فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی
- 1.2 بازار هدف و کاربردها
- 2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مشخصات نورسنجی و الکتریکی
- 2.2 مشخصات حرارتی
- 2.3 مقادیر حداکثر مطلق
- 3. توضیح سیستم باینینگ
- 3.1 باینینگ شار نوری
- 3.2 باینینگ ولتاژ مستقیم
- 3.3 باینینگ مختصات رنگی
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 توزیع طیفی و الگوی تابش
- 4.2 جریان در مقابل ولتاژ (I-V) و بازده
- 4.3 وابستگی به دما
- 4.4 منحنی کاهش جریان مستقیم
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد مکانیکی
- 5.2 طرحپایه لحیمکاری پیشنهادی
- 5.3 شناسایی قطبیت
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفیل لحیمکاری ریفلو
- 6.2 ملاحظات استفاده
- 6.3 شرایط نگهداری
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 اطلاعات بستهبندی
- 7.2 شماره قطعه و اطلاعات سفارش
- 8. پیشنهادات طراحی کاربرد
- 8.1 مدارهای کاربرد معمول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مطالعه موردی طراحی عملی
- 12. اصل عملکرد
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات یک LED با عملکرد بالا و نصب سطحی را تشریح میکند که برای کاربردهای چالشبرانگیز روشنایی خودرو طراحی شده است. قطعه در یک بستهبندی سرامیکی مستحکم قرار دارد که مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان برتری را ارائه میدهد. تمرکز اصلی طراحی آن بر روی سیستمهای روشنایی بیرونی خودرو است که در آنها عملکرد یکنواخت، عمر طولانی و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت از اهمیت بالایی برخوردار است.
1.1 مزایای اصلی
این LED چندین مزیت کلیدی برای مهندسان طراحی خودرو ارائه میدهد:
- خروجی نوری بالا:شار نوری معمول 450 لومن را در جریان راهاندازی 1000 میلیآمپر ارائه میدهد که امکان ایجاد منابع نوری روشن و کارآمد را فراهم میکند.
- زاویه دید گسترده:دارای زاویه دید 120 درجه است که توزیع فضایی نور عالی و مناسب برای عملکردهای مختلف روشنایی را فراهم میکند.
- قابلیت اطمینان درجه خودرو:مطابق با استاندارد AEC-Q102 واجد شرایط است که تضمین میکند الزامات سختگیرانه کیفیت و قابلیت اطمینان برای قطعات الکترونیکی خودرو را برآورده میکند.
- مقاومت محیطی:مقاومت بالایی در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD تا 8 کیلوولت HBM) و خوردگی گوگرد (کلاس A1) نشان میدهد که برای عملکرد بلندمدت در محیطهای خودرویی حیاتی است.
- انطباق:محصول با دستورالعملهای RoHS، REACH و عاری از هالوژن مطابقت دارد و از مقررات زیستمحیطی جهانی پشتیبانی میکند.
1.2 بازار هدف و کاربردها
این LED به طور خاص برای بازار روشنایی بیرونی خودرو هدفگیری شده است. ویژگیهای عملکردی آن را برای چندین کاربرد کلیدی ایدهآل میکند:
- چراغهای جلو:میتواند در سیستمهای نور بالا، نور پایین یا پرتو تطبیقی رانندگی استفاده شود.
- چراغهای روشنایی روز (DRL):قابلیت دید بالا و استایل متمایز را فراهم میکند.
- چراغهای مه:عملکردی مستحکم در شرایط آبوهوایی نامساعد ارائه میدهد.
2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
این بخش تفسیر دقیق و عینی پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی مشخص شده در دیتاشیت را ارائه میدهد.
2.1 مشخصات نورسنجی و الکتریکی
عملکرد اصلی تحت شرایط آزمایش IF=1000mA، با پایه حرارتی در دمای 25 درجه سانتیگراد تعریف شده است.
- شار نوری (Φv):مقدار معمول 450 لومن است، با حداقل 400 لومن و حداکثر 500 لومن. تلرانس اندازهگیری ±8٪ اعمال میشود. این پارامتر به شدت به دمای اتصال وابسته است.
- ولتاژ مستقیم (VF):معمولاً 3.30 ولت، در محدوده 2.90 ولت تا 3.80 ولت در 1000 میلیآمپر. تلرانس اندازهگیری ±0.05 ولت برای طراحی دقیق منبع تغذیه و یکنواختی باینینگ مهم است.
