فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 تخصیص پایهها و لنز
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
- 2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
- 3. توضیح سیستم باینینگ
- 3.1 باینینگ شدت نورانی
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد پکیج
- 5.2 طرح پیشنهادی پد لحیمکاری
- 5.3 بستهبندی نوار و قرقره
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو مادون قرمز
- 6.2 لحیمکاری دستی
- 6.3 تمیزکاری
- 6.4 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- 7. انبارداری و جابجایی
- 8. پیشنهادات کاربرد
- 8.1 سناریوهای کاربرد معمول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مورد عملی طراحی و استفاده
- 12. معرفی اصل عملکرد
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
LTST-C195TBTGKT یک دیود نورافشان (LED) دو رنگ از نوع نصب سطحی (SMD) است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن با محدودیت فضا طراحی شده است. این قطعه دو چیپ نیمههادی مجزا را در یک پکیج فوق فشرده واحد ادغام میکند: یک چیپ InGaN (ایندیوم گالیوم نیترید) برای انتشار نور آبی و یک چیپ InGaN برای انتشار نور سبز. این پیکربندی امکان تولید دو رنگ اصلی از یک قطعه را فراهم میکند و نمایش وضعیت، نور پسزمینه و نورپردازی تزئینی را در حداقل فضای ممکن ممکن میسازد.
مزایای اصلی این محصول شامل پروفایل فوقالعاده نازک آن با ضخامت تنها 0.55 میلیمتر است که برای کاربردهایی مانند نمایشگرهای فوق باریک، دستگاههای همراه و فناوریهای پوشیدنی حیاتی است. این محصول به عنوان یک محصول سبز تولید میشود و با استانداردهای مطابقت ROHS (محدودیت مواد خطرناک) سازگار است و از مواد ممنوعهای مانند سرب، جیوه و کادمیوم عاری است. قطعه بر روی نوار 8 میلیمتری پیچیده شده روی قرقرههایی به قطر 7 اینچ بستهبندی میشود که آن را کاملاً با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک برداشت و جایگذاری با سرعت بالا که در تولید انبوه استفاده میشود، سازگار میکند. طراحی آن همچنین با فرآیندهای لحیمکاری ریفلو مادون قرمز (IR) که استاندارد خطوط مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) است، سازگاری دارد.
1.1 تخصیص پایهها و لنز
این قطعه دارای لنز شفاف آبی است که نور را پخش یا رنگی نمیکند و اجازه میدهد رنگ خالص چیپ (آبی یا سبز) منتشر شود. تخصیص پایهها برای طراحی صحیح مدار بسیار مهم است. برای مدل LTST-C195TBTGKT، چیپ LED آبی به پایههای 1 و 3 متصل است، در حالی که چیپ LED سبز به پایههای 2 و 4 متصل است. این پیکربندی آند/کاتد مستقل به هر رنگ اجازه میدهد به طور جداگانه توسط مدار درایور کنترل شود.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
این مقادیر محدودیتهای تنش را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدودیتها یا زیر آن تضمین نمیشود. برای هر دو چیپ آبی و سبز:
- توان اتلافی (Pd):76 میلیوات. این حداکثر توان مجاز تلف شده به صورت حرارت است. تجاوز از این مقدار میتواند منجر به گرمای بیش از حد و تخریب سریعتر شود.
- جریان مستقیم پیک (IFP):100 میلیآمپر. این مقدار فقط تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلیثانیه مجاز است و برای فلشهای کوتاه و پر شدت استفاده میشود.
- جریان مستقیم DC (IF):20 میلیآمپر. این جریان مستقیم پیوسته توصیه شده برای عملکرد عادی است که بین روشنایی و طول عمر تعادل برقرار میکند.
- محدوده دمای کاری (Topr):20- درجه سلسیوس تا 80+ درجه سلسیوس. عملکرد قطعه در این محدوده دمای محیط تضمین میشود.
- محدوده دمای انبارداری (Tstg):30- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس.
- شرایط لحیمکاری مادون قرمز:تحمل دمای پیک 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه، که با پروفایلهای ریفلو معمولی بدون سرب (Pb-free) همخوانی دارد.
2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم (IF) 20 میلیآمپر اندازهگیری شدهاند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- شدت نورانی (IV):اندازهگیری قدرت نور درک شده. برای آبی: حداقل 28.0 میلیکاندلا، مقدار معمول مشخص نشده، حداکثر 180 میلیکاندلا. برای سبز: حداقل 45.0 میلیکاندلا، مقدار معمول مشخص نشده، حداکثر 280 میلیکاندلا. چیپ سبز ذاتاً از نظر حساسیت چشم انسان کارآمدتر است.
