انتخاب زبان

دیتاشیت فنی LED SMD میان‌توان XI3030P - ابعاد 3.0x3.0mm - حداکثر ولتاژ 2.9V - جریان 65mA - نور سفید - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی LED میان‌توان SMD مدل XI3030P. ویژگی‌ها شامل پکیج PLCC-2، بازده نوری بالا، گزینه‌های CRI از 80 تا 90، زاویه دید گسترده 120 درجه و مطابقت با استانداردهای RoHS/REACH.
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 فنی LED SMD میان‌توان XI3030P - ابعاد 3.0x3.0mm - حداکثر ولتاژ 2.9V - جریان 65mA - نور سفید - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

XI3030P یک دیود نورافشان نصب سطحی (SMD) با توان متوسط در پکیج PLCC-2 (حامل تراشه با پایه پلاستیکی) است. این محصول به عنوان یک ال‌ای‌دی سفید با دید از بالا طراحی شده و ترکیبی از بازده نوری بالا، بازتولید رنگ عالی و ابعاد فشرده را ارائه می‌دهد. اهداف اصلی طراحی آن، بهره‌وری انرژی و عملکرد قابل اعتماد برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای روشنایی است.

1.1 مزایای اصلی

مزایای کلیدی این پکیج ال‌ای‌دی شامل موارد زیر است:

1.2 بازار هدف و کاربردها

این ال‌ای‌دی راه‌حلی ایده‌آل برای کاربردهای روشنایی متنوعی است که به تعادل بین عملکرد، بازده و هزینه نیاز دارند. حوزه‌های کاربرد اصلی عبارتند از:

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

این بخش تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای فنی کلیدی ذکر شده در دیتاشیت را ارائه می‌دهد.

2.1 مشخصات الکترواپتیکال

معیارهای عملکرد اصلی تحت شرایط آزمایش استاندارد (دمای نقطه لحیم‌کاری = ۲۵ درجه سلسیوس، جریان مستقیم IF = ۶۵ میلی‌آمپر) تعریف شده‌اند.

2.2 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

این مقادیر محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد همیشه باید در این محدودیت‌ها حفظ شود.

توجه مهم:دستگاه به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس است. در طول مونتاژ و جابجایی باید اقدامات احتیاطی مناسب در برابر ESD رعایت شود.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

محصول از یک سیستم دسته‌بندی جامع برای اطمینان از یکنواختی الکتریکی و نوری استفاده می‌کند. شماره محصول کدهای دسته‌بندی را توضیح می‌دهد.

3.1 رمزگشایی شماره محصول

مثال: XI3030P/KKX-5M403929U6/2T

3.2 دسته‌بندی شاخص بازتولید رنگ (CRI)

دیتاشیت جدولی ارائه می‌دهد که نمادهای تک‌حرفی را به مقادیر حداقل CRI نگاشت می‌کند:

فهرست تولید انبوه استاندارد شامل انواع با CRI 80 (نماد K) است.

3.3 دسته‌بندی شار نوری

شار نوری بر اساس CCT دسته‌بندی می‌شود. برای مثال:

همه دسته‌ها دارای تلرانس ±۱۱٪ بر روی مقادیر اسمی شار هستند.

3.4 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم تحت کد '2629' با سه زیردسته گروه‌بندی شده است:

تلرانس ±۰.۱ ولت بر محدوده دسته اعمال می‌شود.

3.5 دسته‌بندی رنگ‌سنجی (بیضی‌های مک‌آدام)

نقطه رنگ ال‌ای‌دی (مختصات رنگ‌سنجی) در داخل بیضی‌های تعریف شده روی نمودار CIE 1931 کنترل می‌شود تا یکنواختی رنگ تضمین شود.

دیتاشیت مختصات مرکز (Cx, Cy) و پارامترهای بیضی (a, b, theta) را برای CCTهای 3000K, 4000K, 5000K, 5700K و 6500K برای هر دو دسته ۳-گام و ۵-گام ارائه می‌دهد. تلرانس مختصات رنگ‌سنجی ±۰.۰۱ است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

منحنی‌های معمولی بینشی از رفتار ال‌ای‌دی تحت شرایط کاری مختلف ارائه می‌دهند.

4.1 ولتاژ مستقیم در مقابل دمای اتصال (شکل ۱)

ولتاژ مستقیم (VF) دارای ضریب دمایی منفی است. با افزایش دمای اتصال (Tj) از ۲۵ درجه سلسیوس به ۱۱۵ درجه سلسیوس، VF به صورت خطی تقریباً ۰.۲ ولت کاهش می‌یابد. این مشخصه برای طراحی درایور جریان ثابت و ملاحظات جبران حرارتی مهم است.

4.2 شدت نوری نسبی در مقابل جریان مستقیم (شکل ۲)

خروجی نوری با جریان رابطه زیرخطی دارد. در حالی که خروجی با جریان افزایش می‌یابد، بازده (لومن بر وات) معمولاً در جریان‌های بالاتر به دلیل افزایش افت حرارتی و بازده کاهش می‌یابد. کار در جریان توصیه شده ۶۵ میلی‌آمپر، بازده بهینه و طول عمر را تضمین می‌کند.

