فهرست مطالب
- 1. مرور کلی سند
- 2. پارامترهای اصلی چرخه عمر
- 2.1 فاز چرخه عمر
- 2.2 شماره بازنگری
- 2.3 دوره انقضا
- 2.4 تاریخ انتشار
- 3. تحلیل پارامترهای فنی
- 3.1 مشخصات نورسنجی
- 3.2 پارامترهای الکتریکی
- 3.3 مشخصات حرارتی
- 4. سیستم دستهبندی و مرتبسازی
- 4.1 دستهبندی طول موج / دمای رنگ
- 4.2 دستهبندی شار نوری
- 4.3 دستهبندی ولتاژ مستقیم
- 5. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5.1 منحنی جریان بر حسب ولتاژ (I-V)
- 5.2 مشخصات دمایی
- 5.3 توزیع طیفی توان (SPD)
- 6. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 6.1 نقشه ابعادی
- 6.2 طراحی چیدمان پد
- 6.3 شناسایی قطبیت
- 7. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 7.1 پروفیل لحیمکاری رفلو
- 7.2 احتیاطهای دستزنی
- 7.3 شرایط نگهداری
- 8. توصیههای کاربردی
- 8.1 مدارهای کاربردی متداول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. قابلیت اطمینان و طول عمر اگرچه در قطعه ارائه شده نیست، یک دیتاشیت کامل انتظارات طول عمر را تعریف میکند که اغلب به صورت L70 یا L50 (زمانی که شار نوری به 70% یا 50% خروجی اولیه تنزل مییابد) تحت شرایط عملیاتی مشخص (مانند دمای محیط 25 درجه سانتیگراد، جریان نامی) بیان میشود. این بر اساس آزمایش عمر شتابیافته است و یک پارامتر حیاتی برای کاربردهای روشنایی محسوب میشود. 10. تفسیر دادههای ارائه شده
1. مرور کلی سند
این سند فنی به عنوان مشخصات قطعی برای مدیریت چرخه عمر یک قطعه الکترونیکی خاص عمل میکند که در اینجا برای اهداف مفهومی به عنوان یک LED شناسایی شده است. اطلاعات اصلی مربوط به تاریخچه بازنگری و وضعیت انتشار آن است. ساختار این سند به گونهای است که دادههای واضح و بدون ابهام را در مورد نسخه تایید شده قطعه و دوره اعتبار آن در اختیار مهندسان، متخصصان تدارکات و پرسنل تضمین کیفیت قرار میدهد. درک این اطلاعات چرخه عمر برای اطمینان از ثبات طراحی، تکرارپذیری تولید و پایداری زنجیره تامین بلندمدت در توسعه محصولات الکترونیکی حیاتی است.
2. پارامترهای اصلی چرخه عمر
این سند به طور مکرر بر یک مجموعه واحد و ثابت از پارامترهای چرخه عمر تاکید میکند که نشان میدهد این نقطه داده اصلی برای وضعیت قطعه است.