- زاویه دید (2θ1/2):130 درجه (معمول برای هر دو رنگ). این زاویه دید گسترده نشاندهنده یک الگوی انتشار شبیه لامبرت است که برای کاربردهای نیازمند روشنایی منطقهای گسترده به جای یک پرتو متمرکز مناسب است.
- طول موج انتشار پیک (λP):طول موجی که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است. آبی: 468 نانومتر (معمول). سبز: 525 نانومتر (معمول).
- طول موج غالب (λd):طول موج واحدی که رنگ درک شده را در نمودار رنگسنجی CIE تعریف میکند. آبی: 470 نانومتر (معمول). سبز: 530 نانومتر (معمول). این مقدار برای مشخصسازی رنگ مرتبطتر از طول موج پیک است.
- عرض نیمهعرض طیف (Δλ):پهنای باند طیف منتشر شده در نصف حداکثر شدت آن. آبی: 25 نانومتر (معمول). سبز: 17 نانومتر (معمول). عرض نیمهعرض باریکتر نشاندهنده رنگ طیفی خالصتر است.
- ولتاژ مستقیم (VF):افت ولتاژ در دو سر LED هنگام کار در جریان مشخص شده. آبی: معمولاً 3.30 ولت، حداکثر 3.80 ولت. سبز: معمولاً 2.00 ولت، حداکثر 2.40 ولت. این تفاوت به دلیل انرژی شکاف نواری متفاوت مواد نیمههادی است. این پارامتر برای طراحی درایور حیاتی است، به ویژه هنگام تغذیه هر دو رنگ از یک ریل ولتاژ مشترک.
- جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت. LEDها برای کار در بایاس معکوس طراحی نشدهاند؛ این پارامتر فقط برای مشخصسازی نشتی است.
3. توضیح سیستم باینینگ
برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، LEDها بر اساس شدت نورانی در دستههای عملکردی (باین) مرتب میشوند. این به طراحان اجازه میدهد تا یک درجه روشنایی مناسب برای کاربرد خود انتخاب کنند.
3.1 باینینگ شدت نورانی
کد باین یک حرف است که یک محدوده حداقل/حداکثر شدت را تعریف میکند. تلرانس درون هر باین +/-15% است.
برای چیپ آبی (بر حسب میلیکاندلا در 20mA اندازهگیری شده):
- باین N: 28.0 – 45.0 میلیکاندلا
- باین P: 45.0 – 71.0 میلیکاندلا
- باین Q: 71.0 – 112.0 میلیکاندلا
- باین R: 112.0 – 180.0 میلیکاندلا
برای چیپ سبز (بر حسب میلیکاندلا در 20mA اندازهگیری شده):
- باین P: 45.0 – 71.0 میلیکاندلا
- باین Q: 71.0 – 112.0 میلیکاندلا
- باین R: 112.0 – 180.0 میلیکاندلا
- باین S: 180.0 – 280.0 میلیکاندلا
باین خاص برای یک دسته تولیدی معین روی بستهبندی یا در اسناد سفارش مشخص میشود.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
دیتاشیت به منحنیهای عملکرد معمول اشاره میکند که برای درک رفتار قطعه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند. اگرچه نمودارهای خاص در متن بازتولید نشدهاند، اما مفاهیم آنها استاندارد است.
- منحنی I-V (جریان-ولتاژ):رابطه نمایی بین ولتاژ مستقیم و جریان را نشان میدهد. ولتاژ زانو در حدود مقادیر معمول VFاست. این منحنی برای طراحی مدارهای محدودکننده جریان حیاتی است.
- شدت نورانی در مقابل جریان مستقیم:نشان میدهد که شدت نور تقریباً به صورت خطی با جریان تا یک نقطه افزایش مییابد، پس از آن به دلیل گرمایش و سایر اثرات، کارایی کاهش مییابد. کار در جریان توصیه شده 20mA کارایی و طول عمر بهینه را تضمین میکند.
- شدت نورانی در مقابل دمای محیط:خاموشی حرارتی را نشان میدهد، جایی که خروجی نور با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. این یک ملاحظه حیاتی برای کاربردهای با توان بالا یا دمای محیط بالا است.
