فهرست مطالب
- 1. نمای کلی محصول
- 2. تفسیر دقیق پارامترهای فنی
- 2.1 ویژگیهای نوری-الکتریکی
- 2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
- 2.3 سیستم binning
- 3. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 3.1 ابعاد کلی
- 3.2 نمودار بستهبندی
- 4. تست قابلیت اطمینان و مواد
- 4.1 تستهای قابلیت اطمینان
- 4.2 تستهای عملکرد مواد
- 5. نکات احتیاطی لحیم کاری و حمل و نقل
- 6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 6.1 مشخصات بستهبندی
- 6.2 اطلاعات برچسب
- 7. توصیههای کاربردی
- 8. اصل کار
- 9. روندهای توسعه
- 10. سوالات متداول
- اصطلاحات مشخصات LED
- عملکرد نوربرقی
- پارامترهای الکتریکی
- مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
- بسته بندی و مواد
- کنترل کیفیت و دسته بندی
- آزمون و گواهینامه
1. نمای کلی محصول
این ماژول LED بر اساس استانداردهای رایج لامپها و چراغهای روشنایی طراحی شده است تا تطابق آسان و مونتاژ راحت را تضمین کند. این ماژول از بستههای LED 2835 استفاده میکند که راندمان نوری بالا، تولید حرارت کم و عاری از جیوه است و به عنوان یک منبع نور سرد سازگار با محیط زیست شناخته میشود. ماژول دارای قابلیت اطمینان و ایمنی بالایی است و پارامترهای الکتریکی آن با منابع تغذیه LED的主流 هماهنگ شده است. این ماژول به ویژه برای چراغهای پنلی با نور مستقیم (DLED) مناسب است و روشنایی یکنواخت و عمر طولانی را فراهم میکند.
2. تفسیر دقیق پارامترهای فنی
2.1 ویژگیهای نوری-الکتریکی
در دمای نقطه لحیم (Ts) 25 درجه سانتیگراد و جریان مستقیم 360 میلیآمپر، ماژول ویژگیهای معمولی زیر را نشان میدهد:
- ولتاژ پیشرو (Forward Voltage):به طور معمول 41.6 تا 52.8 ولت، با حداقل 41.6 ولت و حداکثر 52.8 ولت.
- مصرف توان:از 14.976 وات تا 19.1 وات متغیر است.
- شار نوری:بسته به bin دمای رنگ، از حداقل 2230 لومن تا حداکثر 3000 لومن متغیر است. به عنوان مثال، bin 2870-3220K شار 2230-2708 لومن و bin 4740-5250K شار 2470-3000 لومن را ارائه میدهد.
- شاخص نمود رنگی (CRI):مقدار معمولی 84، با حداقل 80 (Ra ≥ 80).
- تلرانس رنگ:ماژول یک بیضی مکآدام ≤ 4.2 SDCM را حفظ میکند و ثبات رنگ را در بین واحدها تضمین مینماید.
چهار bin استاندارد دمای رنگ همبسته (CCT) موجود است: 2870-3220K، 3220-3700K، 3700-4275K و 4740-5250K که از سفید گرم تا سفید سرد را پوشش میدهد.
2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
برای جلوگیری از آسیب، ماژول نباید فراتر از حداکثر رتبهبندی مطلق زیر در Ts=25 درجه سانتیگراد کار کند:
- جریان پیشرو (IF):360 میلیآمپر (پیوسته)، 650 میلیآمپر (اوج).
- ولتاژ معکوس (VR):5 ولت.
- تخلیه الکترواستاتیک (ESD):2000 ولت (HBM).
- دمای کار (TOPR):40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد.
- دمای ذخیرهسازی (TSTG):40- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد.
- دمای اتصال (TJ):115 درجه سانتیگراد (یک LED).
2.3 سیستم binning
ماژول بر اساس CCT، شار نوری و ولتاژ به binها دستهبندی میشود. قرارداد نامگذاری (به عنوان مثال، RF-MTD402T18-E1) نوع ماژول (D: DLED)، CCT (40: 3700-4275K)، نوع بسته LED (2: 2835)، درجه CRI (H: 85≥T>80)، توان (18: 18W)، جهت انتشار نور (E: نمای بالا) و نسخه (1: نسخه اول) را رمزگذاری میکند. این binning سیستماتیک به مشتریان اجازه میدهد ماژولهایی با پارامترهای کنترلشده برای عملکرد ثابت لامپ انتخاب کنند.
3. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
3.1 ابعاد کلی
ماژول دارای ابعاد زیر است (تلرانسها ±0.3 میلیمتر هستند مگر اینکه ذکر شود):
- طول (L):582 میلیمتر
- عرض (W):24 میلیمتر
- ضخامت PCB (H1):1.5 میلیمتر (±0.16 میلیمتر)
- ارتفاع کل ماژول (H2):6 میلیمتر
ماژول به عنوان یک نوار نور خطی با پیکربندی الکتریکی 4P16S طراحی شده است (4 گروه موازی، 16 LED سری در هر گروه؟ یا 4 پین، 16 سری؟ مشخصات نمودار اتصال 4P16S را نشان میدهد که نشاندهنده 4 رشته موازی از 16 LED سری است). PCB یک لایه یا چند لایه با رابط کانکتور برای ادغام آسان است.
3.2 نمودار بستهبندی
ماژولها در جعبههای تاول (سینی) با روش چیدمان خاصی بستهبندی میشوند. هر جعبه تاول 20 ماژول (10 اسلات، 2 ماژول پشتبهپشت در هر اسلات) را نگه میدارد. مجموعاً 8 جعبه تاول پر شده به همراه یک جعبه خالی (به عنوان پوشش) در یک کارتن قرار میگیرند که 160 ماژول در هر کارتن (20 ماژول/جعبه × 8 جعبه) به دست میآید. ابعاد کارتن در مشخصات کامل ارائه شده است و کارتن با نمادهای حمل و شناساگر چاپ میشود.
4. تست قابلیت اطمینان و مواد
4.1 تستهای قابلیت اطمینان
ماژول تحت تستهای قابلیت اطمینان دقیق با صفر خرابی در شرایط زیر قرار گرفته است (اندازه نمونه 6 مورد در هر تست):
- عمر کاری در دمای اتاق:TA=25°C، IF=360mA، TJ<115°C، 500 ساعت. معیار: ΔΦ<30%، Vf<110%، CIE Δx/Δy<0.015، بدون خرابی فاجعهبار.
- عمر کاری در دمای بالا:TA=60°C، IF=360mA، TJ<115°C، 500 ساعت. معیار مشابه.
- عمر کاری در دمای بالا و رطوبت:60°C، RH=90%، IF=360mA، TJ<115°C، 500 ساعت. معیار مشابه.
- شوک حرارتی:15- دقیقه در 40- درجه سانتیگراد تا 15 دقیقه در 85 درجه سانتیگراد، با انتقال 10 ثانیه، 100 سیکل. معیار مشابه.
این تستها دوام ماژول را در محیطهای معمولی و تنشزا تأیید میکنند.
4.2 تستهای عملکرد مواد
در Ta=25°C، مواد ماژول برای اطمینان از کیفیت تست میشوند:
- ویژگیهای نوری-الکتریکی LED:توسط کره یکپارچه تأیید میشود که با مشخصات مطابقت دارد.
- نیروی کشش کانکتور:≥7 کیلوگرم نیرو.
- نیروی فشار و کشش LED:≥3 کیلوگرم نیرو.
- استانداردهای لحیم کاری LED:تغییر مکان X ≤ ±0.15mm، تغییر مکان Y ≤ ±0.15mm، زاویه ≤ ±3°.
5. نکات احتیاطی لحیم کاری و حمل و نقل
برای اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت، دستورالعملهای زیر را رعایت کنید:
- سازگاری مواد:از مواد حاوی گوگرد و ترکیبات آن بالای 100 ppm خودداری کنید. محتوای هالوژن (Br, Cl) باید زیر 900 ppm هر کدام و مجموع زیر 1500 ppm باشد.
- حساسیت به VOC:مواد آلی فرار میتوانند به محفظه سیلیکون نفوذ کرده و در اثر حرارت و نور باعث تغییر رنگ شوند. تمام مواد را قبل از استفاده از نظر سازگاری تست کنید.
- حمل و نقل:ماژولها را با موچین از لبهها بگیرید؛ از تماس مستقیم با سطح لنز سیلیکونی خودداری کنید. از خم کردن یا پیچاندن نوار نور بیش از 10 درجه خودداری کنید.
- تمیزکاری:اگر پس از لحیم کاری نیاز به تمیزکاری است، از الکل ایزوپروپیل استفاده کنید. از تمیزکاری اولتراسونیک استفاده نکنید زیرا ممکن است به LEDها آسیب برساند.
- حفاظت در برابر ESD:LEDها به تخلیه الکترواستاتیک حساس هستند. از اقدامات احتیاطی مناسب ESD (مانند ایستگاههای کاری متصل به زمین، بند مچ) استفاده کنید.
- طراحی مدار:جریان عبوری از هر LED نباید از حداکثر رتبهبندی مطلق تجاوز کند. از مقاومتهای سری برای محدود کردن جریان و جلوگیری از فرار حرارتی استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که هرگز ولتاژ معکوس اعمال نمیشود.
6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
6.1 مشخصات بستهبندی
ماژولها در کارتنهایی حاوی 9 جعبه تاول (8 جعبه پر + 1 جعبه خالی به عنوان پوشش) حمل میشوند. هر جعبه تاول 20 ماژول (10 اسلات × 2 ماژول پشتبهپشت) را نگه میدارد. مجموع تعداد در هر کارتن 160 ماژول است. ارتفاع چیدمان کارتنها حداکثر 6 لایه است؛ بر اساس شرایط واقعی تنظیم کنید تا از آسیب جلوگیری شود.
