فهرست مطالب
- 1. مرور محصول
- 1.1 مزایای اصلی
- 1.2 کاربردهای هدف
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 محدودههای حداکثر مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکال
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 3.1 دستهبندی شدت نور
- 3.2 دستهبندی ولتاژ مستقیم
- 3.3 دستهبندی رنگ
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 شدت نسبی در برابر طول موج
- 4.2 الگوی جهتداری
- 4.3 جریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)
- 4.4 شدت نسبی در برابر جریان مستقیم
- 4.5 مختصات رنگی در برابر جریان مستقیم
- 6.6 جریان مستقیم در برابر دمای محیط
- 5. اطلاعات مکانیکی و پکیج
- 5.1 ابعاد پکیج
- 5.2 شناسایی قطبیت
- 6. راهنمای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 شکلدهی پایهها
- 6.2 پارامترهای لحیمکاری
- 6.3 شرایط انبارداری
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات بستهبندی
- 7.2 توضیح برچسب
- 7.3 تعیین شماره مدل
- 8. ملاحظات طراحی کاربرد
- 8.1 طراحی مدار درایو
- 8.2 مدیریت حرارتی
- 8.3 یکپارچهسازی نوری
- 9. مقایسه و موقعیتیابی فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مطالعه موردی طراحی و استفاده
- 12. معرفی اصل عملکرد
- 13. روندها و زمینه فناوری
1. مرور محصول
این سند مشخصات فنی مدل 334-15/T1C3-7TVA، یک لامپ LED سفید پرنور را ارائه میدهد. این قطعه برای ارائه خروجی نوری برتر از یک پکیج فشرده طراحی شده است و آن را برای کاربردهایی که نیازمند روشنایی درخشان و قابل اعتماد هستند، مناسب میسازد. طراحی هسته آن از یک چیپ InGaN در ترکیب با یک رفلکتور پر از فسفر برای تبدیل تابش آبی به نور سفید ایدهآل استفاده میکند.
1.1 مزایای اصلی
- شدت نور بالا:قادر به ارائه حداکثر 14250 میلیکاندلا در جریان راهاندازی استاندارد 20 میلیآمپر.
- عملکرد حرارتی بهینهشده:دارای پکیجی با مقاومت حرارتی پایین برای دفع کارآمد گرما است که به قابلیت اطمینان بلندمدت کمک میکند.
- انطباق با مقررات:این محصول برای انطباق با استانداردهای کلیدی محیط زیستی و ایمنی، شامل RoHS، EU REACH و الزامات بدون هالوژن (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm) طراحی شده است.
- نور سفید یکنواخت:فناوری تبدیل فسفر، یکنواختی و رنگ سفید مطلوب را تضمین میکند.
1.2 کاربردهای هدف
این LED عمدتاً برای بازارهایی که نیازمند نور نقطهای قوی و درخشان هستند، هدفگیری شده است.
- روشنایی خودرو:ایدهآل برای نورپردازی داخلی، نشانگرهای داشبورد و چراغهای سیگنال کمکی.
- تابلوها و سیگنالهای الکترونیکی:مناسب برای نشانگرهای وضعیت، پنلهای نور پسزمینه و نمایشگرهای اطلاعاتی.
- روشنایی عمومی:میتواند در نورپردازی تأکیدی، نورپردازی تزئینی و سایر کاربردهایی که به یک منبع سفید فشرده و درخشان نیاز است، استفاده شود.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
بخشهای زیر یک تحلیل دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی عملکرد قطعه ارائه میدهند.
2.1 محدودههای حداکثر مطلق
این مقادیر محدودیتهای تنش را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در یا زیر این محدودیتها تضمین نمیشود.
- جریان مستقیم پیوسته (IF):20 میلیآمپر. این حداکثر جریان DC توصیهشده برای عملکرد پیوسته است.
- جریان مستقیم پیک (IFP):100 میلیآمپر. فقط در شرایط پالسی مجاز است (چرخه کاری 1/10 @ 1 کیلوهرتز).
- ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس میتواند باعث شکست پیوند شود.
- توان تلف شده (Pd):110 میلیوات. حداکثر توانی که پکیج میتواند در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد دفع کند.
- دمای عملیاتی (Topr):40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد. محدوده دمای محیط برای عملکرد عادی.
- دمای انبارداری (Tstg):40- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد.
- ESD (HBM):4000 ولت. نشاندهنده سطح متوسطی از محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک است.
- دمای لحیمکاری (Tsol):260 درجه سانتیگراد به مدت 5 ثانیه. محدوده پروفیل لحیمکاری ریفلو را تعریف میکند.
2.2 مشخصات الکترواپتیکال
اینها پارامترهای عملکرد الکتریکی و نوری معمول هستند که در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد و جریان IF=20 میلیآمپر اندازهگیری شدهاند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- ولتاژ مستقیم (VF):2.8 ولت تا 3.6 ولت. افت ولتاژ دو سر LED هنگام عبور جریان مشخصشده. مقدار معمول حدود 3.2 ولت است.
- شدت نور (IV):7150 میلیکاندلا تا 14250 میلیکاندلا. این محدوده وسیع از طریق سیستم دستهبندی (بینینگ) مدیریت میشود (به بخش 3 مراجعه کنید). خروجی به شدت وابسته به جریان است.
- زاویه دید (2θ1/2):30 درجه (معمول). این زاویهای را تعریف میکند که در آن شدت نور حداقل نصف شدت محوری پیک است.
- مختصات رنگی (x, y):مقادیر معمول x=0.31 و y=0.30 هستند که نقطه سفید را درون یک ناحیه سفید استاندارد در نمودار CIE قرار میدهد. دستههای خاص محدودههای تنگتری برای مختصات تعریف میکنند.
- محافظت زنر:قطعه شامل یک دیود زنر مجتمع با ولتاژ معکوس (VZ) برابر 5.2 ولت (معمول در جریان IZ=5 میلیآمپر) است که محافظت اولیه در برابر نوسانات ولتاژ معکوس ارائه میدهد.
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، LEDها بر اساس عملکرد دستهبندی میشوند. این به طراحان اجازه میدهد قطعاتی را انتخاب کنند که الزامات خاص کاربرد برای روشنایی و ولتاژ را برآورده میکنند.
3.1 دستهبندی شدت نور
LEDها بر اساس شدت نور اندازهگیری شده در جریان IF=20 میلیآمپر در سه دسته طبقهبندی میشوند. تلرانس درون هر دسته ±10% است.
- دسته T:7150 میلیکاندلا (حداقل) تا 9000 میلیکاندلا (حداکثر)
- دسته U:9000 میلیکاندلا (حداقل) تا 11250 میلیکاندلا (حداکثر)
- دسته V:11250 میلیکاندلا (حداقل) تا 14250 میلیکاندلا (حداکثر)
3.2 دستهبندی ولتاژ مستقیم
LEDها همچنین بر اساس افت ولتاژ مستقیم در جریان IF=20 میلیآمپر دستهبندی میشوند، با عدم قطعیت اندازهگیری ±0.1 ولت. این به طراحی مدارهای درایو جریان یکنواخت، به ویژه در آرایههای موازی کمک میکند.
- دسته 0:2.8 ولت تا 3.0 ولت
- دسته 1:3.0 ولت تا 3.2 ولت
- دسته 2:3.2 ولت تا 3.4 ولت
- دسته 3:3.4 ولت تا 3.6 ولت
3.3 دستهبندی رنگ
نقطه سفید درون نواحی خاصی در نمودار رنگی CIE کنترل میشود. محصول چندین رتبه رنگ (B5-1 تا B6-4) را تحت یک نام گروه واحد (گروه 7) گروهبندی میکند. هر رتبه مرزهای تعریفشدهای برای مختصات x و y دارد، با عدم قطعیت اندازهگیری ±0.01. این گروهبندی اطمینان میدهد که نور سفید در محدوده دمای رنگ مرتبط (CCT) قابل قبولی برای کاربردهای عمومی قرار میگیرد.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
منحنیهای مشخصه ارائهشده، بینشی از رفتار قطعه تحت شرایط مختلف ارائه میدهند.
