فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی و جایگاه محصول
- 1.2 بازار هدف و کاربردها
- 2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
- 2.2 مشخصات الکتریکی و نوری (مقادیر معمول در Ta=25°C)
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 3.1 رتبه شدت نور (Iv)
- 3.2 رتبه فام (رنگمایه)
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1)
- 4.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (شکل 2)
- 4.3 منحنی کاهش رتبه جریان مستقیم (شکل 3)
- 4.4 شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم (شکل 4)
- 4.5 الگوی تابش (شکل 5 و شکل 6)
- 5. اطلاعات مکانیکی، بستهبندی و مونتاژ
- 5.1 ابعاد پکیج و تخصیص پایهها
- 5.2 طراحی پد PCB توصیه شده و جهت لحیمکاری
- 5.3 مشخصات بستهبندی نوار و قرقره
- 6. دستورالعملهای مونتاژ، جابجایی و کاربرد
- 6.1 فرآیند لحیمکاری
- 6.2 تمیزکاری
- 6.3 احتیاطهای تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- 6.4 شرایط نگهداری
- 6.5 احتیاطهای کاربرد
- 7. ملاحظات طراحی و مدارهای کاربرد معمول
- 7.1 راهاندازی الایدی
- 7.2 مدیریت حرارتی
- 7.3 یکپارچهسازی نوری
- 8. مقایسه و تمایز فنی
- 9. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
1. مرور کلی محصول
LTST-FS63HBGED یک لامپ الایدی نصبسطحی (SMD) با یکپارچگی بالا است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن و محدود از نظر فضا طراحی شده است. این قطعه یک پیکربندی تخصصی در خانواده الایدیهای مینیاتوری محسوب میشود که بهطور خاص برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) مهندسی شده است. این دستگاه سه منبع نوری نیمههادی مجزا را در یک پکیجی فوقالعاده باریک ترکیب میکند و قابلیت تمامرنگ را در حداقل فضای اشغالی فراهم میآورد.
1.1 مزایای اصلی و جایگاه محصول
مزیت رقابتی اصلی این الایدی در پروفیل فوقباریک 0.30 میلیمتری آن نهفته است که آن را به یک قطعه با دید جانبی تبدیل میکند. این فرمفاکتور برای کاربردهایی که فضای عمودی به شدت محدود است، مانند دستگاههای موبایل فوقنازک، فناوریهای پوشیدنی و پنلهای نورپردازی لبهای، حیاتی است. یکپارچهسازی چیپهای آبی (InGaN)، سبز (InGaN) و قرمز (AlInGaP) امکان تولید طیف وسیعی از رنگها را از طریق کنترل جداگانه یا ترکیبی فراهم میکند و نیاز به استفاده از چندین الایدی تکرنگ مجزا را از بین میبرد. پکیج از یک لنز مات سفید استفاده میکند که به ترکیب نور سه چیپ کمک کرده و ظاهری یکنواختتر هنگام مشاهده از زاویه خارج از محور ارائه میدهد.
1.2 بازار هدف و کاربردها
هدف این دستگاه طیف گستردهای از تولیدکنندگان تجهیزات الکترونیکی است. بخشهای کلیدی کاربرد آن شامل موارد زیر میشود:
- الکترونیک مصرفی:نور پسزمینه برای صفحهکلیدها، کیبوردها و نشانگرهای وضعیت در تلفنهای بیسیم/موبایل، لپتاپها، تبلتها و کنترلهای از راه دور.
- اتوماسیون اداری و سیستمهای شبکه:نشانگرهای وضعیت و فعالیت در روترها، سوئیچها، مودمها، پرینترها و دستگاههای ذخیرهسازی خارجی.
- لوازم خانگی و تجهیزات صنعتی:روشنایی رابط کاربر، چراغهای وضعیت عملیاتی و نشانگرهای نمادین روی پنلهای کنترل.
- فناوری نمایش:مناسب برای نمایشگرهای میکرو و به عنوان یک منبع نوری فشرده برای روشنایی سیگنالها و نمادهای در مقیاس کوچک.
