فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. تفسیر عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 رتبهبندیهای حداکثر مطلق
- 2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
- 3. توضیح سیستم باینینگ
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بسته
- 5.2 طراحی پد و قطبیت
- 5.3 بستهبندی نوار و قرقره
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفیل لحیمکاری ریفلو
- 6.2 لحیمکاری دستی
- 6.3 تمیزکاری
- 6.4 شرایط نگهداری
- 7. پیشنهادات کاربردی
- 7.1 سناریوهای کاربردی متداول
- 7.2 ملاحظات طراحی
- 8. مقایسه و تمایز فنی
- 9. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 10. مورد کاربردی عملی
- 11. معرفی اصول عملکرد
- 12. روندهای توسعه
1. مرور کلی محصول
LTST-S220KSKT یک دیود نورافشان (LED) نصبسطحی (SMD) است که برای فرآیندهای مونتاژ الکترونیکی مدرن طراحی شده است. این قطعه متعلق به خانواده الایدیهای چیپ با دید جانبی است، به این معنی که انتشار نور اصلی آن موازی با صفحه مونتاژ برد مدار چاپی (PCB) هدایت میشود. این جهتگیری به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به نورپردازی لبهای یا نشانگرهای وضعیت قابل مشاهده از کنار دستگاه دارند، مفید است. این الایدی از ماده نیمههادی فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) استفاده میکند که به دلیل تولید نور با بازده بالا در طیف زرد تا قرمز شناخته شده است. قطعه در یک لنز شفاف آبکی کپسوله شده است که نور را پخش نمیکند و در نتیجه پرتوی متمرکز و شدیدتری مناسب برای اهداف نشانگری ایجاد میکند.
مزایای اصلی این قطعه شامل مطابقت با دستورالعملهای RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است که آن را برای بازارهای جهانی با مقررات سخت زیستمحیطی مناسب میسازد. این قطعه دارای پایههای قلعاندود شده برای بهبود قابلیت لحیمکاری و مقاومت در برابر خوردگی است. بستهبندی آن مطابق با مشخصات EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک) استاندارد شده است که تضمینکننده سازگاری با طیف گستردهای از تجهیزات اتوماتیک Pick-and-Place مورد استفاده در تولید انبوه است. علاوه بر این، این قطعه برای مقاومت در برابر فرآیندهای لحیمکاری ریفلو مادون قرمز (IR) طراحی شده است که استاندارد مونتاژ اتصالات لحیم بدون سرب (Pb-free) در فناوری نصب سطحی است.
بازار هدف این الایدی شامل الکترونیک مصرفی، پنلهای کنترل صنعتی، نورپردازی داخلی خودرو، ابزار دقیق و هر کاربرد دیگری است که نیاز به یک نشانگر وضعیت زرد روشن و قابل اعتماد دارد و میتواند با استفاده از خطوط مونتاژ خودکار یکپارچه شود.
2. تفسیر عمیق پارامترهای فنی
2.1 رتبهبندیهای حداکثر مطلق
این رتبهبندیها محدودیتهای تنش را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدودیتها یا زیر آن تضمین نمیشود. رتبهبندیهای حداکثر مطلق در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شدهاند.
- تلفات توان (Pd):75 میلیوات. این حداکثر مقدار توانی است که بسته الایدی میتواند به صورت گرما دفع کند بدون آنکه عملکرد یا عمر آن کاهش یابد. تجاوز از این حد خطر آسیب حرارتی را به همراه دارد.
- جریان مستقیم پیک (IFP):80 میلیآمپر. این حداکثر جریان مستقیم لحظهای مجاز است که معمولاً تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلیثانیه) مشخص میشود تا از افزایش دمای اتصال بیش از حد جلوگیری شود.
- جریان مستقیم DC (IF):30 میلیآمپر. این حداکثر جریان مستقیم پیوسته توصیه شده برای عملکرد قابل اعتماد بلندمدت است. شرایط عملیاتی معمول برای آزمایش ویژگیهای نوری 20 میلیآمپر است.
- ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. اعمال ولتاژ معکوس بالاتر از این مقدار میتواند باعث شکست و آسیب غیرقابل برگشت به پیوند PN الایدی شود.
- محدوده دمای عملیاتی:30- تا 85+ درجه سلسیوس. این الایدی برای عملکرد در این محدوده دمای محیط طراحی شده است.
- محدوده دمای نگهداری:40- تا 85+ درجه سلسیوس. این قطعه میتواند بدون عملکرد در این محدوده دمایی وسیعتر نگهداری شود.
- شرایط لحیمکاری مادون قرمز:260 درجه سلسیوس به مدت 10 ثانیه. این دما و زمان اوج قابل تحمل برای فرآیند لحیمکاری ریفلو را تعریف میکند که برای مونتاژ بدون سرب حیاتی است.
2.2 ویژگیهای الکترواپتیکی
این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C, IF=20mA) اندازهگیری میشوند و عملکرد قطعه را تعریف میکنند.
- شدت نورانی (Iv):18.0 - 54.0 میلیکاندلا (معمولی). این مقدار روشنایی درک شده الایدی توسط چشم انسان (بینایی فوتوپیک) را اندازهگیری میکند. محدوده وسیع نشاندهنده استفاده از یک سیستم باینینگ است (به بخش 3 مراجعه کنید). شدت نور با استفاده از یک فیلتر که منحنی پاسخ چشم CIE را شبیهسازی میکند، اندازهگیری میشود.
- زاویه دید (2θ1/2):130 درجه (معمولی). این زاویه کاملای است که در آن شدت نورانی به نصف مقدار خود در محور مرکزی (0°) کاهش مییابد. زاویه 130 درجه نشاندهنده یک الگوی دید نسبتاً گسترده است.
- طول موج تابش پیک (λP):591 نانومتر (معمولی). این طول موجی است که در آن توان خروجی طیفی الایدی حداکثر است. این طول موج در ناحیه زرد طیف مرئی قرار میگیرد.
- طول موج غالب (λd):589 نانومتر (معمولی). این مقدار از نمودار رنگی CIE مشتق شده است و نشاندهنده طول موج واحدی است که به بهترین وجه رنگ درک شده نور را توصیف میکند. این مقدار بسیار نزدیک به طول موج پیک برای این قطعه است.
- عرض نیمه خط طیفی (Δλ):20 نانومتر (معمولی). این عرض طیف تابش در نصف حداکثر توان آن است. مقدار 20 نانومتر نشاندهنده رنگ زرد با خلوص متوسط است.
- ولتاژ مستقیم (VF):2.0 ولت (حداقل)، 2.4 ولت (معمولی)، (حداکثر در 20mA مشخص نشده). این افت ولتاژ در دو سر الایدی هنگام کار در جریان مشخص شده است. این پارامتر برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است.
- جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V. این جریان نشتی کوچکی است که هنگام اعمال ولتاژ معکوس مشخص شده جریان مییابد.
تذکر درباره ESD:دیتاشیت هشدار میدهد که الکتریسیته ساکن و موجهای گذرا میتوانند به الایدی آسیب برسانند. رعایت اقدامات احتیاطی مناسب تخلیه الکترواستاتیک (ESD)، مانند استفاده از مچبندهای اتصال به زمین، دستکشهای ضد استاتیک و اطمینان از اتصال به زمین تمام تجهیزات، در حین جابجایی به شدت توصیه میشود.
