مشخصات LED T-1 3/4 - نور سفید گرم - 30mA - 110mW - سند فنی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک LED با نور سفید گرم و کارایی بالا را به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه برای ارائه خروجی نوری با شدت بالا طراحی شده است و مناسب کاربردهایی است که به روشنایی درخشان و واضح نیاز دارند. هسته آن از تراشه نیمه‌هادی InGaN استفاده می‌کند. نور آبی ساطع‌شده از این تراشه، از طریق یک لایه فسفر که در داخل فنجان بازتابنده محصور شده است، به نور سفید گرم تبدیل می‌شود. این روش طراحی، کنترل دقیق رنگ‌سنجی و بازده نوری بالا را محقق می‌سازد.

این LED از فرم استاندارد و به‌طور گسترده مورد استفاده در صنعت برای بسته‌بندی تورفتگی (through-hole) یعنی بسته‌بندی گرد T-1 3/4 بهره می‌برد که به دلیل قابلیت اطمینان و سهولت مونتاژ شناخته شده است. این قطعه مطابق با مقررات کلیدی محیط زیستی و ایمنی، از جمله RoHS، REACH اتحادیه اروپا و استانداردهای بدون هالوژن است و اطمینان حاصل می‌کند که الزامات تولید مدرن را برآورده می‌سازد.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

مزیت اصلی این سری از LED‌ها در دستیابی به خروجی نوری بالا در بسته‌بندی استاندارد و مقرون‌به‌صرفه است. مقدار شدت نور معمول آن قابل توجه بوده و روشنایی کافی برای کاربردهای نشانگر و نورپردازی فراهم می‌کند. رنگ سفید گرم (با مختصات رنگی معمول CIE 1931 x=0.40، y=0.39) برای راحتی بصری طراحی شده و معمولاً برای نور پس‌زمینه نمایشگر و چراغ‌های نشانگر پنل استفاده می‌شود.

حوزه‌های کاربرد هدف متنوع هستند و عمدتاً بر موقعیت‌هایی متمرکز می‌شوند که نیاز به سیگنال بصری واضح و قابل اطمینان دارند. این شامل پنل‌های اطلاعاتی و نمایشی می‌شود که کاراکترها یا گرافیک‌ها از LED‌های منفرد تشکیل شده‌اند. همچنین برای چراغ‌های نشانگر نوری عمومی در محصولات الکترونیکی مصرفی، تجهیزات صنعتی و فضای داخلی خودرو مناسب است. علاوه بر این، روشنایی بالای آن برای تأمین نور پس‌زمینه پنل‌های کوچک، کلیدها یا صفحه‌درجه‌ها مناسب است. کاربردهای چراغ نشانه‌گذاری، مانند لوازم خانگی یا تابلوها نیز می‌توانند از عملکرد آن بهره‌مند شوند.

2. تشریح پارامترهای فنی

درک جامع از محدودیت‌ها و ویژگی‌های عملکردی قطعه برای طراحی مدار قابل اعتماد و عملکرد بلندمدت حیاتی است.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر نامی محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که ممکن است منجر به آسیب دائمی دستگاه شوند. عملکرد در این محدوده یا فراتر از آن تضمین نمی‌شود.

