فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیهای کلیدی
- 1.3 کاربردها
- 2. تحلیل پارامترهای فنی
- 2.1 ویژگیهای الکتریکی و نوری (Ts=25°C)
- 2.2 حداکثر مقادیر مطلق
- 3. سیستم دستهبندی
- 3.1 دستههای دمای رنگ
- 3.2 دستههای شار نوری
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل شدت نسبی
- 4.2 دمای محیط در مقابل شدت نسبی
- 4.3 دمای سطح مرکزی در مقابل شدت نسبی
- 4.4 ولتاژ پیشرو در مقابل دما
- 4.5 دمای سطح مرکزی در مقابل جریان پیشرو
- 4.6 نمودار تابش
- 4.7 مختصات رنگی در مقابل دما
- 4.8 توزیع طیفی
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بسته
- 5.2 ابعاد جعبه مکش
- 5.3 مشخصات برچسب
- 6. دستورالعمل لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 اقدامات احتیاطی در حمل و نقل
- 6.2 حساسیت به رطوبت و ذخیرهسازی
- 6.3 تمیز کردن
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 تعداد بستهبندی
- 7.2 موارد تست قابلیت اطمینان
- 7.3 معیارهای خرابی
- 8. ملاحظات طراحی کاربردی
- 9. مزایای فنی
- 10. سوالات متداول
- 11. نمونههای کاربرد
- 12. اصل کار
- 13. روندهای توسعه
- اصطلاحات مشخصات LED
- عملکرد نوربرقی
- پارامترهای الکتریکی
- مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
- بسته بندی و مواد
- کنترل کیفیت و دسته بندی
- آزمون و گواهینامه
1. مرور کلی محصول
1.1 توضیحات عمومی
این محصول یک LED سفید است که با استفاده از تراشه آبی و تبدیل فسفر ساخته شده است. ابعاد بسته: 12mm x 28mm x 2.3mm. دارای طراحی یکپارچه و درخشش کامل 360 درجه است و برای فرآیند جوش نقطهای مناسب است. سطح حساسیت به رطوبت: سطح 5. مطابق با RoHS.
1.2 ویژگیهای کلیدی
- بسته یکپارچه: ترکیب تراشه و فسفر در یک فرم فشرده.
- درخشش کامل 360 درجه: انتشار یکنواخت نور در تمام جهات.
- مناسب برای فرآیند جوش نقطهای: سازگار با مونتاژ خودکار.
- سطح حساسیت به رطوبت 5: نیاز به استفاده در عرض 24 ساعت پس از باز کردن.
- مطابق با RoHS: عاری از مواد خطرناک.
1.3 کاربردها
کاربردهای اصلی شامل لامپهای هالوژن LED (بازسازی)، نورپردازی تزئینی، روشنایی داخلی و روشنایی عمومی است. زاویه دید گسترده و CRI بالا آن را برای محیطهای مسکونی و تجاری مناسب میسازد.
2. تحلیل پارامترهای فنی
2.1 ویژگیهای الکتریکی و نوری (Ts=25°C)
| پارامتر | نماد | شرایط | حداقل | معمول | حداکثر | واحد |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ولتاژ پیشرو | Vf | AC230V | 225 | - | 235 | V |
| شار نوری | Φ | AC230V | 300 | - | 500 | lm |
| زاویه دید | 2θ1/2 | AC230V | - | - | 360 | درجه |
| شاخص نمود رنگ | Ra | AC230V | 80 | - | - | / |
| R9 | R9 | AC230V | 0 | - | - | / |
| توان | P | AC230V | 2.8 | 3.1 | 3.4 | W |
این LED برای کار با ولتاژ 230V AC فرکانس برق (60Hz) طراحی شده است. محدوده ولتاژ پیشرو 225-235V است. شار نوری بسته به دسته از 300 تا 500 لومن متغیر است. زاویه دید 360 درجه است که توزیع یکنواخت نور را فراهم میکند. شاخص نمود رنگ حداقل 80 با R9 ≥ 0 است که بازتولید خوب رنگ را برای اکثر کاربردها تضمین میکند. مصرف توان بین 2.8W و 3.4W است که آن را کممصرف میکند.