- توزیع طیفی:شدت نسبی را در برابر طول موج ترسیم میکند و طول موجهای پیک و غالب و عرض نیمهعرض طیف را نشان میدهد.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد پکیج
این قطعه مطابق با طرح استاندارد پکیج EIA است. ابعاد کلیدی (همه بر حسب میلیمتر، تلرانس ±0.10 میلیمتر مگر خلاف آن ذکر شده) شامل طول کلی (1.6 میلیمتر)، عرض (0.8 میلیمتر) و ارتفاع حیاتی 0.55 میلیمتر است. نقشههای ابعادی دقیق، مکان پدها، شکل لنز و جهت نشانهگذاری را نشان میدهند.
5.2 طرح پیشنهادی پد لحیمکاری
یک الگوی لند (فوتپرینت) توصیه شده برای PCB ارائه شده است تا اطمینان حاصل شود که اتصالات لحیم قابل اطمینان در حین ریفلو تشکیل میشوند. رعایت این الگو از پدیده "تومبستونینگ" (ایستادن قطعه روی لبه) جلوگیری میکند و تراز صحیح و تخلیه حرارتی مناسب را تضمین میکند.
5.3 بستهبندی نوار و قرقره
LEDها در نوار حامل برجسته با یک نوار پوشش محافظ عرضه میشوند که روی قرقرههایی به قطر 7 اینچ (178 میلیمتر) پیچیده شدهاند. این استاندارد مونتاژ اتوماتیک است.
- فاصله پاکتها: 8 میلیمتر.
- تعداد در هر قرقره: 4000 عدد.
- حداقل مقدار سفارش برای باقیمانده: 500 عدد.
- بستهبندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 است.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو مادون قرمز
یک پروفایل دمایی پیشنهادی برای فرآیند لحیمکاری بدون سرب (Pb-free) ارائه شده است. پارامترهای کلیدی شامل:
- پیشگرم:150-200 درجه سلسیوس.
- زمان پیشگرم:حداکثر 120 ثانیه برای اجازه گرمایش یکنواخت و فعالسازی فلاکس.
- دمای پیک:حداکثر 260 درجه سلسیوس.
- زمان بالاتر از نقطه مایع:حداکثر 10 ثانیه (و حداکثر دو چرخه ریفلو).
این پروفایل بر اساس استانداردهای JEDEC است و قابلیت اطمینان قطعه را تضمین میکند. پروفایل دقیق باید برای طراحی PCB خاص، خمیر لحیم و فر مورد استفاده مشخص شود.
6.2 لحیمکاری دستی
در صورت نیاز به تعمیر دستی:
- دمای هویه:حداکثر 300 درجه سلسیوس.
- زمان لحیمکاری:حداکثر 3 ثانیه برای هر اتصال.
- محدودیت:فقط یک بار برای لحیمکاری دستی مجاز است تا از آسیب حرارتی جلوگیری شود.
6.3 تمیزکاری
در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیمکاری، فقط باید از حلالهای مشخص شده استفاده شود تا از آسیب به پکیج پلاستیکی جلوگیری شود. عوامل توصیه شده اتانول یا ایزوپروپیل الکل (IPA) هستند. LED باید در دمای معمولی کمتر از یک دقیقه غوطهور شود.
6.4 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
LEDها به الکتریسیته ساکن و موجهای ولتاژ حساس هستند. رعایت اقدامات احتیاطی هنگام کار اجباری است:
- از مچبند زمینشده یا دستکشهای ضداستاتیک استفاده کنید.
- اطمینان حاصل کنید که تمام تجهیزات، ایستگاههای کاری و ابزارها به درستی زمین شدهاند.
7. انبارداری و جابجایی
- بسته مهر و موم شده (کیسه مانع رطوبت):در دمای ≤30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی (RH) ≤90% انبار شود. عمر قفسه یک سال است وقتی در کیسه اصلی با ماده خشککننده نگهداری شود.
- بسته باز شده:محیط انبارداری نباید از 30 درجه سلسیوس / 60% RH تجاوز کند. قطعات خارج شده از کیسه مهر و موم شده باید ظرف یک هفته ریفلو لحیم شوند.
- انبارداری طولانیمدت (خارج از کیسه):در یک ظرف دربسته با ماده خشککننده یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شود.
- پخت:اگر قطعات بیش از یک هفته در معرض شرایط محیطی قرار گرفتهاند، باید قبل از لحیمکاری در حدود 60 درجه سلسیوس حداقل به مدت 20 ساعت پخته شوند تا رطوبت جذب شده حذف شود و از پدیده "پاپکورنینگ" در حین ریفلو جلوگیری شود.
8. پیشنهادات کاربرد
8.1 سناریوهای کاربرد معمول
- نشانگرهای وضعیت:قابلیت دو رنگ امکان چندین حالت را فراهم میکند (مثلاً آبی برای "روشن/فعال"، سبز برای "آماده به کار/تکمیل"، هر دو روشن برای حالت سوم).