3. توضیح سیستم باینینگ
برای اطمینان از یکنواختی روشنایی در بین دستههای تولید، الایدیها بر اساس شدت نورانی اندازهگیری شده در جریان آزمایش استاندارد (20mA) در دستههای مختلف (باین) دستهبندی میشوند. LTST-S220KSKT از لیست کد باین زیر استفاده میکند:
- باین M:18.0 - 28.0 میلیکاندلا
- باین N:28.0 - 45.0 میلیکاندلا
- باین P:45.0 - 71.0 میلیکاندلا
- باین Q:71.0 - 112.0 میلیکاندلا
- باین R:112.0 - 180.0 میلیکاندلا
تلرانس هر باین شدت نور +/- 15% است. این بدان معناست که یک الایدی با برچسب باین N میتواند شدت نور واقعی بین تقریباً 23.8 تا 51.75 میلیکاندلا داشته باشد. طراحان باید هنگام تعیین الزامات روشنایی برای کاربرد خود، این تغییرات را در نظر بگیرند. دیتاشیت برای این شماره قطعه خاص، باینهای جداگانهای برای طول موج یا ولتاژ مستقیم نشان نمیدهد که نشاندهنده کنترل دقیقتر یا مشخصات تکباینی برای آن پارامترها است.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده به تفصیل شرح داده نشدهاند، منحنیهای معمول برای چنین الایدیای شامل موارد زیر خواهد بود:
- شدت نورانی نسبی در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V):این منحنی نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان مستقیم افزایش مییابد. این رابطه در جریانهای پایین عموماً خطی است اما ممکن است در جریانهای بالاتر به دلیل اثرات حرارتی و افت بازده اشباع شود.
- شدت نورانی نسبی در مقابل دمای محیط:این نمودار کاهش خروجی نور با افزایش دمای محیط (یا اتصال) را نشان میدهد. الایدیهای AlInGaP معمولاً با افزایش دما کاهش در خروجی را تجربه میکنند.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم:این منحنی رابطه نمایی مشخصه یک دیود را نشان میدهد. ولتاژ با جریان افزایش مییابد.
- ولتاژ مستقیم در مقابل دمای محیط:ولتاژ مستقیم معمولاً دارای ضریب دمایی منفی است، به این معنی که با افزایش دما کمی کاهش مییابد.
- توزیع طیفی:نمودار توان تابشی نسبی در مقابل طول موج، که یک پیک حدود 591 نانومتر با عرض تقریبی 20 نانومتر در نصف حداکثر را نشان میدهد.
این منحنیها برای درک رفتار قطعه تحت شرایط عملیاتی غیراستاندارد و برای طراحی مدیریت حرارتی ضروری هستند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بسته
این الایدی مطابق با طرح کلی بسته SMD استاندارد EIA است. تمام ابعاد بر حسب میلیمتر ارائه شدهاند با تلرانس معمولی ±0.10 میلیمتر مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. دیتاشیت شامل یک نقشه ابعادی دقیق است که طول، عرض، ارتفاع، فاصله پایهها و سایر ویژگیهای مکانیکی حیاتی لازم برای طراحی جای پایه PCB را نشان میدهد.
5.2 طراحی پد و قطبیت
دیتاشیت ابعاد پیشنهادی پد لحیمکاری برای چیدمان PCB را ارائه میدهد. رعایت این توصیهها تضمینکننده یک اتصال لحیم قابل اعتماد و تراز مناسب در حین ریفلو است. قطعه دارای علامتگذاری قطبیت است، معمولاً یک شکاف یا نشانگر کاتد روی بدنه بسته. جهتگیری صحیح حیاتی است زیرا الایدیها فقط اجازه جریان در یک جهت را میدهند.
5.3 بستهبندی نوار و قرقره
الایدیها در نوار استاندارد صنعتی 8 میلیمتری روی قرقرههای با قطر 7 اینچ برای سازگاری با تجهیزات مونتاژ خودکار عرضه میشوند. نکات کلیدی بستهبندی شامل موارد زیر است:
- حفرههای خالی قطعات با یک نوار پوشش رویی مهر و موم شدهاند.
- هر قرقره 7 اینچی حاوی 4000 قطعه است.
- حداقل تعداد بستهبندی برای قطعات باقیمانده 500 قطعه است.
- حداکثر دو الایدی مفقوده متوالی (حفرههای خالی) طبق مشخصات قرقره مجاز است.
- بستهبندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA 481 انجام میشود.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفیل لحیمکاری ریفلو
یک پروفیل ریفلو مادون قرمز (IR) پیشنهادی برای فرآیندهای لحیمکاری بدون سرب (Pb-free) ارائه شده است. پارامترهای حیاتی عبارتند از:
- دمای پیشگرم:150–200 درجه سلسیوس
- زمان پیشگرم:حداکثر 120 ثانیه
- دمای اوج:حداکثر 260 درجه سلسیوس
- زمان در دمای اوج:حداکثر 10 ثانیه (و حداکثر دو سیکل ریفلو مجاز است).
این پروفیل بر اساس استانداردهای JEDEC است. دیتاشیت تأکید میکند که پروفیل بهینه به طراحی خاص PCB، قطعات، خمیر لحیم و فر بستگی دارد، بنابراین مشخصهیابی ضروری است.
6.2 لحیمکاری دستی
در صورت لزوم لحیمکاری دستی، محدودیتهای زیر اعمال میشود:
- دمای هویه:حداکثر 300 درجه سلسیوس
- زمان لحیمکاری:حداکثر 3 ثانیه (فقط یک بار).
6.3 تمیزکاری
نباید از تمیزکنندههای شیمیایی نامشخص استفاده کرد زیرا ممکن است به بسته الایدی آسیب برسانند. در صورت نیاز به تمیزکاری، غوطهوری در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی به مدت کمتر از یک دقیقه توصیه میشود.
6.4 شرایط نگهداری
- بسته مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤90% نگهداری شود. عمر قفسهای در صورت نگهداری در کیسه ضد رطوبت اصلی همراه با جاذب رطوبت، یک سال است.
- بسته باز شده:محیط نگهداری نباید از 30°C یا 60% RH تجاوز کند. الایدیهای خارج شده از بستهبندی اصلی باید ظرف یک هفته ریفلو مادون قرمز شوند.
- نگهداری طولانیمدت (باز شده):برای نگهداری بیش از یک هفته، الایدیها را در یک ظرف دربسته همراه با جاذب رطوبت یا در یک دسیکاتور نیتروژن قرار دهید. الایدیهایی که بیش از یک هفته خارج از بستهبندی نگهداری شدهاند، قبل از لحیمکاری باید در دمای تقریباً 60°C به مدت حداقل 20 ساعت پخته شوند تا رطوبت جذب شده حذف شده و از "پف کردن" در حین ریفلو جلوگیری شود.
7. پیشنهادات کاربردی
7.1 سناریوهای کاربردی متداول
این الایدی زرد دید جانبی برای کاربردهایی ایدهآل است که فضای سطح بالایی PCB محدود است، یا جایی که نشانگر باید از لبه دستگاه مشاهده شود. کاربردهای متداول شامل موارد زیر است:
- نشانگرهای وضعیت روی لوازم الکترونیکی مصرفی (روترها، ستتاپباکسها، شارژرها).
- نور پسزمینه برای کلیدهای ممبران یا پنلهای نورپردازی جانبی.
- نورپردازی کلاستر ابزار و داشبورد در فضای داخلی خودرو.
- نشانگرهای وضعیت و خطا در تجهیزات صنعتی.
- نشانگرهای سطح باتری یا شارژ در دستگاههای قابل حمل.
7.2 ملاحظات طراحی
- درایو جریان:الایدیها قطعاتی با عملکرد جریانی هستند. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی، به ویژه هنگامی که چندین الایدی به صورت موازی متصل میشوند، یک مکانیسم محدودکننده جریان ضروری است. این امر معمولاً با استفاده از یک مقاومت سری یا یک مدار درایور جریان ثابت حاصل میشود. مقدار مقاومت را میتوان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: R = (Vcc - VF) / IF، که در آن Vcc ولتاژ تغذیه، VF ولتاژ مستقیم الایدی (برای ایمنی از مقدار حداکثر یا معمولی استفاده کنید) و IF جریان مستقیم مورد نظر (مثلاً 20mA) است.
