انتخاب زبان

دیتاشیت LED 3030 میان‌توان - 3.0x3.0 میلی‌متر - 2.0-2.4 ولت - 0.35 وات - قرمز/زرد - سند فنی فارسی

مشخصات فنی کامل و ویژگی‌های عملکردی سری LED میان‌توان 3030 شامل داده‌های الکترواپتیکال، ساختار باینینگ و راهنمای کاربردی.
smdled.org | PDF Size: 0.5 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت LED 3030 میان‌توان - 3.0x3.0 میلی‌متر - 2.0-2.4 ولت - 0.35 وات - قرمز/زرد - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

سری 3030 نمایانگر یک راه‌حل LED میان‌توان است که برای کاربردهای روشنایی با بازدهی بالا و مقرون‌به‌صرفه طراحی شده است. این خانواده محصول از فناوری بسته‌بندی EMC (ترکیب قالب‌گیری اپوکسی) بهره می‌برد که به عملکرد حرارتی و قابلیت اطمینان عالی آن کمک می‌کند. اهداف طراحی اصلی، ارائه خروجی لومن بالا و بازدهی (لومن بر وات) در حالی است که هزینه رقابتی هر لومن (لومن بر دلار) حفظ می‌شود و آن را برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای روشنایی خودرو و عمومی مناسب می‌سازد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایا

1.2 کاربردهای کلیدی

این سری LED به دلیل گزینه‌های رنگی و پروفایل عملکردی آن، به ویژه برای روشنایی سیگنال خودرو و کاربردهای نشانگر متنوع مناسب است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

همه پارامترها در شرایط آزمایشی جریان مستقیم (IF) = 150 میلی‌آمپر، دمای محیط (Ta) = 25 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی (RH) = 60% مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. تلرانس‌های اندازه‌گیری باید برای حاشیه‌های طراحی در نظر گرفته شوند.

2.1 ویژگی‌های الکترواپتیکال

معیارهای عملکرد اصلی، خروجی نور و رفتار الکتریکی پایه را تحت شرایط عملیاتی استاندارد تعریف می‌کنند.

2.2 پارامترهای الکتریکی و حرارتی

این پارامترها برای طراحی درایور و مدیریت حرارتی حیاتی هستند.

2.3 حداکثر مقادیر مطلق

تجاوز از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی به دستگاه شود. عملیات باید همیشه در این مرزها باقی بماند.

نکته حیاتی:ویژگی‌های LED ممکن است در صورت عملیات فراتر از محدوده پارامتر مشخص‌شده، تخریب شوند. باید دقت شود که اطمینان حاصل شود اتلاف توان از حداکثر مقدار مطلق تجاوز نمی‌کند.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینشی از رفتار LED تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند که برای طراحی سیستم قوی ضروری است.

3.1 توزیع طیفی نسبی

نمودار طیفی (شکل 1) مشخصه انتشار باند باریک این LEDها را نشان می‌دهد. LED قرمز در محدوده 620-630 نانومتر به اوج می‌رسد، در حالی که LED زرد در محدوده 585-595 نانومتر به اوج می‌رسد. این اطلاعات برای کاربردهای حساس به رنگ حیاتی است.

3.2 ویژگی‌های جریان مستقیم

شار نوری در مقابل جریان (شکل 2):شار نوری نسبی با جریان مستقیم افزایش می‌یابد اما در نهایت اشباع خواهد شد. کارکرد در جریان توصیه‌شده یا پایین‌تر از آن، بازدهی و طول عمر بهینه را تضمین می‌کند.

ولتاژ مستقیم در مقابل جریان (شکل 3):منحنی V-I رفتار دیود معمولی را نشان می‌دهد. ولتاژ به صورت لگاریتمی با جریان افزایش می‌یابد. این منحنی برای طراحی درایورهای جریان ثابت ضروری است.

3.3 ویژگی‌های وابستگی به دما

شار نوری در مقابل دمای محیط (شکل 4):خروجی نوری با افزایش دمای محیط کاهش می‌یابد. این کاهش ظرفیت باید در طراحی حرارتی برای حفظ خروجی نور یکنواخت در نظر گرفته شود.