- جریان مستقیم (IF):این قطعه برای جریان مستقیم پیوسته تا حداکثر مطلق 1500 میلیآمپر درجهبندی شده است، با نقطه کار معمول 1000 میلیآمپر. کارکرد زیر 50 میلیآمپر توصیه نمیشود.
- زاویه دید (φ):زاویه اسمی 120 درجه دارای تلرانس ±5 درجه است. این، گسترش زاویهای را تعریف میکند که در آن شدت نور حداقل نصف مقدار اوج خود است.
- دمای رنگ مرتبط (CCT):محدوده دمای رنگ از 5391 کلوین تا 6893 کلوین مشخص شده است که آن را به عنوان یک LED سفید سرد طبقهبندی میکند.
2.2 مشخصات حرارتی
مدیریت حرارتی مؤثر برای حفظ عملکرد و طول عمر حیاتی است.
- مقاومت حرارتی (Rth JS):دو مقدار ارائه شده است: یک مقاومت حرارتی "واقعی" (اتصال به نقطه لحیم) حداکثر 4.4 کلوین بر وات، و یک مقدار معادل "الکتریکی" حداکثر 3.4 کلوین بر وات. مقدار الکتریکی پایینتر معمولاً برای تخمین دمای اتصال در شبیهسازیهای مدار استفاده میشود. این مقاومت پایین توسط بستهبندی سرامیکی امکانپذیر شده است.
- دمای اتصال (TJ):حداکثر دمای مجاز اتصال 150 درجه سانتیگراد است.
- دمای کارکرد و نگهداری:قطعه میتواند در محدوده دمایی گسترده 40- درجه سانتیگراد تا 125+ درجه سانتیگراد کار کند و نگهداری شود.
2.3 مقادیر حداکثر مطلق
تنشهای فراتر از این محدودیتها ممکن است باعث آسیب دائمی شوند.
- اتلاف توان (Pd):حداکثر 5700 میلیوات.
- ولتاژ معکوس (VR):این قطعه برای کارکرد با بایاس معکوس طراحی نشده است.
- حساسیت ESD (HBM):تا 8 کیلوولت را تحمل میکند که برای کاربردهای خودرویی مستحکم است.
- دمای لحیمکاری ریفلو:میتواند دمای اوج 260 درجه سانتیگراد را در طول مونتاژ تحمل کند.
3. توضیح سیستم باینینگ
این LED بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد به باینها (دستهها) طبقهبندی میشود تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی را تضمین کند.
3.1 باینینگ شار نوری
شار نوری تحت "گروه C" با چهار باین (6، 7، 8، 9) گروهبندی شده است. به عنوان مثال، باین 7 محدوده شار نوری از 425 لومن تا 450 لومن را پوشش میدهد. این به طراحان اجازه میدهد LEDها را بر اساس سطح روشنایی مورد نیاز انتخاب کنند.
3.2 باینینگ ولتاژ مستقیم
ولتاژ مستقیم در سه کد باین شده است: 1A (2.90V-3.20V)، 1B (3.20V-3.50V) و 1C (3.50V-3.80V). مطابقت باینهای VF در یک آرایه به دستیابی به توزیع جریان یکنواخت هنگامی که LEDها به صورت موازی متصل میشوند کمک میکند.
3.3 باینینگ مختصات رنگی
LEDهای سفید سرد بر روی نمودار رنگسنجی CIE 1931 باین میشوند. چندین باین تعریف شده است (مانند 63M، 61M، 58M، 56M، 65L، 65H، 61L، 61H) که هر کدام نمایانگر یک ناحیه چهارضلعی کوچک در فضای رنگی x,y هستند. تلرانس تنگ ±0.005 تغییر رنگ حداقلی درون یک باین را تضمین میکند. نمودار ساختار باین، مرزهای مختصات خاص هر باین را نشان میدهد.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
نمودارها بینش حیاتی در مورد رفتار LED تحت شرایط عملیاتی مختلف ارائه میدهند.
4.1 توزیع طیفی و الگوی تابش
نمودارتوزیع طیفی نسبییک قله در ناحیه طول موج آبی نشان میدهد که برای یک LED سفید تبدیل شده با فسفر معمول است. نمودارویژگیهای نمودار معمول تابشتوزیع شدت فضایی را نشان میدهد و زاویه دید 120 درجهای را تأیید میکند که در آن شدت به 50٪ از اوج میرسد.
