحیمکاری به دمای اتاق خنک شوند، در برابر شوک مکانیکی محافظت شوند.
5.3 تمیزکاری
در صورت نیاز به تمیزکاری، از الکل ایزوپروپیل در دمای اتاق برای حداکثر یک دقیقه استفاده کنید. تمیزکاری اولتراسونیک به شدت توصیه نمیشود اما در صورت اجتناب ناپذیر بودن، باید پیشتأیید شود تا از آسیب به بسته LED جلوگیری شود.
5.4 شرایط نگهداری
LEDها باید در دمای ≤30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی ≤70% نگهداری شوند. عمر نگهداری پس از حمل و نقل 3 ماه است. برای نگهداری طولانیتر (تا یک سال)، آنها باید در یک ظرف دربسته با اتمسفر نیتروژن و ماده خشککن نگهداری شوند.
6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
6.1 مشخصات بستهبندی
LEDها در کیسههای ضد استاتیک بستهبندی شده، در کارتنهای داخلی قرار داده میشوند و در نهایت در کارتنهای خارجی ارسال میشوند. مقدار بستهبندی استاندارد حداقل 200-500 قطعه در هر کیسه، 5 کیسه در هر کارتن داخلی و 10 کارتن داخلی در هر کارتن اصلی (خارجی) است.
6.2 توضیح برچسب
برچسبهای روی بستهبندی حاوی چندین کد هستند:
- CPN:شماره تولید مشتری
- P/N:شماره تولید (شماره قطعه دستگاه)
- QTY:مقدار بستهبندی
- CAT, HUE, REF:کدهای دستهبندی برای شدت نور، طول موج غالب و ولتاژ مستقیم، به ترتیب.
- LOT No:شماره دسته ساخت برای ردیابی.
7. یادداشتهای کاربردی و ملاحظات طراحی
7.1 کاربردهای معمول
این LED برای استفاده به عنوان نشانگر یا نور پسزمینه در موارد زیر بسیار مناسب است:
- تلویزیونها
- مانیتورهای کامپیوتر
- تلفنها
- لوازم جانبی عمومی کامپیوتر
7.2 ملاحظات طراحی حیاتی
مدیریت حرارت:همانطور که در منحنیهای عملکرد برجسته شده است، بازده LED با دما کاهش مییابد. طراحی باید اطمینان حاصل کند که دمای اتصال با در نظر گرفتن جریان مستقیم، دمای محیط و هدایت حرارتی PCB در محدوده ایمن باقی میماند. تجاوز از حداکثر اتلاف توان (60mW) یا دمای عملیاتی میتواند به شدت طول عمر و خروجی نور را کاهش دهد.
درایو جریان:LED باید با یک منبع جریان ثابت یا مقاومت محدودکننده جریان مناسب، محاسبه شده بر اساس ولتاژ تغذیه و ولتاژ مستقیم LED (معمولاً 2.0V، حداکثر 2.4V) راهاندازی شود. مدار باید حداکثر جریان پیوسته مطلق 25 میلیآمپر را رعایت کند.
حساسیت به ESD و رطوبت:دستگاه در مواد مقاوم در برابر رطوبت و ضد استاتیک بستهبندی شده است. احتیاطهای استاندارد ESD (تخلیه الکترواستاتیک) باید در طول جابجایی رعایت شود تا از آسیب ناشی از الکتریسیته ساکن جلوگیری شود.
8. مقایسه فنی و پرسشهای متداول
8.1 تمایز
در مقایسه با LEDهای زرد استاندارد، تمایزهای کلیدی این دستگاهزاویه دید بسیار گسترده 180 درجهآن به دلیل لنز پخششده،انطباق با استانداردهای سختگیرانه بدون هالوژن(Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm)، و طراحی آن برایکاربردهای با روشنایی بالاتراست. فناوری تراشه AlGaInP معمولاً بازده بالاتر و خلوص رنگ بهتری برای رنگهای زرد/کهربایی در مقایسه با برخی فناوریهای قدیمیتر ارائه میدهد.
8.2 پرسشهای متداول
س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
پ: طول موج پیک (λp) نقطه حداکثر توان طیفی است. طول موج غالب (λd) طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک میشود و با رنگ نور مطابقت دارد. برای LEDها، آنها اغلب نزدیک اما یکسان نیستند.
س: آیا میتوانم این LED را با 30mA برای روشنایی بیشتر راهاندازی کنم؟
پ: خیر. مشخصه حداکثر مجاز مطلق برای جریان مستقیم پیوسته 25 میلیآمپر است. تجاوز از این درجهبندی، قابلیت اطمینان را به خطر میاندازد و ممکن است باعث آسیب دائمی شود. برای روشنایی بالاتر، LEDای را انتخاب کنید که برای جریان بالاتر درجهبندی شده است.
س: چرا حفظ فاصله 3 میلیمتری از نقطه لحیمکاری تا حباب اینقدر مهم است؟
پ: این از انتقال گرمای بیش از حد از طریق پایه و آسیب به دی نیمههادی داخلی یا رزین اپوکسی جلوگیری میکند، که میتواند باعث ترک خوردگی، لایهلایه شدن یا تغییر در خواص نوری شود.
س: چگونه کدهای دستهبندی (CAT, HUE, REF) روی برچسب را تفسیر کنم؟
پ: این کدها به ترتیب با محدودههای خاصی از شدت نور، طول موج غالب و ولتاژ مستقیم مطابقت دارند. برای درک محدوده عملکرد دقیق مرتبط با هر کد، به سند مشخصات دستهبندی جداگانه سازنده مراجعه کنید، که امکان سازگاری دقیقتر در کاربرد شما را فراهم 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. |