6.2 اطلاعات برچسب
برچسب هر کارتن شامل فیلدهای زیر است: شماره قطعه مشتری، شماره قطعه (P/N)، کد Bin، شار نوری (LM)، ولتاژ (VF)، CCT، CRI، تعداد، وزن خالص و تاریخ. این امکان ردیابی و انتخاب آسان bin را فراهم میکند.
7. توصیههای کاربردی
این ماژول LED برای چراغهای پنلی با نور مستقیم (DLED) بهینه شده است. کاربردهای معمول شامل روشنایی اداری، روشنایی تجاری و روشنایی داخلی عمومی است. هنگام طراحی لامپ، از دفع حرارت مناسب برای نگه داشتن دمای اتصال زیر 115 درجه سانتیگراد اطمینان حاصل کنید. پیکربندی 4P16S ماژول باید توسط یک درایور LED جریان ثابت با جریان مناسب (معمولاً 360 میلیآمپر) و محدوده ولتاژ (41.6–52.8 ولت) تغذیه شود. برای یکنواختی رنگ بهینه، از ماژولهای یک bin CCT در یک لامپ استفاده کنید.
8. اصل کار
این ماژولها از LEDهای SMD با اندازه 2835 استفاده میکنند. هنگامی که جریان مستقیم از تراشه LED عبور میکند، الکترونها و حفرهها در محل اتصال p-n ترکیب شده و فوتون منتشر میکنند. طول موج (رنگ) نور ساطع شده به ماده نیمهرسانا بستگی دارد (مثلاً تبدیل فسفر برای LEDهای سفید). راندمان بالای ماژول با استفاده از تراشههای با راندمان بالا و مدیریت حرارتی بهینه به دست میآید. LEDها در یک ماتریس سری-موازی برای دستیابی به ولتاژ و جریان مطلوب مرتب شدهاند که خروجی نور یکنواخت را تضمین میکند.
9. روندهای توسعه
روند ماژولهای روشنایی LED به سمت راندمان بالاتر، ابعاد کوچکتر و کیفیت رنگ بهبود یافته است. استفاده این ماژول از بستههای 2835 — یک بسته میانتوان پرکاربرد — هزینه و عملکرد را متعادل میکند. پیشرفتهای آینده ممکن است شامل گزینههای CRI بالاتر (مانند Ra > 90)، قابلیت سفید قابل تنظیم و ادغام با کنترلهای روشنایی هوشمند باشد. علاوه بر این، مقررات زیستمحیطی همچنان به حذف مواد خطرناک ادامه میدهد که این ماژول قبلاً با آنها مطابقت دارد (RoHS، بدون جیوه).
10. سوالات متداول
سوال 1: حداکثر جریانی که میتوان به این ماژول اعمال کرد چقدر است؟حداکثر جریان پیشرو مطلق 360 میلیآمپر پیوسته و اوج 650 میلیآمپر (غیرتکراری) است. برای عملکرد قابل اعتماد، در 360 میلیآمپر یا کمتر رانندگی کنید.
سوال 2: آیا میتوان از ماژول در محیطهای خارجی استفاده کرد؟محدوده دمای کاری 40- تا 85+ درجه سانتیگراد است، اما ماژول بدون محافظت اضافی در برابر رطوبت برای استفاده در فضای باز رتبهبندی نشده است. توصیه میشود در محیطهای داخلی خشک استفاده شود.
سوال 3: چگونه bin مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنم؟CCT را بر اساس دمای رنگ مورد نظر انتخاب کنید (مثلاً 3500K برای گرم، 5000K برای سرد). binهای شار نوری نشاندهنده روشنایی هستند؛ برای خروجی بالاتر binهای بالاتر را انتخاب کنید، اما اطمینان حاصل کنید که درایور میتواند جریان افزایش یافته را تحمل کند. binهای ولتاژ باید با محدوده خروجی درایور مطابقت داشته باشند.
سوال 4: آیا ماژول با دیمر تریاک سازگار است؟خود ماژول یک دستگاه جریان ثابت است. دیمر شدن نیاز به یک درایور دیمرشونده جریان ثابت سازگار دارد که جریان پیشرو را تنظیم کند. اطمینان حاصل کنید که حداقل بار درایور برآورده شده است.
سوال 5: عمر مورد انتظار چقدر است؟بر اساس تستهای قابلیت اطمینان، ماژول میتواند بیش از 50,000 ساعت کار در جریان نامی با نگهداری L70 (کاهش 30 درصد لومن) داشته باشد. عمر واقعی به مدیریت حرارتی و کیفیت درایور بستگی دارد.
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. |