• جریان مستقیم پیوسته (I_F):30 mA. این حداکثر جریان DC است که می‌توان به طور مداوم به آند LED اعمال کرد.
• جریان مستقیم اوج (I_FP):100 میلی‌آمپر. این جریان بالاتر تنها تحت شرایط پالس مجاز است، که در اینجا چرخه کاری 1/10 و فرکانس 1 کیلوهرتز تعیین شده است. حتی تجاوز مختصر از مقدار نامی جریان پیوسته نیز می‌تواند منجر به کاهش عملکرد LED شود.
• ولتاژ معکوس (V_R):5 ولت. اعمال بایاس معکوس بالاتر از این مقدار ممکن است منجر به شکست پیوند شود.
• اتلاف توان (P_d):110 میلی‌وات. این حداکثر توانی است که دستگاه می‌تواند به صورت گرما تلف کند و با فرمول ولتاژ مستقیم (V_F) ضرب در جریان مستقیم (I_F) محاسبه می‌شود.
• دماي كار و ذخيره‌سازي:دستگاه مي‌تواند در دماي محيطي از 40- درجه سانتي‌گراد تا 85+ درجه سانتي‌گراد كار كند و در دماي 40- درجه سانتي‌گراد تا 100+ درجه سانتي‌گراد ذخيره شود.
• ولتاژ تحمل ESD (HBM):4 kV. این قطعه قابلیت محافظت خوبی در برابر تخلیه الکترواستاتیک مدل انسانی ارائه می‌دهد که برای عملیات در طول فرآیند مونتاژ بسیار مهم است.
• دمای لحیم‌کاری:پایه‌ها می‌توانند دمای لحیم‌کاری 260 درجه سانتی‌گراد را تا 5 ثانیه تحمل کنند و با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری موجی یا دستی سازگار هستند.

2.2 ویژگی‌های نوری-الکتریکی

این پارامترها در شرایط معمول (Ta=25°C) اندازه‌گیری شده‌اند و عملکرد دستگاه را تعریف می‌کنند.

• ولتاژ مستقیم (V_F):در جریان تست 20mA، محدوده آن از 2.8V تا 3.6V است. این محدوده برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است. مقدار معمول در این محدوده قرار دارد و ولتاژ واقعی بسته به درجه‌بندی خاص (بخش 3 را ببینید) متفاوت خواهد بود.
• شدت نور (I_V):حداقل مقدار در 20mA برابر با 7150 میلی‌کاندلا (mcd) است. این شاخصی برای سنجش روشنایی درک‌شده LED در جهت خاصی است. شدت نور واقعی یک واحد خاص در دسته‌بندی تعریف‌شده (T، U یا V) قرار خواهد گرفت.
• زاویه دید (2θ_1/2):زاویه دید نیمه شدت کامل معمولاً 30 درجه است. این توزیع زاویه‌ای خروجی نور را توصیف می‌کند؛ چنین زاویه کوچکی نشان‌دهنده تمرکز و جهت‌داری بیشتر پرتو نور است.
• مختصات رنگی:نقطه رنگی معمول در نمودار رنگی CIE 1931 به صورت x=0.40 و y=0.39 تعریف شده است. این باعث می‌شود نور سفید در منطقه "نور سفید گرم" قرار گیرد. دستگاه‌های منفرد در دسته‌های رنگی خاص (D1, D2, E1, E2, F1, F2) گروه‌بندی می‌شوند تا یکنواختی رنگ تضمین شود.
• جریان معکوس (I_R):هنگامی که بایاس معکوس 5 ولت اعمال می‌شود، حداکثر جریان 50 میکروآمپر است.
• ولتاژ معکوس زنر (V_z):هنگامی که جریان زنر 5 میلی‌آمپر (I_z) اعمال می‌شود، مقدار معمول آن 5.2 ولت است. این نشان می‌دهد که دستگاه احتمالاً دارای قابلیت محافظت در برابر ولتاژ معکوس یکپارچه است که یک ویژگی ارزشمند برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از اتصال معکوس تصادفی محسوب می‌شود.

3. توضیح سیستم رتبه‌بندی

برای اطمینان از یکنواختی روشنایی، رنگ و ویژگی‌های الکتریکی در تولید انبوه، LEDها در دسته‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد تا قطعاتی را انتخاب کنند که الزامات کاربرد خاص را برآورده می‌سازند.

3.1 رتبه‌بندی شدت نور

بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20mA، LED به سه دسته تقسیم می‌شود:
- دسته T:7150 mcd تا 9000 mcd.
- دسته U:9000 mcd تا 11250 mcd.
- V درجه:11250 mcd تا 14250 mcd.
تلرانس شدت نور ±10٪ است. انتخاب رده بالاتر (مثلاً رده V) حداقل خروجی روشن‌تری را تضمین می‌کند.