2.1 فاز چرخه عمر
فاز چرخه عمربه صراحت به عنوانبازنگریبیان شده است. این نشان میدهد که مشخصات قطعه نسبت به نسخه قبلی دستخوش تغییراتی شده است. یک فاز بازنگری معمولاً به معنای اصلاحات عملکردی یا پارامتری است که با نسخههای قبلی سازگاری عقبگرد دارند یا تنظیمات جزئیای داشتهاند، در مقابل معرفی یک محصول کاملاً جدید یا وضعیت پایان عمر.2.2 شماره بازنگری
شماره بازنگری مرتبط
برای این فاز3است. این عدد صحیح نشاندهنده ترتیب بازنگریهای رسمی است. بازنگری 3 جایگزین تمام بازنگریهای قبلی (مانند بازنگری 1، بازنگری 2) میشود. برای کاربران ضروری است که این شماره بازنگری خاص را در تمام فایلهای طراحی، فهرست مواد (BOM) و مستندات کیفیت ذکر کنند تا از ناهماهنگی جلوگیری شود.32.3 دوره انقضا
دوره انقضا
به عنوانبرای همیشهتعریف شده است. این یک اعلام مهم است به این معنی که برای این بازنگری خاص تحت شرایط عادی هیچ تاریخ انقضا یا منسوخشدن برنامهریزیشدهای وجود ندارد. این قطعه برای دسترسی بلندمدت و مستمر در تولید در نظر گرفته شده است. این وضعیت امنیت زنجیره تامین را برای محصولاتی که با این قطعه طراحی شدهاند فراهم میکند.2.4 تاریخ انتشارتاریخ انتشار
به طور دقیق با مهر زمانی
2014-12-05 11:59:33.0مشخص شده است. این تاریخ و زمان رسمی را نشان میدهد که بازنگری 3 برای استفاده در تولید و طراحی مجاز و منتشر شد. تمام مشخصات موجود در دیتاشیت کامل (که توسط این سربرگ اشاره شده است) از این لحاظ معتبر هستند.3. تحلیل پارامترهای فنیدر حالی که قطعه ارائه شده بر فرادادههای چرخه عمر متمرکز است، یک دیتاشیت فنی کامل برای یک قطعه LED حاوی پارامترهای گستردهای خواهد بود. بخشهای زیر بر اساس رویه استاندارد صنعت برای مستندات LED، دستههای متداول دادههایی را که همراه با چنین اطلاعات چرخه عمری ارائه میشوند، به تفصیل شرح میدهند.3.1 مشخصات نورسنجی
پارامترهای نورسنجی، خروجی نور و کیفیت آن را تعریف میکنند. مشخصات کلیدی شامل شار نوری (بر حسب لومن، lm) است که کل خروجی نور مرئی را نشان میدهد. شدت نور (بر حسب کاندلا، cd) قدرت نور در هر واحد زاویه فضایی را توصیف میکند. دمای رنگ مرتبط (CCT، بر حسب کلوین، K) مشخص میکند که نور به نظر گرم، خنثی یا سفید سرد میرسد. شاخص نمود رنگ (CRI، Ra) معیاری است از اینکه منبع نور تا چه حد رنگهای اجسام را در مقایسه با یک منبع نور طبیعی به درستی نشان میدهد، که مقادیر بالاتر (نزدیک به 100) بهتر هستند. طول موج غالب یا طول موج اوج، رنگ درک شده برای LEDهای تکرنگ را تعریف میکند.
3.2 پارامترهای الکتریکی
مشخصات الکتریکی برای طراحی مدار اساسی هستند. ولتاژ مستقیم (Vf) افت ولتاژ دو سر LED هنگام کار در جریان مشخصی است که معمولاً به صورت یک بازه (مثلاً 2.8V تا 3.4V) ارائه میشود. جریان مستقیم (If) جریان عملیاتی توصیه شده است که اغلب یک مقدار نامی مانند 20mA، 60mA یا 150mA بسته به پکیج و رتبه توان است. ولتاژ معکوس (Vr) حداکثر ولتاژی را نشان میدهد که LED میتواند در جهت بایاس غیرهادی تحمل کند. اتلاف توان (Pd) حداکثر توان مجازی است که پکیج میتواند تحمل کند که هم محدودیتهای الکتریکی و هم حرارتی در آن لحاظ شده است.
3.3 مشخصات حرارتی
مدیریت حرارتی برای عملکرد و طول عمر LED حیاتی است. مقاومت حرارتی اتصال به محیط (RθJA) میزان اثربخشی انتقال حرارت از اتصال نیمههادی به هوای اطراف را کمّی میکند. مقدار پایینتر نشاندهنده اتلاف حرارت بهتر است. حداکثر دمای اتصال (Tj max) بالاترین دمای مجاز در خود تراشه LED است؛ فراتر رفتن از این حد به شدت طول عمر را کاهش میدهد و میتواند باعث خرابی فوری شود. این پارامترها طراحی هیتسینک یا PCB لازم برای عملکرد قابل اطمینان را دیکته میکنند.
4. سیستم دستهبندی و مرتبسازی
تولید LED به طور طبیعی تغییراتی دارد. یک سیستم دستهبندی، قطعات را در گروههایی با پارامترهای کنترل شده دقیق دستهبندی میکند.