- مدیریت حرارتی:در حالی که تلفات توان پایین است، حفظ دمای اتصال در محدوده مجاز برای طول عمر و خروجی نور پایدار حیاتی است. در صورت کار در دمای محیط بالا یا نزدیک به جریان حداکثر، از مساحت کافی مس PCB یا وایاهای حرارتی اطمینان حاصل کنید.
- محافظت در برابر ESD:دیودهای محافظ ESD را روی خطوط سیگنال حساس متصل به الایدی قرار دهید، یا اطمینان حاصل کنید که مدار درایور دارای محافظت ذاتی است، به ویژه اگر الایدی در دسترس کاربر باشد.
- طراحی نوری:لنز شفاف آبکی یک پرتو متمرکز تولید میکند. اگر الگوی روشنایی پخششده یا گستردهتری مورد نیاز است، باید پخشکنندههای نور یا راهنماهای نور خارجی در طراحی مکانیکی در نظر گرفته شوند.
8. مقایسه و تمایز فنی
در مقایسه با سایر الایدیهای نشانگر زرد، تمایزات کلیدی LTST-S220KSKT عبارتند از:
- بسته دید جانبی:برخلاف الایدیهای تابش از بالا، این فرم فاکتور فضای عمودی را ذخیره میکند و هندسههای نورپردازی منحصر به فردی را ممکن میسازد که یک مزیت مکانیکی متمایز است.
- فناوری AlInGaP:در مقایسه با الایدیهای قدیمی مبتنی بر فسفید گالیم زرد (GaP)، بازده بالاتر و پایداری دمایی بهتری ارائه میدهد که منجر به خروجی روشنتر و یکنواختتر میشود.
- سازگاری کامل با فرآیند:طراحی آن برای بستهبندی نوار و قرقره، قرارگیری خودکار و لحیمکاری ریفلو مادون قرمز، آن را به گزینهای ترجیحی برای تولید خودکار، مقرون به صرفه و انبوه تبدیل میکند.
- مطابقت با RoHS:با استانداردهای زیستمحیطی مدرن مطابقت دارد که یک الزام اجباری برای بسیاری از بازارها است.
9. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال 1: برای منبع تغذیه 5 ولت به چه مقاومتی نیاز دارم؟
پاسخ: با استفاده از ولتاژ مستقیم معمولی (VF) 2.4 ولت و جریان هدف (IF) 20 میلیآمپر، مقدار مقاومت سری R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 اهم است. یک مقاومت استاندارد 130Ω یا 150Ω مناسب خواهد بود. همیشه روشنایی واقعی را تأیید کنید و برای طراحی محافظهکارانهتر استفاده از حداکثر VF را در نظر بگیرید.
سوال 2: آیا میتوانم این الایدی را با پین میکروکنترلر 3.3 ولت راهاندازی کنم؟
پاسخ: بله، اما حاشیه ولتاژ موجود کم است. VF_min برابر 2.0V و VF_typ برابر 2.4V است. در 3.3V، محاسبه مقاومت به صورت R = (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45 اهم میشود. این امکانپذیر است، اما تغییرات در VF و ولتاژ تغذیه ممکن است باعث تغییرات قابل توجه جریان شود. برای کاربردهای حیاتی، استفاده از یک درایور جریان ثابت یا مشخصهیابی دقیق توصیه میشود.
سوال 3: چرا زاویه دید اینقدر وسیع است (130 درجه)؟
پاسخ: بسته دید جانبی و طراحی لنز شفاف آبکی برای انتشار نور در یک نیمکره گسترده بهینه شدهاند. این برای نشانگرهایی مفید است که نیاز به مشاهده از زوایای مختلف دارند بدون آنکه به لنز پخشکننده نیاز داشته باشند.
سوال 4: چگونه کد باین (مثلاً N) روی سفارش را تفسیر کنم؟
پاسخ: کد باین محدوده تضمین شده شدت نورانی را مشخص میکند. سفارش باین N تضمین میکند که الایدیهایی با شدت نور بین 28.0 تا 45.0 میلیکاندلا در 20mA دریافت میکنید. برای کاربردهایی که نیاز به حداقل روشنایی دارند، باین مناسب را مشخص کنید یا برای موجودی با تأمینکننده مشورت کنید.
