فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکی (مقادیر معمول در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد)
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 3.1 دستهبندی شار نوری (در جریان 350 میلیآمپر)
- 3.2 دستهبندی ولتاژ مستقیم
- 3.3 دستهبندی طول موج غالب
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)
- 4.2 جریان مستقیم در مقابل شار نوری نسبی
- 4.3 دمای پیوند در مقابل توان طیفی نسبی
- 4.4 توزیع توان طیفی
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد فیزیکی و نقشه کلی
- 5.2 طرحپد پیشنهادی و طراحی استنسیل
- 5.3 شناسایی قطبیت
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفیل لحیمکاری رفلو
- 6.2 احتیاطهای نگهداری و جابجایی
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات نوار و قرقره
- 7.2 قرارداد نامگذاری مدل
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات یک الایدی پرتوان نصب سطحی با بستهبندی سرامیکی 3535 را به تفصیل شرح میدهد. جزء اصلی، یک چیپ الایدی قرمز 1 واتی است که برای کاربردهایی طراحی شده که نیازمند قابلیت اطمینان بالا، مدیریت حرارتی کارآمد و عملکرد نوری یکنواخت هستند. بستر سرامیکی در مقایسه با بستهبندیهای پلاستیکی استاندارد، رسانایی حرارتی برتری ارائه میدهد که این الایدی را برای محیطهای سخت و کارکرد با جریان بالا مناسب میسازد.
مزیت اصلی این محصول در ساختار مستحکم و پارامترهای عملکرد استانداردش نهفته است. بازارهای هدف شامل روشنایی خودرو (داخلی/چراغهای سیگنال)، چراغهای نشانگر صنعتی، نورپردازی معماری تزئینی و هر کاربرد دیگری است که به یک منبع نور قرمز قابل اطمینان و پرنور در ابعاد فشرده نیاز دارد.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
پارامترهای زیر محدودههایی را تعریف میکنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به الایدی وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمیشود.
- جریان مستقیم (IF):500 میلیآمپر (DC)
- جریان مستقیم پالسی (IFP):700 میلیآمپر (عرض پالس ≤10 میلیثانیه، چرخه کاری ≤1/10)
- توان اتلافی (PD):1300 میلیوات
- دمای کارکرد (Topr):40- درجه تا +100 درجه سانتیگراد
- دمای نگهداری (Tstg):40- درجه تا +100 درجه سانتیگراد
- دمای پیوند (Tj):125 درجه سانتیگراد
- دمای لحیمکاری (Tsld):لحیمکاری رفلو در دمای 230 یا 260 درجه سانتیگراد حداکثر به مدت 10 ثانیه.
2.2 مشخصات الکترواپتیکی (مقادیر معمول در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد)
اینها پارامترهای عملکرد معمول هستند که تحت شرایط آزمایش استاندارد اندازهگیری شدهاند.
- ولتاژ مستقیم (VF):2.2 ولت (معمول)، 2.6 ولت (حداکثر) در جریان IF=350mA
- ولتاژ معکوس (VR):5 ولت
- طول موج اوج (λd):625 نانومتر
- جریان معکوس (IR):50 میکروآمپر (حداکثر)
- زاویه دید (2θ1/2):120 درجه
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی در تولید، الایدیها بر اساس عملکرد در دستههای مختلفی دستهبندی میشوند. این امر به طراحان اجازه میدهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص کاربرد را برآورده میسازند.
3.1 دستهبندی شار نوری (در جریان 350 میلیآمپر)
الایدیها بر اساس حداقل و معمول شار نوری خروجیشان دستهبندی میشوند.
- کد 1M:حداقل 35 لومن، معمول 40 لومن
- کد 1N:حداقل 40 لومن، معمول 45 لومن
- کد 1P:حداقل 45 لومن، معمول 50 لومن
- کد 1Q:حداقل 50 لومن، معمول 55 لومن
توجه: تلرانس اندازهگیری شار نوری ±7% است.
3.2 دستهبندی ولتاژ مستقیم
الایدیها همچنین بر اساس افت ولتاژ مستقیم در جریان آزمایش دستهبندی میشوند.
- کد C:1.8 ولت - 2.0 ولت
- کد D:2.0 ولت - 2.2 ولت
- کد E:2.2 ولت - 2.4 ولت
- کد F:2.4 ولت - 2.6 ولت
توجه: تلرانس اندازهگیری ولتاژ مستقیم ±0.08 ولت است.
3.3 دستهبندی طول موج غالب
این دستهبندی اطمینان میدهد که رنگ نور قرمز در محدوده مشخصشده قرار دارد.
- کد R1:620 نانومتر - 625 نانومتر
- کد R2:625 نانومتر - 630 نانومتر
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
نمودارهای مشخصه زیر که برگرفته از دیتاشیت هستند، رفتار الایدی را تحت شرایط مختلف نشان میدهند. این نمودارها برای طراحی مدار و مدیریت حرارتی حیاتی هستند.
4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)
این نمودار رابطه بین جریان عبوری از الایدی و ولتاژ دو سر آن را نشان میدهد. این رابطه غیرخطی و مشخصه یک دیود است. این منحنی برای طراحی مدار درایور محدودکننده جریان ضروری است. ولتاژ "زانو" در حدود ولتاژ معمول VF برابر 2.2 ولت است. کارکرد به میزان قابل توجهی بالاتر از جریان نامی باعث افزایش سریع ولتاژ و تولید گرما میشود.
