انتخاب زبان

دیتاشیت LED سفید سرد PLCC-2 - بسته‌بندی 3.2x2.8x1.9mm - ولتاژ 3.1V - توان 0.062W - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی برای LED سفید سرد با بسته‌بندی PLCC-2. ویژگی‌ها شامل زاویه دید 120 درجه، روشنایی معمول 1800 میلی‌کاندلا، تأییدیه AEC-Q101 و مطابقت با RoHS/REACH برای کاربردهای روشنایی داخلی خودرو.
smdled.org | PDF Size: 0.4 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت LED سفید سرد PLCC-2 - بسته‌بندی 3.2x2.8x1.9mm - ولتاژ 3.1V - توان 0.062W - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور محصول

این سند مشخصات یک قطعه LED نصب سطحی را که از بسته‌بندی PLCC-2 (حامل تراشه با پایه پلاستیکی) استفاده می‌کند، به تفصیل شرح می‌دهد. این قطعه نور سفید سرد ساطع می‌کند و برای قابلیت اطمینان و عملکرد در محیط‌های سخت طراحی شده است. هدف اصلی طراحی آن، سیستم‌های روشنایی داخلی خودرو است که در آن‌ها ثبات رنگ، روشنایی و پایداری بلندمدت حیاتی می‌باشد.

مزایای اصلی این LED شامل اندازه فشرده، زاویه دید وسیع 120 درجه مناسب برای نورپردازی منتشر، و ساختار مستحکم دارای تأییدیه استاندارد AEC-Q101 برای قطعات خودرو است. همچنین با دستورالعمل‌های زیست‌محیطی RoHS و REACH مطابقت دارد. شدت نور معمول آن 1800 میلی‌کاندلا (mcd) است که در جریان استاندارد 20 میلی‌آمپر (mA) کار می‌کند.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های نورسنجی و الکتریکی

پارامترهای عملیاتی کلیدی تحت شرایط آزمایش استاندارد تعریف شده‌اند. جریان مستقیم (I_F) دارای نقطه کاری توصیه‌شده 20 میلی‌آمپر است، با حداقل 2 میلی‌آمپر و حداکثر مطلق 30 میلی‌آمپر. در 20 میلی‌آمپر، ولتاژ مستقیم معمول (V_F) 3.10 ولت است، با محدوده‌ای از 2.75 ولت تا 3.75 ولت. این امر منجر به اتلاف توان معمول تقریباً 62 میلی‌وات (0.062 وات) می‌شود.

خروجی نورسنجی اولیه با شدت نور مشخص می‌شود. مقدار معمول 1800 میلی‌کاندلا است، با حداقل 1120 میلی‌کاندلا و حداکثر 2800 میلی‌کاندلا در 20 میلی‌آمپر. رنگ توسط مختصات رنگی CIE 1931 تعریف می‌شود، با هدف معمول (0.3, 0.3). تلرانس این مختصات ±0.005 است که ثبات رنگ را تضمین می‌کند. زاویه دید، جایی که شدت نور نصف مقدار اوج است، 120 درجه با تلرانس ±5 درجه می‌باشد.

2.2 حداکثر مقادیر مجاز مطلق و مدیریت حرارتی

برای اطمینان از طول عمر قطعه، شرایط کاری هرگز نباید از حداکثر مقادیر مجاز مطلق تجاوز کند. حداکثر جریان مستقیم پیوسته مجاز 30 میلی‌آمپر است. قطعه می‌تواند جریان موجی کوتاه‌مدت (I_FM) 250 میلی‌آمپر را برای پالس‌های ≤ 10 میکروثانیه تحمل کند. حداکثر دمای اتصال (T_J) 125 درجه سانتی‌گراد است. محدوده دمای محیط کاری توصیه‌شده از 40- درجه سانتی‌گراد تا 110+ درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

عملکرد حرارتی توسط مقاومت حرارتی کمّی می‌شود. مقاومت حرارتی واقعی از اتصال تا نقطه لحیم‌کاری (R_th_JS_real) حداکثر 180 کلوین بر وات است. مقاومت حرارتی الکتریکی (R_th_JS_el)، که از روش ولتاژ مستقیم مشتق شده است، حداکثر 120 کلوین بر وات می‌باشد. طراحی حرارتی مناسب PCB برای حفظ دمای اتصال در محدوده ایمن، به ویژه در جریان‌های راه‌اندازی بالاتر یا دمای محیط بالا، ضروری است.

