دیتاشیت سری SMD LED XI3030P-1W-6V - ابعاد 3.0x3.0x0.7mm - حداکثر 6.6 ولت - 1 وات - سفید - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

سری XI3030P-1W-6V نمایانگر یک ال‌ای‌دی سطح‌نصب میان‌توان فشرده و با عملکرد بالا است که برای کاربردهای روشنایی مدرن طراحی شده است. این قطعه با ابعاد 3.0 میلی‌متر در 3.0 میلی‌متر، ترکیبی متعادل از بازده نوری بالا، مصرف توان متوسط و زاویه دید گسترده 120 درجه ارائه می‌دهد. رنگ اصلی نوردهی، سفید خنثی است که از طریق فناوری چیپ InGaN محصور شده در رزین شفاف آبی حاصل می‌شود. فرم‌فکتور و عملکرد آن، این ال‌ای‌دی را به یک راه‌حل همه‌کاره مناسب برای طیف گسترده‌ای از نیازهای روشنایی، از نورپردازی محیطی کاربردی گرفته تا تاکیدهای تزئینی تبدیل می‌کند.

1.1 مزایای اصلی

مزایای کلیدی این سری ال‌ای‌دی شامل خروجی شدت نور بالا است که امکان تولید نور کارآمد را فراهم می‌کند. زاویه دید گسترده، توزیع یکنواخت نور را تضمین کرده و نقاط داغ و خیرگی را کاهش می‌دهد. این محصول به صورت بدون سرب (Pb-free) تولید شده، با مقررات REACH اتحادیه اروپا مطابقت دارد و به استانداردهای سختگیرانه عاری از هالوژن (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) پایبند است. علاوه بر این، از سیستم دسته‌بندی (binning) استاندارد ANSI برای یکنواختی رنگ استفاده می‌کند و خود محصول به گونه‌ای طراحی شده که در محدوده مشخصات مطابق با RoHS باقی می‌ماند.

1.2 کاربردهای هدف

همه‌کاره بودن سری XI3030P امکان استقرار آن در سناریوهای متعدد روشنایی را فراهم می‌کند. کاربردهای اصلی شامل روشنایی عمومی برای فضاهای مسکونی و تجاری است. همچنین برای نورپردازی تزئینی و تفریحی، که کیفیت رنگ و قابلیت اطمینان در آن‌ها مهم است، بسیار مناسب می‌باشد. این ال‌ای‌دی به طور مؤثری به عنوان چراغ نشانگر و برای وظایف مختلف روشنایی عمل می‌کند. استحکام آن از چراغ‌های روشنایی داخلی و خارجی پشتیبانی می‌کند، مشروط بر اینکه با حفاظت محیطی مناسب طراحی شده باشند.

2. تحلیل پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

درک محدودیت‌های عملیاتی برای طراحی قابل اطمینان حیاتی است. مقادیر حداکثر مطلق، که در دمای نقطه لحیم‌کاری (T_soldering) برابر با 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده‌اند، مرزهایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی رخ دهد.

• جریان مستقیم (I_F):200 میلی‌آمپر (پیوسته).
• جریان مستقیم پیک (I_FP):600 میلی‌آمپر، تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 10 میلی‌ثانیه مجاز است.
• توان تلف شده (P_d):1320 میلی‌وات.
• دمای کاری (T_opr):40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای انبارش (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد.
• مقاومت حرارتی (R_{th J-S}):21 درجه سانتی‌گراد بر وات (از پیوندگاه تا نقطه لحیم‌کاری).
• دمای پیوندگاه (T_j):125 درجه سانتی‌گراد (حداکثر).
• دمای لحیم‌کاری:لحیم‌کاری بازجوشی برای 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه درجه‌بندی شده است. لحیم‌کاری دستی نباید از 350 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 ثانیه تجاوز کند.