ولتاژ مستقیم در مقابل دمای محیط (شکل 5):ولتاژ مستقیم معمولاً با افزایش دما کاهش می‌یابد (ضریب دمایی منفی). این می‌تواند در برخی مدارهای حس‌گر دما استفاده شود.

حداکثر جریان مستقیم در مقابل دمای محیط (شکل 6):این منحنی کاهش ظرفیت شاید برای قابلیت اطمینان از همه حیاتی‌تر باشد. این منحنی حداکثر جریان پیوسته مجاز را به عنوان تابعی از دمای محیط نشان می‌دهد (با فرض مقاومت حرارتی اتصال به محیط، Rθj-a، برابر 40 درجه سانتی‌گراد بر وات). به عنوان مثال، جریان LED قرمز باید از 350 میلی‌آمپر در حدود 81 درجه سانتی‌گراد به حدود 104 میلی‌آمپر در دمای محیط 105 درجه سانتی‌گراد کاهش یابد. نادیده گرفتن این منحنی خطر گرمای بیش از حد و کاهش سریع لومن را به همراه دارد.

4. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها در سطل‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند. طراحان باید کدهای سطل مورد نیاز را مشخص کنند.

4.1 باینینگ طول موج (رنگ)

طول موج غالب در محدوده‌های خاصی (سطل‌ها) با تلرانس اندازه‌گیری ±1 نانومتر دسته‌بندی می‌شود.

4.2 باینینگ شار نوری

LEDها بر اساس خروجی نورشان در 150 میلی‌آمپر گروه‌بندی می‌شوند، با تلرانس اندازه‌گیری ±7%.

مقدار معمول 19 لومن در سطل AH قرار می‌گیرد.

4.3 باینینگ ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم نیز برای کمک به طراحی درایور برای توزیع جریان یکنواخت در آرایه‌های چند LED، باین می‌شود. تلرانس اندازه‌گیری ±0.08 ولت است. کدها و محدوده‌های سطل ولتاژ خاص (مانند V1، V2) در جدول کامل دیتاشیت (جدول 7) تعریف شده‌اند که محدوده معمول 2.0-2.4 ولت را دسته‌بندی می‌کنند.

5. راهنمای کاربردی و طراحی

5.1 مدیریت حرارتی

سینک حرارتی مؤثر غیرقابل مذاکره است. از مقدار مقاومت حرارتی (Rth j-sp) برای محاسبه افزایش دمای اتصال (Tj) نسبت به دمای نقطه لحیم استفاده کنید. فرمول این است: ΔTj = PD * Rth j-sp. اطمینان حاصل کنید که Tj در همه زمان‌ها زیر 125 درجه سانتی‌گراد باقی می‌ماند، ترجیحاً پایین‌تر برای حداکثر طول عمر. منحنی کاهش ظرفیت (شکل 6) یک راهنمای مستقیم برای محدودیت‌های جریان بر اساس دمای محیط ارائه می‌دهد.

5.2 راه‌اندازی الکتریکی

این LEDها باید توسط یک منبع جریان ثابت راه‌اندازی شوند، نه یک منبع ولتاژ ثابت. درایور باید برای تأمین جریان مورد نیاز (مثلاً 150 میلی‌آمپر) طراحی شود در حالی که محدوده سطل ولتاژ مستقیم و ضریب دمایی منفی آن را در نظر می‌گیرد. در نظر بگیرید که در صورت گرمای بیش از حد سیستم، حفاظت دمایی برای کاهش جریان پیاده‌سازی شود.

5.3 لحیم‌کاری و جابجایی

پروفایل بازجریانی توصیه‌شده با دمای اوج 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه را دنبال کنید. از تنش مکانیکی روی بسته‌بندی اجتناب کنید. در طول جابجایی و مونتاژ، احتیاط‌های استاندارد ESD را مطابق با رتبه‌بندی 8000 ولت HBM رعایت کنید.