3. تحلیل منحنی‌های عملکرد

3.1 توزیع طیفی و الگوی تابش

نمودار توزیع طیفی نسبی، پروفایل انتشار LED سفید سرد تبدیل‌شده با فسفر را نشان می‌دهد. این نمودار دارای یک قله پهن در ناحیه آبی از تراشه اولیه و یک قله ثانویه پهن‌تر در ناحیه زرد/سبز از فسفر است که برای تولید نور سفید ترکیب می‌شوند. نمودار الگوی تابش معمول، توزیع شبه لامبرتین را با زاویه دید مشخص‌شده 120 درجه تأیید می‌کند.

3.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

نمودار رسم جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم، رابطه نمایی مشخصه یک دیود را نشان می‌دهد. برای طراحی مدار بسیار مهم است که اطمینان حاصل شود درایور می‌تواند ولتاژ لازم را فراهم کند، به ویژه با در نظر گرفتنV_F تغییرات آن بر حسب دما و بین واحدهای مختلف.

3.3 وابستگی دمایی

چندین نمودار رفتار قطعه را در محدوده دما نشان می‌دهند. شدت نور نسبی با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد، پدیده‌ای که در تمام LED‌ها مشترک است. ولتاژ مستقیم دارای ضریب دمایی منفی است و به طور خطی با افزایش دما کاهش می‌یابد. مختصات رنگی (CIE x, y) نیز با هر دو عامل جریان مستقیم و دمای اتصال جابجا می‌شوند، که برای کاربردهای حساس به رنگ یک ملاحظه مهم است.

3.4 کاهش ظرفیت و عملکرد پالسی

منحنی کاهش جریان مستقیم، حداکثر جریان پیوسته مجاز را بر اساس دمای پد لحیم‌کاری (T_S) تعیین می‌کند. به عنوان مثال، در دمای پد 110 درجه سانتی‌گراد، حداکثر جریان 22 میلی‌آمپر است. نمودار قابلیت تحمل پالس مجاز، راهنمایی برای طرح‌های درایو پالسی ارائه می‌دهد و جریان پیک پالس (I_FP) مجاز را برای عرض پالس داده‌شده (t_p) و چرخه کاری (D) نشان می‌دهد.

4. توضیح سیستم دسته‌بندی

محصول بر اساس شدت نور و مختصات رنگی به دسته‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود تا ثبات عملکرد درون یک دسته تولیدی تضمین شود.

4.1 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور در کدهای دسته‌بندی الفبایی-عددی از L1 (11.2-14 میلی‌کاندلا) تا GA (18000-22400 میلی‌کاندلا) دسته‌بندی شده است. برای این محصول خاص، خروجی معمول درون دسته‌های AB (1400-1800 میلی‌کاندلا) و BA (1800-2240 میلی‌کاندلا) قرار می‌گیرد، همانطور که در دیتاشیت برجسته شده است. تلرانس اندازه‌گیری شار نوری ±8٪ است.

4.2 دسته‌بندی رنگی (سفید سرد)

رنگ سفید سرد درون مناطق خاصی روی نمودار رنگی CIE 1931 تعریف شده است. دیتاشیت مختصات گوشه‌ای برای چندین کد دسته‌بندی (مانند FK0, GK0, HK0, IK0, NK0, PK0, FL0, GL0) را ارائه می‌دهد. این امر به طراحان اجازه می‌دهد تا دسته‌ای را انتخاب کنند که الزامات دقیق دمای رنگ و ته‌رنگ آن‌ها را برآورده کند. هدف معمول، دسته NK0 با مختصات (0.3339, 0.3336) است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد مکانیکی

LED از بسته‌بندی استاندارد نصب سطحی PLCC-2 استفاده می‌کند. نقشه مکانیکی ابعاد حیاتی از جمله طول کلی، عرض، ارتفاع، فاصله پایه‌ها و موقعیت پدها را مشخص می‌کند. رعایت این ابعاد برای طراحی جایگاه PCB و مونتاژ خودکار حیاتی است.

