فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 راهنمای انتخاب قطعه
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکی
- 3. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 3.1 جریان پیشروی در مقابل دمای محیط
- 3.2 توزیع طیفی
- 3.3 شدت تابشی در مقابل جریان پیشروی
- 3.4 جریان پیشروی در مقابل ولتاژ پیشروی
- 3.5 شدت تابشی نسبی در مقابل جابجایی زاویهای
- 4. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 4.1 ابعاد بستهبندی و قطبیت
- 4.2 مشخصات نوار حامل و قرقره
- 5. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 5.1 احتیاطهای حیاتی
- 5.2 شرایط لحیمکاری
- 6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7. پیشنهادات کاربردی
- 7.1 سناریوهای کاربردی معمول
- 7.2 ملاحظات طراحی
- 8. مقایسه و تمایز فنی
- 9. پرسشهای متداول (FAQ)
- 9.1 هدف لنز \"شفاف آبمانند\" چیست؟
- 9.2 آیا میتوانم این LED را با 100mA به طور پیوسته راهاندازی کنم؟
- 9.3 چرا زمان ذخیرهسازی پس از باز کردن کیسه اینقدر کوتاه است؟
- 9.4 چگونه آند و کاتد را شناسایی کنم؟
- 10. مطالعه موردی طراحی عملی
- 11. اصل عملکرد
- 12. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
IR26-61C/L746/R/TR8 یک دیود گسیلنده مادون قرمز (IR) مینیاتوری و جانبینما است که برای کاربردهای نصب سطحی طراحی شده است. این قطعه در یک بستهبندی فشرده دوطرفه از جنس پلاستیک شفاف آبمانند با لنز کروی قرار دارد که برای گسیل کارآمد مادون قرمز بهینهسازی شده است. خروجی طیفی آن به طور خاص با فوتودیودها و فوتوترانزیستورهای سیلیکونی هماهنگ است و آن را به منبعی ایدهآل برای حسگری مجاورتی، تشخیص اشیاء و سایر سیستمهای مبتنی بر مادون قرمز که نیاز به یک فرستنده قابل اعتماد و فشرده دارند، تبدیل میکند.
مزایای کلیدی این قطعه شامل ابعاد بسیار کوچک، عملکرد با ولتاژ پیشروی پایین و سازگاری عالی با آشکارسازهای استاندارد سیلیکونی است. قطعه بر روی نوار 8 میلیمتری پیچیده شده روی قرقرههای 7 اینچی عرضه میشود که فرآیندهای مونتاژ خودکار را تسهیل میکند. این محصول با استانداردهای زیستمحیطی از جمله RoHS، EU REACH مطابقت دارد و فاقد هالوژن است.
1.1 راهنمای انتخاب قطعه
قطعه با شماره قطعه IR26-61C/L746/R/TR8 شناسایی میشود. این قطعه از ماده تراشه GaAlAs (گالیم آلومینیوم آرسنید) استفاده میکند که یک نیمههادی رایج برای تولید نور مادون قرمز است. لنز آن شفاف آبمانند است که حداکثر انتقال تابش مادون قرمز گسیلشده را بدون هیچ فیلتر یا رنگآمیزی که بتواند سیگنال را تضعیف کند، امکانپذیر میسازد.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
این مقادیر محدودیتهایی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمیشود.
- جریان پیشروی پیوسته (IF):65 میلیآمپر. این حداکثر جریان DC است که میتوان به طور پیوسته از LED عبور داد.
- ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. اعمال ولتاژ بایاس معکوس بالاتر از این مقدار میتواند پیوند LED را خراب کند.
- دمای کارکرد و ذخیرهسازی (Topr, Tstg):40- درجه سانتیگراد تا +100 درجه سانتیگراد. این قطعه برای محدوده دمایی صنعتی گستردهای درجهبندی شده است.
- دمای لحیمکاری (Tsol):260 درجه سانتیگراد برای حداکثر 5 ثانیه. این مقدار تحمل پروفایل حداکثر ریفلو را تعریف میکند.
- توان اتلافی (Pc):100 میلیوات در دمای محیط 25 درجه سانتیگراد یا پایینتر. این مقدار کل توان الکتریکی را که میتواند در داخل بستهبندی به گرما تبدیل شود، محدود میکند.