4.1 شدت نسبی در برابر طول موج
این منحنی توزیع توان طیفی نور سفید منتشرشده را نشان میدهد. معمولاً دارای یک پیک آبی اولیه از چیپ InGaN و یک پیک زرد-سبز پهنتر از فسفر است. طیف ترکیبی، شاخص بازآفرینی رنگ (CRI) و رنگ ادراکشده نور سفید را تعیین میکند.
4.2 الگوی جهتداری
نمودار الگوی تابش، زاویه دید 30 درجه را تأیید میکند و نشان میدهد که چگونه شدت نور با افزایش زاویه از محور مرکزی کاهش مییابد. این یک الگوی لامبرتی یا نزدیک به لامبرتی کلاسیک است که برای لامپهای LED رایج است.
4.3 جریان مستقیم در برابر ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)
این منحنی نمایی برای طراحی مدار درایو LED اساسی است. رابطه غیرخطی بین جریان و ولتاژ را نشان میدهد. یک افزایش کوچک در ولتاژ فراتر از نقطه روشن شدن، باعث افزایش زیادی در جریان میشود که ضرورت استفاده از درایورهای محدودکننده جریان، نه منابع ولتاژ را برجسته میکند.
4.4 شدت نسبی در برابر جریان مستقیم
این منحنی وابستگی خروجی نور به جریان درایو را نشان میدهد. شدت نور عموماً با جریان افزایش مییابد اما در جریانهای بالاتر ممکن است به دلیل افت بازده و افزایش دمای پیوند، زیرخطی شود.
4.5 مختصات رنگی در برابر جریان مستقیم
این نمودار برای درک پایداری رنگ بسیار مهم است. نشان میدهد که نقطه سفید (مختصات x, y) چگونه ممکن است با تغییرات جریان درایو جابجا شود. مختصات پایدار در محدوده جریان عملیاتی برای عملکرد رنگ یکنواخت مطلوب است.
6.6 جریان مستقیم در برابر دمای محیط
این منحنی کاهش رتبه (دریتینگ)، حداکثر جریان مستقیم مجاز را با افزایش دمای محیط نشان میدهد. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و اطمینان از قابلیت اطمینان، جریان درایو باید هنگام کار در دمای محیطی بالا (نزدیک به حداکثر Toprیعنی 85+ درجه سانتیگراد) کاهش یابد.
5. اطلاعات مکانیکی و پکیج
5.1 ابعاد پکیج
این LED دارای یک پکیج استاندارد با پایههای شعاعی (اغلب به عنوان پکیج \"لامپ\" شناخته میشود) است. نکات کلیدی ابعادی شامل موارد زیر است:
- تمامی ابعاد بر حسب میلیمتر (mm) هستند.
- تلرانس عمومی ±0.25 میلیمتر است، مگر اینکه روی نقشه مشخص شده باشد.
- فاصله پایهها در نقطهای که پایهها از بدنه پکیج خارج میشوند اندازهگیری میشود.
- حداکثر برآمدگی مجاز رزین زیر فلنج 1.5 میلیمتر است.
- نقشه پکیج اندازهگیریهای حیاتی برای طراحی جایگاه PCB، شامل قطر پایه، اندازه بدنه و ارتفاع کلی را ارائه میدهد.
5.2 شناسایی قطبیت
کاتد معمولاً توسط یک نقطه صاف روی لنز، یک پایه کوتاهتر یا علامتگذاری دیگر روی بدنه پکیج، همانطور که در نمودار ابعاد نشان داده شده است، مشخص میشود. قطبیت صحیح باید در طول مونتاژ رعایت شود.
6. راهنمای لحیمکاری و مونتاژ
مدیریت صحیح برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان LED ضروری است.
6.1 شکلدهی پایهها
- خمش باید حداقل در فاصله 3 میلیمتری از پایه حباب اپوکسی انجام شود تا از اعمال تنش بر روی دی داخلی و اتصالات سیمی جلوگیری شود.
