دیتاشیت LED سفید 7070 - ابعاد 7.0x7.0x2.8 میلی‌متر - ولتاژ 49 ولت - توان 7.8 وات - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند، مشخصات فنی جامعی را برای یک LED سفید پرتوان در قالب پکیج 7070 ارائه می‌دهد. این قطعه برای کاربردهای روشنایی پرچالش که نیازمند خروجی نوری بالا و عملکرد حرارتی قوی هستند، طراحی شده است. طراحی پکیج تقویت‌شده حرارتی آن امکان اتلاف حرارت کارآمد را فراهم می‌کند، که از کارکرد با جریان بالا پشتیبانی کرده و به قابلیت اطمینان بلندمدت کمک می‌کند.

این LED یک قطعه با دید از بالا است که زاویه دید گسترده‌ای ارائه می‌دهد و برای کاربردهایی که نیاز به توزیع نور وسیع دارند مناسب است. با فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب سازگار بوده و برای انطباق با مقررات زیست‌محیطی مرتبط طراحی شده است.

2. ویژگی‌های کلیدی و کاربردها

2.1 ویژگی‌های اصلی

• انتشار نور سفید با دید از بالا.
• طراحی پکیج تقویت‌شده حرارتی برای مدیریت بهتر گرما.
• خروجی شار نوری بالا.
• قابلیت جریان بالا (تا 150 میلی‌آمپر پیوسته).
• اندازه پکیج فشرده (7.0 میلی‌متر × 7.0 میلی‌متر).
• زاویه دید گسترده (معمولاً 120 درجه).
• مناسب برای کاربرد لحیم‌کاری ریفلو بدون سرب.
• مطابق با RoHS.

2.2 کاربردهای هدف

• روشنایی معماری و تزئینی.
• راه‌حل‌های روشنایی جایگزین (جایگزین منابع نور سنتی).
• مقاصد روشنایی عمومی.
• نور پس‌زمینه تابلوهای علائم داخلی و خارجی.

3. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

3.1 ویژگی‌های الکترواپتیکی

تمام اندازه‌گیری‌ها در دمای پیوند (Tj) 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم (IF) 100 میلی‌آمپر مشخص شده‌اند. این قطعه در چندین دمای رنگ مرتبط (CCT) موجود است: 2700K، 3000K، 4000K، 5000K، 5700K و 6500K. تمامی انواع حداقل شاخص نمود رنگ (Ra) 80 را ارائه می‌دهند. شار نوری معمول بسته به CCT از 590 لومن تا 650 لومن متغیر است، با حداقل خروجی تضمین‌شده برای هر باین. تلرانس اندازه‌گیری برای شار نوری ±7% و برای Ra ±2% اعمال می‌شود.

3.2 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد همیشه باید در این مرزها حفظ شود.

• جریان مستقیم (IF):150 میلی‌آمپر (پیوسته).
• جریان مستقیم پالسی (IFP):225 میلی‌آمپر (عرض پالس ≤100 میکروثانیه، چرخه وظیفه ≤1/10).
• اتلاف توان (PD):7800 میلی‌وات.
• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت.
• دمای عملیاتی (Topr):40- درجه سلسیوس تا 105+ درجه سلسیوس.
• دمای نگهداری (Tstg):40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس.
• دمای پیوند (Tj):120 درجه سلسیوس (حداکثر).
• دمای لحیم‌کاری (Tsld):پروفیل ریفلو با اوج 230 درجه سلسیوس یا 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه.

تجاوز از این پارامترها ممکن است ویژگی‌های LED را تغییر دهد و توصیه نمی‌شود. باید دقت شود که اتلاف توان از حداکثر مقدار مجاز مطلق تجاوز نکند.

