دیتاشیت قطعه LED - بازنگری 6 فاز چرخه عمر - تاریخ انتشار 2015-12-11 - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند فنی، مشخصات جامع و اطلاعات مدیریت چرخه عمر را برای یک قطعه دیود نورافشان (LED) ارائه می‌دهد. تمرکز اصلی این دیتاشیت، تعیین وضعیت رسمی بازنگری و پارامترهای انتشار برای مستندات محصول است. مزیت اصلی این رویکرد استاندارد، اطمینان از یکنواختی، قابلیت ردیابی و وضوح در ارتباطات فنی در طول عمر محصول می‌باشد. مخاطبان هدف آن مهندسان، متخصصان خرید، پرسنل تضمین کیفیت و مدیران مستندسازی هستند که در طراحی، تامین و ساخت مجموعه‌های الکترونیکی با استفاده از این قطعه دخیل هستند.

2. چرخه عمر و مدیریت بازنگری

محتوای PDF ارائه شده، منحصراً وضعیت رسمی چرخه عمر و کنترل بازنگری دیتاشیت قطعه را با جزئیات شرح می‌دهد. این جنبه‌ای حیاتی از مدیریت قطعات است که اطمینان می‌دهد تمام ذینفعان به نسخه صحیح و فعلی مشخصات فنی مراجعه می‌کنند.

2.1 تعریف فاز چرخه عمر

«««فاز چرخه عمر»»»به صراحت به عنوان«««بازنگری»»»بیان شده است. این نشان می‌دهد که سند در وضعیت پیش‌نویس اولیه یا نمونه اولیه نیست، بلکه نمایانگر نسخه‌ای رسمی‌شده و متعاقباً به‌روزرسانی شده از مشخصات است. فاز «بازنگری» دلالت بر این دارد که تغییراتی نسبت به انتشار قبلی اعمال شده و این سند جایگزین آن شده است.2.2 شماره بازنگری

«««شماره بازنگری»»»

به صورت«««6»»»مشخص شده است. این یک شناسه ترتیبی است که با هر تغییر رسمی در سند افزایش می‌یابد. بازنگری 6 نشان می‌دهد که این، ششمین نسخه رسمی منتشرشده از این دیتاشیت است. ردیابی شماره‌های بازنگری برای کنترل نسخه و شناسایی اینکه یک دسته خاص از قطعات یا یک طراحی بر اساس کدام مجموعه از مشخصات بوده، ضروری است.62.3 اطلاعات انتشار و اعتبار

سند شامل فراداده‌های زمانی کلیدی است که اعتبار و انتشار آن را تنظیم می‌کند.

تاریخ انتشار:

• سند به طور رسمی در تاریخ«««2015-12-11 ساعت 17:23:28.0»»»منتشر شده است. این مهر زمانی، یک نقطه مرجع دقیق برای زمانی که این بازنگری فعال شد، فراهم می‌کند.دوره انقضا:
• این فیلد به عنوان«««برای همیشه»»»علامت‌گذاری شده است. این نشان می‌دهد که این بازنگری از دیتاشیت، تاریخ انقضا یا پایان عمر از پیش تعریف‌شده‌ای برای اعتبار خود به عنوان یک سند مرجع ندارد. تا زمانی که یک بازنگری بعدی (مثلاً بازنگری 7) به طور رسمی برای جایگزینی آن منتشر شود، به عنوان مشخصه فعال باقی خواهد ماند.3. پارامترها و مشخصات فنی

در حالی که قطعه PDF ارائه شده بر روی فراداده سند متمرکز است، یک دیتاشیت کامل LED حاوی پارامترهای فنی گسترده‌ای خواهد بود. بخش‌های زیر مشخصات معمولی را که بر اساس استانداردهای صنعت با چنین قطعه‌ای مرتبط است، با جزئیات شرح می‌دهند. مهندسان برای مقادیر مطلق باید به دیتاشیت کامل و رسمی مراجعه کنند.

3.1 ویژگی‌های نورسنجی و رنگ

این پارامترها، خروجی نور و رنگ LED را تعریف می‌کنند.