2.2 مشخصات الکترواپتیکی
این پارامترها در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتیگراد مشخص شدهاند و عملکرد معمول قطعه را تحت شرایط کارکرد عادی تعریف میکنند.
- شدت تابشی (IE):توان نوری گسیلشده در واحد زاویه فضایی. مقادیر معمول در 20mA برابر با 8.0 mW/sr است و میتواند تحت عملکرد پالسی در 100mA (عرض پالس ≤100μs، چرخه وظیفه ≤1%) به 40.0 mW/sr برسد.
- طول موج اوج (λp):940 نانومتر. این طولموجی است که LED بیشترین توان نوری را در آن گسیل میکند و کاملاً با حساسیت اوج بسیاری از آشکارسازهای مبتنی بر سیلیکون هماهنگ است.
- پهنای باند طیفی (Δλ):30 نانومتر (معمول). این محدوده طولموجهای گسیلشده را نشان میدهد که حول اوج متمرکز است.
- ولتاژ پیشروی (VF):معمولاً 1.25V با حداکثر 1.50V در 20mA. در 100mA (پالسی)، به مقدار معمول 1.40V با حداکثر 1.90V افزایش مییابد. VF پایین به کارایی بالاتر سیستم کمک میکند.
- جریان معکوس (IR):حداکثر 10 μA در بایاس معکوس 5V که نشاندهنده کیفیت خوب پیوند است.
- زاویه دید (2θ1/2):20 درجه. این زاویه کاملای است که در آن شدت تابشی به نصف مقدار حداکثر خود (روی محور) کاهش مییابد و یک پرتو نسبتاً باریک و جهتدار را تعریف میکند.
3. تحلیل منحنیهای عملکرد
دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه است که بینش عمیقتری از رفتار قطعه تحت شرایط مختلف ارائه میدهد.
3.1 جریان پیشروی در مقابل دمای محیط
این نمودار کاهش مجاز جریان پیشروی حداکثر را با افزایش دمای محیط نشان میدهد. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و اطمینان از قابلیت اطمینان، جریان پیشروی باید هنگام کارکرد بالای 25 درجه سانتیگراد کاهش یابد. منحنی معمولاً کاهش خطی از 65mA درجهبندی شده در 25 درجه سانتیگراد تا صفر در حداکثر دمای پیوند را نشان میدهد.
3.2 توزیع طیفی
منحنی خروجی طیفی، شدت تابشی نسبی را در طولموجهای مختلف نشان میدهد. این منحنی اوج 940nm و پهنای باند تقریبی 30nm را تأیید میکند و توزیعی شبیه گاوسی را نشان میدهد که برای منابع LED رایج است.
3.3 شدت تابشی در مقابل جریان پیشروی
این نمودار رابطه بین جریان راهاندازی و خروجی نوری را نشان میدهد. این رابطه در محدوده جریان پایین عموماً خطی است اما ممکن است در جریانهای بسیار بالا به دلیل اثرات حرارتی و غیرخطی دیگر درون نیمههادی، نشانههایی از اشباع یا افت کارایی نشان دهد.
3.4 جریان پیشروی در مقابل ولتاژ پیشروی
منحنی مشخصه IV برای طراحی مدار ضروری است. این منحنی رابطه نمایی معمول یک دیود را نشان میدهد. مقادیر مشخصشده VF در 20mA و 100mA نقاطی روی این منحنی هستند. طراحان از این برای محاسبه مقدار مقاومت محدودکننده جریان لازم برای یک ولتاژ تغذیه معین استفاده میکنند.
3.5 شدت تابشی نسبی در مقابل جابجایی زاویهای
این نمودار قطبی به صورت بصری الگوی تابش یا پروفایل پرتو LED را تعریف میکند. برای این قطعه جانبینما با زاویه دید 20 درجه، نمودار یک لوب نور را نشان میدهد که عمود بر صفحه نصب گسیل میشود و شدت آن خارج از زاویه نیمه ±10 درجه به شدت کاهش مییابد.
4. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
4.1 ابعاد بستهبندی و قطبیت
LED یک بستهبندی گرد 1.6 میلیمتری است. نقشههای مکانیکی دقیق، ابعاد دقیق بدنه، پایهها و لنز را ارائه میدهند. آند و کاتد در نمودار به وضوح مشخص شدهاند. الگوی پد لحیمکاری توصیهشده (الگوی لند) نیز ارائه شده است تا اتصال مکانیکی و حرارتی مناسب در طول مونتاژ PCB تضمین شود و تنش روی قطعه به حداقل برسد.
