فهرست مطالب
- 1. نمای کلی محصول
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 2. پارامترهای فنی
- 2.1 ویژگیهای الکتریکی و نوری (Ta = 25°C)
- 2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
- 3. سیستم بستهبندی
- 3.1 بستههای ولتاژ پیشرو
- 3.2 بستههای طول موج غالب
- 3.3 بستههای شدت روشنایی
- 4. منحنیهای عملکرد
- 4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6)
- 4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل 1-7)
- 4.3 دمای پین در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8)
- 4.4 دمای پین در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-9)
- 4.5 جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب (شکل 1-10)
- 4.6 شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1-11)
- 4.7 الگوی تابش (شکل 1-12)
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بسته
- 5.2 الگوی لحیمکاری توصیه شده
- 5.3 شناسایی قطبیت
- 6. لحیمکاری ریفلو SMT
- 6.1 پروفایل ریفلو
- 6.2 لحیمکاری دستی
- 6.3 بازکاری و تعمیر
- 7. اقدامات احتیاطی در حمل و نقل
- 7.1 ذخیرهسازی
- 7.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- 7.3 ملاحظات شیمیایی و زیستمحیطی
- 7.4 حمل و نقل مکانیکی
- 7.5 تمیز کردن
- 8. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 8.1 مشخصات بستهبندی
- 8.2 اطلاعات برچسب
- 8.3 بستهبندی مقاوم در برابر رطوبت
- 9. قابلیت اطمینان و آزمایش
- 9.1 شرایط آزمایش قابلیت اطمینان
- 9.2 معیارهای شکست
- 10. یادداشتهای کاربردی
- 11. سوالات متداول
- 12. اصل کار
- 13. روندهای توسعه
- 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
1.1 توضیحات عمومی
این LED SMD قرمز با استفاده از یک تراشه دیود نورافشان قرمز ساخته شده و در بستهبندی استاندارد سطحی 3.2mm x 1.25mm x 1.1mm بستهبندی شده است. این دستگاه برای نشاندهندههای عمومی، تابلوها و کاربردهای نمایشی که نیاز به روشنایی بالا و زاویه دید وسیع دارند، طراحی شده است. با ردپای فشرده، برای مونتاژ خودکار SMT و فرآیندهای لحیمکاری ریفلو مناسب است.
1.2 ویژگیها
- زاویه دید بسیار وسیع: 140 درجه (زاویه نیمه قدرت)، که دید واضح از چندین جهت را فراهم میکند.
- سازگار با تمام فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیمکاری، از جمله ریفلو بدون سرب.
- سطح حساسیت به رطوبت (MSL): سطح 3 بر اساس استاندارد JEDEC، که نیاز به نگهداری و پیشپخت مناسب قبل از استفاده در صورت قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی فراتر از محدودیتهای مشخص شده دارد.
- مطابق با RoHS، عاری از مواد خطرناک مانند سرب، جیوه، کادمیوم و کروم شش ظرفیتی.
- موجود در چندین بسته بندی روشنایی و طول موج برای انعطافپذیری طراحی.
1.3 کاربردها
- نشاندهندههای نوری و چراغهای وضعیت در الکترونیک مصرفی، تجهیزات صنعتی و فضای داخلی خودرو.
- کلیدها و نور پس زمینه نمادها، مانند صفحه کلید، پنلهای کنترل و تابلوها.
- کاربردهای روشنایی عمومی و تزئینی که در آنها اندازه فشرده و مصرف برق کم مورد نظر است.
2. پارامترهای فنی
2.1 ویژگیهای الکتریکی و نوری (Ta = 25°C)
جدول زیر پارامترهای کلیدی الکتریکی و نوری را که در جریان پیشرو 20 میلیآمپر و دمای محیط 25 درجه سانتیگراد اندازهگیری شدهاند، خلاصه میکند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.