4.2 جریان مستقیم در مقابل شار نوری نسبی
این نمودار نشان میدهد که چگونه خروجی نور با جریان درایو تغییر میکند. در ابتدا، خروجی نور تقریباً به صورت خطی با جریان افزایش مییابد. با این حال، در جریانهای بالاتر، افت راندمان به دلیل افزایش دمای پیوند و سایر اثرات نیمههادی رخ میدهد. برای راندمان و طول عمر بهینه، توصیه میشود حتی با وجود حداکثر جریان DC برابر 500 میلیآمپر، در جریان توصیهشده 350 میلیآمپر یا کمتر کار کند.
4.3 دمای پیوند در مقابل توان طیفی نسبی
این منحنی برای درک تغییر رنگ و افت خروجی با دما حیاتی است. با افزایش دمای پیوند (Tj) الایدی، خروجی نور کلی کاهش مییابد. علاوه بر این، برای برخی مواد نیمههادی، طول موج اوج ممکن است کمی جابجا شود که بر رنگ درکشده تأثیر میگذارد. بستهبندی سرامیکی با دفع مؤثرتر گرما به کاهش این اثر کمک میکند و دمای Tj را برای یک جریان درایو معین پایینتر نگه میدارد.
4.4 توزیع توان طیفی
این نمودار شدت نور منتشرشده در طولموجهای مختلف را ترسیم میکند. برای این الایدی قرمز، یک قله نسبتاً باریک را نشان میدهد که حول طول موج غالب (مثلاً 625 نانومتر) متمرکز است. عرض کامل در نصف بیشینه (FWHM) این قله، خلوص رنگ را تعیین میکند. یک قله باریکتر نشاندهنده رنگ قرمز اشباعشدهتر و خالصتری است.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد فیزیکی و نقشه کلی
الایدی در یک بستهبندی نصب سطحی (SMD) سرامیکی 3535 قرار دارد. نامگذاری "3535" معمولاً به اندازه بدنه تقریباً 3.5x3.5 میلیمتر اشاره دارد. نقشه ابعادی دقیق در دیتاشیت، اندازهگیریهای حیاتی از جمله طول، عرض و ارتفاع کلی و موقعیت لنز اپتیکی را ارائه میدهد. تلرانسها برای ابعاد .X به صورت ±0.10 میلیمتر و برای ابعاد .XX به صورت ±0.05 میلیمتر مشخص شدهاند.
5.2 طرحپد پیشنهادی و طراحی استنسیل
دیتاشیت یک طرحپایه پیشنهادی برای طراحی PCB ارائه میدهد. این شامل ابعاد و فاصلهگذاری پدهای لحیم است که برای دستیابی به اتصال لحیم قابل اطمینان و تراز مناسب در حین رفلو حیاتی هستند. یک راهنمای طراحی استنسیل همراه، اندازه و شکل روزنه را برای اعمال خمیر لحیم توصیه میکند تا از رسوب حجم صحیح خمیر اطمینان حاصل شود و از پلهای لحیم یا لحیم ناکافی جلوگیری کند.
5.3 شناسایی قطبیت
الایدی یک قطعه قطبی است. دیتاشیت پایههای آند و کاتد را نشان میدهد. معمولاً این علامتگذاری روی خود قطعه (مثلاً یک شکاف، یک نقطه یا علامت سبز در سمت کاتد) وجود دارد و با نمودار طرحپد مطابقت دارد. قطبیت صحیح برای عملکرد ضروری است.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفیل لحیمکاری رفلو
این الایدی با فرآیندهای استاندارد لحیمکاری رفلو مادون قرمز یا جابجایی هوا سازگار است. حداکثر دمای مجاز لحیمکاری 260 درجه سانتیگراد به مدت 10 ثانیه است. پیروی از یک پروفیل دمای کنترلشده با مراحل پیشگرم، خیساندن، رفلو و خنکسازی برای جلوگیری از شوک حرارتی که میتواند بستهبندی سرامیکی را ترک دهد یا چیپ داخلی و اتصالات سیمی را آسیب برساند، حیاتی است.
6.2 احتیاطهای نگهداری و جابجایی
الایدیها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس هستند. باید در یک محیط محافظتشده در برابر ESD با استفاده از مچبندهای زمینشده و زیراندازهای رسانا جابجا شوند. قطعات باید در کیسههای اصلی ضد رطوبت خود همراه با جاذب رطوبت در یک محیط کنترلشده (مشخص شده به عنوان 40- تا +100 درجه سانتیگراد) نگهداری شوند. اگر بستهبندی باز شده باشد، ممکن است قبل از رفلو در صورت جذب رطوبت توسط قطعات، نیاز به فرآیندهای خشککردن (بیکاوت) باشد.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات نوار و قرقره
الایدیها روی نوار حامل برجستهدار که روی قرقره پیچیده شدهاند عرضه میشوند و برای تجهیزات مونتاژ اتوماتیک پیک اند پلیس مناسب هستند. دیتاشیت ابعاد دقیق جیب نوار حامل، فاصله و اندازه قرقره را ارائه میدهد. این استانداردسازی، سازگاری با فیدرهای استاندارد مونتاژ SMD را تضمین میکند.
7.2 قرارداد نامگذاری مدل
مدل محصول (مثلاً T1901PRA) از یک کد ساختاریافته پیروی میکند که ویژگیهای کلیدی را در بر میگیرد:
- کد سری/شکل ("19"):نشاندهنده بستهبندی سرامیکی 3535 است.
- کد اپتیک ("01"):نشاندهنده وجود یک لنز اولیه است.
- پیکربندی چیپ ("P"):نشاندهنده یک چیپ پرتوان (1 وات) تکی است.
- کد رنگ ("R"):نشاندهنده انتشار نور قرمز است.
- کدهای اضافی ("A\
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.