فهرست مطالب
- 1. نمای کلی محصول
- 2. تحلیل پارامترهای فنی
- 2.1 ویژگیهای الکتریکی
- 2.2 ویژگیهای نوری
- 2.3 ویژگیهای حرارتی
- 3. سیستم تفکیک (Binning)
- 3.1 binهای ولتاژ پیشرو
- 3.2 binهای شار نوری
- 3.3 binهای رنگی (Chromaticity)
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6)
- 4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل 1-7)
- 4.3 دما در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8)
- 4.4 نمودار تابش (شکل 1-10) و طیف (شکل 1-11)
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بسته
- 5.2 قطبیت و الگوهای لحیمکاری
- 6. راهنمای مونتاژ و لحیمکاری
- 6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو
- 6.2 لحیمکاری دستی و تعمیر
- 6.3 اقدامات احتیاطی در جابجایی
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات بستهبندی
- 7.2 اطلاعات برچسب
- 8. توصیههای کاربردی
- 8.1 کاربردهای معمول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. قابلیت اطمینان و آزمایش
- 9.1 آیتمهای آزمایش قابلیت اطمینان
- 9.2 شرایط نگهداری
- 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. نمای کلی محصول
سری RF-AL-C3535L2K1**-H2 یک LED سفید پرقدرت است که برای روشنایی عمومی و کاربردهای روشنایی تخصصی طراحی شده است. این LED از یک تراشه LED آبی همراه با فسفر برای تولید نور سفید با راندمان بالا و شاخص نمود رنگ عالی استفاده میکند. ابعاد بسته 3.45 میلیمتر در 3.45 میلیمتر در 2.65 میلیمتر است که آن را برای چراغهای فشرده و آرایههای با چگالی بالا مناسب میسازد. ویژگیهای کلیدی شامل زیرلایه سرامیکی برای مدیریت حرارتی برتر، زاویه دید گسترده 120 درجه و انطباق با RoHS است. این LED از جریاندهی بالا تا 2000 میلیآمپر (پیک 3000 میلیآمپر) پشتیبانی میکند و میتواند تا 6800 میلیوات توان را دفع کند و در محیطهای پرتقاضا خروجی لومن بالایی را ممکن میسازد.
2. تحلیل پارامترهای فنی
2.1 ویژگیهای الکتریکی
ولتاژ پیشرو (VF) در جریان 350 میلیآمپر معمولاً در محدوده 2.6 ولت تا 3.4 ولت است و مقدار استاندارد آن حدود 3.0 ولت میباشد. این LED را میتوان با جریان پیشرو پیوسته تا 2000 میلیآمپر، به شرط حفظ خنککاری مناسب، راهاندازی کرد. ولتاژ معکوس به 5 ولت محدود است و دستگاه برای حساسیت ESD معادل 2000 ولت (HBM) رتبهبندی شده است. توان مصرفی تحت هیچ شرایط عملیاتی نباید از 6800 میلیوات تجاوز کند.
2.2 ویژگیهای نوری
شار نوری با جریان و bin دمای رنگ تغییر میکند. در جریان 350 میلیآمپر، محدوده شار معمول برای binهای مختلف CCT بین 140 تا 190 لومن است. در جریان 700 میلیآمپر، شار تقریباً دو برابر میشود (260 تا 360 لومن). گزینههای دمای رنگ همبسته (CCT) شامل 2700K، 3000K، 3500K، 4000K، 4500K، 5000K، 5700K و 6000K است. شاخص نمود رنگ (Ra) حداقل 80 است. زاویه دید (2θ½) 120 درجه است که توزیع نور گسترده و یکنواختی را فراهم میکند.
2.3 ویژگیهای حرارتی
مقاومت حرارتی از محل اتصال تا نقطه لحیم (RthJ‑S) معمولاً در جریان 700 میلیآمپر و دمای محیط 25 درجه سانتیگراد، 1.90 درجه سانتیگراد بر وات است. این مقاومت حرارتی پایین انتقال حرارت کارآمد به PCB را تضمین میکند. حداکثر دمای محل اتصال 125 درجه سانتیگراد است. طراحی حرارتی مناسب برای حفظ قابلیت اطمینان و جلوگیری از کاهش لومن حیاتی است.