| پارامتر | شرایط آزمون | نماد | حداقل | معمولی | حداکثر | واحد |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ولتاژ پیشرو (بسته B0) | IF = 20 mA | VF | 1.8 | 2.0 | 2.0 | V |
| ولتاژ پیشرو (بسته C0) | IF = 20 mA | VF | 2.0 | 2.2 | 2.2 | V |
| ولتاژ پیشرو (بسته D0) | IF = 20 mA | VF | 2.2 | 2.4 | 2.4 | V |
| طول موج غالب (بسته F00) | IF = 20 mA | λD | 625 | 630 | 630 | nm |
| طول موج غالب (بسته G00) | IF = 20 mA | λD | 630 | 635 | 635 | nm |
| طول موج غالب (بسته H00) | IF = 20 mA | λD | 635 | 640 | 640 | nm |
| شدت روشنایی (بسته 1BS) | IF = 20 mA | IV | 40 | – | 90 | mcd |
| شدت روشنایی (بسته 1DN) | IF = 20 mA | IV | 90 | – | 140 | mcd |
| شدت روشنایی (بسته 1GK) | IF = 20 mA | IV | 140 | – | 200 | mcd |
| زاویه دید | IF = 20 mA | 2θ1/2 | – | 140 | – | deg |
| جریان معکوس | VR = 5 V | IR | – | – | 10 | µA |
| مقاومت حرارتی، محل اتصال تا نقطه لحیم | IF = 20 mA | RθJ-S | – | – | 450 | °C/W |
توجه: تلرانس اندازهگیری ولتاژ پیشرو: ±0.1 V. تلرانس اندازهگیری طول موج غالب: ±2 nm. تلرانس اندازهگیری شدت روشنایی: ±10%.
2.2 حداکثر رتبهبندی مطلق
تنشهای فراتر از موارد ذکر شده در جدول زیر ممکن است باعث آسیب دائمی به دستگاه شود. اینها فقط رتبهبندی تنش هستند و عملکرد عملیاتی دستگاه در این شرایط یا هر شرایط دیگری فراتر از موارد ذکر شده در شرایط عملیاتی توصیه شده، تلویحاً مجاز نیست.
| پارامتر | نماد | رتبهبندی | واحد |
|---|---|---|---|
| توان تلف شده | Pd | 72 | mW |
| جریان پیشرو (DC) | IF | 30 | mA |
| جریان پیشرو پیک (1/10 duty, عرض پالس 0.1 ms) | IFP | 60 | mA |
| تخلیه الکترواستاتیک (HBM, مدل بدن انسان) | ESD | 2000 | V |
| محدوده دمای عملیاتی | Topr | -40 تا +85 | °C |
| محدوده دمای ذخیرهسازی | Tstg | -40 تا +85 | °C |
| دمای اتصال | Tj | 95 | °C |
حداکثر جریان پیشرو مجاز باید در صورت فراتر رفتن مقاومت حرارتی و دمای محیط از 95 درجه سانتیگراد، کاهش یابد. در شرایط دمای بالا، باید از خنککاری مناسب یا جریان محرک کاهش یافته استفاده شود.
3. سیستم بستهبندی
LED در چندین بسته برای ولتاژ پیشرو (VF)، طول موج غالب (λD) و شدت روشنایی (IV) ارائه میشود. این بستهبندی به طراحان امکان میدهد تا دستگاههایی با تحمل پارامترهای محکم برای عملکرد یکنواخت در یک سیستم روشنایی انتخاب کنند.
3.1 بستههای ولتاژ پیشرو
سه بسته VF تعریف شده است: B0 (1.8–2.0 V)، C0 (2.0–2.2 V) و D0 (2.2–2.4 V). ولتاژ پیشرو معمولی در 20 mA حدود 2.0 V برای بسته B0 است.
3.2 بستههای طول موج غالب
سه بسته طول موج غالب موجود است: F00 (625–630 nm، قرمز عمیق)، G00 (630–635 nm، قرمز) و H00 (635–640 nm، قرمز-نارنجی). گسیل پیک معمولی حدود 630 nm است.
3.3 بستههای شدت روشنایی
شدت روشنایی به سه محدوده دستهبندی میشود: 1BS (40–90 mcd)، 1DN (90–140 mcd) و 1GK (140–200 mcd). این بستهها امکان تطبیق روشنایی در کاربردهای چند LED را فراهم میکنند.
کد بسته روی برچسب بسته، همراه با سایر شناسهها مانند شماره سری و کد تاریخ چاپ میشود.
4. منحنیهای عملکرد
ویژگیهای معمولی نوری و الکتریکی در منحنیهای زیر نشان داده شده است. این منحنیها به عنوان راهنمای طراحی در نظر گرفته شدهاند؛ عملکرد واقعی ممکن است با شرایط عملیاتی متفاوت باشد.
4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-6)
نمودار رابطه نمایی معمولی یک دیود را نشان میدهد. در 20 mA، ولتاژ پیشرو تقریباً 2.0 V است. از منحنی میتوان برای تخمین جریان برای یک ولتاژ معین استفاده کرد، اما همیشه یک مقاومت محدودکننده جریان توصیه میشود.