2.2 حداکثر مقادیر مطلق
| پارامتر | نماد | مقدار نامی | واحد |
|---|---|---|---|
| تلفات توان | PD | 3.73 | W |
| فرکانس | Hz | 60 | Hz |
| تخلیه الکترواستاتیک (HBM) | ESD | 2000 | V |
| دمای عملیاتی | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| دمای ذخیرهسازی | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| دمای اتصال | TJ | 125 | °C |
این مقادیر نامی نباید در حین کار تجاوز شود. تلفات توان به 3.73W محدود است. LED برای ESD 2000V (HBM) رتبهبندی شده است. دمای عملیاتی و ذخیرهسازی از -40°C تا +85°C با حداکثر دمای اتصال 125°C است. تجاوز از حداکثر مقادیر ممکن است باعث آسیب دائمی شود.
3. سیستم دستهبندی
3.1 دستههای دمای رنگ
سری LED در چندین دمای رنگ موجود است: 2200K، 2400K، 2700K، 3000K، 4000K، 5000K، 6500K. هر CCT دارای چندین دسته لومن است. به عنوان مثال، 2700K دارای دستههای Rank430 (430-460lm)، Rank480 (450-510lm) و غیره است. مختصات رنگی CIE برای هر دسته دقیقاً تعریف شده است. برای مرزهای دقیق دستهها به نمودار CIE و جداول مختصات در مشخصات مراجعه کنید.
3.2 دستههای شار نوری
محدوده شار نوری کل در AC230V بین 300-500lm است. در هر CCT، دستهها بر اساس محدوده شار (مثلاً 430-460lm، 450-510lm، 460-520lm، 470-530lm) دستهبندی میشوند. مشتریان میتوانند کد دسته مورد نظر را برای سازگاری عملکرد دقیقتر مشخص کنند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
منحنیهای معمولی زیر رفتار LED را در شرایط مختلف نشان میدهد.
4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل شدت نسبی
با افزایش ولتاژ پیشرو از 200V به 300V، شدت نسبی به حداکثر میرسد و سپس اشباع میشود. ناحیه عملیاتی بهینه حدود 225-235V است.
4.2 دمای محیط در مقابل شدت نسبی
شار نوری نسبی با افزایش دمای محیط کاهش مییابد. در 100°C، شار به حدود 70% مقدار در 25°C میرسد. مدیریت حرارتی برای حفظ خروجی نور حیاتی است.
4.3 دمای سطح مرکزی در مقابل شدت نسبی
روند مشابه: با افزایش دمای سطح مرکزی، شدت نسبی کاهش مییابد. LED باید زیر 85°C نگه داشته شود برای عملکرد بهینه.
4.4 ولتاژ پیشرو در مقابل دما
ولتاژ پیشرو ضریب دمایی منفی نشان میدهد: با افزایش دما به صورت خطی کاهش مییابد. در 100°C، Vf تقریباً 227V در مقایسه با 235V در 25°C است.
4.5 دمای سطح مرکزی در مقابل جریان پیشرو
جریان پیشرو (mA) با افزایش دما کاهش مییابد که نشان میدهد درایور LED باید اثرات حرارتی را جبران کند.
4.6 نمودار تابش
الگوی تابش انتشار یکنواخت در تمام جهات افقی را نشان میدهد که زاویه دید 360 درجه را تأیید میکند. تغییر شدت حداقل است.
4.7 مختصات رنگی در مقابل دما
مختصات CIE x و y با دما کمی تغییر میکنند، اما برای محدوده نامی (-40 تا +85°C) در مرزهای دسته مشخص شده باقی میمانند.