3. سیستم تفکیک (Binning)
3.1 binهای ولتاژ پیشرو
در جریان 350 میلیآمپر، ولتاژ پیشرو به چهار bin دستهبندی میشود: F0 (2.6-2.8 ولت)، G0 (2.8-3.0 ولت)، H0 (3.0-3.2 ولت) و I0 (3.2-3.4 ولت). این امکان را به مشتریان میدهد تا LEDهایی با VF همسان برای طراحیهای رشتهای موازی یا سری انتخاب کنند.
3.2 binهای شار نوری
شار نوری در جریان 350 میلیآمپر به صورت FC6 (140-150 لومن)، FC7 (150-160 لومن)، FC8 (160-170 لومن)، FC9 (170-180 لومن) و FD1 (180-190 لومن) binبندی میشود. binهای بالاتر شار برای همان CCT در دسترس هستند و امکان تفکیک دقیق برای خروجی نور یکنواخت را فراهم میکنند.
3.3 binهای رنگی (Chromaticity)
برای هر CCT اسمی (مثلاً 2700K، 3000K و غیره)، LED بر اساس مختصات رنگی CIE 1931 به زیر‑binهای بیشتری (مثلاً 27A، 27B، 27C، 27D) تقسیم میشود. جداول ارائهشده مرزهای دقیق مختصات x/y را فهرست میکنند. این امر ظاهر رنگی سازگار را در بین دستههای تولیدی تضمین میکند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6)
منحنی رابطه تقریباً خطی بین جریان پیشرو (0-1600 میلیآمپر) و ولتاژ پیشرو (2.6-3.3 ولت) را نشان میدهد. در جریانهای بالاتر، شیب به دلیل گرمایش مقاومتی و مقاومت سری کمی افزایش مییابد.
4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل 1-7)
شدت نور نسبی با جریان افزایش مییابد، اما نه به صورت خطی. در 350 میلیآمپر شدت نسبی حدود 1.0 است و در 1400 میلیآمپر به حدود 3.5 میرسد. راندمان در جریانهای بالا به دلیل اثرات بازترکیب گرمایی و غیرتابشی کاهش مییابد.
4.3 دما در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8)
با افزایش دمای نقطه لحیم (Ts) از 25 درجه سانتیگراد به 125 درجه سانتیگراد، شدت نسبی حدود 30% کاهش مییابد. برای حفظ خروجی لومن هدف، این کاهش ظرفیت حرارتی باید در طراحی سیستم لحاظ شود.
4.4 نمودار تابش (شکل 1-10) و طیف (شکل 1-11)
الگوی تابش لمبرتی با زاویه نیمه 120 درجه (FWHM) است. توزیع طیفی یک قله آبی در حدود 450 نانومتر و یک گسیل گسترده فسفر از 500 تا 700 نانومتر را نشان میدهد که برای LEDهای سفید با Ra >80 معمول است.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بسته
LED در یک بسته سرامیکی با ابعاد 3.45 میلیمتر در 3.45 میلیمتر و ارتفاع کلی 2.65 میلیمتر قرار دارد. نمای پایین دو لایه الکتریکی (آند و کاتد) با علامت قطبیت را نشان میدهد. نمای بالا یک لنز سیلیکونی شفاف است. الگوهای لحیمکاری، لنتهای PCB توصیهشده را برای دفع حرارت بهینه و پایداری مکانیکی فراهم میکنند.
5.2 قطبیت و الگوهای لحیمکاری
قطبیت روی بسته مشخص شده است و هنگام مونتاژ باید رعایت شود. الگوی لحیمکاری توصیهشده رسانایی حرارتی مناسب را تضمین کرده و از اتصال کوتاه جلوگیری میکند. تمام ابعاد بر حسب میلیمتر با تلرانس ±0.2 میلیمتر (مگر در غیر این صورت ذکر شده) ارائه شدهاند.
6. راهنمای مونتاژ و لحیمکاری
6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو
پروفایل ریفلو توصیهشده دارای ناحیه پیشگرمایش 150-200 درجه سانتیگراد به مدت 60-120 ثانیه، نرخ افزایش دما ≤3 درجه سانتیگراد بر ثانیه، زمان بالای 217 درجه سانتیگراد (TL) تا 60 ثانیه و دمای اوج 260 درجه سانتیگراد به مدت ≤10 ثانیه است. نرخ خنککاری نباید از 6 درجه سانتیگراد بر ثانیه تجاوز کند. تنها دو چرخه ریفلو مجاز است.