4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی (شکل 1-7)
شدت روشنایی نسبی تقریباً به صورت خطی با جریان پیشرو تا 30 میلیآمپر افزایش مییابد. اشباع جزئی ممکن است در جریانهای بالاتر به دلیل گرمایش رخ دهد.
4.3 دمای پین در مقابل شدت نسبی (شکل 1-8)
با افزایش دمای نقطه لحیم، خروجی نسبی کاهش مییابد. در 85 درجه سانتیگراد، شدت حدود 90% از مقدار در 25 درجه سانتیگراد است. مدیریت حرارتی برای حفظ خروجی نور ثابت ضروری است.
4.4 دمای پین در مقابل جریان پیشرو (شکل 1-9)
حداکثر جریان پیشرو مجاز باید با افزایش دمای پین کاهش یابد. در 85 درجه سانتیگراد، حداکثر جریان به حدود 20 میلیآمپر کاهش مییابد تا دمای اتصال زیر 95 درجه سانتیگراد باقی بماند.
4.5 جریان پیشرو در مقابل طول موج غالب (شکل 1-10)
طول موج غالب با افزایش جریان کمی تغییر میکند، معمولاً کمتر از 2 نانومتر در محدوده عملیاتی. این به دلیل اثرات پر شدن باند در نیمههادی است.
4.6 شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1-11)
توزیع توان طیفی در حدود 630 نانومتر پیک میدهد، با نیمعرض باند طیفی 15 نانومتر (معمولی). این امر یک رنگ قرمز اشباع را تضمین میکند.
4.7 الگوی تابش (شکل 1-12)
LED یک الگوی تابش لمبرتی وسیع با زاویه نیمه قدرت 140 درجه نشان میدهد. این امر آن را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده یا نشاندهی زاویه باز دارند، ایدهآل میکند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بسته
بدنه بسته 3.2 mm (طول) x 1.25 mm (عرض) x 1.1 mm (ارتفاع) اندازهگیری میشود. دو پد لحیم در سطح زیرین فراهم شده است. پد آند با علامت مثبت یا شناسه در نقشه مشخص شده است. نقشههای مکانیکی دقیق را میتوان در دیتاشیت یافت (شکل 1-1 تا 1-5).
5.2 الگوی لحیمکاری توصیه شده
ابعاد پد مسی توصیه شده برای لحیمکاری ریفلو در دیتاشیت نشان داده شده است. اندازه مناسب پد تماس حرارتی و الکتریکی خوب را تضمین میکند. ضخامت شابلون خمیر لحیم 0.12 mm به طور کلی توصیه میشود.
5.3 شناسایی قطبیت
سمت کاتد معمولاً با یک شکاف یا سطح صاف روی بسته مشخص میشود. در نمای پایین، پد 1 آند و پد 2 کاتد است (طبق شکل 1-4). قطبیت صحیح باید در هنگام مونتاژ رعایت شود.
6. لحیمکاری ریفلو SMT
6.1 پروفایل ریفلو
پروفایل لحیمکاری ریفلو توصیه شده بر اساس استانداردهای JEDEC است. پارامترهای کلیدی عبارتند از:
- نرخ افزایش متوسط (Tsmax تا TP): حداکثر 3°C/s
- محدوده دمای پیشگرم (Tsmin تا Tsmax): 150°C تا 200°C
- زمان پیشگرم (ts): 60 تا 120 ثانیه
- زمان بالای 217°C (tL): 60 تا 150 ثانیه
- دمای پیک (TP): 260°C (حداکثر)
- زمان در 5°C از دمای پیک (tp): حداکثر 30 ثانیه
- زمان در دمای پیک (>255°C): حداکثر 10 ثانیه
- نرخ خنککاری متوسط: حداکثر 6°C/s
- زمان از 25°C تا دمای پیک: حداکثر 8 دقیقه
لحیمکاری ریفلو نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر بیش از 24 ساعت بین دو چرخه لحیمکاری فاصله افتد، LEDها ممکن است رطوبت جذب کنند و باید قبل از ریفلو دوم پخت شوند.
6.2 لحیمکاری دستی
در صورت نیاز به لحیمکاری دستی، دمای نوک هویه باید کمتر از 300°C باشد و زمان لحیمکاری نباید از 3 ثانیه تجاوز کند. فقط یک عملیات لحیمکاری دستی در هر LED مجاز است.
6.3 بازکاری و تعمیر
بازکاری پس از ریفلو توصیه نمیشود. در صورت اجتنابناپذیر، باید از هویه دو سر استفاده شود تا تنش حرارتی به حداقل برسد. آزمایش پیشصلاحیت برای اطمینان از عدم آسیب به LED ضروری است.