- پایهها را قبل از فرآیند لحیمکاری شکل دهید.
- در حین شکلدهی از اعمال تنش مکانیکی به پکیج خودداری کنید.
- پایهها را در دمای اتاق ببرید؛ برش در دمای بالا میتواند باعث خرابی شود.
- اطمینان حاصل کنید که سوراخهای PCB کاملاً با پایههای LED تراز هستند تا از تنش نصب جلوگیری شود.
6.2 پارامترهای لحیمکاری
- لحیمکاری دستی:دمای نوک هویه ≤ 300 درجه سانتیگراد (برای حداکثر هویه 30 وات)، زمان لحیمکاری ≤ 3 ثانیه برای هر پایه. حداقل فاصله 3 میلیمتری از نقطه لحیم تا حباب اپوکسی را حفظ کنید.
- لحیمکاری موجی/غوطهوری:دمای پیشگرم ≤ 100 درجه سانتیگراد (حداکثر 60 ثانیه)، دمای حمام لحیم ≤ 260 درجه سانتیگراد برای حداکثر زمان غوطهوری 5 ثانیه.
6.3 شرایط انبارداری
- انبارداری توصیهشده پس از دریافت: ≤ 30 درجه سانتیگراد و ≤ 70% رطوبت نسبی (RH). عمر قفسه تحت این شرایط 3 ماه است.
- برای انبارداری طولانیتر (تا 1 سال)، LEDها را در یک ظرف دربسته با اتمسفر نیتروژن و ماده رطوبتگیر قرار دهید.
- از تغییرات سریع دما در محیطهای مرطوب خودداری کنید تا از تشکیل میعان روی قطعات جلوگیری شود.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات بستهبندی
LEDها به گونهای بستهبندی شدهاند که از آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و رطوبت جلوگیری شود.
- بستهبندی اولیه:کیسههای ضداستاتیک حاوی 200 تا 500 قطعه.
- بستهبندی ثانویه:5 کیسه در یک کارتن داخلی قرار میگیرند.
- بستهبندی سوم:10 کارتن داخلی در یک کارتن اصلی (خارجی) بستهبندی میشوند.
7.2 توضیح برچسب
برچسب بسته شامل چند شناسه کلیدی است: شماره قطعه مشتری (CPN)، شماره تولید (P/N)، تعداد بستهبندی (QTY)، رتبه ترکیبی برای شدت نور و ولتاژ مستقیم (CAT)، رتبه رنگ (HUE)، مرجع (REF) و شماره سری ساخت (LOT No).
7.3 تعیین شماره مدل
شماره قطعه کامل 334-15/T1C3-7TVA است. ساختار (334-15/T1C3-□ □ □ □) نشان میدهد که کاراکترهای انتهایی (نمایشدادهشده با مربعها) احتمالاً دستههای خاصی را برای شدت نور (مثلاً V)، ولتاژ مستقیم (مثلاً 1) و احتمالاً سایر ویژگیها مشخص میکنند که امکان سفارش دقیق درجههای عملکرد مورد نظر را فراهم میکند.
8. ملاحظات طراحی کاربرد
8.1 طراحی مدار درایو
به دلیل مشخصه نمایی I-V، استفاده از یک درایور جریان ثابت به شدت به جای یک مقاومت سری ساده یا منبع ولتاژ برای عملکرد پایدار و کارآمد، به ویژه در تغییرات دما توصیه میشود. درایور باید طوری طراحی شود که حداکثر 20 میلیآمپر DC را تأمین کند. دیود زنر مجتمع محافظت اولیه ارائه میدهد اما ممکن است برای همه رویدادهای گذرا کافی نباشد؛ برای محیطهای الکتریکی خشن (مانند خودرو) باید مدار محافظت خارجی اضافی (مانند دیودهای TVS) در نظر گرفته شود.