این دستگاه به طور کامل با تجهیزات نصب خودکار با حجم بالا و فرآیندهای لحیمکاری ریفلو مادونقرمز (IR) سازگار است و با خطوط تولید مدرن و منطبق با RoHS هماهنگی دارد.
2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
درک کامل از مشخصات الکتریکی و نوری برای طراحی مدار قابل اعتماد و دستیابی به عملکرد مطلوب ضروری است.
2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
این مقادیر محدودیتهای تنش را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیتها یا زیر آن تضمین نمیشود.
- توان تلف شده (Pd):بر اساس رنگ متفاوت است: آبی: 97.5 میلیوات، سبز: 100.5 میلیوات، قرمز: 81.0 میلیوات. این پارامتر، همراه با مقاومت حرارتی (که توسط منحنیهای کاهش رتبه مشخص میشود)، حداکثر جریان مستقیم قابل تحمل در دمای محیط بالا را تعیین میکند.
- جریان مستقیم:جریان مستقیم پیوسته DC برای هر سه رنگ در رتبه 30 میلیآمپر است. یک جریان مستقیم پیک بالاتر معادل 100 میلیآمپر مجاز است اما تنها تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلیثانیه) برای مدیریت دمای اتصال.
- آستانه تخلیه الکترواستاتیک (ESD):در رتبه 2000 ولت (مدل بدن انسان). این یک سطح استاندارد برای قطعات درجه مصرفی است که احتیاطهای استاندارد در هنگام مونتاژ را الزامی میکند.
- محدودههای دمایی:عملیاتی: 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس؛ ذخیرهسازی: 40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس. محدوده عملیاتی وسیع آن را برای محیطهای مصرفی و برخی محیطهای صنعتی مناسب میسازد.
- شرایط لحیمکاری:مقاوم در برابر ریفلو مادونقرمز در دمای پیک 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه، سازگار با فرآیندهای لحیم بدون سرب.
2.2 مشخصات الکتریکی و نوری (مقادیر معمول در Ta=25°C)
اینها شرایط آزمایش استاندارد و مقادیر عملکرد معمول مورد استفاده برای طراحی و دستهبندی هستند.
- شدت نور (Iv):در جریانهای آزمایش خاص اندازهگیری شده است (آبی: 12mA، سبز: 30mA، قرمز: 30mA). مقدار معمول 2750 میلیکاندلا است، با حداقل 1735 میلیکاندلا و حداکثر 4265 میلیکاندلا. این تغییرات توسط سیستم دستهبندی (بینینگ) مدیریت میشود.
- زاویه دید (2θ1/2):بسیار وسیع و معادل 130 درجه (معمول). این زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار خود در محور میرسد، مشخصه یک الایدی ساطعکننده جانبی با لنز پخشکننده که روشنایی گسترده و یکنواختی ارائه میدهد.
- پارامترهای طول موج:
- طول موج تابش پیک (λP): آبی: 466 نانومتر، سبز: 516 نانومتر، قرمز: 632 نانومتر (معمول).
- طول موج غالب (λd): این محدوده رنگ درک شده را تعریف میکند. آبی: 477-467 نانومتر، سبز: 526-516 نانومتر، قرمز: 628-618 نانومتر.
- نیمعرض خط طیفی (Δλ): آبی: 25 نانومتر، سبز: 35 نانومتر، قرمز: 20 نانومتر (معمول). این نشاندهنده خلوص طیفی است؛ Δλ کوچکتر به معنای نور تکرنگتر است.
- ولتاژ مستقیم (Vf):افت ولتاژ در دو سر الایدی در جریان آزمایش. محدودهها عبارتند از: آبی: 3.25-2.45 ولت، سبز: 3.35-2.55 ولت، قرمز: 2.70-1.90 ولت. این محدوده باید برای طراحی درایور، به ویژه برای منابع تغذیه با ولتاژ ثابت، در نظر گرفته شود.