4.8 توزیع طیفی
طیف شامل یک قله آبی در حدود 450nm و یک انتشار گسترده فسفر زرد متمرکز در ~580nm است که منجر به نور سفید میشود.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بسته
اندازه بسته: 12mm (طول) x 28mm (عرض) x 2.3mm (ارتفاع). تلرانس ±0.5mm مگر در غیر این صورت ذکر شده باشد. LED دارای دو پایه برای اتصال الکتریکی است. یک نقشه معکوس قطبیت صحیح را نشان میدهد. نماد احتیاط ESD روی بسته مشخص شده است.
5.2 ابعاد جعبه مکش
جعبه مکش مورد استفاده برای بستهبندی دارای ابعاد 750mm x 800mm (با تلرانس ±0.1mm) است. هر جعبه شامل 50 قطعه است.
5.3 مشخصات برچسب
برچسبها شامل: شماره قطعه (P/N)، شماره مشخصات (S/N)، شماره سریال (L/N)، کد دسته، دسته رنگی (X/Y)، شار نوری (Φ)، ولتاژ پیشرو (Vf)، شاخص نمود رنگ (Ra)، تعداد (QTY) و تاریخ است. بارکد ممکن است گنجانده شود.
6. دستورالعمل لحیمکاری و مونتاژ
6.1 اقدامات احتیاطی در حمل و نقل
- قطعات را با استفاده از موچین از طرفین نگه دارید؛ به لنز سیلیکونی مستقیماً دست نزنید تا به مدار داخلی آسیب نرسد.
- ولتاژ معکوس اعمال نکنید؛ مدار باید هنگام روشن/خاموش کردن فقط ولتاژ پیشرو را مجاز کند.
- از مقاومتهای محدودکننده جریان استفاده کنید؛ حتی تغییرات کوچک ولتاژ میتواند باعث تغییرات بزرگ جریان و سوختن LED شود.
- طراحی حرارتی حیاتی است: از اتلاف حرارت کافی برای جلوگیری از کاهش روشنایی و تغییر رنگ اطمینان حاصل کنید.
- از قرار گرفتن در معرض محیطهای با گوگرد، کلر و برم بالا خودداری کنید (گوگرد<100ppm، Br منفرد<900ppm، Cl منفرد<900ppm، مجموع Br+Cl<1500ppm).
- VOCs از مواد یراق میتوانند به سیلیکون نفوذ کرده و باعث تغییر رنگ شوند؛ مواد را از نظر سازگاری آزمایش کنید.
6.2 حساسیت به رطوبت و ذخیرهسازی
- قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی: در ≤30°C، ≤75%RH، ظرف 1 سال از تاریخ نگهداری کنید.
- پس از باز کردن: ظرف 24 ساعت در ≤30°C، ≤60%RH استفاده کنید.
- در صورت تجاوز، در 60±5°C به مدت >24 ساعت پخت کنید.
- در صورت آسیب دیدن یا باد کردن بسته بندی استفاده نکنید؛ با پشتیبانی فروش تماس بگیرید.
6.3 تمیز کردن
در صورت نیاز به تمیز کردن، الکل ایزوپروپیل توصیه میشود. از حلالهایی که ممکن است بسته را حل کنند استفاده نکنید. تمیز کردن اولتراسونیک توصیه نمیشود زیرا ممکن است به LED آسیب برساند.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 تعداد بستهبندی
بستهبندی استاندارد: 50 قطعه در هر جعبه.
7.2 موارد تست قابلیت اطمینان
| مورد تست | شرایط | مدت زمان | قبول/رد |
|---|---|---|---|
| شوک حرارتی | -40°C/15min ↔ 100°C/15min | 1000 سیکل | 0/1 |
| تست روشن/خاموش | 25°C، روشن/خاموش 2.5دقیقه | 2500 سیکل | 0/1 |
| تست عمر (دمای اتاق) | Ta=25°C، AC230V | 1000 ساعت | 0/1 |
| تست عمر در دمای بالا و رطوبت بالا | 60°C/90%RH، AC230V | 500 ساعت | 0/1 |
7.3 معیارهای خرابی
پس از تست، اگر مصرف توان بیش از ±10% مشخصات باشد، یا شار نوری به زیر 70% مقدار اولیه کاهش یابد، دستگاه خراب محسوب میشود.