5.2 طرح پد لحیم‌کاری توصیه‌شده و قطبیت

یک طرح پد لحیم‌کاری توصیه‌شده ارائه شده است تا تشکیل اتصال لحیم قابل اطمینان و تخلیه حرارتی مناسب تضمین شود. نمودار به وضوح پدهای آند و کاتد را نشان می‌دهد. جهت‌دهی صحیح قطبیت در حین مونتاژ برای عملکرد قطعه اجباری است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

قطعه برای فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مناسب است. دیتاشیت یک پروفایل با حداکثر دمای 260 درجه سانتی‌گراد را مشخص می‌کند که نباید بیش از 30 ثانیه از آن تجاوز کند. نرخ‌های پیش‌گرم، خیساندن، ریفلو و خنک‌سازی باید مطابق با دستورالعمل‌های استاندارد IPC/JEDEC برای قطعات حساس به رطوبت (MSL 2) کنترل شوند.

6.2 احتیاط‌های استفاده

احتیاط‌های کلی دست‌کاری شامل اجتناب از تنش مکانیکی روی لنز، محافظت از قطعه در برابر تخلیه الکترواستاتیک (درجه ESD 8 کیلوولت HBM) و نگهداری در شرایط مناسب برای حفظ درجه MSL 2 می‌شود. LED برای کار با ولتاژ معکوس طراحی نشده است.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

شماره قطعه 57-11-C70200H-AM است. اطلاعات سفارش معمولاً شامل شماره قطعه پایه است و ممکن است شامل مشخص کردن دسته‌های مورد نظر برای شدت نور و رنگ باشد. بسته‌بندی معمولاً روی نوار و قرقره برای سازگاری با تجهیزات مونتاژ پیک و پلیس سرعت بالا است. ابعاد دقیق قرقره و جهت‌دهی قطعه در بخش اطلاعات بسته‌بندی به تفصیل شرح داده شده است.

8. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 کاربردهای معمول

کاربرد اصلی، روشنایی داخلی خودرو است، مانند نورپردازی کلیدهای داشبورد، پنل‌های کنترل، نورپردازی محیطی و چراغ‌های نشانگر. قابلیت اطمینان و تأییدیه آن، آن را برای سایر محیط‌های سخت نیز مناسب می‌سازد.

8.2 ملاحظات طراحی مدار

طراحان باید یک مدار درایور جریان ثابت پیاده‌سازی کنند تا خروجی نور پایدار تضمین شود و از فرار حرارتی جلوگیری شود. جریان باید برای عملکرد معمول در 20 میلی‌آمپر یا کمتر تنظیم شود، با در نظر گرفتن الزامات کاهش ظرفیت بر اساس محیط حرارتی کاربرد. یک مقاومت محدودکننده جریان برای کاربردهای دقیق به دلیلV_F تغییرات آن کافی نیست. زاویه دید وسیع نیاز به اپتیک ثانویه را در بسیاری از سناریوهای نورپردازی منتشر حذف می‌کند.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با LED‌های عمومی PLCC-2، تمایزهای کلیدی این قطعه، تأییدیه خودرویی AEC-Q101 آن است که شامل آزمایش‌های استرس سخت برای رطوبت، چرخه دمایی و عمر عملیاتی می‌شود، و ساختار دسته‌بندی تنگ‌تر آن برای شدت نور و رنگ است. درجه ESD 8 کیلوولت نیز از پیشنهادات درجه تجاری معمول فراتر می‌رود و استحکام بهبودیافته‌ای در برابر رویدادهای الکترواستاتیک در حین دست‌کاری و مونتاژ فراهم می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: حداقل جریان مورد نیاز برای روشن شدن LED چقدر است؟

پ: جریان مستقیم می‌تواند تا 2 میلی‌آمپر پایین باشد، اما شدت نور به طور قابل توجهی کمتر از مقدار نامی در 20 میلی‌آمپر خواهد بود.