3.2 طبقه‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم به چهار رده تقسیم می‌شود تا به طراحی منبع تغذیه و تطبیق جریان در آرایه‌های چند LED کمک کند:
- رده 0:2.8V تا 3.0V.
- سطح 1:3.0V تا 3.2V.
- 2 مرحله:3.2V تا 3.4V.
- 3 مرحله:3.4V تا 3.6V.
V_Fعدم قطعیت اندازه‌گیری ±0.1V است.

3.3 طبقه‌بندی رنگ‌سنجی

رنگ سفید گرم به‌طور دقیق با گروه‌بندی LEDها در مناطق کروماتیسیته خاص روی نمودار CIE (نشان‌گذاری شده به عنوان D1، D2، E1، E2، F1 و F2) کنترل می‌شود. برگه مشخصات محدوده مختصات گوشه‌ای این درجه‌بندی‌های شش‌ضلعی را ارائه می‌دهد. هنگام سفارش، این درجه‌بندی‌ها در یک گروه ادغام می‌شوند (گروه 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2)، به این معنی که محصولات ارسالی ممکن است از هر یک از این شش درجه کروماتیسیته باشند و اطمینان حاصل می‌شود که همگی در محدوده مشخصات سفید گرم قرار دارند. عدم قطعیت اندازه‌گیری مختصات کروماتیسیته ±0.01 است.

4. تحلیل منحنی عملکرد

منحنی‌های مشخصه ارائه شده، بینش عمیقی در مورد رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف فراهم می‌کنند.

4.1 رابطه شدت نسبی نور با طول موج

این منحنی توزیع طیفی نشان می‌دهد که LED یک طیف گسترده مشخصه LEDهای سفید تبدیل‌شده با فسفر منتشر می‌کند. یک قله در ناحیه آبی (از تراشه InGaN) و یک قله پهن‌تر در ناحیه زرد/قرمز (از فسفر) دارد که ترکیب آن‌ها نور سفید تولید می‌کند. این منحنی با داشتن انرژی قابل توجه در طول‌موج‌های بلندتر، کیفیت نور "گرم" آن را تأیید می‌کند.

4.2 نمودار توزیع جهت‌دار

الگوی تابش، زاویه دید معمول 30 درجه را تأیید می‌کند. شدت در 0 درجه (محوری) بیشترین است و تقریباً در ±15 درجه به طور متقارن به نصف مقدار خود کاهش می‌یابد.

3.3 رابطه جریان مستقیم با ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

این منحنی رابطه نمایی معمول دیود را نشان می‌دهد. ولتاژ مستقیم با افزایش جریان افزایش می‌یابد. طراحان از این منحنی برای تعیین ولتاژ درایو مورد نیاز برای جریان کاری انتخاب شده استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که مقاومت محدودکننده جریان یا ابعاد درایور صحیح است.

4.4 رابطه شدت نور نسبی با جریان مستقیم

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نوری (شدت نور نسبی) با افزایش جریان مستقیم افزایش می‌یابد، اما این رابطه کاملاً خطی نیست، به ویژه در جریان‌های بالاتر. این موضوع اهمیت کنترل جریان پایدار را برای حفظ یکنواختی روشنایی برجسته می‌کند.

4.5 رابطه‌ی فام رنگ با جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که مختصات رنگی (x, y) چگونه با تغییر جریان درایو به طور جزئی جابجا می‌شوند. این یک پدیده شناخته‌شده در LEDهای سفید است که به دلیل تغییرات بازده فسفر و ویژگی‌های تراشه رخ می‌دهد. برای کاربردهای با نیازهای سختگیرانه رنگ، کارکرد در جریان توصیه‌شده 20mA اطمینان می‌دهد که رنگ در محدوده دسته‌بندی مشخص‌شده باقی می‌ماند.