4.3 شار نوری نسبی در مقابل دمای اتصال (شکل ۳)

خروجی نوری با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. منحنی نشان می‌دهد که در Tj برابر ۱۰۰ درجه سلسیوس، شار نوری نسبی تقریباً ۸۵٪ مقدار آن در ۲۵ درجه سلسیوس است. مدیریت حرارتی مؤثر (RθJ-A پایین) برای حفظ خروجی نور و طول عمر بسیار مهم است.

4.4 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV) (شکل ۴)

این نمودار رابطه نمایی معمول بین جریان و ولتاژ برای یک دیود را نشان می‌دهد. برای انتخاب روش راه‌اندازی مناسب (جریان ثابت برای ال‌ای‌دی‌ها اجباری است) ضروری است.

4.5 حداکثر جریان راه‌اندازی در مقابل دمای لحیم‌کاری (شکل ۵)

این منحنی کاهش رتبه نشان می‌دهد که حداکثر جریان مستقیم مجاز با افزایش دمای نقطه لحیم‌کاری کاهش می‌یابد. این یک قانون طراحی حیاتی برای اطمینان از عملکرد ال‌ای‌دی در محدوده عملیاتی ایمن (SOA) تحت تمام شرایط محیطی است.

4.6 الگوی تابش (شکل ۶)

نمودار قطبی، الگوی تابش گسترده و شبه لامبرتی با زاویه دید معمول ۱۲۰ درجه را تأیید می‌کند. شدت در یک منطقه مرکزی گسترده نسبتاً یکنواخت است.

4.7 توزیع طیف

نمودار توزیع توان طیفی (که در متن به جزئیات اشاره نشده اما ارجاع داده شده) یک قله پمپ آبی گسترده ال‌ای‌دی و یک قله انتشار زرد تبدیل شده توسط فسفر گسترده‌تر را نشان می‌دهد که مشخصه ال‌ای‌دی‌های سفید تبدیل شده با فسفر است. شکل دقیق، CCT و CRI را تعیین می‌کند.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 پارامترهای لحیم‌کاری بازجوشی

این ال‌ای‌دی با فرآیندهای استاندارد بازجوشی مادون قرمز یا جابجایی سازگار است. پارامتر حیاتی، حداکثر دمای لحیم‌کاری است که نباید بیش از ۲۶۰ درجه سلسیوس به مدت بیش از ۱۰ ثانیه باشد. پروفیل استاندارد بازجوشی عاری از سرب (مانند JEDEC J-STD-020) توصیه می‌شود. کنترل دقیق برای جلوگیری از آسیب حرارتی به پکیج پلاستیکی و اتصال داخلی تراشه ضروری است.

5.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه باید حداکثر تا ۳۵۰ درجه سلسیوس کنترل شود و زمان تماس با هر پد لحیم باید به ۳ ثانیه یا کمتر محدود شود تا از گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

5.3 شرایط نگهداری

ال‌ای‌دی‌ها باید در کیسه‌های اصلی ضد رطوبت (در صورت طبقه‌بندی به عنوان دستگاه حساس به رطوبت) در محیطی با دمای بین ۴۰- تا ۱۰۰+ درجه سلسیوس و رطوبت کم نگهداری شوند. در صورت لزوم، دستورالعمل‌های استاندارد IPC/JEDEC برای جابجایی دستگاه‌های حساس به رطوبت (MSD) را دنبال کنید.

6. ملاحظات طراحی کاربرد

6.1 انتخاب درایور

یک درایور جریان ثابت ضروری است. جریان کاری توصیه شده ۶۵ میلی‌آمپر است. درایور باید بر اساس ولتاژ رشته مورد نیاز (مجموع VF ال‌ای‌دی‌ها) انتخاب شود و باید شامل ویژگی‌های حفاظتی مناسب مانند حفاظت اضافه جریان، اضافه ولتاژ و مدار باز/اتصال کوتاه باشد. ضریب دمایی منفی VF باید در طراحی حلقه فیدبک درایور برای برخی کاربردهای دقیق در نظر گرفته شود.

6.2 مدیریت حرارتی

با مقاومت حرارتی اتصال به نقطه لحیم‌کاری (RθJ-S) برابر ۲۱ درجه سلسیوس بر وات، هیت‌سینک مؤثر ضروری است، به ویژه هنگام کار در یا نزدیک حداکثر مقادیر مجاز. PCB باید دارای وایاهای حرارتی کافی و مساحت مسی متصل به پد حرارتی ال‌ای‌دی (در صورت وجود در فوت‌پرینت) برای دفع گرما باشد. حداکثر دمای اتصال ۱۱۵ درجه سلسیوس نباید تجاوز کند. از فرمول استفاده کنید: Tj = Ts + (RθJ-S * Pd)، که در آن Ts دمای نقطه لحیم‌کاری و Pd توان تلف شده (VF * IF) است.