4.2 مشخصات نوار حامل و قرقره
قطعه برای جایگذاری خودکار بستهبندی شده است. ابعاد نوار حامل (اندازه جیب، گام و غیره) و مشخصات قرقره (قطر 7 اینچ، 1500 قطعه در هر قرقره) به تفصیل شرح داده شدهاند تا سازگاری با تجهیزات استاندارد Pick-and-Place تضمین شود.
5. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
5.1 احتیاطهای حیاتی
- محافظت در برابر جریان بیش از حد:یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی اجباری است. مشخصه نمایی IV LED به این معنی است که افزایش کوچکی در ولتاژ میتواند باعث افزایش زیاد و مخرب جریان شود.
- ذخیرهسازی:قطعه به رطوبت حساس است (MSL). کیسههای بازنشده باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤90% ذخیره شده و در عرض یک سال استفاده شوند. پس از باز کردن، قطعات باید در عرض 168 ساعت (7 روز) هنگام ذخیره در دمای ≤30°C/رطوبت نسبی ≤70% استفاده شوند. تجاوز از این محدودیتها نیاز به پخت در دمای 60±5°C به مدت حداقل 24 ساعت قبل از استفاده دارد.
5.2 شرایط لحیمکاری
- لحیمکاری ریفلو:به یک پروفایل دمایی بدون سرب ارجاع داده شده است. ریفلو نباید بیش از دو بار انجام شود تا از آسیب حرارتی به بستهبندی پلاستیکی و اتصالات سیمی جلوگیری شود.
- لحیمکاری دستی:در صورت لزوم، از دمای نوک هویه زیر 350 درجه سانتیگراد برای حداکثر 3 ثانیه در هر پایانه استفاده کنید. از هویهای با ظرفیت 25 وات یا کمتر استفاده کنید و بین پایانهها حداقل 2 ثانیه فاصله خنککننده در نظر بگیرید.
- تعمیر:از بازکاری پس از لحیمکاری خودداری کنید. در صورت اجتنابناپذیر بودن، باید از یک هویه دو سر برای گرم کردن همزمان هر دو پایانه استفاده شود تا از تنش مکانیکی ناشی از بلند شدن یک پد در حالی که پایانه دیگر هنوز لحیم شده است، جلوگیری شود.
6. اطلاعات بستهبندی و سفارش
بستهبندی نهایی شامل مهر و موم کردن قرقرهها در کیسههای ضد رطوبت آلومینیومی همراه با جاذب رطوبت است. برچسب روی کیسه حاوی اطلاعات حیاتی برای ردیابی و استفاده است: شماره قطعه مشتری (CPN)، شماره قطعه سازنده (P/N)، تعداد (QTY)، رتبههای عملکرد (CAT)، طول موج اوج (HUE)، کدهای مرجع، شماره دسته (LOT No.) و کشور مبدا.
7. پیشنهادات کاربردی
7.1 سناریوهای کاربردی معمول
این LED مادون قرمز برایسیستمهای کاربردی مادون قرمزطراحی شده است. ویژگیهای کلیدی آن آن را برای موارد زیر مناسب میسازد:
- حسگری مجاورتی و حضور:جفت شده با یک فوتوترانزیستور یا فوتودیود برای تشخیص حضور یا عدم حضور یک شیء در محدوده کوتاه.
- شمارش اشیاء و تشخیص لبه:در تجهیزات اتوماسیون برای شمارش اقلام روی نوار نقاله یا تشخیص لبهها.
- سوئیچها و انکودرهای نوری:جایی که یک پرتو مادون قرمز توسط یک قطعه متحرک قطع میشود تا یک سیگنال دیجیتال تولید کند.
- انتقال داده برد کوتاه:در پیوندهای ارتباطی ساده IR (مانند کنترل از راه دور، IRDA)، اگرچه پرتو باریک آن ممکن است نیاز به تراز دقیق داشته باشد.