4.6 رابطه جریان مستقیم با دمای محیط

این منحنی کاهش امتیاز برای قابلیت اطمینان حیاتی است. این نشان می‌دهد که حداکثر جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و خرابی زودرس، هنگام کار در دمای محیط بالا باید جریان درایو کاهش یابد تا در محدوده محدودیت‌های اتلاف توان باقی بماند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

این قطعه در بسته‌بندی استاندارد LED دایره‌ای T-1 3/4 (5mm) با دو پایه محوری ارائه می‌شود. توضیحات ابعاد کلیدی شامل موارد زیر است:
- تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر هستند و تلرانس عمومی ±0.25mm می‌باشد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- فاصله پایه‌ها در محل خروج آنها از بدنه بسته‌بندی اندازه‌گیری می‌شود.
- حداکثر برآمدگی مجاز لنز رزینی در زیر فلنج 1.5mm است.
نقشه‌های بسته‌بندی ابعاد دقیقی از قطر عدسی، ارتفاع بدنه، طول پایه‌ها و فاصله پایه‌ها ارائه می‌دهند که برای طراحی پدهای PCB و اطمینان از نصب صحیح در محفظه یا پنل حیاتی هستند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

رسیدگی صحیح برای حفظ یکپارچگی و عملکرد قطعه حیاتی است.

6.1 شکل‌دهی پایه‌ها

• خمش باید در فاصله‌ای حداقل 3 میلی‌متر از ریشه لنز اپوکسی انجام شود تا از اعمال تنش به تراشه داخلی و سیم‌های اتصال جلوگیری شود.
• شکل‌دهی باید درفرآیند جوشکاریپیش از این
• تکمیل شد.
• تنش بیش از حد در فرآیند خمش ممکن است منجر به ترک خوردن رزین اپوکسی یا آسیب به اتصالات داخلی شود.
• برش پایه‌ها باید در دمای اتاق انجام شود؛ برش حرارتی ممکن است باعث شوک حرارتی شود.

سوراخ‌های PCB باید کاملاً با پایه‌های LED تراز باشند تا از تنش نصب جلوگیری شود.

• 6.2 شرایط نگهداری
• شرایط پیشنهادی نگهداری پس از دریافت: دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤70%، حداکثر به مدت 3 ماه.
• برای نگهداری طولانی‌تر (حداکثر 1 سال)، قطعه باید در ظرف دربسته، پر از نیتروژن و همراه با ماده خشک‌کننده نگهداری شود.

از تغییر ناگهانی دما در محیط‌های مرطوب خودداری کنید تا از تشکیل رطوبت روی قطعه جلوگیری شود.

• 6.3 فرآیند جوشکاری
• فاصله نقطه لحیم‌کاری تا لنز اپوکسی را بیشتر از 3 میلی‌متر حفظ کنید.
• توصیه می‌شود فقط تا ریشه اتصال دهنده قاب سیم‌پیچ لحیم‌کاری انجام شود.
• برای جوشکاری دستی، دمای نوک هویه و زمان را کنترل کنید تا از گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

برای جوشکاری غوطه‌وری/موجی، پایه‌ها می‌توانند دمای 260 درجه سانتی‌گراد را به مدت 5 ثانیه تحمل کنند.

7. بسته‌بندی و اطلاعات سفارش

7.1 مشخصات بسته‌بندی
LED در بسته‌بندی ضد آسیب و ضد الکتریسیته ساکن ارائه می‌شود:
- در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن قرار داده می‌شود.
- حداقل 200 عدد و حداکثر 500 عدد در هر بسته.
- پنج بسته در یک جعبه داخلی قرار می‌گیرد.

- ده جعبه داخلی در یک کارتن خارجی قرار می‌گیرد.