7. اقدامات احتیاطی در حمل و نقل
7.1 ذخیرهسازی
LEDها در کیسههای مانع رطوبت (MBB) با خشککننده و کارت نشانگر رطوبت حمل میشوند. قبل از باز کردن کیسه، در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤75% نگهداری کنید. پس از باز کردن، LEDها باید ظرف 168 ساعت (7 روز) در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% استفاده شوند. اگر زمان ذخیرهسازی فراتر رود یا کارت نشانگر رطوبت صورتی شود (نشاندهنده جذب رطوبت)، پخت لازم است: 60±5°C به مدت >24 ساعت.
7.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
LEDها به ESD حساس هستند. اقدامات احتیاطی مناسب ESD باید انجام شود، از جمله ایستگاههای کاری زمین شده، بستهبندی رسانا و بندهای مچ ضد الکتریسیته ساکن. این دستگاه برای 2000V HBM رتبهبندی شده است.
7.3 ملاحظات شیمیایی و زیستمحیطی
محفظه LED از سیلیکون ساخته شده است که به برخی گازها و مواد شیمیایی نفوذپذیر است. ترکیبات گوگرد در محیط یا مواد مجاور باید زیر 100 ppm نگه داشته شوند. محتوای برم و کلر در مواد خارجی هر کدام باید کمتر از 900 ppm و مجموع آنها کمتر از 1500 ppm باشد. ترکیبات آلی فرار (VOCs) میتوانند خارج شده و روی LED رسوب کنند و باعث تغییر رنگ و کاهش نور شوند. چسبهای مورد استفاده در نزدیکی LED نباید بخار آلی منتشر کنند.
7.4 حمل و نقل مکانیکی
فشار مستقیم روی لنز سیلیکونی وارد نکنید. از موچین برای حمل قطعه توسط سطوح جانبی استفاده کنید. از خم کردن PCB پس از لحیمکاری خودداری کنید، زیرا ممکن است باعث ترک خوردن بسته LED شود.
7.5 تمیز کردن
ایزوپروپیل الکل برای تمیز کردن توصیه میشود. سایر حلالها باید برای سازگاری با محفظه سیلیکونی آزمایش شوند. تمیز کردن اولتراسونیک توصیه نمیشود زیرا ممکن است به LED آسیب برساند.
8. اطلاعات بستهبندی و سفارش
8.1 مشخصات بستهبندی
LEDها در قالب نوار و قرقره بستهبندی میشوند: 3000 قطعه در هر قرقره. نوار حامل از پلاستیک رسانا ساخته شده و عرضی 8 میلیمتر با گام جیبی 4 میلیمتر دارد. قطر قرقره 178 میلیمتر، با قطر هاب 60 میلیمتر و عرض نوار 8 میلیمتر است.
8.2 اطلاعات برچسب
هر قرقره دارای یک برچسب با اطلاعات زیر است: شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره سری، کد بسته (شامل بستههای VF، طول موج و شدت)، مقدار و کد تاریخ. کد بسته برای اطمینان از عملکرد یکنواخت در تولید ضروری است.
8.3 بستهبندی مقاوم در برابر رطوبت
قرقرهها در یک کیسه مانع رطوبت با خشککننده و کارت نشانگر رطوبت مهر و موم میشوند. سپس کیسه در یک جعبه مقوایی برای حمل و نقل بستهبندی میشود.
9. قابلیت اطمینان و آزمایش
9.1 شرایط آزمایش قابلیت اطمینان
این محصول بر اساس استانداردهای JEDEC تأیید شده است. آزمایشهای زیر با 22 نمونه هر کدام انجام شد، معیار پذیرش: 0 شکست مجاز است (Ac=0, Re=1).
| مورد آزمایش | استاندارد | شرایط | مدت / چرخه |
|---|---|---|---|
| لحیمکاری ریفلو | JESD22-B106 | دما پیک 260°C، 10 ثانیه | 2 بار |
| چرخه دمایی | JESD22-A104 | -40°C تا 100°C، ماندگاری 30 دقیقه | 100 چرخه |
| شوک حرارتی | JESD22-A106 | -40°C تا 100°C، ماندگاری 15 دقیقه | 300 چرخه |
| ذخیرهسازی در دمای بالا | JESD22-A103 | 100°C | 1000 ساعت |
| ذخیرهسازی در دمای پایین | JESD22-A119 | -40°C | 1000 ساعت |
| آزمون عمر (در 25°C، 20 mA) | JESD22-A108 | IF = 20 mA، Ta = 25°C | 1000 ساعت |
9.2 معیارهای شکست
معیارهای زیر یک شکست پس از آزمایش قابلیت اطمینان را تعریف میکنند:
- ولتاژ پیشرو (VF) بیش از 1.1 برابر حد بالای مشخصات (U.S.L.)
