دیتاشیت سری T7C ال‌ای‌دی سفید 7070 - ابعاد 7.0x7.0x2.8 میلی‌متر - ولتاژ 49 ولت - توان 8.82 وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

سری T7C نمایانگر یک ال‌ای‌دی سفید با دید از بالا و عملکرد بالا است که برای کاربردهای روشنایی عمومی پرتقاضا طراحی شده است. این قطعه از یک طراحی بسته‌بندی تقویت‌شده حرارتی بهره می‌برد تا تبادل حرارت کارآمد را تسهیل کند، که برای حفظ عملکرد و طول عمر حیاتی است. ابعاد فشرده 7070 (7.0x7.0 میلی‌متر) یک چیپ ال‌ای‌دی با خروجی بالا را در خود جای داده که قادر به کار در جریان‌های راه‌اندازی بالا است. مزایای اصلی آن شامل خروجی شار نوری بالا، قابلیت تحمل جریان قوی و زاویه دید گسترده است که آن را برای طیف وسیعی از وظایف روشنایی مناسب می‌سازد. این محصول برای روشنایی معماری و تزئینی، راه‌حل‌های نوسازی، روشنایی عمومی و نورپردازی پشت تابلوهای داخلی/خارجی در نظر گرفته شده است. این محصول مطابق با دستورالعمل‌های RoHS بوده و برای فرآیندهای لحیم‌کاری بی‌سرب رِفلو مناسب است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکترواپتیکال

عملکرد اصلی ال‌ای‌دی در دمای پیوند (Tj) 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم (IF) 180 میلی‌آمپر تعریف می‌شود. خروجی شار نوری به طور قابل توجهی با دمای رنگ مرتبط (CCT) و شاخص نمود رنگ (CRI) تغییر می‌کند. به عنوان مثال، یک ال‌ای‌دی 6500K با CRI برابر 70 (Ra70) شار نوری معمولی 1430 لومن را ارائه می‌دهد، با حداقل مقدار تضمین‌شده 1300 لومن. با افزایش CRI به 90 (Ra90)، خروجی معمولی به 1160 لومن کاهش می‌یابد، با حداقل 1000 لومن، که نشان‌دهنده مصالحه بین کیفیت رنگ و خروجی نور است. تمامی اندازه‌گیری‌های شار نوری دارای تلرانس ±7% هستند، در حالی که اندازه‌گیری‌های CRI دارای تلرانس ±2 هستند.

2.2 پارامترهای الکتریکی و حرارتی

حداکثر مقادیر مجاز مطلق، محدودیت‌های عملیاتی را تعیین می‌کنند. حداکثر جریان مستقیم پیوسته (IF) 200 میلی‌آمپر است، با جریان مستقیم پالسی (IFP) 300 میلی‌آمپر که تحت شرایط خاصی مجاز است (عرض پالس ≤100 میکروثانیه، چرخه کاری ≤1/10). حداکثر اتلاف توان (PD) 10.4 وات است. این قطعه می‌تواند در دمای محیطی از 40- درجه سلسیوس تا 105+ درجه سلسیوس کار کند. ولتاژ مستقیم معمولی (VF) در 180 میلی‌آمپر 49 ولت است، با محدوده‌ای از 46 ولت تا 52 ولت (تلرانس ±3%). یک پارامتر حرارتی کلیدی، مقاومت حرارتی پیوند به نقطه لحیم (Rth j-sp) است که معمولاً 1.5 درجه سلسیوس بر وات می‌باشد. این مقدار پایین نشان‌دهنده طراحی مؤثر مدیریت حرارت بسته‌بندی است که برای حفظ دمای پیوند پایین در جریان‌های راه‌اندازی بالا حیاتی است.

3. توضیح سیستم باینینگ

3.1 باینینگ شار نوری

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس خروجی اندازه‌گیری شده در 180 میلی‌آمپر در باین‌های شار نوری دسته‌بندی می‌شوند. هر ترکیب CCT/CRI مجموعه خاصی از کدهای باین دارد. به عنوان مثال، یک ال‌ای‌دی 4000K با Ra70 را می‌توان در باین‌های 3D (1300-1400 لومن)، 3E (1400-1500 لومن)، 3F (1500-1600 لومن) و 3G (1600-1700 لومن) یافت. این باینینگ به طراحان اجازه می‌دهد تا قطعاتی با روشنایی یکنواخت برای کاربردهای روشنایی یکسان انتخاب کنند.

3.2 باینینگ ولتاژ مستقیم

برای کمک به طراحی مدار برای راه‌اندازی جریان یکنواخت، ال‌ای‌دی‌ها همچنین بر اساس ولتاژ مستقیم باین می‌شوند. باین‌ها عبارتند از: 6R (46-48 ولت)، 6S (48-50 ولت) و 6T (50-52 ولت). انتخاب ال‌ای‌دی‌ها از یک باین ولتاژ یکسان می‌تواند به اطمینان از توزیع جریان یکنواخت در پیکربندی‌های موازی کمک کند.