- جریان معکوس (Ir):حداکثر 10 میکروآمپر در ولتاژ معکوس (Vr) معادل 5 ولت. این آزمایش برای تضمین کیفیت است؛ دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، الایدیها در دستههایی (بین) مرتب میشوند. LTST-FS63HBGED از دو معیار اصلی دستهبندی استفاده میکند.
3.1 رتبه شدت نور (Iv)
الایدیها بر اساس شدت نور اندازهگیری شده در جریانهای آزمایش استاندارد مرتب میشوند. دستهها به صورت زیر تعریف شدهاند:
- دسته BB:1735 میلیکاندلا (حداقل) تا 2340 میلیکاندلا (حداکثر).
- دسته CC:2340 میلیکاندلا (حداقل) تا 3160 میلیکاندلا (حداکثر).
- دسته DD:3160 میلیکاندلا (حداقل) تا 4265 میلیکاندلا (حداکثر).
یک تلرانس +/-15% در هر دسته اعمال میشود. طراحان باید دسته مورد نیاز را مشخص کنند تا حداقل سطح روشنایی برای کاربرد خود را تضمین نمایند.
3.2 رتبه فام (رنگمایه)
این یک دستهبندی دو بعدی پیچیدهتر بر اساس مختصات رنگسنجی CIE 1931 (x, y) است. دیتاشیت یک ماتریس از دستهها را ارائه میدهد (مانند B0, B1, B2, B3, C0, C1... D3). هر دسته توسط یک ناحیه چهارضلعی در نمودار رنگ تعریف میشود. به عنوان مثال، دسته B0 مختصات داخل مرزهای تعریف شده توسط (x: 0.3010-0.2730 , y: 0.2885-0.2685) را پوشش میدهد. یک تلرانس +/- 0.01 برای هر مختصات (x, y) درون یک دسته مجاز است. این سیستم اطمینان میدهد که تمام الایدیهای درون یک دسته فام خاص، تحت شرایط استاندارد از نظر رنگ کاملاً یکسان به نظر میرسند، که برای کاربردهایی که نیاز به ظاهر رنگی یکنواخت در چندین نشانگر دارند حیاتی است.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
منحنیهای مشخصه ارائه شده، بینش عمیقتری از رفتار دستگاه تحت شرایط مختلف ارائه میدهند.
4.1 شدت نسبی در مقابل طول موج (شکل 1)
این منحنی توزیع طیفی، توان خروجی نور نسبی در هر طول موج را نشان میدهد. این منحنی به صورت بصری طول موجهای پیک (λP) و نیمعرضهای طیفی (Δλ) را برای هر چیپ رنگی تأیید میکند. منحنیهای InGaN (آبی و سبز) معمولاً یک پیک تیزتر در مقایسه با AlInGaP (قرمز) نشان میدهند که ممکن است طیف کمی پهنتری داشته باشد.
4.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (شکل 2)
این منحنی IV ذاتاً غیرخطی و نمایی است، که مشخصه یک دیود است. منحنی ولتاژهای روشنایی متفاوتی را برای قرمز (AlInGaP، حدود 1.9 ولت) در مقابل آبی/سبز (InGaN، حدود 3.0-2.5 ولت) نشان خواهد داد. شیب منحنی در ناحیه کاری نشاندهنده مقاومت دینامیکی الایدی است. این نمودار برای طراحی درایورهای جریان ثابت به منظور اطمینان از عملکرد پایدار در محدوده ولتاژ مستقیم بسیار مهم است.
4.3 منحنی کاهش رتبه جریان مستقیم (شکل 3)
این یکی از مهمترین نمودارها برای قابلیت اطمینان است. این نمودار حداکثر جریان مستقیم پیوسته مجاز را به عنوان تابعی از دمای محیط (Ta) نشان میدهد. با افزایش Ta، جریان حداکثر باید کاهش یابد تا از تجاوز دمای اتصال الایدی از حد مجاز آن جلوگیری شود، که باعث تسریع افت لومن و کاهش طول عمر میشود. منحنی معمولاً یک کاهش رتبه خطی را از یک جریان مشخص در 25 درجه سلسیوس تا صفر در حداکثر دمای اتصال (که توسط حداکثر دمای عملیاتی مشخص میشود) نشان میدهد.