- جریان معکوس (IR) بیش از 2.0 برابر حد بالای مشخصات (U.S.L.)
- شار نوری (Φ) کمتر از 0.7 برابر حد پایین مشخصات (L.S.L.)
10. یادداشتهای کاربردی
هنگام طراحی مدارهای LED، همیشه یک مقاومت محدودکننده جریان برای جلوگیری از جریان اضافه لحاظ کنید. مقدار مقاومت را میتوان به صورت R = (V_supply - VF_typ) / IF_desired محاسبه کرد. به عنوان مثال، با منبع تغذیه 5V و جریان هدف 20 mA، R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. از حداقل/حداکثر VF در بدترین حالت برای اطمینان از عملکرد ایمن در تمام شرایط استفاده کنید.
برای اتصالات سری یا موازی، اشتراک جریان و اثرات حرارتی را در نظر بگیرید. LEDهای همان بسته باید به صورت موازی استفاده شوند تا تغییرات روشنایی به حداقل برسد. سطح مسی کافی PCB برای دفع حرارت، به ویژه هنگام کار در جریانهای بالاتر یا دمای محیط بالاتر، باید فراهم شود.
زاویه دید وسیع این LED را برای کاربردهای روشنایی لبه و نور پس زمینه که در آنها روشنایی یکنواخت مورد نظر است، مناسب میسازد.
11. سوالات متداول
س: چرا روشنایی LED با افزایش دما کاهش مییابد؟
پ: بازده کوانتومی داخلی نیمههادی با دما کاهش مییابد، که منجر به خروجی نور کمتر در همان جریان محرک میشود. مدیریت حرارتی کلیدی است.
س: آیا میتوانم LED را مستقیماً از یک منبع ولتاژ راهاندازی کنم؟
پ: خیر، یک مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت برای جلوگیری از آسیب به LED ضروری است.
س: اگر ولتاژ معکوس اعمال شود چه اتفاقی میافتد؟
پ: ولتاژهای معکوس بالاتر از شکست میتوانند باعث جریان نشتی و در نهایت تخریب LED شوند. حداکثر ولتاژ معکوس شرایط آزمایش 5V است؛ باید از بایاس معکوس طولانی مدت خودداری شود.
س: چگونه باید LEDهای استفاده نشده را ذخیره کنم؟
پ: در کیسه مانع رطوبت اصلی در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤75% نگهداری کنید. در صورت باز شدن، ظرف 168 ساعت استفاده کنید یا قبل از استفاده پخت کنید.
س: آیا LED با لحیمکاری بدون سرب سازگار است؟
پ: بله، دمای پیک 260°C با فرآیندهای لحیمکاری بدون سرب مطابق با RoHS سازگار است.
12. اصل کار
LED یک دیود نیمههادی است که وقتی الکترونها با حفرهها در اتصال PN ترکیب میشوند، نور ساطع میکند. در این LED قرمز، ناحیه فعال معمولاً از مواد آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP) یا گالیم آرسنید فسفید (GaAsP) ساخته شده است. وقتی بایاس مستقیم میشود، الکترونهای سمت n و حفرههای سمت p در ناحیه فعال ترکیب شده و انرژی را به صورت فوتون آزاد میکنند. طول موج نور ساطع شده با انرژی شکاف باند ماده نیمههادی مطابقت دارد – در این مورد، حدود 1.96 eV برای نور قرمز (630 nm). LED در یک لنز سیلیکونی شفاف یا رنگی محصور شده است که همچنین محافظت میکند و الگوی تابش را شکل میدهد.
13. روندهای توسعه
LEDهای قرمز با بازده بالاتر (lm/W بالاتر) و پایداری حرارتی بهتر به تکامل خود ادامه میدهند. روند به سمت بستههای کوچکتر (به عنوان مثال، 3.2×1.25 mm در حال حاضر فشرده است) و بستههای روشنایی بالاتر است. پیشرفتهای فناوری تراشه، مانند استخراج نور بهبود یافته و طراحیهای تراشه معکوس، پیشرفتهای عملکردی بیشتری را نوید میدهد. علاوه بر این، ادغام با مدارهای راننده هوشمند و اتصال اینترنت اشیاء انتظار میرود کاربردها را در روشنایی هوشمند و نمایشگرها گسترش دهد.
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. |