- نور پسزمینه برای صفحه کلیدها و آیکونها:در تلفنهای همراه، کنترلهای از راه دور و لوازم الکترونیکی مصرفی، جایی که فضا بسیار محدود است.
- نورپردازی تزئینی:در دستگاههای پوشیدنی، جایی که پروفایل نازک ضروری است.
- نشانگرهای پنل:در تجهیزات کنترل صنعتی، سختافزار شبکه و فضای داخلی خودرو.
8.2 ملاحظات طراحی
- درایو جریان:همیشه از یک مقاومت محدودکننده جریان سری یا یک درایور جریان ثابت استفاده کنید. مقدار مقاومت را به دلیل ولتاژهای مستقیم متفاوت آنها (مثلاً Rlimit= (Vsupply- VF) / IF) برای هر رنگ جداگانه محاسبه کنید.
- مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان کم است، اما در صورت کار در دمای محیط بالا یا در حداکثر جریان، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس PCB یا وایاهای حرارتی وجود دارد تا دمای اتصال در محدوده مجاز حفظ شود.
- چیدمان PCB:ابعاد پد لحیمکاری پیشنهادی را دنبال کنید تا پایداری مکانیکی و تشکیل صحیح فیله لحیم تضمین شود.
- محافظت در برابر ولتاژ معکوس:از آنجایی که قطعه برای بایاس معکوس طراحی نشده است، اطمینان حاصل کنید که طراحی مدار از اعمال ولتاژ معکوس جلوگیری میکند، زیرا ممکن است از شرایط تست 5 ولت فراتر رود و باعث خرابی فوری شود.
9. مقایسه و تمایز فنی
عوامل تمایز اصلی LTST-C195TBTGKT در مقایسه با LEDهای دو رنگ ضخیمتر یا تک رنگ معمولی عبارتند از:
- پروفایل فوقنازک (0.55 میلیمتر):طراحی در دستگاههای نسل بعدی باریک را ممکن میسازد که فضای عمودی بسیار با ارزش است.
- دو چیپ InGaN:نور آبی و سبز را از مواد نیمههادی مدرن و کارآمد ارائه میدهد و روشنایی و خلوص رنگ خوبی را فراهم میکند.
- سازگاری کامل SMT:برای سازگاری با جایگذاری اتوماتیک و پروفایلهای ریفلو استاندارد بدون سرب طراحی شده است و هزینه و پیچیدگی مونتاژ را کاهش میدهد.
- باینینگ استاندارد شده:عملکرد نورانی قابل پیشبینی را فراهم میکند و به طراحی برای خروجی بصری یکنواخت در طول دورههای تولید کمک میکند.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال 1: آیا میتوانم LEDهای آبی و سبز را همزمان از یک منبع تغذیه راهاندازی کنم؟
پاسخ: بله، اما باید به طور مستقل با مسیرهای محدودکننده جریان جداگانه (مثلاً دو مقاومت) راهاندازی شوند زیرا ولتاژهای مستقیم آنها به طور قابل توجهی متفاوت است (3.3 ولت در مقابل 2.0 ولت). اتصال مستقیم آنها به صورت موازی باعث میشود بیشتر جریان به دلیل VF.
سوال 2: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
پاسخ: طول موج پیک (λP) طول موج فیزیکی با بیشترین انتشار طیفی است. طول موج غالب (λd) یک مقدار محاسبه شده از نمودار رنگ CIE است که رنگ درک شده را نشان میدهد. λdبرای مشخصسازی رنگ در طراحی مرتبطتر است.
سوال 3: چرا شرایط انبارداری برای بستههای باز شده سختگیرانهتر از بستههای مهر و موم شده است؟
پاسخ: پکیج پلاستیکی LED میتواند رطوبت را از هوا جذب کند. در طول فرآیند لحیمکاری ریفلو با دمای بالا، این رطوبت به دام افتاده میتواند به سرعت تبخیر شود و فشار داخلی ایجاد کند و به طور بالقوه باعث ترک خوردن پکیج ("پاپکورنینگ" یا "دلِمینیشن") شود. کیسه مهر و موم شده با ماده خشککننده از جذب رطوبت جلوگیری میکند.