10. مورد کاربردی عملی
سناریو: طراحی یک نشانگر وضعیت برای روتر شبکه
یک طراح به یک نشانگر وضعیت برق/فعالیت نیاز دارد که از جلوی یک روتر باریک قابل مشاهده باشد. PCB به صورت عمودی نصب شده است، بنابراین یک الایدی دید جانبی ایدهآل است. آنها LTST-S220KSKT را در لبه PCB قرار میدهند، به سمت یک راهنمای نور که نور را به یک پنجره کوچک روی نمای جلویی روتر هدایت میکند. آنها آن را از ریل سیستم 3.3 ولت با استفاده از یک مقاومت سری 47Ω راهاندازی میکنند که جریان تقریبی 19mA ((3.3V-2.4V)/47Ω) ایجاد میکند. آنها الایدیهای باین P را انتخاب میکنند تا اطمینان حاصل شود که روشنایی کافی از طریق راهنمای نور قابل مشاهده است. طراحی از فرآیند Pick-and-Place خودکار و ریفلو مشخص شده در دیتاشیت استفاده میکند و مونتاژی قابل اعتماد و سریع را تضمین میکند.
11. معرفی اصول عملکرد
دیودهای نورافشان (LED) قطعات نیمههادی هستند که هنگام عبور جریان الکتریکی از آنها نور ساطع میکنند. این پدیده الکترولومینسانس نامیده میشود. در LTST-S220KSKT، ناحیه فعال از فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) ساخته شده است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال میشود، الکترونها از نیمههادی نوع n و حفرهها از نیمههادی نوع p به ناحیه فعال تزریق میشوند. هنگامی که یک الکترون با یک حفره بازترکیب میشود، از یک حالت انرژی بالاتر به حالت پایینتری سقوط میکند و انرژی را به شکل یک فوتون (ذره نور) آزاد میکند. ترکیب خاص آلیاژ AlInGaP انرژی گاف نواری را تعیین میکند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعیین میکند - در این مورد، زرد (~589-591 نانومتر). بسته دید جانبی شامل یک حفره بازتابنده و یک لنز اپوکسی قالبگیری شده است تا نور تولید شده را به صورت جانبی از بسته خارج کند.
12. روندهای توسعه
روند در الایدیهای نشانگر SMD مانند این قطعه به سمت چندین حوزه کلیدی ادامه مییابد:
- افزایش بازده:بهبودهای مستمر در علم مواد با هدف تولید لومن بیشتر در هر وات (کارایی)، کاهش مصرف توان برای همان روشنایی است.
- کوچکسازی:اندازه بستهها همچنان در حال کاهش است (به عنوان مثال، از سایز متریک 0603 به 0402) در حالی که عملکرد نوری حفظ یا بهبود مییابد و امکان طراحیهای PCB متراکمتر را فراهم میکند.
- قابلیت اطمینان و پایداری بالاتر:بهبود در مواد بستهبندی و فناوریهای اتصال چیپ، عمر و پایداری رنگ را در طول زمان و دما افزایش میدهد.
- گاموت رنگی گستردهتر و یکنواختی بیشتر:تلرانسهای باینینگ سختتر برای طول موج و شدت نور در حال تبدیل شدن به استاندارد هستند و عملکرد قابل پیشبینیتری را در اختیار طراحان قرار میدهند.
- یکپارچهسازی:روند رو به رشدی برای یکپارچهسازی چندین الایدی (مانند RGB)، ICهای کنترل و حتی قطعات غیرفعال در بستههای ماژولار هوشمندتر و واحد وجود دارد.
قطعاتی مانند LTST-S220KSKT نمایانگر یک راهحل بالغ و به شدت بهینهشده در این چشمانداز در حال تحول هستند که عملکرد، هزینه و قابلیت تولید را متعادل میسازند.
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. |