فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکال
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 3.1 دستهبندی شدت نور
- 3.2 دستهبندی طول موج غالب
- 3.3 دستهبندی ولتاژ مستقیم
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و پکیج
- 5.1 ابعاد پکیج
- 5.2 شناسایی قطبیت
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفیل لحیمکاری رفلو
- 6.2 لحیمکاری دستی
- 6.3 ذخیرهسازی و حساسیت به رطوبت
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات ریل و نوار حامل
- 7.2 توضیح برچسب
- 8. توصیههای کاربردی
- 8.1 سناریوهای کاربردی متداول
- 8.2 ملاحظات حیاتی طراحی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (FAQ)
- 11. مثالهای عملی طراحی و استفاده
- 12. مقدمهای بر اصل عملکرد
- 13. روندها و تحولات فناوری
1. مرور کلی محصول
مدل 17-215/G6C-FN2P2B/3T یک LED از نوع نصب سطحی (SMD) است که برای مونتاژهای الکترونیکی با چگالی بالا طراحی شده است. این قطعه از یک چیپ نیمههادی AIGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) برای تولید نور زرد سبز درخشان استفاده میکند. مزیت اصلی آن در اندازه مینیاتوری آن است که امکان کاهش قابل توجه اندازه برد مدار چاپی (PCB)، افزایش چگالی قطعات و در نهایت کمک به توسعه تجهیزات نهایی کوچکتر و سبکتر را فراهم میکند. این قطعه در نوار استاندارد صنعتی 8 میلیمتری روی ریلهایی با قطر 7 اینچ عرضه میشود که آن را کاملاً با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place سازگار میسازد و در نتیجه فرآیندهای تولید انبوه را سادهسازی میکند.
این LED به عنوان نوع تکرنگ طبقهبندی شده و با استفاده از مواد بدون سرب (Pb-free) ساخته شده است. این قطعه با مقررات اصلی بینالمللی زیستمحیطی و ایمنی، از جمله دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک اتحادیه اروپا (RoHS)، مقررات ثبت، ارزیابی، مجوز و محدودیت مواد شیمیایی (REACH) و استانداردهای بدون هالوژن (با برم <900 ppm، کلر <900 ppm و مجموع آنها <1500 ppm) مطابقت دارد. این انطباق، مناسب بودن آن را برای طیف گستردهای از بازارها و کاربردهای جهانی با الزامات سختگیرانه مواد تضمین میکند.
2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
مقادیر حداکثر مطلق، محدودیتهای تنشی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این مقادیر برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشدهاند. برای LED مدل 17-215، حداکثر جریان مستقیم پیوسته (IF) در 25 میلیآمپر درجهبندی شده است. در شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز، جریان مستقیم پیک (IFP) میتواند به 60 میلیآمپر برسد. حداکثر ولتاژ معکوس مجاز (VR) 5 ولت است؛ توجه به این نکته حیاتی است که قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است و این درجهبندی عمدتاً برای شرایط تست جریان معکوس (IR) اعمال میشود. تلفات توان کل (Pd) نباید از 60 میلیوات تجاوز کند که حاصل ضرب ولتاژ مستقیم و جریان مستقیم است. این قطعه میتواند در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) معادل 2000 ولت مطابق مدل بدن انسان (HBM) مقاومت کند. محدوده دمای کاری (Topr) از 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس است، در حالی که دمای ذخیرهسازی (Tstg) کمی بیشتر و تا 90+ درجه سلسیوس گسترش مییابد.
2.2 مشخصات الکترواپتیکال
عملکرد الکترواپتیکال در شرایط تست استاندارد دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم 20 میلیآمپر مشخص شده است. شدت نور (Iv) محدوده معمولی از 36.00 میلیکاندلا تا 72.00 میلیکاندلا دارد، با تلرانس مشخص شده ±11%. توزیع فضایی نور با زاویه دید گسترده (2θ1/2) معادل 130 درجه مشخص میشود که روشنایی وسیعی فراهم میکند. مشخصات طیفی توسط طول موج اوج (λp) معادل 575 نانومتر و محدوده طول موج غالب (λd) از 570.00 نانومتر تا 574.50 نانومتر (با تلرانس ±1 نانومتر) تعریف میشود. پهنای باند طیفی (Δλ) تقریباً 20 نانومتر است. ولتاژ مستقیم (VF) معمولاً در جریان 20 میلیآمپر بین 1.75 ولت تا 2.35 ولت متغیر است، با تلرانس ±0.1 ولت. جریان معکوس (IR) هنگام اعمال ولتاژ معکوس 5 ولت، تضمین میشود که کمتر یا مساوی 10 میکروآمپر باشد.