8. ملاحظات طراحی کاربردی
هنگام طراحی با این رشته LED G9، موارد زیر را در نظر بگیرید: (1) از یک درایور AC ولتاژ ثابت با محدودیت جریان مناسب استفاده کنید. (2) از هیتسینک مناسب اطمینان حاصل کنید؛ دمای اتصال نباید از 125°C تجاوز کند. (3) برای کاربردهای قابل تنظیم (دیمر)، دیمرهای سازگار طراحی شده برای LEDهای AC را انتخاب کنید. (4) جریان هجومی را در نظر بگیرید. (5) LED یک محصول غیرطیفی است؛ بیش از 90% واحدهای یک دسته پارامترهای الکتریکی/نوری را برآورده میکنند. (6) از اعمال تنش مکانیکی روی رشته خودداری کنید.
9. مزایای فنی
در مقایسه با لامپهای رشته LED سنتی، این محصول بسته یکپارچه، توزیع نور 360 درجه، مونتاژ ساده (جوش نقطهای) و محدوده دمای رنگ گسترده را ارائه میدهد. CRI بالا (Ra≥80) و مقدار خوب R9 بازتولید رنگ زنده را تضمین میکند. کیسه مانع رطوبت و رتبه MSL 5 قابلیت اطمینان را در طول ذخیرهسازی و لحیمکاری تضمین میکند.
10. سوالات متداول
س: چرا ولتاژ کاری AC230V است؟ ج: این LED برای کار مستقیم با برق AC طراحی شده است و طراحی درایور را ساده میکند. س: چگونه زاویه دید 360 درجه را تضمین کنیم؟ ج: بسته به شکل رشته از همه طرف نور منتشر میکند. س: اگر دستگاه در معرض رطوبت قرار گیرد چه؟ ج: دستورالعمل پخت را برای خشک کردن قبل از استفاده دنبال کنید. س: میتوانم از درایور DC استفاده کنم؟ ج: مشخصات بر اساس AC است؛ استفاده از DC ممکن است بر عملکرد تأثیر بگذارد. س: طول عمر چقدر است؟ ج: تستهای قابلیت اطمینان 1000 ساعت در دمای اتاق را نشان میدهد؛ عمر واقعی به مدیریت حرارتی و شرایط عملیاتی بستگی دارد.
11. نمونههای کاربرد
کاربرد معمول: جایگزینی لامپهای هالوژن G9 در لوسترهای تزئینی، چراغهای دیواری و روشنایی زیر کابینت. انتشار 360 درجه و اندازه کوچک آن را برای بازسازی یراقهای موجود ایدهآل میکند. چندین واحد را میتوان برای خروجی لومن بالاتر ترکیب کرد.
12. اصل کار
LED از یک تراشه آبی InGaN استفاده میکند که نور آبی (پیک ~450nm) ساطع میکند. یک فسفر زرد (اغلب YAG:Ce) بخشی از نور آبی را به انتشار زرد گستردهتر تبدیل میکند. ترکیب آبی و زرد نور سفید تولید میکند. ترکیبات مختلف فسفر به دمای رنگ همبسته متفاوت (CCT) از سفید گرم (2200K) تا سفید سرد (6500K) دست مییابد.
13. روندهای توسعه
روندهای آینده برای رشتههای LED شامل بهرهوری بالاتر (بیش از 200 lm/W)، CRI حتی بالاتر (Ra>95)، عملکرد حرارتی بهتر و اندازه کاهش یافته است. ادغام با کنترل هوشمند (کمنور کردن، تنظیم رنگ) نیز انتظار میرود. فرمفاکتور G9 برای سازگاری بهتر با یراقهای موجود به تکامل خود ادامه خواهد داد.
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. |