شار نوری:

• مقدار کل نور مرئی ساطع شده توسط LED، بر حسب لومن (lm) اندازه‌گیری می‌شود. این مقدار اغلب با مقادیر حداقل، معمولی و حداکثر در یک جریان تست مشخص ارائه می‌شود.طول موج غالب / دمای رنگ مرتبط (CCT):
• برای LEDهای رنگی، طول موج غالب (بر حسب نانومتر) رنگ درک شده را تعریف می‌کند (مثلاً 620 نانومتر برای قرمز). برای LEDهای سفید، CCT (بر حسب کلوین، K) تعیین می‌کند که نور گرم (مثلاً 2700K)، خنثی (مثلاً 4000K) یا سرد (مثلاً 6500K) به نظر برسد.شاخص نمود رنگ (CRI):
• برای LEDهای سفید، CRI (Ra) نشان می‌دهد که منبع نور تا چه حد دقیق رنگ‌های واقعی اشیا را در مقایسه با یک نور مرجع طبیعی آشکار می‌کند. مقادیر بالاتر (نزدیک به 100) برای کاربردهای حساس به رنگ بهتر هستند.زاویه دید:
• دامنه زاویه‌ای که در آن شدت نور حداقل نصف حداکثر شدت است، بر حسب درجه (°) اندازه‌گیری می‌شود. زوایای رایج 120° یا 140° هستند.3.2 پارامترهای الکتریکی

این پارامترها، شرایط کار الکتریکی LED را تعریف می‌کنند.

ولتاژ مستقیم (Vf):

• افت ولتاژ در دو سر LED هنگامی که در یک جریان مستقیم مشخص (If) کار می‌کند. این مقدار معمولاً به صورت یک بازه (مثلاً 2.8V تا 3.4V) در یک جریان تست مانند 20mA، 60mA یا 150mA، بسته به رتبه توان LED ارائه می‌شود._Fجریان مستقیم (If):جریان DC پیوسته توصیه شده برای کارکرد عادی. تجاوز از حداکثر جریان مستقیم مجاز می‌تواند به شدت عمر مفید را کاهش دهد یا باعث خرابی فوری شود._Fولتاژ معکوس (Vr):
• حداکثر ولتاژی که می‌توان در جهت معکوس در دو سر LED اعمال کرد بدون اینکه باعث آسیب شود. این مقدار معمولاً کم است (مثلاً 5V)._F3.3 ویژگی‌های حرارتیعملکرد و طول عمر LED به شدت به دما حساس است.
• دمای اتصال (Tj):_Rدما در خود تراشه نیمه‌هادی. حداکثر Tj مجاز (مثلاً 125°C) یک حد بحرانی است.مقاومت حرارتی (Rth):

معمولاً به صورت اتصال به محیط (RthJA) بر حسب °C/W بیان می‌شود. این کمیت میزان اثربخشی انتقال حرارت از تراشه LED را کمّی می‌کند. مقدار پایین‌تر نشان‌دهنده عملکرد حرارتی بهتر است که برای حفظ خروجی نور و طول عمر حیاتی است.

4. سیستم دسته‌بندی و مرتب‌سازی

• به دلیل تغییرات تولید، LEDها بر اساس عملکرد دسته‌بندی می‌شوند._Jدسته‌بندی طول موج / CCT:LEDها در محدوده‌های تنگ طول موج یا CCT (مثلاً 2700K-2750K، 2750K-2800K) گروه‌بندی می‌شوند تا یکنواختی رنگ در یک کاربرد تضمین شود._Jدسته‌بندی شار نوری:
• LEDها بر اساس خروجی نور اندازه‌گیری شده در یک شرایط تست استاندارد مرتب می‌شوند تا روشنایی یکنواخت تضمین شود._{دسته‌بندی ولتاژ مستقیم:}مرتب‌سازی بر اساس محدوده Vf به طراحی مدارهای درایور کارآمد کمک می‌کند، به ویژه هنگام اتصال چندین LED به صورت سری.5. تحلیل منحنی‌های عملکرد_{داده‌های گرافیکی برای درک رفتار قطعه تحت شرایط مختلف ضروری است.}منحنی I-V (جریان-ولتاژ):

رابطه بین جریان مستقیم و ولتاژ مستقیم را نشان می‌دهد. این رابطه غیرخطی و مشخصه یک دیود است.

ویژگی‌های دمایی:

• نمودارها معمولاً نشان می‌دهند که شار نوری و ولتاژ مستقیم چگونه به عنوان تابعی از دمای اتصال تغییر می‌کنند. شار نوری عموماً با افزایش دما کاهش می‌یابد.توزیع طیفی توان (SPD):
• نموداری که شدت نسبی نور ساطع شده در هر طول موج را رسم می‌کند. برای LEDهای سفید، این نمودار قله پمپ آبی و انتشار گسترده‌تر فسفر را نشان می‌دهد.6. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی
• مشخصات فیزیکی برای طراحی و مونتاژ PCB حیاتی هستند.ابعاد بسته‌بندی:_Fنقشه مکانیکی دقیق با تمام ابعاد بحرانی (طول، عرض، ارتفاع) و تلرانس‌ها.