6.3 طراحی نوری

زاویه دید گسترده ۱۲۰ درجه‌ای، این ال‌ای‌دی را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی منتشر و یکنواخت بدون اپتیک ثانویه دارند مناسب می‌سازد. برای پرتوهای متمرکز، اپتیک اولیه مناسب (لنزها یا رفلکتورها) باید با در نظر گرفتن الگوی تابش و اندازه فیزیکی ال‌ای‌دی طراحی شوند.

7. مقایسه و تمایز فنی

در حالی که مقایسه مستقیم رو در رو با سایر محصولات در دیتاشیت ارائه نشده است، ویژگی‌های کلیدی متمایزکننده XI3030P بر اساس مشخصات آن عبارتند از:

8. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

سوال ۱: آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را با جریان ۱۵۰ میلی‌آمپر برای خروجی بالاتر راه‌اندازی کنم؟

پاسخ: خیر. حداکثر جریان مستقیم پیوسته مطلق ۱۸۰ میلی‌آمپر است، اما شرایط کاری توصیه شده ۶۵ میلی‌آمپر است. کار در جریان ۱۵۰ میلی‌آمپر به طور قابل توجهی دمای اتصال را افزایش می‌دهد، بازده را کاهش می‌دهد، افت لومن را تسریع می‌کند و احتمالاً گارانتی را باطل می‌کند. همیشه برای جریان توصیه شده طراحی کنید.

سوال ۲: تفاوت بین دسته‌های بیضی مک‌آدام ۳-گام و ۵-گام چیست؟

پاسخ: یک بیضی ۳-گام نمایانگر کنترل رنگ سخت‌گیرانه‌تری است که در آن ال‌ای‌دی‌ها از نظر رنگ برای اکثر ناظران تقریباً غیرقابل تشخیص هستند. یک بیضی ۵-گام اجازه تغییر رنگ کمی بیشتر را می‌دهد که ممکن است در مقایسه رو در رو قابل توجه باشد اما برای بسیاری از کاربردها قابل قبول است. انتخاب به الزامات یکنواختی رنگ محصول نهایی بستگی دارد.

سوال ۳: چگونه هیت‌سینک مورد نیاز را محاسبه کنم؟

پاسخ: شما باید دمای نقطه لحیم‌کاری هدف (Ts) را تعیین کنید. با استفاده از فرمول Tj = Ts + (RθJ-S * Pd)، Tj را روی یک مقدار ایمن زیر ۱۱۵ درجه سلسیوس (مثلاً ۱۰۵ درجه سلسیوس) تنظیم کنید. Pd را به صورت VF * IF محاسبه کنید (مثلاً ۲.۹V * 0.065A = 0.1885W). سپس، Ts_max = Tj_max - (21°C/W * 0.1885W) ≈ 105°C - 4°C ≈ 101°C. طراحی حرارتی PCB و سیستم باید اطمینان حاصل کند که نقطه لحیم‌کاری زیر این Ts_max محاسبه شده باقی می‌ماند.

سوال ۴: آیا منبع تغذیه ولتاژ ثابت مناسب است؟

پاسخ: خیر. ال‌ای‌دی‌ها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. یک تغییر کوچک در ولتاژ مستقیم (به دلیل دما یا تغییرات دسته‌بندی) باعث تغییر بزرگی در جریان با یک منبع ولتاژ ثابت می‌شود که ممکن است منجر به فرار حرارتی و خرابی شود. همیشه از یک درایور جریان ثابت یا یک مدار محدودکننده جریان استفاده کنید.

9. مطالعه موردی طراحی و استفاده

سناریو: طراحی یک چراغ ال‌ای‌دی خطی برای روشنایی محیطی دفتر.

10. معرفی اصل فناوری

XI3030P یک ال‌ای‌دی سفید تبدیل شده با فسفر است. اصل اساسی شامل یک تراشه نیمه‌هادی، معمولاً از نیترید گالیم ایندیم (InGaN) ساخته شده است که هنگام بایاس مستقیم (الکترولومینسانس) نور آبی ساطع می‌کند. این نور آبی تا حدی توسط یک لایه فسفر (مانند YAG:Ce) که روی یا اطراف تراشه رسوب داده شده است جذب می‌شود. فسفر بخشی از فوتون‌های آبی را به فوتون‌هایی در سراسر طیف گسترده‌ای در مناطق زرد و قرمز تبدیل می‌کند. مخلوط نور آبی باقی‌مانده و نور زرد/قرمز ساطع شده از فسفر توسط چشم انسان به عنوان نور سفید درک می‌شود. نسبت دقیق آبی به زرد و ترکیب فسفر، دمای رنگ متناظر (CCT) و شاخص بازتولید رنگ (CRI) نور سفید ساطع شده را تعیین می‌کند.

11. روندهای صنعت

بخش ال‌ای‌دی میان‌توان، که توسط پکیج‌هایی مانند XI3030P نمایندگی می‌شود، همچنان در حال تکامل است. روندهای عینی صنعت شامل موارد زیر است:

XI3030P با عملکرد متعادل و مطابقت آن، در این روند گسترده‌تر به سمت راه‌حل‌های روشنایی حالت جامد کارآمدتر، قابل اعتمادتر و هوشمندتر قرار گرفته 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.