نکته مهم:این ال‌ای‌دی‌ها به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس هستند. باید در طول مونتاژ و جابجایی، روش‌های صحیح کنترل ESD رعایت شود تا از خرابی‌های پنهان یا فاجعه‌بار جلوگیری گردد.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

عملکرد معمول در جریان مستقیم (I_F) برابر با 150mA و T_soldering= 25°C اندازه‌گیری می‌شود. این پارامترها برای طراحی مدار و انتظار عملکرد مرکزی هستند.

• شار نوری (Φ):حداقل شار نوری برای مدل‌های پایه از 118 لومن شروع می‌شود و دسته‌های بالاتر نیز موجود است (بخش 3 را ببینید). تلرانس معمول ±11% است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):در 150mA از حداقل 5.8 ولت تا حداکثر 6.6 ولت متغیر است. تلرانس معمول ±0.1 ولت است. این ولتاژ نسبتاً بالا نشان می‌دهد که احتمالاً ال‌ای‌دی شامل چندین پیوند نیمه‌هادی متصل به صورت سری در داخل پکیج است.
• شاخص نمود رنگ (C_RIیا R_a):در دو درجه اصلی موجود است: حداقل 70 (CRI>70) و حداقل 80 (CRI>80). تلرانس ±2 واحد است. مقادیر بالاتر CRI نشان‌دهنده وفاداری رنگ بهتر اجسام روشن شده است.
• زاویه دید (2θ_1/2):120 درجه، معمول. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور نصف شدت اوج است.
• جریان معکوس (I_R):حداکثر 50 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (V_R) برابر با 5 ولت.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

محصول از یک سیستم دسته‌بندی دقیق برای اطمینان از یکنواختی در پارامترهای کلیدی استفاده می‌کند. خود کد سفارش این اطلاعات دسته‌بندی را در بر می‌گیرد.

3.1 توضیح شماره محصول

کد سفارش کامل، به عنوان مثال XI3030P/LK4C-H2711866Z15/2N، به صورت زیر ساختار یافته است: XI3030P/ X KXC – H XX XX XX Z15 / 2 N. بخش‌های حیاتی شامل موارد زیر است:

• شاخص CRI:کاراکتر بعد از 'XI3030P/' (مثلاً 'L' یا 'K'). 'L' نشان‌دهنده CRI ≥70 و 'K' نشان‌دهنده CRI ≥80 است.
• دسته شار نوری:قسمت 'KXC' یا 'XXC' شامل یک کد عددی دسته شار نوری (4،5،6،7) است.
• کد رنگ و عملکرد ('HXX XX XX'):این بخش دمای رنگ مرتبط (CCT)، حداقل شار نوری و حداکثر ولتاژ مستقیم را تعریف می‌کند. به عنوان مثال، 'H2711866' به این صورت تجزیه می‌شود: CCT=2700K، حداقل شار=118 لومن، حداکثر V_F=6.6V.
• شاخص جریان ('Z15'):نشان‌دهنده جریان مستقیم اسمی 150 میلی‌آمپر است.

3.2 دسته‌های شاخص نمود رنگ (CRI)

CRI با مقادیر حداقل خاص دسته‌بندی شده است: M (60)، N (65)، L (70)، Q (75)، K (80)، P (85)، H (90). لیست‌های تولید انبوه بر روی دسته‌های L (≥70) و K (≥80) متمرکز هستند.

3.3 دسته‌های شار نوری

شار نوری در دسته‌هایی با برچسب S31 تا S71 دسته‌بندی شده است. هر دسته دارای حداقل و حداکثر خروجی لومن تعریف شده در 150mA است. به عنوان مثال، دسته S31 محدوده 118 تا 123 لومن را پوشش می‌دهد، در حالی که دسته S71 محدوده 158 تا 163 لومن را پوشش می‌دهد. تلرانس برای شار نوری ±11% است.

3.4 دسته‌های ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم در چهار دسته گروه‌بندی شده است: 5866 (5.8-6.0V)، 6062 (6.0-6.2V)، 6264 (6.2-6.4V) و 6466 (6.4-6.6V). تلرانس ±0.1V است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مدار درایو می‌تواند حداکثر V_Fدسته انتخاب شده را تحمل کند.