3.3 باینینگ رنگ‌سنجی

یکنواختی رنگ با استفاده از سیستم بیضی 5 مرحله‌ای مک‌آدام کنترل می‌شود، که ال‌ای‌دی‌ها با مختصات رنگ‌سنجی (x, y) بسیار مشابه را گروه‌بندی می‌کند. نقاط مرکزی و پارامترهای بیضی خاص برای هر CCT تعریف شده است (مثلاً 27 برای 2700K، 65 برای 6500K). این باینینگ دقیق، که با استانداردهایی مانند Energy Star برای 2600K-7000K همسو است، تضمین می‌کند که تغییر رنگ قابل مشاهده بین ال‌ای‌دی‌ها در یک نصب به حداقل برسد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین نمایش گرافیکی از عملکرد است. منحنی شار نوری نسبی در مقابل جریان مستقیم (شکل 5) نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با جریان افزایش می‌یابد، که معمولاً در جریان‌های بالاتر به دلیل افت بازده به صورت زیرخطی است. منحنی ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم (شکل 6) مشخصه IV دیود را به تصویر می‌کشد. منحنی شار نوری نسبی در مقابل دمای نقطه لحیم (شکل 7) و منحنی ولتاژ مستقیم در مقابل دمای نقطه لحیم (شکل 8) برای درک کاهش رتبه حرارتی حیاتی هستند؛ خروجی نور کاهش می‌یابد و ولتاژ مستقیم با افزایش دما کمی کاهش می‌یابد. تغییر مختصات CIE x, y با دما (شکل 9) نشان می‌دهد که رنگ درک شده چگونه ممکن است تغییر کند. در نهایت، منحنی حداکثر جریان مستقیم در مقابل دمای محیط (شکل 10) راهنمایی برای کاهش رتبه جریان راه‌اندازی در محیط‌های با دمای بالا به منظور جلوگیری از گرمای بیش از حد ارائه می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

بسته‌بندی ال‌ای‌دی دارای ابعاد 7.0 میلی‌متر طول و عرض، با ارتفاع تقریبی 2.8 میلی‌متر است. یک نقشه ابعادی دقیق نمای بالا، نمای جانبی و طرح پد لحیم را نشان می‌دهد. کاتد و آند به وضوح مشخص شده‌اند. الگوی پد لحیم توصیه‌شده برای اطمینان از اتصال مکانیکی و حرارتی قابل اعتماد به برد مدار چاپی (PCB) ارائه شده است. بسته‌بندی به گونه‌ای طراحی شده است که بر روی یک PCB با هسته فلزی (MCPCB) نصب شود تا بهترین عملکرد هیت‌سینک حاصل شود. تلرانس برای ابعاد نامشخص ±0.1 میلی‌متر است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

این قطعه برای لحیم‌کاری بی‌سرب رِفلو درجه‌بندی شده است. حداکثر دمای لحیم‌کاری 230 درجه سلسیوس یا 260 درجه سلسیوس برای مدت 10 ثانیه مشخص شده است. پیروی از پروفایل رِفلو توصیه‌شده برای جلوگیری از شوک حرارتی و آسیب به بسته‌بندی ال‌ای‌دی یا اتصال داخلی دی ضروری است. در حین جابجایی باید دقت لازم به عمل آید تا از تخلیه الکترواستاتیک (ESD) جلوگیری شود، زیرا این قطعه دارای درجه تحمل ESD برابر 1000 ولت (مدل بدن انسان) است. محدوده دمای نگهداری 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس است.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

سیستم شماره‌گذاری قطعه به تفصیل شرح داده شده و از فرمت زیر پیروی می‌کند: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. عناصر کلیدی شامل: X1 (کد نوع، '7C' برای 7070)، X2 (کد CCT، مثلاً '27' برای 2700K)، X3 (کد CRI، '7' برای Ra70، '8' برای Ra80، '9' برای Ra90)، X4 (تعداد چیپ‌های سری)، X5 (تعداد چیپ‌های موازی) و X6 (کد قطعه). این سیستم انعطاف‌پذیر امکان شناسایی دقیق ویژگی‌های الکتریکی و نوری ال‌ای‌دی را فراهم می‌کند.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 سناریوهای کاربردی معمول

به دلیل خروجی شار نوری بالا و توانایی مدیریت توان، این ال‌ای‌دی برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی بالا در یک منبع فشرده دارند ایده‌آل است. این شامل چراغ‌های توکار، روشنایی سقف‌های بلند، ماژول‌های روشنایی خیابانی و روشنایی نمای ساختمان می‌شود. زاویه دید گسترده آن (زاویه نیم‌شدت 120 درجه) آن را برای روشنایی محیطی که نیاز به پوشش روشنایی وسیع دارد مناسب می‌سازد.