طرح پد (Footprint):

طرح الگوی زمین PCB توصیه شده برای LEDهای نصب سطحی (SMD)، شامل اندازه پد، فاصله و توصیه‌های ماسک لحیم.

• شناسایی قطبیت:علامت‌گذاری واضح روی بسته LED (مثلاً یک شکاف، یک نقطه یا یک گوشه بریده) برای شناسایی ترمینال کاتد (-).
• 7. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژمدیریت صحیح، قابلیت اطمینان را تضمین می‌کند.
• پروفیل لحیم‌کاری ریفلو:پروفیل زمان-دمای توصیه شده برای لحیم‌کاری بدون سرب (مثلاً SnAgCu)، شامل پیش‌گرم، خیساندن، دمای اوج ریفلو (معمولاً از 260°C تجاوز نمی‌کند) و نرخ‌های خنک‌سازی.

ملاحظات مدیریت:

دستورالعمل‌های مربوط به حساسیت ESD (تخلیه الکترواستاتیک)، سطح حساسیت رطوبت (MSL) و اجتناب از تنش مکانیکی روی لنز.

• شرایط نگهداری:محدوده‌های دمایی و رطوبتی توصیه شده برای نگهداری قطعات قبل از استفاده، که اغلب با رتبه MSL مرتبط است.
• 8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارشاطلاعات برای لجستیک و تدارکات.
• مشخصات بسته‌بندی:ابعاد نوار و قرقره (برای قطعات SMD)، تعداد در هر قرقره یا مشخصات سینی را شرح می‌دهد.

اطلاعات برچسب‌گذاری:

داده‌های کدگذاری شده روی برچسب‌های بسته‌بندی را توضیح می‌دهد که معمولاً شامل شماره قطعه، تعداد، کد تاریخ و شماره دسته است.

• سیستم شماره‌گذاری قطعه:ساختار شماره قطعه را رمزگشایی می‌کند و نشان می‌دهد که کدهای مختلف چگونه با دسته‌های خاص (طول موج، شار، ولتاژ)، گزینه‌های بسته‌بندی یا سایر واریانت‌ها مطابقت دارند.
• 9. نکات کاربردی و ملاحظات طراحیراهنمایی برای پیاده‌سازی موثر قطعه.
• مدارهای کاربردی معمول:مثال‌های شماتیک نشان‌دهنده LED که توسط یک منبع جریان ثابت یا با یک مقاومت محدودکننده جریان ساده راه‌اندازی می‌شود، شامل قطعات حفاظتی لازم.

مدیریت حرارتی:

توصیه طراحی بحرانی در مورد فراهم کردن مسیر حرارتی کافی (از طریق مساحت مسی PCB، وایاهای حرارتی یا هیت‌سینک‌ها) برای نگه داشتن دمای اتصال در محدوده ایمن.

• ملاحظات نوری:نکاتی در مورد اپتیک ثانویه (لنزها، پخش‌کننده‌ها) و تاثیر جریان درایو بر تغییر رنگ و حفظ لومن در بلندمدت.
• 10. مقایسه و تمایز فنیاگرچه همیشه در یک دیتاشیت واحد وجود ندارد، مهندسان اغلب قطعات را مقایسه می‌کنند. مزایای بالقوه می‌تواند شامل بازده نوری بالاتر (لومن بر وات)، یکنواختی رنگ بهتر، مقاومت حرارتی کمتر یا طراحی بسته‌بندی مستحکم‌تر در مقایسه با نسل‌های قبلی یا قطعات رقبا باشد.
• 11. پرسش‌های متداول (FAQ)پاسخ به سوالات رایج بر اساس پارامترهای فنی.

س: آیا می‌توانم این LED را با یک منبع ولتاژ راه‌اندازی کنم؟

پ: خیر. LEDها باید توسط یک منبع جریان کنترل شده (یا یک منبع ولتاژ با یک مقاومت سری محدودکننده جریان) راه‌اندازی شوند تا از فرار حرارتی جلوگیری شود و خروجی نور پایدار تضمین گردد.