4.4 شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم (شکل 4)
این منحنی نشان میدهد که خروجی نور (شدت نور) با جریان مستقیم افزایش مییابد، اما رابطه کاملاً خطی نیست، به ویژه در جریانهای بالاتر که ممکن است بازده به دلیل افزایش گرما کاهش یابد. این به طراحان کمک میکند تا یک جریان کاری را انتخاب کنند که بین روشنایی، بازده و طول عمر تعادل برقرار کند.
4.5 الگوی تابش (شکل 5 و شکل 6)
این نمودارهای قطبی، توزیع فضایی شدت نور را نشان میدهند. یک الایدی جانبی با لنز پخشکننده معمولاً یک الگوی تابش گسترده و شبیه لامبرتین نشان میدهد. شکل 5 (افقی) و شکل 6 (عمودی) شدت را به عنوان تابعی از زاویه از محور مرکزی نشان میدهند و زاویه دید 130 درجه را تأیید میکنند. الگو باید برای ظاهر یکنواخت خارج از محور متقارن باشد.
5. اطلاعات مکانیکی، بستهبندی و مونتاژ
5.1 ابعاد پکیج و تخصیص پایهها
این دستگاه مطابق با طرح استاندارد پکیج EIA است. ابعاد حیاتی شامل طول کلی، عرض و ضخامت فوقالعاده حیاتی 0.30 میلیمتر میباشد. تخصیص پایهها به وضوح تعریف شده است: پایه 3 کاتد مشترک است (یا آند، بسته به ساختار داخلی؛ دیتاشیت آن را به عنوان پایه مشترک برای هر سه رنگ مشخص میکند). آند برای چیپ قرمز پایه 1، برای سبز پایه 2 و برای آبی پایه 4 است. این اطلاعات برای چیدمان صحیح PCB و جهتگیری در حین مونتاژ حیاتی است.
5.2 طراحی پد PCB توصیه شده و جهت لحیمکاری
دیتاشیت شامل یک توصیه برای الگوی لند است. این الگو اندازه و شکل بهینه پدهای مسی روی PCB را نشان میدهد تا اطمینان از یک اتصال لحیمی قابل اعتماد حاصل شود و در عین حال پدیده "تومبستونینگ" (ایستادن قطعه روی یک سر در حین ریفلو) به حداقل برسد. همچنین جهت صحیح قرارگیری الایدی روی نوار نسبت به PCB برای ماشینهای برداشت و قراردادن خودکار را نشان میدهد.
5.3 مشخصات بستهبندی نوار و قرقره
الایدیها روی نوار حامل برجسته به عرض 8 میلیمتر که روی قرقرههایی به قطر 7 اینچ (178 میلیمتر) پیچیده شدهاند عرضه میشوند. مشخصات کلیدی شامل موارد زیر است:
- ابعاد حفره:اندازه دقیق حفره برای نگهداری ایمن الایدی.
- فاصله (پیچ):فاصله بین حفرههای قطعات (به عنوان مثال، 4 میلیمتر).
- ابعاد قرقره:قطر هاب، قرقره فلنج و عرض کلی.
- تعداد:4000 قطعه در هر قرقره کامل.
- نوار پوششی:برای مهر و موم کردن حفرهها استفاده میشود؛ باید استحکام جدایش صحیح برای دستگاه قراردهی را داشته باشد.
- استانداردهای بستهبندی:مطابق با ANSI/EIA-481.
- قوانین کیفیت:حداکثر دو قطعه مفقود شده متوالی مجاز است؛ حداقل تعداد قطعات برای بستههای باقیمانده 500 قطعه است.
6. دستورالعملهای مونتاژ، جابجایی و کاربرد
6.1 فرآیند لحیمکاری
این دستگاه برای لحیمکاری ریفلو مادونقرمز (IR) با پروفیل بدون سرب واجد شرایط است. پارامتر حیاتی دمای پیک 260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه است، همانطور که در حداکثر مقادیر مطلق مجاز تعریف شده است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که پروفیل کوره ریفلو آنها در این محدودیتها باقی میماند تا از آسیب به پکیج پلاستیکی یا اتصالات سیمی داخلی جلوگیری شود.