4. لیست‌های تولید انبوه

دیتاشیت لیست‌های جامعی از کدهای سفارش موجود را ارائه می‌دهد که بر اساس سطح CRI تفکیک شده‌اند.

4.1 مدل‌های با CRI ≥70

این لیست شامل انواعی با CCTهای 2700K، 3000K، 4000K، 5000K، 5700K و 6500K است. برای هر CCT، چندین دسته شار نوری موجود است (مانند LK4C، LK5C، LK6C، LK7C) که محدوده‌ای از حداقل خروجی‌های نوری از 118 لومن تا 143 لومن را ارائه می‌دهند. همه مدل‌ها دارای حداکثر ولتاژ مستقیم 6.6 ولت و جریان کاری 150 میلی‌آمپر هستند.

4.2 مدل‌های با CRI ≥80

این لیست موازی، همان محدوده CCTها و دسته‌های شار نوری (از KK4C تا KK7C) را ارائه می‌دهد اما با حداقل CRI بالاتر 80. مقادیر شار نوری برای دسته‌های متناظر با سری CRI≥70 یکسان است. این امر به طراحان اجازه می‌دهد تا بین نمود رنگ استاندارد و بالا، بدون قربانی کردن خروجی نور برای یک CCT و دسته شار نوری مشخص، انتخاب کنند.

5. ملاحظات کاربردی و طراحی

5.1 مدیریت حرارتی

با مقاومت حرارتی 21 درجه سانتی‌گراد بر وات از پیوندگاه تا نقطه لحیم، هیت‌سینک مؤثر ضروری است، به ویژه هنگام کار نزدیک به جریان حداکثر. حداکثر دمای پیوندگاه 125 درجه سانتی‌گراد است. تجاوز از این حد، افت لومن را تسریع کرده و طول عمر عملیاتی را کاهش می‌دهد. طراحی PCB باید شامل وایاهای حرارتی کافی و مساحت مسی برای دفع حرارت از پدهای لحیم باشد.

5.2 درایو الکتریکی

ال‌ای‌دی به یک درایور جریان ثابت مناسب برای ولتاژ مستقیم معمولی حدود 6.2 ولت در 150 میلی‌آمپر نیاز دارد. به دلیل گستردگی دسته ولتاژ (تا حداکثر 6.6 ولت)، درایور باید قادر به تأمین حاشیه ولتاژ کافی باشد. درایور همچنین باید شامل محافظت در برابر ولتاژ معکوس و اسپایک‌های ولتاژ گذرا باشد.

5.3 یکپارچه‌سازی نوری

زاویه دید 120 درجه و الگوی تابش نمای بالا، این ال‌ای‌دی را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده و پخش شده دارند مناسب می‌سازد. برای نورپردازی جهت‌دار، اپتیک ثانویه (لنزها یا رفلکتورها) ضروری خواهد بود. رزین شفاف آبی، بازده استخراج نور خوبی را فراهم می‌کند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

پایبندی به پروفایل‌های لحیم‌کاری برای جلوگیری از آسیب به پکیج ال‌ای‌دی یا اتصالات سیمی داخلی حیاتی است.

• لحیم‌کاری بازجوشی:دمای پیک 260 درجه سانتی‌گراد نباید بیش از 10 ثانیه تجاوز کند. پروفایل استاندارد بازجوشی بدون سرب توصیه می‌شود.
• لحیم‌کاری دستی:در صورت لزوم، دمای نوک هویه باید به 350 درجه سانتی‌گراد محدود شود و زمان تماس باید کمتر از 3 ثانیه برای هر پد باشد. از هویه کم‌توان استفاده کنید و از اعمال تنش مکانیکی خودداری کنید.
• انبارش:در یک محیط خشک و ایمن از نظر ESD و در محدوده دمای مشخص شده (40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد) نگهداری شود.