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد در دستههای مختلف (بین) مرتب میشوند. این امر به طراحان اجازه میدهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص کاربرد از نظر روشنایی، رنگ و رفتار الکتریکی را برآورده میکنند.
3.1 دستهبندی شدت نور
شدت نور در سه دسته اصلی اندازهگیری شده در IF= 20 میلیآمپر دستهبندی میشود:
- دسته N2:36.00 میلیکاندلا (حداقل) تا 45.00 میلیکاندلا (حداکثر)
- دسته P1:45.00 میلیکاندلا (حداقل) تا 57.00 میلیکاندلا (حداکثر)
- دسته P2:57.00 میلیکاندلا (حداقل) تا 72.00 میلیکاندلا (حداکثر)
3.2 دستهبندی طول موج غالب
طول موج غالب، که ارتباط نزدیکی با رنگ درک شده دارد، به سه دسته تقسیم میشود:
- دسته CC2:570.00 نانومتر (حداقل) تا 571.50 نانومتر (حداکثر)
- دسته CC3:571.50 نانومتر (حداقل) تا 573.00 نانومتر (حداکثر)
- دسته CC4:573.00 نانومتر (حداقل) تا 574.50 نانومتر (حداکثر)
3.3 دستهبندی ولتاژ مستقیم
ولتاژ مستقیم برای کمک به طراحی مدار، به ویژه برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان و طراحی منبع تغذیه، در سه دسته مرتب میشود:
- دسته 0:1.75 ولت (حداقل) تا 1.95 ولت (حداکثر)
- دسته 1:1.95 ولت (حداقل) تا 2.15 ولت (حداکثر)
- دسته 2:2.15 ولت (حداقل) تا 2.35 ولت (حداکثر)
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
در حالی که فایل PDF نشاندهنده وجود منحنیهای مشخصه الکترواپتیکال معمول در صفحه 5 است، نمودارهای خاص در محتوای متنی ارائه نشدهاند. به طور معمول، چنین دیتاشیتهایی شامل منحنیهایی است که رابطه بین جریان مستقیم و شدت نور، ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم و شدت نور نسبی به عنوان تابعی از دمای محیط را نشان میدهند. این منحنیها برای طراحان جهت درک رفتار قطعه در شرایط غیراستاندارد ضروری هستند. به عنوان مثال، شدت نور معمولاً با افزایش دمای محیط کاهش مییابد. ولتاژ مستقیم نیز دارای ضریب دمایی منفی است، به این معنی که با افزایش دما کمی کاهش مییابد. طراحان باید برای کاهش مناسب عملکرد (دریتینگ) برای محیط عملیاتی خاص خود و اطمینان از هدایت جریان پایدار در محدوده دمای مورد نظر، به دادههای گرافیکی مراجعه کنند.
5. اطلاعات مکانیکی و پکیج
5.1 ابعاد پکیج
LED SMD مدل 17-215 دارای یک پکیج فشرده است. ابعاد کلیدی (بر حسب میلیمتر) به شرح زیر است، با تلرانس عمومی ±0.1 میلیمتر مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد: طول کلی پکیج 2.0 میلیمتر، عرض 1.25 میلیمتر و ارتفاع 0.8 میلیمتر است. این قطعه شامل دو ترمینال آند/کاتد برای اتصال الکتریکی میباشد. نقشههای ابعادی دقیق، شامل فاصله پدها، اندازه ترمینال و هندسه لنز، در دیتاشیت ارائه شدهاند تا طراحی الگوی لندینگ PCB را برای لحیمکاری و پایداری مکانیکی بهینه راهنمایی کنند.