3.3 ویژگی‌های الکتریکی/اپتیکی در دمای پیوند Tj=25°C

• ولتاژ مستقیم (VF):46 ولت (حداقل)، 49 ولت (معمول)، 52 ولت (حداکثر) در IF=100mA. تلرانس ±3% است.
• جریان معکوس (IR):حداکثر 10 میکروآمپر در VR=5V.
• زاویه دید (2θ1/2):معمولاً 120 درجه، که به عنوان زاویه خارج از محوری تعریف می‌شود که در آن شدت نور نصف شدت اوج است.
• مقاومت حرارتی (Rth j-sp):معمولاً 3 درجه سلسیوس بر وات از پیوند LED تا نقطه لحیم روی MCPCB، اندازه‌گیری شده با اعمال توان الکتریکی در IF=100mA.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD):مقاومت در برابر حداقل 1000 ولت (مدل بدن انسان).

4. توضیح سیستم باینینگ

محصول به باین‌هایی طبقه‌بندی می‌شود تا ثبات در پارامترهای کلیدی برای طراحی روشنایی تضمین شود.

4.1 باینینگ شار نوری

در IF=100mA و Tj=25°C، LEDها بر اساس رتبه‌های شار نوری (مانند GL، GM، GN، GP) دسته‌بندی می‌شوند که محدوده حداقل و حداکثر شار برای هر CCT تعریف شده است. به عنوان مثال، یک LED با دمای رنگ 4000K در باین GM دارای شار نوری بین 550 تا 600 لومن است.

4.2 باینینگ ولتاژ مستقیم

LEDها همچنین بر اساس ولتاژ مستقیم در IF=100mA و Tj=25°C باین‌بندی می‌شوند. کدها شامل 6R (46-48V)، 6S (48-50V) و 6T (50-52V) هستند، با تلرانس اندازه‌گیری ±3%.

4.3 باینینگ رنگ‌سنجی

مختصات رنگ درون یک بیضی 5-گام مک‌آدام در نمودار رنگ‌سنجی CIE کنترل می‌شود. دیتاشیت مختصات مرکزی (در Tj=25°C و 85°C) و پارامترهای بیضی (a، b، Φ) را برای هر کد CCT (مانند 27R5 برای 2700K) ارائه می‌دهد. این باینینگ دقیق، که با استانداردهایی مانند Energy Star برای 2600K-7000K همسو است، تضمین می‌کند که تغییر رنگ قابل مشاهده بین LEDها حداقل باشد. تلرانس برای اندازه‌گیری مختصات رنگ‌سنجی ±0.005 است.

5. تحلیل منحنی‌های عملکرد

5.1 توزیع طیفی

نمودار طیف رنگ ارائه شده (در Tj=25°C) شدت نسبی در برابر طول موج را برای LED سفید نشان می‌دهد. این منحنی مشخصه یک LED سفید تبدیل‌شده با فسفر است که دارای یک قله آبی از تراشه LED اولیه و یک باند انتشار زرد/قرمز گسترده‌تر از فسفر است. شکل دقیق آن، دمای رنگ مرتبط (CCT) و شاخص نمود رنگ (CRI) نور را تعیین می‌کند.

5.2 توزیع زاویه دید

نمودار قطبی الگوی تابش فضایی را نشان می‌دهد. توزیع گسترده و معمولاً شبیه لامبرت (زاویه دید 120 درجه)، خروجی نور یکنواخت در یک ناحیه وسیع را تأیید می‌کند که برای روشنایی عمومی و نور پس‌زمینه که نیاز به پوشش یکنواخت دارند ایده‌آل است.

6. اطلاعات مکانیکی و پکیج

6.1 ابعاد پکیج

این LED دارای یک ردپای مربعی به ابعاد 7.00 میلی‌متر × 7.00 میلی‌متر است. ارتفاع کلی پکیج 2.80 میلی‌متر است. ویژگی‌های داخلی کلیدی شامل مکان پدهای آند و کاتد می‌شود. نقشه ابعادی تمام طول‌های حیاتی از جمله اندازه پدها (2.73mm x 2.73mm) و فاصله (6.10mm بین مراکز پدها) را مشخص می‌کند. مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، تلرانس ابعادی ±0.1mm است.