6. مقایسه فنی و ملاحظات

بسته‌بندی EMC 3030 تعادلی بین بسته‌بندی‌های PLCC با هزینه کمتر اما محدودیت حرارتی و بسته‌بندی‌های مبتنی بر سرامیک با توان بالاتر اما گران‌تر ارائه می‌دهد. وجه تمایز کلیدی آن، عملکرد حرارتی بهبودیافته ماده EMC نسبت به پلاستیک‌های استاندارد است که امکان جریان‌های راه‌اندازی بالاتر و نگهداری لومن بهتر نسبت به LEDهای میان‌توان سنتی را فراهم می‌کند. هنگام انتخاب یک سطل، مصالحه بین ثبات رنگ دقیق‌تر (سطل‌های باریک‌تر) و هزینه/دسترسی بالقوه را در نظر بگیرید.

7. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

7.1 آیا می‌توانم این LED را در 300 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟

راه‌اندازی LED قرمز در 300 میلی‌آمپر از حداکثر رتبه جریان DC مطلق آن که 350 میلی‌آمپر است تجاوز می‌کند اما زیر رتبه پالسی است. در حالی که ممکن است در ابتدا نور بیشتری تولید کند، به طور قابل توجهی دمای اتصال را افزایش می‌دهد که منجر به کاهش سریع لومن، تغییر رنگ و کاهش طول عمر می‌شود. برای عملیات پیوسته توصیه نمی‌شود. همیشه برای جریان عملیاتی ایمن در دمای محیط خاص خود به منحنی کاهش ظرفیت (شکل 6) مراجعه کنید.

7.2 چرا مشخصه مقاومت حرارتی مهم است؟

مقاومت حرارتی (Rth j-sp) میزان سهولت جریان حرارت از اتصال LED (نقطه داغ) به نقطه لحیم روی برد شما را کمّی می‌کند. یک مقدار پایین‌تر (مانند 14 درجه سانتی‌گراد بر وات) به معنای حذف کارآمدتر حرارت است. این به طور مستقیم دمای اتصال را کنترل می‌کند که عامل اصلی مؤثر بر طول عمر، بازدهی و پایداری رنگ LED است. مدیریت حرارتی ضعیف رایج‌ترین علت خرابی زودرس LED است.

7.3 تلرانس ±7% روی شار نوری برای طراحی من چه معنایی دارد؟

این بدان معناست که یک LED از سطل AH (18-22 لومن) می‌تواند در سیستم شما به اندازه 16.7 لومن (18 لومن * 0.93) یا تا 23.5 لومن (22 لومن * 1.07) اندازه‌گیری شود، حتی اگر به درستی باین شده باشد. بنابراین، طراحی نوری شما باید حاشیه کافی برای تطبیق این تغییرات داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی مشخصات روشنایی خود را برآورده می‌کند.

8. اصل عملکرد و روند فناوری

8.1 اصل عملکرد پایه

این LED یک دیود نیمه‌هادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم فراتر از آستانه مشخصه آن اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها درون منطقه فعال تراشه نیمه‌هادی بازترکیب می‌شوند و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب ماده خاص لایه‌های نیمه‌هادی، طول موج (رنگ) نور ساطع‌شده را تعیین می‌کند. بسته‌بندی EMC برای محافظت از تراشه ظریف، ارائه یک لنز اولیه برای شکل‌دهی پرتو نور و ارائه یک مسیر حرارتی قوی برای اتلاف حرارت عمل می‌کند.

8.2 روندهای صنعت

بخش LED میان‌توان همچنان به سمت بازدهی بالاتر (لومن بر وات) و قابلیت اطمینان بهبودیافته با هزینه‌های رقابتی در حال تکامل است. روندها شامل پذیرش فناوری‌های فسفر پیشرفته برای LEDهای سفید، پالایش بیشتر مواد بسته‌بندی EMC و دیگر مواد برای مقاومت بهتر در برابر حرارت و رطوبت، و ادغام عملکرد تراشه‌ای یکنواخت‌تر است. تلاش برای کوچک‌سازی و چگالی بالاتر در ماژول‌های روشنایی نیز بسته‌بندی‌هایی را پیش می‌برد که می‌توانند نور بیشتری از یک ردپای کوچک‌تر با ویژگی‌های حرارتی عالی ارائه دهند، روندی که توسط بسته‌بندی‌هایی مانند 3030 نمونه‌برداری شده است.

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.