7.2 توضیحات برچسب
- برچسب‌های روی بسته‌بندی شامل موارد زیر است:CPN:
- مرجع شماره قطعه مشتری.P/N:
- شماره قطعه سازنده.QTY:
- تعداد قطعات در بسته.CAT:
- کد ترکیبی درجه‌بندی شدت نور و ولتاژ مستقیم.HUE:
- کد درجه رنگ‌بندی (مانند D1، E2).REF:
- اطلاعات مرجع.LOT No:

شماره سری ساخت قابل ردیابی.

7.3 قواعد نام‌گذاری مدلشماره قطعه از یک فرمت ساختاریافته پیروی می‌کند:334-15/X2C3- □ □ □ □

مربع‌های خالی (□) به عنوان جایگاه کد برای انتخاب درجه‌بندی‌های خاص شدت نور، ولتاژ مستقیم و درجه رنگ استفاده می‌شوند. این به مشتریان امکان می‌دهد قطعات سفارشی را بر اساس نیازهای خاص خود به روشنایی، افت ولتاژ و یکنواختی رنگ سفارش دهند.

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 مدار کاربردی معمول_{متداول‌ترین روش راه‌اندازی، مقاومت سری ساده است. مقدار مقاومت (R}series_{فرمول محاسبه به شرح زیر است: R}series_{= (V}supply_F- V_F) / I_F. از حداکثر V در برگه‌ی مشخصات یا دسته‌بندی استفاده کنید_F(مثلاً 3.6V) تا اطمینان حاصل شود که حتی با مقاومت پایین LED، جریان از I مورد نیاز فراتر نمی‌رود

(مثلاً 20mA). به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5V: R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 اهم. مقاومت استاندارد 68 یا 75 اهم مناسب است. برای چندین LED، اگر ولتاژ منبع به اندازه کافی بالا باشد، می‌توان آنها را به صورت سری با یک مقاومت محدودکننده جریان استفاده کرد؛ یا از رشته‌های موازی با مقاومت مخصوص به هر رشته برای تطبیق بهتر جریان استفاده نمود.

8.2 مدیریت حرارتی

با وجود اینکه توان مصرفی نسبتاً پایین است (حداکثر 110mW)، طراحی حرارتی صحیح می‌تواند طول عمر را افزایش داده و خروجی نوری را حفظ کند. اطمینان حاصل کنید که در اطراف پایه‌های LED روی PCB، منطقه کافی از فویل مسی به عنوان هیت‌سینک وجود دارد، به ویژه هنگام کار در جریان نزدیک به حداکثر یا دمای محیط بالا. از قرار دادن LED در نزدیکی سایر اجزای تولیدکننده حرارت خودداری کنید.

8.3 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید 30 درجه یک پرتو متمرکز ارائه می‌دهد. برای روشنایی گسترده‌تر، ممکن است به المان‌های نوری ثانویه مانند دیفیوزر یا لنز نیاز باشد. نور سفید گرم نسبت به نور سفید سرد کمتر باعث خیرگی می‌شود و آن را برای استفاده به عنوان چراغ نشانگر دید مستقیم مناسب می‌سازد.

9. مقایسه و تمایز فنی
1. در مقایسه با LED سفید 5mm متداول، این دستگاه دارای مزایای کلیدی زیر است:شدت نور بالاتر:
2. حداقل 7150 mcd، بسیار روشن‌تر از LEDهای استاندارد نشانگر، که آن را برای نمایشگرهای قابل مشاهده در نور خورشید یا به عنوان منبع نور در مساحت‌های کوچک مناسب می‌سازد.محافظت یکپارچه:
3. سطح 4kV ESD و توصیه کلمپ زنر (Vz=5.2V) استحکام در برابر تغییرات عملیاتی و الکتریکی را فراهم می‌کند، که در LEDهای پایه معمولاً هزینه اضافی یا قطعات خارجی محسوب می‌شود.درجه‌بندی دقیق:
4. درجه‌بندی دقیق برای شدت نور، ولتاژ و رنگ امکان انتخاب دقیق و دستیابی به یکنواختی بهتر در کاربردهایی که یکنواختی روشنایی یا رنگ بین چندین واحد حیاتی است را فراهم می‌کند.انطباق زیستمحیطی:

کاملاً مطابق با استانداردهای RoHS، REACH و بدون هالوژن، که آن را برای بازارهای جهانی با مقررات زیستمحیطی سختگیرانه مناسب می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال: آیا می‌توانم این LED را به طور مداوم با جریان 30mA راه‌اندازی کنم؟

پاسخ: بله، 30mA حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق است. برای دستیابی به بهترین طول عمر و قابلیت اطمینان، معمولاً توصیه می‌شود زیر این حداکثر مقدار کار کنید، مثلاً در 20mA که در مشخصات معمولی تعیین شده است.
سوال: دسته‌بندی‌های مختلف رنگ‌سنجی (مانند D1، F2 و غیره) چه کاربردی دارند؟

پاسخ: تمام دسته‌ها (از D1 تا F2) نور سفید گرم تولید می‌کنند، اما در سایه‌های خاص کمی متفاوت هستند (مثلاً متمایل به زرد در مقابل متمایل به صورتی). گروه‌بندی آن‌ها به سازنده اجازه می‌دهد از تمام LEDهای تولیدی استفاده کند و در عین حال اطمینان حاصل کند که در محدوده قابل قبول نور سفید گرم قرار می‌گیرند. برای اکثر کاربردها، گروه 1 کافی است. برای کاربردهایی که نیاز به تطابق رنگ بسیار دقیق دارند، ممکن است لازم باشد یک دسته واحد مشخص شود.
پرسش: چگونه می‌توان دسته‌بندی ولتاژ Forward را درک کرد؟_Fپاسخ: اگر طراحی شما به افت ولتاژ حساس است (مثلاً با استفاده از باتری با ولتاژ پایین تغذیه می‌شود)، انتخاب دسته‌بندی V

پایین‌تر (دسته 0 یا 1) اطمینان می‌دهد که روشنایی در هنگام تخلیه باتری یکنواخت‌تر خواهد بود، زیرا افت ولتاژ کمتر، ولتاژ بیشتری روی مقاومت محدودکننده جریان باقی می‌گذارد.
سوال: آیا همیشه به مقاومت محدودکننده جریان نیاز است؟

پاسخ: بله. LED یک قطعه جریان‌محور است. اتصال مستقیم آن به یک منبع ولتاژ بدون محدود کردن جریان، باعث می‌شود جریان بیش از حدی بکشد و بلافاصله از کار بیفتد. یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت ضروری است.

11. نمونه‌های طراحی و کاربرد عملی
مورد: طراحی پنل چراغ‌های نشانگر وضعیت برای تجهیزات صنعتی
مهندس نیاز به طراحی یک پنل با 20 چراغ نشانگر وضعیت با نور سفید گرم و روشن دارد. الزامات: یکنواختی روشنایی و رنگ، تغذیه 24 ولت DC، قابلیت اطمینان بالا.
1. مراحل طراحی:روش‌های راه‌اندازی:_Fبرای سادگی و مقرون‌به‌صرفه بودن، از مقاومت سری استفاده می‌شود. رشته‌های LED به صورت موازی برای استفاده مؤثر از منبع تغذیه 24V متصل می‌شوند. حداکثر V برای چهار LED سری
2. حدود 14.4V (4 * 3.6V) است. مقدار مقاومت: R = (24V - 14.4V) / 0.020A = 480 اهم. از مقاومت 470 اهم، 1/4W استفاده کنید. 5 رشته یکسان متشکل از 4 LED + 1 مقاومت ایجاد نمایید.انتخاب باینینگ:
3. برای اطمینان از یکنواختی ظاهری، در سفارش برای تمامی واحدها یک درجه‌بندی شدت نور یکسان (مانند رده U) و یک گروه رنگ‌سنجی یکسان مشخص کنید.چیدمان PCB:
4. برای پایه‌های LED اندازه پد کافی در نظر بگیرید. یک مساحت کوچک از مس متصل به پایه کاتد برای کمک به دفع حرارت قرار دهید. در طراحی پد، رعایت قانون خمش 3 میلی‌متری پایه را تضمین کنید.مونتاژ:

برای جلوگیری از آسیب حرارتی، دستورالعمل‌های لحیم‌کاری را دنبال کرده و از فرآیند کنترل‌شده استفاده کنید.