8.2 مدیریت حرارتی
اگرچه پکیج مقاومت حرارتی پایینی دارد، اما هیتسینک مناسب برای حفظ عملکرد و طول عمر حیاتی است. حداکثر توان تلف شده 110 میلیوات است. در ولتاژ معمولی VFیعنی 3.2 ولت و جریان IFیعنی 20 میلیآمپر، توان تلف شده 64 میلیوات است که حاشیه خوبی ارائه میدهد. با این حال، در کاربردهای با دمای محیطی بالا یا هنگامی که روی PCB با رسانایی حرارتی ضعیف نصب میشود، دمای پیوند ممکن است افزایش یابد که منجر به کاهش خروجی نور، تسریع افت لومن و تغییر رنگ بالقوه میشود. اطمینان حاصل کنید که جریان هوای کافی یا وایاهای حرارتی در PCB زیر فلنج LED وجود دارد.
8.3 یکپارچهسازی نوری
زاویه دید 30 درجه یک پرتو نسبتاً متمرکز ارائه میدهد. برای کاربردهایی که نیازمند الگوهای پرتو متفاوت (پهنتر یا باریکتر) هستند، باید از اپتیک ثانویه مانند لنزها یا رفلکتورها استفاده شود. اندازه کوچک پکیج، یکپارچهسازی در فضاهای تنگ و آرایهها را تسهیل میکند.
9. مقایسه و موقعیتیابی فنی
در مقایسه با LEDهای عمومی و بدون دستهبندی، این قطعه از طریق سیستم دستهبندی دقیق خود پارامترهای عملکرد تضمینشدهای ارائه میدهد که برای کاربردهایی که نیازمند روشنایی و رنگ یکنواخت در چندین واحد هستند (مانند خوشههای نشانگر، آرایههای نور پسزمینه) حیاتی است. گنجاندن محافظت زنر اولیه نسبت به LEDهای بدون هیچ محافظتی یک مزیت است و طراحی مدار را در محیطهایی با پتانسیل ولتاژ معکوس ساده میکند. ترکیب شدت نور بالا (تا 14250 میلیکاندلا) از یک پکیج شعاعی، آن را برای کاربردهایی که به طور سنتی از لامپهای رشتهای استفاده میکنند و در آنها روشنایی نقطهای بالا مورد نیاز است، رقابتی میسازد.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
س: آیا میتوانم این LED را با منبع تغذیه 3.3 ولت راهاندازی کنم؟
ج: نه به طور مستقیم. ولتاژ مستقیم از 2.8 ولت تا 3.6 ولت متغیر است. یک منبع 3.3 ولتی ممکن است برخی واحدها (در دسته 0) را به زوری روشن کند اما به دلیل منحنی شیبدار I-V، سایر واحدها (در دسته 2 یا 3) را به شدت اوردرایو میکند که منجر به خرابی سریع میشود. همیشه از یک مدار محدودکننده جریان تنظیمشده روی 20 میلیآمپر یا کمتر استفاده کنید.
س: عمر معمول این LED چقدر است؟
ج: عمر LED (که اغلب به عنوان L70 - زمان تا 70% خروجی نور اولیه تعریف میشود) به صراحت در این دیتاشیت ذکر نشده است. این به شدت به شرایط عملیاتی، عمدتاً دمای پیوند بستگی دارد. عملکرد در یا زیر جریان توصیهشده 20 میلیآمپر با مدیریت حرارتی خوب میتواند منجر به دهها هزار ساعت عمر شود.
س: چگونه دسته مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنم؟
ج: دسته شدت نور (T, U, V) را بر اساس حداقل روشنایی مورد نیاز خود انتخاب کنید. دسته ولتاژ مستقیم را بر اساس طراحی مدار درایو خود انتخاب کنید؛ استفاده از LEDهای یک دسته ولتاژ یکسان، در صورت قرارگیری موازی، تقسیم جریان یکنواخت را تضمین میکند. گروه رنگ (7) برای این شماره قطعه ثابت است.