• س: چرا شار نوری در کاربرد من به نظر کمتر از مقدار دیتاشیت است؟پ: مقادیر دیتاشیت تحت شرایط خاص و ایده‌آل اندازه‌گیری می‌شوند (مثلاً در دمای کیس 25°C). در کاربردهای واقعی، دمای اتصال بالاتر، جریان‌های درایو متفاوت یا تلفات نوری می‌توانند خروجی درک شده را کاهش دهند.
• س: چگونه دوره انقضای «برای همیشه» را تفسیر کنم؟پ: به این معنی است که این بازنگری خاص از سند، به طور نامحدود به عنوان مشخصه مرجع معتبر در نظر گرفته شده است، تا زمانی که به طور رسمی توسط یک بازنگری جدید جایگزین شود. این به طول عمر تولید محصول اشاره ندارد.
• 12. مثال‌های کاربردی عملیبر اساس مشخصات معمول LED، در اینجا کاربردهای بالقوه آورده شده است:

روشنایی عمومی:

ادغام در لامپ‌های LED، چراغ‌های توکار یا پنل‌های نوری، جایی که پارامترهایی مانند CCT، CRI و خروجی لومن برای فضای مورد نظر و بهره‌وری انرژی حیاتی هستند.

نور پس‌زمینه:

استفاده در نمایشگرهای LCD برای تلویزیون‌ها، مانیتورها یا تابلوها، جایی که یکنواختی رنگ و روشنایی در یک آرایه از اهمیت بالایی برخوردار است.

• روشنایی خودرو:کاربرد در نورپردازی محیط داخلی، نشانگرهای داشبورد یا چراغ‌های سیگنال خارجی، که نیازمند قابلیت اطمینان در محدوده دمایی وسیع و مختصات رنگ خاص است.
• نشانگرهای صنعتی:استفاده در پنل‌های کنترل یا ماشین‌آلات، جایی که طول عمر طولانی و وضوح دید تحت شرایط مختلف نور محیطی کلیدی است.
• 13. معرفی اصل عملکردیک LED یک دیود پیوند p-n نیمه‌هادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه پیوند تزریق می‌شوند. هنگامی که این حامل‌های بار بازترکیب می‌شوند، انرژی به شکل فوتون (نور) آزاد می‌شود. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط گاف انرژی ماده نیمه‌هادی مورد استفاده تعیین می‌شود (مثلاً InGaN برای آبی/سبز، AlInGaP برای قرمز/کهربایی). LEDهای سفید معمولاً با پوشش دادن یک تراشه LED آبی با فسفر زرد ایجاد می‌شوند؛ ترکیب نور آبی و زرد نور سفید را تولید می‌کند.

14. روندهای فناوری

صنعت LED با چندین روند واضح و عینی همچنان در حال تکامل است:

• افزایش بازده نوری:توسعه مستمر با هدف تولید لومن بیشتر در هر وات الکتریکی، بهبود بهره‌وری انرژی برای کاربردهای روشنایی.
• بهبود کیفیت رنگ:پیشرفت‌ها در فناوری فسفر و طراحی‌های چند تراشه‌ای منجر به LEDهای سفید با مقادیر CRI بالاتر و ویژگی‌های طیفی دلپذیرتر می‌شود.
• کوچک‌سازی:توسعه LEDهای بسته‌بندی در مقیاس تراشه (CSP) کوچک‌تر اما قدرتمند برای کاربردهای با محدودیت فضا مانند فلش دستگاه‌های همراه یا نمایشگرهای فوق نازک.
• روشنایی هوشمند و متصل:ادغام الکترونیک کنترل و پروتکل‌های ارتباطی (مانند DALI یا Zhaga) مستقیماً با ماژول‌های LED برای فعال‌سازی سیستم‌های روشنایی هوشمند.

طیف‌های تخصصی:

رشد LEDهای طراحی شده برای کاربردهای غیرروشنایی خاص، مانند نورپردازی باغبانی (بهینه‌شده برای رشد گیاه) یا نورپردازی انسان‌محور (قابل تنظیم برای تقلید از چرخه‌های نور طبیعی روز).

. Technology Trends

The LED industry continues to evolve with several clear, objective trends:

• Increased Efficacy:Ongoing development aims to produce more lumens per electrical watt, improving energy efficiency for lighting applications.
• Improved Color Quality:Advancements in phosphor technology and multi-chip designs are leading to white LEDs with higher CRI values and more pleasing spectral characteristics.
• Miniaturization:Development of smaller, yet powerful, chip-scale package (CSP) LEDs for space-constrained applications like mobile device flash or ultra-thin displays.
• Smart and Connected Lighting:Integration of control electronics and communication protocols (like DALI or Zhaga) directly with LED modules to enable intelligent lighting systems.
• Specialized Spectra:Growth of LEDs engineered for specific non-lighting applications, such as horticultural lighting (optimized for plant growth) or human-centric lighting (tunable to mimic natural daylight cycles).