12. معرفی اجمالی نحوه عملکرد

این LED بر اساس اصل الکترولومینسانس در نیمه‌هادی کار می‌کند. ناحیه فعال از نیترید ایندیم گالیم (InGaN) ساخته شده است. هنگامی که ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ناحیه فعال تزریق می‌شوند، جایی که بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص لایه InGaN تعیین می‌کند که این فوتون‌ها در محدوده طول موج آبی (حدود ۴۷۰-۴۵۰ نانومتر) باشند.

برای تولید نور سفید، یک لایه فسفر بر روی تراشه آبی پوشش داده می‌شود. این فسفر یک ماده سرامیکی است که با عناصر خاکی کمیاب دوپ شده است. هنگامی که فوتون‌های پرانرژی آبی به فسفر برخورد می‌کنند، جذب شده و به شکل فوتون‌هایی با انرژی پایین‌تر دوباره گسیل می‌شوند که طیف وسیعی را پوشش می‌دهند، عمدتاً در ناحیه زرد و قرمز. نور آبی تبدیل‌نشده با نور زرد/قرمز تبدیل‌شده پایین ترکیب شده و توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. کیفیت نور "گرم" با تنظیم ترکیب فسفر برای تقویت بخش طول موج بلندتر (قرمز) در طیف حاصل می‌شود.

13. روندها و پیش‌زمینه‌های فناوری
1. استفاده از تراشه‌های آبی مبتنی بر InGaN همراه با تبدیل فسفر، فناوری غالب برای تولید LEDهای سفید (معروف به pc-LED) است. این دستگاه نماینده‌ای از یک محصول بالغ و با حجم تولید انبوه در بسته‌بندی Through-Hole است. روند صنعت در حال حرکت به سمت موارد زیر است:بهبود بازده (lm/W):
2. بهبود مستمر در طراحی تراشه، بازده فسفر و فناوری استخراج نور از بسته‌بندی، به طور پیوسته باعث افزایش بازده نوری و کاهش مصرف انرژی در خروجی نوری یکسان می‌شود.کیفیت رنگ:
3. پیشرفت‌های فناوری فسفر، از جمله استفاده از فسفرهای چندگانه یا نقاط کوانتومی، در حال افزایش شاخص نمود رنگ (CRI) هستند و باعث می‌شوند نور سفید رنگ‌ها را طبیعی‌تر و دقیق‌تر نمایش دهد.مینیاتوری‌سازی بسته‌بندی و مهاجرت به SMT:
4. اگرچه T-1 3/4 همچنان محبوب است، اما بسته‌بندی‌های دستگاه‌های نصب‌شده روی سطح (SMD) (مانند 3528، 5050) در مونتاژ خودکار و طراحی‌های با چگالی بالاتر رایج‌تر شده‌اند. با این حال، LEDهای نصب‌شده از طریق سوراخ (THT) مانند این محصول، هنوز در نمونه‌سازی اولیه، تعمیرات و کاربردهایی که نیاز به روشنایی نقطه‌ای بالاتر یا استحکام بیشتر در برابر لرزش دارند، مزیت دارند.روشنایی هوشمند و متصل:

بازار گسترده‌تر در حال ادغام LED با حسگرها و کنترلرها برای سیستم‌های روشنایی هوشمند است، اگرچه این امر عمدتاً بر ماژول‌های روشنایی پرقدرت تأثیر می‌گذارد، نه نشانگرهای مجزا.