س: دما چگونه بر خروجی نور تأثیر می‌گذارد؟

پ: شدت نور با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. نمودار در بخش 3.3 این رابطه را کمّی می‌کند و کاهش تا حدود 40٪ از مقدار آن در دمای اتاق را در دمای اتصال 140 درجه سانتی‌گراد نشان می‌دهد.

س: آیا می‌توانم این LED را با منبع تغذیه 5 ولت و یک مقاومت راه‌اندازی کنم؟

پ: بله، اما با دقت. باV_F معمول 3.1 ولت، یک مقاومت سری باید 1.9 ولت را در 20 میلی‌آمپر کاهش دهد که نیاز به یک مقاومت 95 اهمی دارد. این روش بهV_F و تغییرات ولتاژ منبع حساس است و منجر به تغییرات در روشنایی می‌شود. یک درایور جریان ثابت برای عملکرد پایدار توصیه می‌شود.

س: MSL 2 برای نگهداری به چه معناست؟

پ: سطح حساسیت به رطوبت 2 نشان می‌دهد که بسته می‌تواند در محیط کارخانه (

11. مطالعه موردی طراحی

یک کاربرد نورپردازی پشت کنسول مرکزی خودرو را در نظر بگیرید. چندین LED پشت یک پنل پلاستیکی نیمه‌شفاف قرار می‌گیرند. با استفاده از زاویه دید 120 درجه، ممکن است برای دستیابی به نورپردازی یکنواخت در مقایسه با یک قطعه با زاویه باریک‌تر، به LED کمتری نیاز باشد. طراح دسته شدت نور BA و دسته رنگ NK0 را انتخاب می‌کند تا ثبات روشنایی و رنگ در تمام واحدها تضمین شود. یک IC درایور LED اختصاصی، جریان ثابت 18 میلی‌آمپر را به هر رشته می‌دهد، کمی کمتر از 20 میلی‌آمپر معمول برای افزایش طول عمر و در نظر گرفتن گرمایش محلی. وایاهای حرارتی زیر پدهای لحیم‌کاری روی PCB قرار می‌گیرند تا گرما را به یک صفحه زمین داخلی منتقل کنند و دمای پد لحیم‌کاری را زیر 85 درجه سانتی‌گراد نگه دارند تا امکان کار با جریان کامل مطابق منحنی کاهش ظرفیت فراهم شود.

12. اصل عملکرد

این یک LED سفید تبدیل‌شده با فسفر است. هسته آن یک تراشه نیمه‌هادی (معمولاً مبتنی بر InGaN) است که هنگام بایاس مستقیم (الکترولومینسانس) نور آبی ساطع می‌کند. این نور آبی تا حدی توسط یک لایه فسفر گارنت ایتریم آلومینیوم (YAG) که تراشه را پوشش می‌دهد جذب می‌شود. فسفر این انرژی را به عنوان یک طیف گسترده از نور زرد مجدداً ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل‌شده توسط چشم انسان به عنوان نور سفید، به طور خاص در محدوده دمای رنگ "سفید سرد"، درک می‌شود.

13. روندهای فناوری

روند در LED‌های SMD برای خودرو و نورپردازی عمومی به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر بر وات)، شاخص نمود رنگ (CRI) بهبودیافته و قابلیت اطمینان بیشتر در دمای کاری بالاتر ادامه دارد. فناوری بسته‌بندی در حال تکامل است تا امکان چگالی توان بالاتر و مدیریت حرارتی بهتر از تراشه به برد فراهم شود. همچنین تمرکز بر دسته‌بندی تنگ‌تر رنگ و شار نوری برای کاهش هزینه سیستم با به حداقل رساندن نیاز به تصحیح رنگ الکترونیکی وجود دارد. مواد نیمه‌هادی و فسفر زیربنایی به طور مداوم برای کارایی و طول عمر در حال بهبود هستند.

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.