8.2 ملاحظات طراحی

Thermal Management: The low thermal resistance (1.5°C/W) is only effective if the LED is properly heatsinked. Designers must use an appropriate MCPCB and possibly an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at or near the maximum current. Refer to Fig. 10 for current derating.
Electrical Drive: A constant current driver is mandatory for reliable operation. The high forward voltage (~49V) means drivers must be selected accordingly. For designs using multiple LEDs in series, the total voltage requirement can be significant.
Optical Design: Secondary optics (lenses, reflectors) may be required to achieve the desired beam pattern. The wide viewing angle is a starting point for optical system design.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با بسته‌بندی‌های کوچکتر مانند ال‌ای‌دی‌های 5050 یا 3030، فرمت 7070 خروجی نور کل و قابلیت اتلاف توان به مراتب بالاتری را در یک بسته واحد ارائه می‌دهد که طراحی نوری را ساده‌سازی کرده و تعداد قطعات را در برخی کاربردها کاهش می‌دهد. مقاومت حرارتی مشخص‌شده رقابتی است، که نشان‌دهنده یک بسته‌بندی طراحی‌شده برای کار با توان بالا بدون افزایش دمای بیش از حد است. باینینگ جامع برای شار نوری، ولتاژ و رنگ‌سنجی سطحی از یکنواختی را فراهم می‌کند که برای محصولات روشنایی حرفه‌ای ضروری است و آن را از قطعات با تلرانس‌های بازتر متمایز می‌سازد.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 180mA and 49V, the electrical power input is approximately 8.82 Watts (0.18A * 49V).
Q: How does light output change with temperature?
A: As shown in Fig. 7, relative luminous flux decreases as the solder point temperature increases. Proper heatsinking is critical to maintain output.
Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While 200mA is the absolute maximum rating, continuous operation at this current requires excellent thermal management to keep the junction temperature below 120°C. Derating per Fig. 10 is recommended for reliable long-term operation.
Q: What driver voltage do I need for 3 LEDs in series?
A: Assuming typical Vf of 49V per LED, the driver should provide at least 147V, plus some headroom for regulation.

11. موارد عملی طراحی و استفاده

Case 1: High-Bay Industrial Light: A fixture uses 4 of these LEDs on a single large MCPCB attached to an extruded aluminum heatsink. Driven at 150mA each by a constant current driver, they provide high-efficiency, high-CRI illumination for a warehouse. The tight chromaticity binning ensures uniform white light across the fixture.
Case 2: Modular Street Light: A street light module is constructed with 12 LEDs arranged in a circular pattern. Each LED is paired with a individual secondary optic to create a specific street-lighting distribution pattern (e.g., Type II or Type III). The high lumen output per LED reduces the number of components needed.

12. معرفی اصل عملکرد

این یک ال‌ای‌دی سفید تبدیل‌شده با فسفر است. هسته آن یک چیپ نیمه‌هادی (معمولاً مبتنی بر نیترید گالیم ایندیم) است که وقتی جریان الکتریکی از آن در جهت مستقیم عبور می‌کند نور آبی ساطع می‌کند. این نور آبی تا حدی توسط یک پوشش فسفر (معمولاً گارنت ایتریم آلومینیوم دوپ‌شده با سریم یا YAG) که بر روی یا اطراف چیپ رسوب داده شده است جذب می‌شود. فسفر این انرژی را به صورت طیف گسترده‌ای از نور زرد مجدداً ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل‌شده برای چشم انسان سفید به نظر می‌رسد. نسبت دقیق آبی به زرد و ترکیب خاص فسفر، CCT و CRI نور سفید ساطع‌شده را تعیین می‌کند.

13. روندهای فناوری

روند کلی در بسته‌بندی ال‌ای‌دی‌های پرتوان مانند فرمت 7070 به سمت بازده نوری (لومن بر وات) هرچه بالاتر، بهبود نمود رنگ در تمام CCTها و افزایش قابلیت اطمینان در دمای عملیاتی بالاتر است. همچنین تمرکزی بر بهبود توانایی بسته‌بندی برای تحمل چگالی جریان و چگالی شار نوری بالاتر وجود دارد. علاوه بر این، استانداردسازی ابعاد و رابط‌های الکتریکی همچنان طراحی را برای تولیدکنندگان روشنایی ساده‌تر می‌کند. حرکت به سمت باینینگ دقیق‌تر و یکنواخت‌تر، همانطور که در این دیتاشیت مشاهده می‌شود، یک روند کلیدی است که راه‌حل‌های روشنایی با کیفیت بالا و یکنواخت را ممکن می‌سازد.