6.2 شناسایی قطبیت و طراحی پد

پکیج دارای دو پد الکتریکی است. قطبیت به وضوح در نمودار مشخص شده است: یک پد آند و دیگری کاتد است. قطبیت صحیح باید در طول مونتاژ برد مدار رعایت شود. طراحی پد برای فرآیندهای استاندارد فناوری نصب سطحی (SMT) مناسب است.

7. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

7.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

یک پروفیل ریفلو دقیق برای لحیم‌کاری بدون سرب ارائه شده است:

• پیش‌گرم:شیب از 150 درجه سلسیوس تا 200 درجه سلسیوس در طول 60-120 ثانیه.
• نرخ افزایش دما:حداکثر 3 درجه سلسیوس بر ثانیه از دمای مایع تا دمای اوج.
• دمای مایع (TL):217 درجه سلسیوس. زمان بالای TL (tL) باید 60-150 ثانیه باشد.
• دمای اوج (Tp):حداکثر 260 درجه سلسیوس در بدنه پکیج.
• زمان در اوج (tp):حداکثر 30 ثانیه در محدوده 5 درجه سلسیوس از Tp.
• نرخ کاهش دما:حداکثر 6 درجه سلسیوس بر ثانیه از Tp تا TL.
• زمان کل چرخه:حداکثر 8 دقیقه از 25 درجه سلسیوس تا دمای اوج.

پایبندی به این پروفیل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به پکیج LED و مواد اتصال داخلی تراشه حیاتی است.

7.2 نکات نگهداری و جابجایی

اگرچه در متن ارائه شده به صراحت جزئیات داده نشده است، اما بر اساس روش استاندارد برای قطعات حساس به رطوبت، توصیه می‌شود LEDها در محیط خشک (معمولاً با رطوبت نسبی 10%) نگهداری شوند و در طول عمر مفید مشخص شده پس از باز کردن کیسه مهر و موم شده استفاده شوند تا از اثر پاپ‌کورن در طول ریفلو جلوگیری شود. همیشه با رعایت احتیاط‌های ESD جابجا کنید.<8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

8.1 بسته‌بندی نوار و قرقره

LEDها روی نوار حامل برجسته برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند. حداکثر تعداد در هر قرقره 1000 عدد است. تلرانس تجمعی در طول 10 پیتچ نوار ±0.2mm است. بسته‌بندی بیرونی باید ضد رطوبت باشد و با شماره قطعه، کد تاریخ تولید و مقدار برچسب‌گذاری شده باشد.

8.2 سیستم شماره قطعه

شماره قطعه از یک فرمت ساختاریافته پیروی می‌کند: T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. عناصر کلیدی شامل موارد زیر است:

کد نوع:

• اندازه پکیج را نشان می‌دهد (مثلاً '7C' برای 7070).کد CCT:
• دو رقم برای دمای رنگ (مثلاً '40' برای 4000K).نمود رنگ (Ra):
• یک رقم (مثلاً '8' برای Ra80).تعداد تراشه سری/موازی:
• کدهایی از 1 تا Z.کد قطعه و کد رنگ:
• تغییرات داخلی قطعات و باین‌های خاص کاربرد را تعریف می‌کنند (مانند استاندارد ANSI، باین‌های دمای بالا 85°C/105°C، نور پس‌زمینه).9. پیشنهادات کاربردی

9.1 ملاحظات طراحی

مدیریت حرارتی:

• اتلاف توان بالا (تا 7.8 وات) مستلزم یک سیستم مدیریت حرارتی مؤثر است. از یک برد مدار با هسته فلزی (MCPCB) یا سایر روش‌های خنک‌کنندگی استفاده کنید تا دمای پیوند به خوبی زیر حداکثر مقدار مجاز 120 درجه سلسیوس نگه داشته شود تا طول عمر تضمین شده و خروجی نور حفظ شود.درایو جریان:
• از یک درایو جریان ثابت مناسب برای ولتاژ مستقیم بالا (~49V) و جریان (تا 150mA) استفاده کنید. از حداکثر مقادیر مجاز مطلق تجاوز نکنید.طراحی اپتیکی:
• زاویه دید گسترده 120 درجه ممکن است در صورت نیاز به پرتو متمرکزتر، نیاز به اپتیک ثانویه (عدسی‌ها، بازتابنده‌ها) داشته باشد.انتخاب باینینگ:
• برای کاربردهایی که نیاز به ثبات رنگ دارند (مانند روشنایی معماری)، باین‌های دقیق رنگ‌سنجی و شار را مشخص کنید.9.2 پیاده‌سازی مدار معمول

چندین LED را می‌توان به صورت سری به هم وصل کرد تا با ولتاژ خروجی یک درایو جریان ثابت مطابقت داشته باشد. تعداد در سری توسط حداکثر ولتاژ خروجی درایو محدود می‌شود. اتصالات موازی عموماً بدون بالانس دقیق برای جلوگیری از جریان‌کشی نامتعادل توصیه نمی‌شود.

10. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با پکیج‌های کوچکتر (مانند 2835، 3030)، این LED 7070 شار نوری به مراتب بیشتری در هر پکیج ارائه می‌دهد که تعداد قطعات مورد نیاز برای یک خروجی نور معین را کاهش می‌دهد. طراحی تقویت‌شده حرارتی آن از جریان‌های درایو بالاتر و اتلاف توان بیشتر پشتیبانی می‌کند. ولتاژ مستقیم بالا (~49V) برای یک LED تک تراشه غیرمعمول است و نشان‌دهنده پیکربندی چند تراشه سری در داخل پکیج است که می‌تواند مزایایی در کارایی تنظیم جریان هنگام استفاده با برخی درایورها ارائه دهد. زاویه دید گسترده 120 درجه در مقایسه با LEDهای با زاویه دید باریک‌تر، نور پخش‌شده بیشتری فراهم می‌کند.

11. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

11.1 مصرف توان واقعی چقدر است؟

در نقطه کار معمول 100mA و 49V، توان الکتریکی ورودی 4.9W است (0.1A * 49V). حداکثر مقدار مجاز مطلق اتلاف توان 7.8W فضای اضافی برای کار در جریان‌ها یا ولتاژهای بالاتر را فراهم می‌کند.

11.2 دما چگونه بر عملکرد تأثیر می‌گذارد؟

با افزایش دمای پیوند، خروجی نوری معمولاً کاهش می‌یابد و ولتاژ مستقیم ممکن است کمی افت کند. مختصات رنگ‌سنجی نیز جابجا می‌شوند، همانطور که توسط مختصات مرکزی جداگانه ارائه شده برای Tj=85°C نشان داده شده است. خنک‌کنندگی مؤثر برای حفظ عملکرد مشخص‌شده ضروری است.

11.3 آیا می‌توانم آن را با منبع ولتاژ ثابت راه‌اندازی کنم؟

به شدت توصیه نمی‌شود. LEDها قطعات جریان‌محور هستند. یک منبع ولتاژ ثابت می‌تواند به دلیل ضریب دمای منفی ولتاژ مستقیم، منجر به فرار حرارتی و تخریب LED شود. همیشه از یک درایو جریان ثابت استفاده کنید.

11.4 مقدار "مقاومت حرارتی" به چه معناست؟

مقاومت حرارتی (Rth j-sp) برابر با 3 درجه سلسیوس بر وات به این معنی است که به ازای هر وات توان تلف شده در پیوند LED، اختلاف دما بین پیوند و نقطه لحیم تقریباً 3 درجه سلسیوس افزایش می‌یابد. مقادیر کمتر نشان‌دهنده مسیرهای حرارتی بهتر است.

12. مورد عملی طراحی و استفاده

سناریو: طراحی یک چراغ صنعتی سقف بلند.