6.2 تمیزکاری
تمیزکاری پس از لحیمکاری باید با دقت انجام شود. فقط باید از حلالهای مشخص شده استفاده شود. دیتاشیت غوطهوری در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق معمولی به مدت کمتر از یک دقیقه را توصیه میکند. مواد شیمیایی خشنتر یا قرارگیری طولانیمدت میتواند به لنز اپوکسی یا نشانههای روی پکیج آسیب برساند.
6.3 احتیاطهای تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
اگرچه در رتبه 2000 ولت HBM قرار دارد، دستگاه مستعد آسیب ESD است. رعایت رویههای جابجایی صحیح اجباری است: از مچبندهای زمینشده، زیراندازهای ضداستاتیک استفاده کنید و مطمئن شوید تمام تجهیزات به درستی زمین شدهاند. الایدی نباید مستقیماً با دستان برهنه جابجا شود.
6.4 شرایط نگهداری
برای حفظ عمر مفید انبار، الایدیها باید در کیسه اصلی ضد رطوبت خود در شرایط 30 درجه سلسیوس یا کمتر و رطوبت نسبی 90% یا کمتر نگهداری شوند. دوره توصیه شده برای استفاده، یک سال از تاریخ حمل و نقل است، مشروط بر اینکه تحت این شرایط نگهداری شده باشند. اگر کیسه باز شده باشد یا کارت نشانگر رطوبت قرارگیری بیش از حد در معرض رطوبت را نشان دهد، ممکن است قبل از ریفلو نیاز به پخت (بیکینگ) باشد تا از پدیده "پاپکورنینگ" (ترک خوردن پکیج به دلیل انبساط سریع بخار) جلوگیری شود.
6.5 احتیاطهای کاربرد
دیتاشیت به صراحت استفاده مورد نظر را برای "تجهیزات الکترونیکی معمولی" بیان میکند. برای کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند که در آن خرابی میتواند جان یا سلامتی را به خطر بیندازد (سیستمهای ایمنی هوانوردی، پزشکی، حمل و نقل)، مشاوره قبلی و تأیید صلاحیت با سازنده الزامی است. این موضوع طبقهبندی قطعه برای استفاده تجاری/صنعتی را برجسته میسازد، نه لزوماً برای کاربردهای حیاتی ایمنی بدون بررسی بیشتر.
7. ملاحظات طراحی و مدارهای کاربرد معمول
7.1 راهاندازی الایدی
به دلیل مشخصه نمایی IV، الایدیها باید توسط یک منبع جریان، نه یک منبع ولتاژ، برای خروجی نور پایدار راهاندازی شوند. سادهترین روش استفاده از یک مقاومت محدودکننده جریان سری با یک منبع ولتاژ است. مقدار مقاومت (R) به صورت R = (V_منبع - Vf_الایدی) / If محاسبه میشود، که در آن Vf_الایدی ولتاژ مستقیم چیپ رنگی خاص در جریان مورد نظر (If) است. از آنجایی که Vf دارای یک محدوده است، مقاومت باید طوری انتخاب شود که حتی با حداقل Vf نیز If از حداکثر رتبه مجاز تجاوز نکند. برای کاربردهای دقیق یا مبتنی بر باتری، استفاده از یک آیسی درایور الایدی جریان ثابت اختصاصی توصیه میشود. هر چیپ رنگی باید به طور مستقل راهاندازی شود تا امکان ترکیب تمامرنگ فراهم شود.
7.2 مدیریت حرارتی
علیرغم اندازه کوچک، مدیریت دمای اتصال کلید طول عمر است. مسیر اصلی دفع گرما از طریق پدهای لحیمی به مس PCB است. بنابراین، استفاده از طرح پد توصیه شده و حداکثر کردن مساحت مسی متصل به پدها (تخلیه حرارتی) مهم است. از کار در حداکثر جریان مطلق، به ویژه در دمای محیط بالا، خودداری کنید و به منحنی کاهش رتبه مراجعه نمایید.