6.2 لحیمکاری دستی و تعمیر
در صورت نیاز به لحیمکاری دستی، دمای هویه باید زیر 300 درجه سانتیگراد و زمان لحیمکاری کمتر از 3 ثانیه باشد و فقط یک بار انجام شود. تعمیر باید اجتناب شود؛ در صورت اجتنابناپذیری، از هویه دو سر استفاده کرده و از عدم آسیب به LED اطمینان حاصل کنید.
6.3 اقدامات احتیاطی در جابجایی
لنز سیلیکونی نرم است؛ از اعمال فشار مکانیکی روی سطح بالایی خودداری کنید. از پنس روی سطوح جانبی استفاده کنید. LEDها را روی PCBهای تابدار نصب نکنید. پس از لحیمکاری، تا خنک شدن تا دمای اتاق از تابدادن یا اعمال لرزش خودداری کنید. محتوای گوگرد در مواد اطراف باید زیر 100 ppm باشد؛ محدودیتهای برم و کلر برای جلوگیری از خوردگی و تغییر رنگ مشخص شدهاند.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات بستهبندی
LEDها بر روی نوار و قرقره تحویل داده میشوند: 1000 قطعه در هر قرقره. نوار حامل دارای گام 4.0 میلیمتر، عرض 12.0 میلیمتر، با 100 جیب خالی در هر دو بخش پیشرو و دنبالهرو است. ابعاد قرقره: قطر 178 میلیمتر، سوراخ مرکز 14.0 میلیمتر. کیسه مانع رطوبت و جزئیات برچسب ارائه شده است.
7.2 اطلاعات برچسب
هر برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد bin برای شار نوری (Φ)، bin رنگی (XY)، bin ولتاژ پیشرو (VF)، تعداد و کد تاریخ است. این امر ردیابی را تضمین میکند.
8. توصیههای کاربردی
8.1 کاربردهای معمول
این LED برای چراغهای هشدار، چراغهای سقفی، چراغهای دیواری، چراغهای نقطهای، چراغهای خیابانی، روشنایی گیاهان، روشنایی منظره، چراغهای عکاسی صحنه، و همچنین روشنایی تجاری و مسکونی داخلی (هتلها، بازارها، ادارات، منازل) مناسب است.
8.2 ملاحظات طراحی
مدیریت حرارتی حیاتی است. از PCB با vias حرارتی کافی و PCB با هسته فلزی (MCPCB) برای طراحیهای جریان بالا استفاده کنید. همیشه از مقاومتهای محدودکننده جریان یا درایورهای جریان ثابت استفاده کنید. از ولتاژ معکوس خودداری کنید. منحنیهای کاهش ظرفیت را در نظر بگیرید تا دمای محل اتصال زیر 125 درجه سانتیگراد باقی بماند. برای رشتههای موازی، از binهای VF همسان استفاده کنید تا از عدم تعادل جریان جلوگیری شود.
9. قابلیت اطمینان و آزمایش
9.1 آیتمهای آزمایش قابلیت اطمینان
این LED از آزمایشهای لحیمکاری ریفلو (260 درجه سانتیگراد، 2 بار)، شوک حرارتی (40- تا 100 درجه سانتیگراد، 1000 سیکل)، نگهداری در دمای بالا (100 درجه سانتیگراد، 1000 ساعت)، نگهداری در دمای پایین (40- درجه سانتیگراد، 1000 ساعت)، آزمایش عمر (350 میلیآمپر در 25 درجه سانتیگراد، 1000 ساعت) و آزمایش عمر در رطوبت بالا و دمای بالا (60 درجه سانتیگراد / 90% RH، 350 میلیآمپر، 1000 ساعت) با موفقیت عبور کرده است. معیار پذیرش: حفظ شار نوری ≥80%، عدم اتصال کوتاه/باز یا سوسو زدن.
9.2 شرایط نگهداری
قبل از باز کردن کیسه مهر و موم شده: نگهداری در دمای ≤30 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی ≤75%، حداکثر 6 ماه. پس از باز کردن: دمای ≤30 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی ≤60%، حداکثر 168 ساعت. در صورت تجاوز، در دمای 60 درجه سانتیگراد ±5 درجه سانتیگراد،<رطوبت نسبی 5% به مدت ≥24 ساعت پخت شود. در طول جابجایی باید اقدامات احتیاطی ESD رعایت شود.
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. |