یک طراح به خروجی نور 10000 لومن با دمای رنگ 4000K و نمود رنگ خوب (Ra80) نیاز دارد. با استفاده از این LED 7070 در باین شار GP (معمولاً 650-700 لومن)، تقریباً به 15-16 LED نیاز خواهد بود. آن‌ها به صورت یک رشته سری روی یک MCPCB بزرگ چیده می‌شوند. یک درایو جریان ثابت با محدوده ولتاژ خروجی قادر به راه‌اندازی 16 LED به صورت سری (16 * ~49V = ~784V) و جریان خروجی 100mA انتخاب می‌شود. MCPCB به یک هیت‌سینک آلومینیومی قابل توجه متصل می‌شود تا دمای پیوند پایین حفظ شود و طول عمر طولانی و خروجی نور پایدار تضمین شود. زاویه دید گسترده به ارائه روشنایی یکنواخت در سراسر کف کارخانه کمک می‌کند.

13. معرفی اصول عملکرد

این یک LED سفید تبدیل‌شده با فسفر است. اساساً از یک تراشه نیمه‌هادی منتشرکننده نور آبی (معمولاً مبتنی بر InGaN) تشکیل شده است. این نور آبی به طور جزئی توسط یک لایه از ماده فسفر (مانند YAG:Ce) که روی یا اطراف تراشه پوشش داده شده است، جذب می‌شود. فسفر نور را در یک طیف گسترده در نواحی زرد و قرمز مجدداً منتشر می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد/قرمز تبدیل‌شده توسط فسفر منجر به درک نور سفید می‌شود. نسبت دقیق نور آبی به زرد، که توسط ترکیب و ضخامت فسفر تعیین می‌شود، دمای رنگ مرتبط (CCT) را تعریف می‌کند. شاخص نمود رنگ (Ra) معیاری است از اینکه طیف LED چقدر دقیق رنگ‌های اجسام را در مقایسه با یک منبع نور مرجع طبیعی با همان CCT آشکار می‌کند.

14. روندهای توسعه

صنعت روشنایی حالت جامد با چندین روند واضح به تکامل خود ادامه می‌دهد. همواره تلاش برای کارایی نوری بالاتر (لومن بیشتر در هر وات) وجود دارد که مصرف انرژی را برای همان خروجی نور کاهش می‌دهد. پیشرفت‌ها در فناوری فسفر و طراحی تراشه به این امر کمک می‌کنند. روند دیگر، تلاش برای مقادیر شاخص نمود رنگ (CRI) بالاتر، به ویژه R9 (قرمز اشباع)، برای کاربردهایی است که کیفیت رنگ حیاتی است، مانند روشنایی خرده‌فروشی و موزه. قابلیت اطمینان بهبودیافته و عمر طولانی‌تر تحت دمای عملیاتی و جریان درایو بالاتر نیز از حوزه‌های کلیدی توسعه هستند. علاوه بر این، کوچک‌سازی و ادغام مداوم در حال انجام است، به طوری که پکیج‌ها در استخراج نور و مدیریت حرارتی کارآمدتر می‌شوند و امکان چگالی توان بالاتر در قالب‌های کوچک‌تر را فراهم می‌کنند. استانداردسازی باینینگ رنگ و شار همچنان در حال بهبود است و طراحی‌های روشنایی یکنواخت را تسهیل می‌کند.

The solid-state lighting industry continues to evolve with several clear trends. There is a constant drive for higher luminous efficacy (more lumens per watt), reducing energy consumption for the same light output. Improvements in phosphor technology and chip design contribute to this. Another trend is the pursuit of higher Color Rendering Index (CRI) values, especially R9 (saturated red), for applications where color quality is critical, such as retail and museum lighting. Enhanced reliability and longer lifetimes under higher operating temperatures and drive currents are also key development areas. Furthermore, there is ongoing miniaturization and integration, with packages becoming more efficient at light extraction and thermal management, allowing for higher power densities in smaller form factors. The standardization of color and flux binning continues to improve, facilitating consistent lighting designs.