4.1 دستهبندی طول موج / دمای رنگ
LEDهای سفید بر اساس CCT آنها (مانند 2700K، 3000K، 4000K، 5000K، 6500K) و اغلب در محدوده یک بیضی مکآدام (مانند 2-گام، 3-گام) برای اطمینان از ثبات رنگ دستهبندی میشوند. LEDهای رنگی بر اساس طول موج غالب (مانند 625nm ± 2nm) دستهبندی میشوند.
4.2 دستهبندی شار نوری
LEDها بر اساس خروجی نور آنها در یک جریان آزمایش استاندارد دستهبندی میشوند. دستهها با یک مقدار حداقل و/یا حداکثر شار نوری تعریف میشوند (مثلاً دسته A: 20-22 lm، دسته B: 22-24 lm). این به طراحان اجازه میدهد تا درجه روشنایی مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنند.
4.3 دستهبندی ولتاژ مستقیم
برای سادهسازی طراحی درایور و اطمینان از توزیع جریان یکنواخت در آرایهها، LEDها ممکن است بر اساس افت ولتاژ مستقیم آنها در یک جریان آزمایش مشخص دستهبندی شوند (مثلاً دسته Vf 1: 3.0V-3.2V، دسته Vf 2: 3.2V-3.4V).
5. تحلیل منحنیهای عملکرد
دادههای گرافیکی بینش عمیقتری در مورد رفتار قطعه تحت شرایط مختلف ارائه میدهند.
5.1 منحنی جریان بر حسب ولتاژ (I-V)
منحنی I-V رابطه غیرخطی بین جریان مستقیم و ولتاژ مستقیم را نشان میدهد. این برای تعیین نقطه کار و طراحی مدار محدودکننده جریان (مانند مقاومت یا درایور جریان ثابت) ضروری است. این منحنی معمولاً یک روشنشدگی تیز در ولتاژ آستانه را نشان میدهد.
5.2 مشخصات دمایی
نمودارها نشان میدهند که پارامترهای کلیدی چگونه با دما تغییر میکنند. شار نوری معمولاً با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. ولتاژ مستقیم نیز با افزایش دما کاهش مییابد که در صورت مدیریت نادرست میتواند بر تنظیم جریان تأثیر بگذارد. این منحنیها برای طراحی سیستمهایی که عملکرد را در محدوده دمای عملیاتی مورد نظر حفظ میکنند حیاتی هستند.
5.3 توزیع طیفی توان (SPD)
نمودار SPD شدت نسبی نور منتشر شده در هر طول موج را ترسیم میکند. برای LEDهای سفید، قله پمپ آبی و طیف وسیعتر تبدیل شده توسط فسفر را نشان میدهد. این نمودار برای تحلیل معیارهای کیفیت رنگ مانند CRI و برای کاربردهای با حساسیت طیفی خاص کلیدی است.
6. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
مشخصات فیزیکی اطمینان از نصب و مونتاژ صحیح را فراهم میکنند.
6.1 نقشه ابعادی
یک نقشه مکانیکی دقیق تمام ابعاد حیاتی را ارائه میدهد: طول، عرض، ارتفاع، فاصله پایهها و هرگونه تلرانس. این برای طراحی جای پای PCB و اطمینان از فضای کافی در مونتاژ نهایی ضروری است.
6.2 طراحی چیدمان پد
الگوی زمین PCB توصیه شده (هندسه و اندازه پد) برای اطمینان از تشکیل اتصال لحیم قابل اطمینان در طول لحیمکاری رفلو یا موجی مشخص شده است. این شامل ابعاد بازشدن ماسک لحیم نیز میشود.
6.3 شناسایی قطبیت
روش شناسایی آند و کاتد به وضوح نشان داده شده است، معمولاً از طریق یک علامت روی قطعه (مانند یک شکاف، یک نقطه، یک خط سبز یا یک گوشه بریده) یا با طول پایههای نامتقارن. قطبیت صحیح برای عملکرد ضروری است.
7. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
7.1 پروفیل لحیمکاری رفلو
یک پروفیل دمای رفلو توصیه شده ارائه میشود که شامل پیشگرم، خیساندن، دمای اوج رفلو (معمولاً بیش از 260 درجه سانتیگراد برای زمان مشخصی نیست، مثلاً 10 ثانیه بالای 240 درجه سانتیگراد) و نرخهای خنکسازی است. رعایت این پروفیل از آسیب حرارتی به پکیج LED و تراشه داخلی جلوگیری میکند.
7.2 احتیاطهای دستزنی
احتیاطها شامل استفاده از محافظ ESD (تخلیه الکترواستاتیک) در طول دستزنی، اجتناب از تنش مکانیکی روی لنز و جلوگیری از آلودگی سطح نوری است. برخی LEDها به رطوبت حساس هستند و در صورت قرار گرفتن بستهبندی در معرض رطوبت، ممکن است قبل از لحیمکاری نیاز به پخت داشته باشند.
7.3 شرایط نگهداری
شرایط نگهداری ایدهآل مشخص شده است، معمولاً در یک محیط خنک و خشک با رطوبت کنترل شده (مثلاً <40% رطوبت نسبی در دمای 25 درجه سانتیگراد) برای جلوگیری از جذب رطوبت و تخریب مواد.
8. توصیههای کاربردی
8.1 مدارهای کاربردی متداول
مدارهای کاربردی پایه نشان داده شدهاند، مانند یک مدار مقاومت سری ساده برای نشانگرهای کمجریان یا یک مدار درایور جریان ثابت برای LEDهای پرقدرت. معادلات طراحی برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان اغلب گنجانده شدهاند.
8.2 ملاحظات طراحی
ملاحظات کلیدی شامل مدیریت حرارتی (مساحت مسی PCB، هیتسینکها)، طراحی نوری (لنزها، رفلکتورها)، چیدمان الکتریکی برای به حداقل رساندن نویز و دستورالعملهای کاهش رتبه برای کار در دمای بالا برای اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت است.
9. قابلیت اطمینان و طول عمر
اگرچه در قطعه ارائه شده نیست، یک دیتاشیت کامل انتظارات طول عمر را تعریف میکند که اغلب به صورت L70 یا L50 (زمانی که شار نوری به 70% یا 50% خروجی اولیه تنزل مییابد) تحت شرایط عملیاتی مشخص (مانند دمای محیط 25 درجه سانتیگراد، جریان نامی) بیان میشود. این بر اساس آزمایش عمر شتابیافته است و یک پارامتر حیاتی برای کاربردهای روشنایی محسوب میشود.
10. تفسیر دادههای ارائه شده
خطوط تکراری در محتوای PDF ارائه شده به شدت نشاندهنده یک سربرگ یا پابرگ سند است که در هر صفحه ظاهر میشود. داده واحد--
فاز چرخه عمر: بازنگری : 3، دوره انقضا: برای همیشه، تاریخ انتشار: 2014-12-05
--فراداده سازگار و تعریفکننده برای کل مشخصات فنی همراه است. مهندسان باید تأیید کنند که هر نسخه چاپی یا دانلود شده از دیتاشیت کامل حاوی این اطلاعات دقیق بازنگری و انتشار است تا اطمینان حاصل کنند که با مشخصات صحیح و فعلی کار میکنند. دوره انقضای "برای همیشه" برای بازنگری 3 که در اواخر سال 2014 منتشر شد، نشاندهنده یک نسخه محصول بالغ و پایدار است که برای استفاده بلندمدت واجد شرایط شده و پیشبینیپذیری قابل توجهی را برای زنجیره تامین طراحیهای پیادهسازی شده پس از آن تاریخ ارائه میدهد.
The repeated lines in the provided PDF content strongly suggest a document header or footer that appears on every page. The single datum--LifecyclePhase: Revision : 3, Expired Period: Forever, Release Date: 2014-12-05--is the consistent, defining metadata for the entire accompanying technical specification. Engineers must verify that any printed or downloaded copy of the full datasheet carries this exact revision and release information to ensure they are working with the correct and current specifications. The "Forever" expired period for Revision 3, released in late 2014, indicates a mature, stable product version that has been qualified for long-term use, offering significant supply chain predictability for designs implemented after that date.
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. |