4.2 جریان در مقابل ولتاژ (I-V) و بازده
منحنیجریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیمغیرخطی است و رابطه نمایی معمول برای یک دیود را نشان میدهد. منحنیشار نوری نسبی در مقابل جریان مستقیمنشان میدهد که خروجی نور با جریان افزایش مییابد اما ممکن است در جریانهای بسیار بالا (بیش از 1000 میلیآمپر) اشباع یا افت بازده نشان دهد.
4.3 وابستگی به دما
نمودارها به وضوح تأثیر قابل توجه دما را نشان میدهند:
- ولتاژ مستقیم نسبی در مقابل دمای اتصال:ولتاژ مستقیم به طور خطی با افزایش دما کاهش مییابد (ضریب دمایی منفی) که میتواند برای نظارت بر دمای اتصال استفاده شود.
- شار نوری نسبی در مقابل دمای اتصال:خروجی نور با افزایش دما کاهش مییابد. حفظ دمای اتصال پایین برای خروجی نور پایدار ضروری است.
- جابجایی رنگسنجی در مقابل دمای اتصال:مختصات رنگی (CIE x, y) با دما جابجا میشوند که برای کاربردهایی که نیاز به نقاط رنگ پایدار دارند مهم است.
- جابجایی رنگسنجی در مقابل جریان مستقیم:رنگ همچنین با جریان راهاندازی به طور جزئی جابجا میشود که نیاز به درایورهای جریان ثابت را تأکید میکند.
4.4 منحنی کاهش جریان مستقیم
این یک نمودار حیاتی برای طراحی حرارتی است. حداکثر جریان مستقیم مجاز را در مقابل دمای پایه لحیم (Ts) رسم میکند. با افزایش Ts، حداکثر جریان مجاز باید کاهش یابد تا از تجاوز از حد دمای اتصال 150 درجه سانتیگراد جلوگیری شود. به عنوان مثال، در Ts=125 درجه سانتیگراد، حداکثر جریان 1200 میلیآمپر است؛ در Ts=110 درجه سانتیگراد، 1500 میلیآمپر است.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
بستهبندی سرامیکی SMD پایداری مکانیکی و هدایت حرارتی عالی را فراهم میکند.
5.1 ابعاد مکانیکی
دیتاشیت شامل یک نقشه مکانیکی دقیق (بخش 7) است که طول، عرض، ارتفاع، فاصله پایهها و تلرانسهای بستهبندی را مشخص میکند. این اطلاعات برای طراحی جای پایه PCB و بررسی فاصله مونتاژ حیاتی است.
5.2 طرحپایه لحیمکاری پیشنهادی
بخش 8 طرح زمین PCB پیشنهادی (هندسه و ابعاد پایه) را ارائه میدهد تا تشکیل اتصال لحیم قابل اطمینان در طول لحیمکاری ریفلو و بهینهسازی انتقال حرارت از پایه حرارتی LED به PCB را تضمین کند.
5.3 شناسایی قطبیت
نقشه مکانیکی پایانههای آند و کاتد را نشان میدهد. قطبیت صحیح باید در طول مونتاژ رعایت شود تا از آسیب جلوگیری شود.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفیل لحیمکاری ریفلو
بخش 9 پروفیل دمای لحیمکاری ریفلو پیشنهادی را مشخص میکند. پروفیل شامل مراحل پیشگرم، خیساندن، ریفلو و خنکسازی است، با دمای اوج که از 260 درجه سانتیگراد تجاوز نمیکند. رعایت این پروفیل از شوک حرارتی جلوگیری کرده و اتصالات لحیم قابل اطمینان را تضمین میکند.
6.2 ملاحظات استفاده
یادداشتهای کلی دستکاری و کاربرد ارائه شده است (بخش 11)، که موضوعاتی مانند اجتناب از تنش مکانیکی روی لنز، جلوگیری از آلودگی و اطمینان از اقدامات احتیاطی ESD مناسب در طول دستکاری را پوشش میدهد.
6.3 شرایط نگهداری
قطعه باید در محدوده دمای مشخص شده (40- درجه سانتیگراد تا 125+ درجه سانتیگراد) و در یک محیط کنترل شده رطوبت نگهداری شود. سطح حساسیت رطوبت (MSL) در سطح 2 درجهبندی شده است.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 اطلاعات بستهبندی
جزئیات نحوه عرضه LEDها در بخش 10 یافت میشود. این معمولاً شامل نوع قرقره، عرض نوار، ابعاد جیب و جهتگیری قطعات روی قرقره برای ماشینهای برداشت و قراردادن خودکار است.