7.2 ملاحظات طراحی
- مدار راهانداز:همیشه از یک مقاومت سری برای تنظیم جریان پیشروی استفاده کنید. مقدار مقاومت را به صورت R = (Vcc - Vf) / If محاسبه کنید، جایی که Vcc ولتاژ تغذیه، Vf ولتاژ پیشروی از دیتاشیت (برای طراحی ایمن از مقدار حداکثر استفاده کنید) و If جریان پیشروی مورد نظر (مثلاً 20mA) است.
- مدیریت حرارتی:برای عملکرد پیوسته نزدیک به رتبه جریان حداکثر، توانایی چیدمان PCB در دفع گرما از پدهای LED را در نظر بگیرید.
- تراز نوری:زاویه دید 20 درجه و جهتگیری جانبینما نیاز به طراحی مکانیکی دقیقی دارد تا اطمینان حاصل شود که پرتو IR به درستی به سمت آشکارساز هدایت میشود.
- مصونیت در برابر نور محیط:برای کاربردهای حسگری، استفاده از سیگنالهای IR مدولهشده و تشخیص همزمان در گیرنده را برای حذف نویز نور محیط، به ویژه از منابعی مانند نور خورشید یا لامپهای فلورسنت که حاوی اجزای IR هستند، در نظر بگیرید.
8. مقایسه و تمایز فنی
در مقایسه با LEDهای مادون قرمز استاندارد با گسیل از بالا، بستهبندی جانبینما یک مزیت مکانیکی متمایز ارائه میدهد. این بستهبندی اجازه میدهد پرتو IR موازی با سطح PCB گسیل شود، که میتواند طراحی مسیر نوری را در کاربردهای با محدودیت فضایی که فرستنده و آشکارساز نیاز به قرارگیری در یک صفحه، روبروی یکدیگر در عرض یک شکاف دارند، سادهسازی کند. قطر 1.6 میلیمتری و پروفایل کم ارتفاع آن، آن را به یکی از کوچکترین فرستندههای مادون قرمز SMD موجود تبدیل میکند که برای دستگاههای مینیاتوری مناسب است. ترکیب فناوری تراشه GaAlAs، طول موج 940nm و لنز شفاف، کارایی بالا و تطابق خوبی با آشکارسازهای سیلیکونی بدون تضعیف ناشی از لنزهای اپوکسی رنگی (مانند آبی یا سیاه) که گاهی برای مسدود کردن نور مرئی استفاده میشوند، فراهم میکند.
9. پرسشهای متداول (FAQ)
9.1 هدف لنز \"شفاف آبمانند\" چیست؟
لنز شفاف آبمانند حداقل جذب را در سراسر طیف مرئی و مادون قرمز دارد. برای یک LED مادون قرمز، این امر انتقال نور مادون قرمز 940nm را از بستهبندی به حداکثر میرساند. این لنز نور مرئی را فیلتر نمیکند، اما از آنجایی که تراشه تقریباً به طور انحصاری در IR گسیل میکند، به هر حال نور مرئی بسیار کمی تولید میشود.
9.2 آیا میتوانم این LED را با 100mA به طور پیوسته راهاندازی کنم؟
خیر. رتبه 100mA برای شدت تابشی تحت شرایط پالسی (عرض پالس ≤100μs، چرخه وظیفه ≤1%) مشخص شده است تا از گرمای بیش از حد جلوگیری شود. حداکثرپیوستهجریان پیشروی (IF) در 25 درجه سانتیگراد 65 میلیآمپر است و این مقدار باید در دمای محیط بالاتر مطابق منحنی مربوطه کاهش یابد.
9.3 چرا زمان ذخیرهسازی پس از باز کردن کیسه اینقدر کوتاه است؟
بستهبندی پلاستیکی قطعات SMD میتواند رطوبت را از هوا جذب کند. در طول لحیمکاری دمای بالا (ریفلو)، این رطوبت به دام افتاده میتواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایهلایه شدن داخلی، ترک خوردگی یا \"پاپ کورن شدن\" شود که قطعه را از بین میبرد. عمر مفید 168 ساعته، دورهای است که قطعه پس از قرار گرفتن در معرض سطح خاصی از رطوبت محیطی، قبل از نیاز به پخت مجدد، برای تحمل آن درجهبندی شده است.