7. تحلیل عملکرد و روندها

7.1 بافتار بازده

بازده نوری این ال‌ای‌دی‌ها قابل تخمین است. برای یک قطعه معمولی از دسته S31 (حداقل 118 لومن) در 150mA و حدود 6.2V (0.93W)، حداقل بازده تقریباً 127 لومن بر وات است. دسته‌های شار نوری بالاتر، بازده بیشتری ارائه می‌دهند. این امر سری XI3030P را به طور رقابتی در بازار ال‌ای‌دی‌های میان‌توان قرار می‌دهد که هزینه، عملکرد و قابلیت اطمینان را متعادل می‌سازد.

7.2 موقعیت‌یابی و تمایز بازار

متمایزکننده‌های کلیدی این سری، معماری ولتاژ مستقیم 6 ولتی و در دسترس بودن گزینه‌های CRI بالا (تا 90) است. طراحی 6 ولتی می‌تواند توپولوژی درایور را در پیکربندی‌های خاص آرایه در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های 3 ولتی رایج‌تر ساده‌سازی کند. دسته‌بندی جامع، عملکرد قابل پیش‌بینی را در اختیار طراحان قرار می‌دهد که برای کیفیت یکنواخت در چراغ‌های روشنایی تولید انبوه بسیار مهم است.

7.3 مثال موردی طراحی

طراحی یک چراغ توکار دیمرپذیر با کیفیت بالا را در نظر بگیرید که به دمای رنگ 2700K و نمود رنگ عالی (CRI>80) با شار هدف حدود 120 لومن برای هر ال‌ای‌دی نیاز دارد. مدلXI3030P/KK4C-H2711866Z15/2Nانتخاب مناسبی خواهد بود. طراحی باید شامل یک درایور جریان ثابت باشد که قادر به تأمین 150mA با تطابق ولتاژ خروجی تا 6.6 ولت برای هر ال‌ای‌دی باشد. اگر چهار ال‌ای‌دی به صورت سری متصل شوند، درایور باید حداقل 26.4 ولت را تأمین کند. مدیریت حرارتی روی PCB با هسته فلزی باید اطمینان حاصل کند که دمای نقطه لحیم به اندازه کافی پایین بماند تا دمای پیوندگاه در تمام شرایط کاری زیر 125 درجه سانتی‌گراد باقی بماند.

8. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: اندازه فیزیکی این ال‌ای‌دی چقدر است؟

پ: پکیج از نوع 3030 است، به این معنی که طول و عرض آن تقریباً 3.0 میلی‌متر است. ارتفاع دقیق باید از نقشه مکانیکی (که در این بخش ارائه نشده) تأیید شود.

س: آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را با 200mA راه‌اندازی کنم؟

پ: در حالی که مقدار حداکثر مطلق 200mA است، مشخصات الکترواپتیکی و دسته‌بندی در 150mA تعریف شده‌اند. کار در 200mA حرارت بیشتری تولید می‌کند، بازده را کاهش می‌دهد و به طور بالقوه طول عمر را کوتاه می‌کند. توصیه می‌شود برای جریان اسمی 150mA طراحی کنید.

س: چگونه کد سفارش را تفسیر کنم تا قطعه مناسب را انتخاب کنم؟

پ: به بخش 3.1 (توضیح شماره محصول) و لیست‌های تولید انبوه در بخش‌های 4.1 و 4.2 مراجعه کنید. نیازمندی‌های خود برای CCT، حداقل شار و CRI را با کد متناظر مطابقت دهید.

س: آیا هیت‌سینک مورد نیاز است؟

پ: برای کار پیوسته در 150mA، مدیریت حرارتی مناسب از طریق PCB (مانند یک پد حرارتی با وایا به یک صفحه زمین داخلی یا یک هیت‌سینک خارجی) به شدت توصیه می‌شود تا عملکرد و طول عمر حفظ شود. نیاز به یک هیت‌سینک آلومینیومی اختصاصی به دمای محیط و جریان هوا در کاربرد بستگی دارد.