7.2 شماره قطعه و اطلاعات سفارش
بخشهای 5 و 6 ساختار شماره قطعه و کدهای سفارش را به تفصیل شرح میدهند. شماره قطعه کامل "ALFS1H-C010001H-AM" اطلاعات خاصی مانند سری محصول، باین شار نوری، باین ولتاژ و باین رنگ را کدگذاری میکند. درک این نامگذاری برای تهیه قطعه دقیق با ویژگیهای عملکردی مورد نظر ضروری است.
8. پیشنهادات طراحی کاربرد
8.1 مدارهای کاربرد معمول
این LED برای عملکرد پایدار به یک درایور جریان ثابت نیاز دارد. درایور باید طوری طراحی شود که جریان مورد نیاز (مثلاً 1000 میلیآمپر) را فراهم کند در حالی که محدوده ولتاژ مستقیم باین انتخاب شده را در نظر میگیرد. مدیریت حرارتی حیاتی است؛ PCB باید دارای مساحت مسی کافی یا آرایهای از وایاهای حرارتی زیر پایه حرارتی LED باشد تا گرما را به طور مؤثر دفع کند و دمای اتصال را تا حد امکان پایین نگه دارد.
8.2 ملاحظات طراحی
- طراحی حرارتی:از منحنی کاهش و مقاومت حرارتی برای محاسبه هیتسینک لازم استفاده کنید. مقاومت حرارتی پایین Rth JS یک مزیت است اما نیاز به یک مسیر حرارتی خوب به محیط را حذف نمیکند.
- طراحی نوری:زاویه دید 120 درجه ممکن است نیاز به اپتیک ثانویه (لنزها، بازتابندهها) برای شکلدهی به پرتو برای کاربردهای خاص مانند چراغهای جلو داشته باشد.
- طراحی الکتریکی:هنگام طراحی برای رشتههای موازی، باینینگ ولتاژ مستقیم را در نظر بگیرید تا تعادل جریان تضمین شود. محافظت از قطبیت معکوس را روی برد پیادهسازی کنید.
- قابلیت اطمینان:مدارک AEC-Q102 و مقاومت در برابر گوگرد برای استفاده خودرویی کلیدی هستند، اما آزمایشهای محیطی خاص کاربرد (ارتعاش، چرخه حرارتی) همچنان باید اعتبارسنجی شوند.
9. مقایسه و تمایز فنی
در حالی که مقایسه مستقیم رقیب در دیتاشیت ارائه نشده است، تمایزدهندههای کلیدی این محصول را میتوان استنباط کرد:
- بستهبندی سرامیکی در مقابل پلاستیکی:بستهبندی سرامیکی در مقایسه با بستهبندیهای استاندارد SMD پلاستیکی، هدایت حرارتی برتر و قابلیت اطمینان بلندمدت ارائه میدهد، به ویژه تحت شرایط توان بالا و دمای بالا.
- تمرکز بر خودرو:مدارک کامل AEC-Q102 و مقاومت در برابر گوگرد (کلاس A1) همیشه در LEDهای پرتوان عمومی وجود ندارند، که این قطعه را به طور خاص برای محیط سخت خودرو مناسب میکند.
- تعادل عملکرد:ترکیب شار نوری بالا (450 لومن)، زاویه دید نسبتاً گسترده (120 درجه) و ساختار مستحکم، یک راهحل متعادل برای روشنایی بیرونی ارائه میدهد.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
س: آیا میتوانم این LED را به طور پیوسته با 1500 میلیآمپر راهاندازی کنم؟
ج: تنها در صورتی که دمای پایه لحیم (Ts) مطابق با منحنی کاهش، در 110 درجه سانتیگراد یا پایینتر حفظ شود. در دمای محیطی بالاتر، جریان باید کاهش یابد (مثلاً به 1200 میلیآمپر در Ts=125 درجه سانتیگراد) تا از تجاوز از حداکثر دمای اتصال جلوگیری شود.
س: تفاوت بین Rth JS واقعی و Rth JS الکتریکی چیست؟
ج: Rth JS واقعی مقاومت حرارتی اندازهگیری شده از اتصال به نقطه لحیم است. Rth JS الکتریکی یک مقدار معادل مشتق شده الکتریکی است، اغلب پایینتر، که معمولاً در مدلهای SPICE برای شبیهسازی دما استفاده میشود. برای طراحی حرارتی عملی، مقدار "واقعی" (حداکثر 4.4 کلوین بر وات) باید برای محاسبات محافظهکارانه استفاده شود.