9.4 چگونه آند و کاتد را شناسایی کنم؟
نمودار بستهبندی در دیتاشیت شناسایی فیزیکی را نشان میدهد. معمولاً یک پایه ممکن است علامتگذاری شده باشد (مانند یک شکاف، یک نقطه سبز یا یک پایه بلندتر) یا شکل بازتابنده داخلی ممکن است نامتقارن باشد. نمودار به وضوح نشان میدهد که کدام سمت مربوط به آند و کاتد است.
10. مطالعه موردی طراحی عملی
سناریو:طراحی یک سنسور تشخیص کاغذ برای یک پرینتر.
پیادهسازی:IR26-61C/L746/R/TR8 در یک طرف مسیر کاغذ نصب شده و روبروی یک فوتوترانزیستور سیلیکونی مطابق در طرف مقابل قرار دارد. هر دو جانبینما هستند، بنابراین پرتوهای آنها به صورت افقی در عرض شکاف شلیک میکنند. وقتی کاغذی وجود ندارد، پرتو IR به آشکارساز میرسد و یک سیگنال بالا تولید میکند. وقتی کاغذ عبور میکند، پرتو را مسدود میکند و باعث افت سیگنال آشکارساز میشود. پرتو باریک 20 درجهای کمک میکند تا اطمینان حاصل شود که سنسور فقط به اشیاء مستقیماً در مسیر کاغذ پاسخ میدهد و کمتر تحت تأثیر بازتابهای پراکنده قرار میگیرد. یک میکروکنترلر LED را با جریان 20mA (تنظیم شده توسط یک مقاومت) راهاندازی میکند و ولتاژ آنالوگ را از کلکتور فوتوترانزیستور میخواند تا حضور کاغذ را تعیین کند.
محاسبات کلیدی:با استفاده از منبع تغذیه 5V و فرض حداکثر Vf برابر با 1.5V در 20mA، مقدار مقاومت سری R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175 اهم است. یک مقاومت استاندارد 180 اهمی استفاده میشود که منجر به جریان تقریبی 19.4mA میشود.
11. اصل عملکرد
یک دیود گسیلنده نور مادون قرمز (IR LED) بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند p-n نیمههادی عمل میکند. هنگامی که یک ولتاژ پیشروی اعمال میشود، الکترونها از ماده نوع n و حفرهها از ماده نوع p به ناحیه پیوند تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار بازترکیب میشوند، انرژی آزاد میکنند. در ماده GaAlAs مورد استفاده در این LED، این انرژی عمدتاً به صورت فوتون در طیف مادون قرمز، به طور خاص حدود 940 نانومتر، آزاد میشود. بستهبندی جانبینما شامل یک لنز اپوکسی قالبگیریشده است که نور گسیلشده را به یک پرتو جهتدار با زاویه دید مشخصشده شکل میدهد و کارایی کوپلینگ را در سیستمهای ترازشده افزایش میدهد.
12. روندهای فناوری
حوزه اپتوالکترونیک مادون قرمز همچنان در حال تکامل است. روندهای مرتبط با قطعاتی مانند IR26-61C/L746/R/TR8 شامل موارد زیر است:
- مینیاتوریسازی افزایشیافته:تقاضای مداوم برای سنسورهای کوچکتر در الکترونیک مصرفی (تلفنهای هوشمند، پوشیدنیها) توسعه بستهبندیهای فرستنده مادون قرمز حتی فشردهتر را هدایت میکند.
- کارایی بالاتر:پیشرفتها در اپیتاکسی نیمههادی و طراحی تراشه با هدف تولید توان نوری بیشتر (شدت تابشی) برای همان ورودی الکتریکی، بهبود عمر باتری سیستم و نسبت سیگنال به نویز را دنبال میکنند.
- یکپارچهسازی:روندی به سمت یکپارچهسازی فرستنده IR، آشکارساز و گاهی منطق کنترل در یک ماژول یا بسته واحد وجود دارد که طراحی و مونتاژ را برای مشتریان نهایی ساده میکند.
- تنوع طول موج:در حالی که 940nm استاندارد باقی میماند، طولموجهای دیگر مانند 850nm (که اغلب به عنوان درخشش قرمز کمرنگ قابل مشاهده است) یا 1050nm برای کاربردهای خاصی که نیاز به نفوذپذیری مواد متفاوت یا ویژگیهای حذف نور محیط دارند، استفاده میشوند.
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. |