س: آیا این LED برای استفاده در فضای باز مناسب است؟
ج: محدوده دمای عملیاتی (40- تا 85+ درجه سانتیگراد) از بسیاری از محیطهای فضای باز پشتیبانی میکند. با این حال، دیتاشیت رتبه حفاظت در برابر نفوذ (IP) برای خود پکیج را مشخص نمیکند. برای استفاده در فضای باز، LED باید به طور مناسب پات شده یا درون یک محفظه مهر و موم شده قرار گیرد تا در برابر رطوبت و آلایندهها محافظت شود.
11. مطالعه موردی طراحی و استفاده
سناریو: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت فشرده
یک طراح به 20 نشانگر سفید درخشان برای یک پنل کنترل نیاز دارد. یکنواختی در روشنایی برای تجربه کاربری حیاتی است.
پیادهسازی:
1. طراح LED مدل 334-15/T1C3-7TVA را در دسته V برای حداکثر روشنایی و دسته 1 برای ولتاژ مستقیم یکنواخت حدود 3.1 ولت انتخاب میکند.
2. یک آیسی درایور جریان ثابت واحد که قادر به تأمین 400 میلیآمپر (20mA x 20 LED) است انتخاب میشود. LEDها در یک پیکربندی سری-موازی متصل میشوند، اطمینان حاصل میشود که تمام رشتهها تعداد یکسانی LED دارند تا تعادل جریان حفظ شود، که با استفاده از دسته ولتاژ یکسان کمک میشود.
3. چیدمان PCB شامل پدهای رهایی حرارتی متصل به یک صفحه زمین برای کمک به دفع گرما است.
4. زاویه دید 30 درجه برای سوراخهای کوچک دهانه پنل عالی است و نور واضح و جهتدار بدون پراکندگی بیش از حد ارائه میدهد.
این رویکرد یک پنل نشانگر یکنواخت، درخشان و قابل اعتماد را تضمین میکند.
12. معرفی اصل عملکرد
این LED بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک نیمههادی عمل میکند. هسته آن یک چیپ InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال میشود، الکترونها و حفرهها در ناحیه فعال چیپ بازترکیب میشوند و انرژی را به شکل فوتون آزاد میکنند. ترکیب خاص آلیاژ InGaN برای تابش نور آبی تنظیم شده است. این نور آبی مستقیماً منتشر نمیشود. در عوض، به یک پوشش فسفر (معمولاً YAG:Ce - گارنت ایتریم آلومینیوم دوپ شده با سریم) که داخل فنجان رفلکتور پکیج پر شده است، برخورد میکند. فسفر فوتونهای آبی پرانرژی را جذب کرده و فوتونهای کمانرژیتر را در یک طیف گسترده در محدوده زرد-سبز بازتاب میدهد. مخلوط نور آبی باقیمانده و نور زرد تبدیلشده توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک میشود. این روش فناوری LED سفید تبدیلشده با فسفر نامیده میشود.
13. روندها و زمینه فناوری
مدل 334-15/T1C3-7TVA نمایانگر یک فناوری LED بالغ و با قابلیت اطمینان بالا است. پکیج با پایههای شعاعی، اگرچه در الکترونیک مصرفی پیشرفته کمتر رایج است، اما در روشنایی خودرو، صنعتی و تخصصی که نصب تِرُ-هول برای استحکام مکانیکی یا سازگاری با طراحی قدیمی ترجیح داده میشود، حیاتی باقی مانده است. روند صنعت به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر بر وات)، بازآفرینی رنگ بهبودیافته و دمای پیوند حداکثر بالاتر است. پکیجهای دستگاه نصب سطحی (SMD) مانند 5050، 3535 یا 2835 اکنون به دلیل مناسب بودن برای مونتاژ خودکار، بر کاربردهای با حجم بالا تسلط دارند. با این حال، پارامترهای عملکرد خاص، دقت دستهبندی و تمرکز بر قابلیت اطمینان این LED سبک لامپی، تداوم ارتباط آن را در بازارهای خاصی که این ویژگیها را بر کوچکترین فرم فکتور ممکن اولویت میدهند، تضمین 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. |