س: انتخاب باین برای کاربرد من چقدر مهم است؟
ج: برای یکنواختی حیاتی است. برای کاربردهایی با چندین LED (مانند یک نوار DRL)، مشخص کردن باین شار نوری، ولتاژ و رنگ یکسان، روشنایی، رنگ و رفتار الکتریکی یکنواخت در تمام واحدها را تضمین میکند.
س: آیا هیتسینک مورد نیاز است؟
ج: بله، قطعاً. علیرغم مقاومت حرارتی پایین بستهبندی، اتلاف توان کل (تا حدود 3.3 وات در 1000 میلیآمپر) مستلزم یک سیستم مدیریت حرارتی مؤثر است، که معمولاً شامل یک PCB تقویت شده حرارتی و احتمالاً یک هیتسینک خارجی است، تا عملکرد و طول عمر حفظ شود.
11. مطالعه موردی طراحی عملی
سناریو: طراحی یک ماژول چراغ روشنایی روز (DRL).
یک طراح این LED را برای روشنایی و قابلیت اطمینان درجه خودرو انتخاب میکند. آنها باین 7 را برای شار نوری (425-450 لومن) و باین 1B را برای ولتاژ (3.20-3.50 ولت) انتخاب میکنند تا بازده خوبی را تضمین کنند. ماژول از 6 LED به صورت سری استفاده میکند. درایور برای جریان ثابت 1000 میلیآمپر با محدوده ولتاژ خروجی پوششدهنده 6 * VF_max (تقریباً 21 ولت) مشخص شده است. PCB یک برد مسی 2 اونس با یک ناحیه پایه بزرگ در معرض است که به یک صفحه زمین داخلی برای پخش گرما متصل شده است. وایاهای حرارتی زیر پایه LED گرما را به سمت پشتی PCB منتقل میکنند که به بدنه فلزی خودرو متصل است. با استفاده از منحنی کاهش و تخمین مقاومت حرارتی سیستم، طراح تأیید میکند که دمای اتصال در بدترین حالت دمای محیط زیر 110 درجه سانتیگراد باقی میماند، که به LEDها اجازه میدهد با جریان کامل 1000 میلیآمپر راهاندازی شوند.
12. اصل عملکرد
این یک LED سفید تبدیل شده با فسفر است. هسته یک تراشه نیمههادی (معمولاً مبتنی بر InGaN) است که هنگام بایاس مستقیم (الکترولومینسانس) نور آبی ساطع میکند. این نور آبی به یک لایه فسفر رسوب داده شده روی یا اطراف تراشه برخورد میکند. فسفر بخشی از نور آبی را جذب کرده و آن را به عنوان طیف گستردهتری از طولموجهای بلندتر (زرد، قرمز) دوباره ساطع میکند. مخلوط نور آبی باقیمانده و نور زرد/قرمز تبدیل شده با فسفر توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک میشود. ترکیب خاص فسفرها دمای رنگ مرتبط (CCT) را تعیین میکند که برای این قطعه در محدوده سفید سرد (5391K-6893K) است.
13. روندهای فناوری
بازار روشنایی LED خودرو با روندهای واضحی همچنان در حال تکامل است:
- افزایش بازده (لومن بر وات):بهبودهای مستمر در فناوری تراشه و بازده فسفر منجر به بازده نوری بالاتر میشود که امکان چراغهای روشنتر یا مصرف توان پایینتر را فراهم میکند.
- چگالی توان بالاتر:قطعاتی در حال توسعه هستند که نور بیشتری از بستهبندیهای کوچکتر ارائه دهند و امکان طراحیهای چراغ فشردهتر و استایلیزهتر را فراهم میکنند.
- عملکرد پیشرفته:ادغام الکترونیک کنترل (مثلاً برای الگوی پرتو تطبیقی) مستقیماً با بستهبندیهای LED یک حوزه توسعه است.
- تنظیم رنگ و کیفیت:تمرکز بر بهبود شاخص بازآفرینی رنگ (CRI) و امکان تنظیم دمای رنگ پویا وجود دارد، به ویژه برای روشنایی داخلی.
- استانداردسازی و قابلیت اطمینان:پایبندی به استانداردهایی مانند AEC-Q102 با نفوذ LEDها به کاربردهای حیاتی ایمنی مانند چراغهای جلو حتی حیاتیتر میشود. آزمایش برای عوامل تنش جدید (مانند نور لیزر از سیستمهای LIDAR) ممکن است ظهور کند.
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. |