سوال 4: آیا میتوانم از این LED برای نورپردازی خارجی خودرو استفاده کنم؟
پاسخ: دیتاشیت مشخص میکند که این LED برای "تجهیزات الکترونیکی معمولی" است. کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند، مانند نورپردازی خارجی خودرو (در معرض دمای شدید، لرزش و رطوبت)، نیاز به مشورت با سازنده برای محصولات واجد شرایطی دارند که مطابق با استانداردهای درجه خودرو (مانند AEC-Q102) طراحی و آزمایش شدهاند.
11. مورد عملی طراحی و استفاده
مورد: طراحی یک نشانگر دو وضعیتی برای یک بلندگوی قابل حمل بلوتوث
بلندگو نیاز به یک نشانگر کوچک واحد دارد تا وضعیت برق (آبی) و وضعیت جفتسازی بلوتوث (سبز چشمکزن هنگام جستجو، سبز ثابت هنگام اتصال) را نشان دهد. LTST-C195TBTGKT به دلیل ارتفاع 0.55 میلیمتری آن که پشت یک دیفیوزر پلاستیکی نازک قرار میگیرد، ایدهآل است. میکروکنترلر (MCU) دارای دو پایه GPIO است که به عنوان خروجیهای درین باز پیکربندی شدهاند. هر پایه از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان به آند یک رنگ LED متصل است. کاتدها به زمین متصل هستند. مقادیر مقاومتها بر اساس منبع تغذیه 3.3 ولتی MCU محاسبه میشود: RBlue= (3.3V - 3.3V) / 0.02A ≈ 0Ω (برای ایمنی از یک مقاومت کوچک مانند 10Ω استفاده کنید). RGreen= (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω (از یک مقاومت استاندارد 68Ω استفاده کنید). فریمور MCU پایهها را برای ایجاد توالیهای روشنایی مورد نیاز کنترل میکند.
12. معرفی اصل عملکرد
دیودهای نورافشان (LED) دستگاههای نیمههادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع میکنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال میشود، الکترونهای ماده نوع n با حفرههای ماده نوع p بازترکیب میشوند. این رویداد بازترکیب انرژی آزاد میکند. در نیمههادیهای با شکاف نواری غیرمستقیم، این انرژی عمدتاً به صورت گرما آزاد میشود. در نیمههادیهای با شکاف نواری مستقیم مانند InGaN (استفاده شده در این قطعه)، انرژی به صورت فوتون (نور) آزاد میشود. طول موج خاص (رنگ) نور منتشر شده توسط انرژی شکاف نواری (Eg) ماده نیمههادی تعیین میشود، طبق معادله λ = hc/Eg، که در آن h ثابت پلانک و c سرعت نور است. سیستم ماده InGaN امکان مهندسی شکاف نواری برای تولید نور در سراسر طیف آبی، سبز و فرابنفش را فراهم میکند. لنز اپوکسی شفاف آبی چیپ را محصور میکند و محافظت مکانیکی را فراهم کرده و الگوی خروجی نور را شکل میدهد.
13. روندهای فناوری
توسعه LEDهایی مانند LTST-C195TBTGKT چندین روند کلیدی صنعت را دنبال میکند:
- میکروسازی:حرکت مداوم به سمت اندازههای پکیج کوچکتر (مانند 01005، میکرو-LED) برای امکانپذیر کردن الکترونیک با چگالی بالاتر و فرمفاکتورهای جدید مانند نمایشگرهای انعطافپذیر و قابل رول.
- افزایش کارایی:بهبودهای مداوم در کارایی کوانتومی داخلی (IQE) و تکنیکهای استخراج نور برای ارائه شدت نورانی (mcd) بالاتر در همان جریان درایو یا کمتر، بهبود عمر باتری در دستگاههای قابل حمل.
- بستهبندی پیشرفته:توسعه بستهبندی روی بستهبندی (PoP) و بستهبندی در مقیاس چیپ (CSP) برای LEDها برای کاهش بیشتر ضخامت و بهبود عملکرد حرارتی.
- ترکیب رنگ و نورپردازی هوشمند:ادغام چندین چیپ رنگی (RGB، RGBW) یا LEDهای سفید تبدیل شده با فسفر با ICهای کنترل یکپارچه در پکیجهای واحد، امکان نور سفید قابل تنظیم و جلوههای رنگ پویا را برای رابطهای پیشرفته انسان-ماشین و نورپردازی محیطی فراهم میکند.
- قابلیت اطمینان و استانداردسازی:استانداردهای آزمایشی پیشرفته (مانند JEDEC) برای حساسیت رطوبتی، چرخه حرارتی و ESD برای اطمینان از قابلیت اطمینان در کاربردهای سخت، از جمله محیطهای خودرویی و صنعتی.
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. |