7.3 یکپارچهسازی نوری
لنز مات سفید یک خروجی نور ترکیبی ارائه میدهد. برای کاربردهایی که نیاز به الگوهای پرتو خاص دارند، ممکن است اپتیک ثانویه (راهنماهای نور، بازتابندهها) در اطراف الایدی طراحی شوند. زاویه دید وسیع آن را برای نورپردازی لبهای راهنماهای نور نازک که معمولاً در نور پسزمینه دکمهها استفاده میشود مناسب میسازد.
8. مقایسه و تمایز فنی
متمایزکنندههای اصلی LTST-FS63HBGED در بازار عبارتند از:
1. فرمفاکتور:ضخامت 0.30 میلیمتری یک عامل کلیدی برای طراحیهای فوقنازک است و آن را از الایدیهای SMD ساطعکننده از بالا که معمولاً بلندتر هستند متمایز میکند.
2. یکپارچگی:ترکیب سه چیپ رنگ اصلی در یک پکیج، فضای PCB را ذخیره کرده و مونتاژ را در مقایسه با استفاده از سه الایدی مجزا ساده میکند.
3. عملکرد:استفاده از InGaN برای آبی/سبز و AlInGaP برای قرمز، بازده بالا و اشباع رنگ خوبی را فراهم میآورد.
4. قابلیت تولید:سازگاری کامل با خطوط مونتاژ SMT خودکار و پرسرعت، آن را برای تولید انبوه مقرون به صرفه میسازد.
9. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال: آیا میتوانم هر سه رنگ را به طور همزمان در حداکثر جریان DC خود یعنی 30 میلیآمپر برای هر کدام راهاندازی کنم؟
پاسخ: خیر. باید کل توان تلف شده در نظر گرفته شود. عملکرد همزمان در 30 میلیآمپر برای هر رنگ احتمالاً از قابلیت کل تلف توان پکیج فراتر رفته و منجر به گرمای بیش از حد میشود. باید از منحنی کاهش رتبه و رتبههای Pd جداگانه برای تعیین جریانهای عملیاتی همزمان ایمن بر اساس دمای محیط استفاده کرد.
سوال: چرا جریانهای آزمایش برای چیپهای آبی (12mA) در مقابل سبز/قرمز (30mA) متفاوت است؟
پاسخ: این موضوع به بازده ذاتی و مشخصات عملیاتی مواد نیمههادی مختلف (InGaN در مقابل AlInGaP) مرتبط است. سازنده جریانهای آزمایشی را انتخاب کرده است که یک نقطه عملیاتی معمولی و کارآمد برای هر چیپ را نشان میدهد تا به شدت نور هدف دست یابد و در عین حال گرما و طول عمر را مدیریت کند.
سوال: چگونه با این الایدی RGB نور سفید ایجاد کنم؟
پاسخ: نور سفید با ترکیب سه رنگ اصلی در نسبتهای شدت خاص ایجاد میشود. این امر نیاز به مدولاسیون عرض پالس (PWM) مستقل یا کنترل جریان آنالوگ برای هر چیپ دارد. نسبتهای دقیق به دستههای رنگسنجی الایدیهای خاص مورد استفاده و نقطه سفید هدف (مانند سفید سرد، سفید گرم) بستگی دارد.
سوال: آیا محافظت در برابر ولتاژ معکوس مورد نیاز است؟
پاسخ: اگرچه دستگاه میتواند یک آزمایش بایاس معکوس 5 ولتی را تحمل کند، اما برای کار در جهت معکوس طراحی نشده است. اگر هرگونه احتمال اعمال ولتاژ معکوس در مدار وجود دارد (به عنوان مثال، در یک بار القایی یا با یک سیگنال کوپل شده AC)، باید از یک دیود محافظ خارجی به صورت سری یا موازی (بسته به پیکربندی) استفاده شود.
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. |