5.2 شناسایی قطبیت
قطبیت صحیح برای عملکرد LED حیاتی است. نقشه پکیج در دیتاشیت به وضوح ترمینالهای آند و کاتد را نشان میدهد. به طور معمول، ممکن است یک ترمینال علامتگذاری شده یا شکل متفاوتی داشته باشد (مانند یک شکاف یا گوشه پخخورده) تا شناسایی بصری در حین مونتاژ یا بازرسی دستی تسهیل شود. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که فوتپرینت PCB این قطبیت را منعکس میکند تا از قرارگیری نادرست جلوگیری شود.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفیل لحیمکاری رفلو
این LED با فرآیندهای لحیمکاری رفلو مادون قرمز و فاز بخار سازگار است. برای لحیمکاری بدون سرب، باید یک پروفیل دمایی خاص رعایت شود:
- پیشگرمایش:افزایش دما از محیط به 150-200 درجه سلسیوس در مدت 60-120 ثانیه.
- خیساندن/رفلو:حفظ دما بالای 217 درجه سلسیوس (دمای مایع شدن) به مدت 60-150 ثانیه. دمای پیک نباید از 260 درجه سلسیوس تجاوز کند و زمان بالای 255 درجه سلسیوس باید حداکثر به 30 ثانیه محدود شود.
- خنکسازی:حداکثر نرخ خنکسازی نباید بیش از 6 درجه سلسیوس بر ثانیه باشد.
6.2 لحیمکاری دستی
اگر لحیمکاری دستی اجتنابناپذیر است، باید نهایت دقت به کار رود. دمای نوک هویه باید زیر 350 درجه سلسیوس باشد و زمان تماس با هر ترمینال نباید از 3 ثانیه تجاوز کند. توان هویه باید 25 وات یا کمتر باشد. حداقل فاصله 2 ثانیه بین لحیمکاری هر ترمینال باید رعایت شود. استفاده از هویه دو سر برای تعمیر به منظور به حداقل رساندن تنش حرارتی پیشنهاد میشود، اما به طور کلی تعمیر پس از لحیمکاری اولیه توصیه نمیشود.
6.3 ذخیرهسازی و حساسیت به رطوبت
LEDها در کیسههای ممانعتکننده رطوبت همراه با ماده جاذب رطوبت (دسیکانت) بستهبندی میشوند. کیسه نباید باز شود مگر اینکه قطعات آماده استفاده باشند. پس از باز کردن:
- LEDهای استفاده نشده باید در دمای 30 درجه سلسیوس یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 60% یا کمتر ذخیره شوند.
- "عمر کف" پس از باز کردن کیسه 168 ساعت (7 روز) است.
- اگر در این مدت استفاده نشوند، LEDهای باقیمانده باید مجدداً با دسیکانت در کیسه قرار داده شوند.
- اگر نشانگر دسیکانت تغییر رنگ داده یا زمان قرارگیری در معرض هوا بیش از حد مجاز باشد، قبل از استفاده نیاز به عملیات پخت (بیکینگ) در دمای 60 درجه سلسیوس ±5 درجه به مدت 24 ساعت است.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات ریل و نوار حامل
محصول در یک نوار حامل به سبک استاندارد "Ammo Pack" با عرض 8 میلیمتر، پیچیده شده روی یک ریل با قطر 7 اینچ (178 میلیمتر) عرضه میشود. هر ریل حاوی 3000 قطعه است. ابعاد دقیق ریل، حفرههای نوار حامل و نوار پوششی ارائه شدهاند تا سازگاری با فیدرهای اتوماتیک تضمین شود.
7.2 توضیح برچسب
برچسب بستهبندی حاوی چندین کد کلیدی برای ردیابی و مشخصات است:
- CPN:شماره محصول مشتری (که توسط خریدار تعیین میشود).
- P/N:شماره محصول سازنده (17-215/G6C-FN2P2B/3T).
- QTY:تعداد بستهبندی (مثلاً 3000).
- CAT:رتبه شدت نور (مثلاً N2, P1, P2).
- HUE:مختصات رنگی و رتبه طول موج غالب (مثلاً CC2, CC3, CC4).
- REF:رتبه ولتاژ مستقیم (مثلاً 0, 1, 2).
- LOT No:شماره دسته تولید برای قابلیت ردیابی.
8. توصیههای کاربردی
8.1 سناریوهای کاربردی متداول
رنگ زرد سبز درخشان و اندازه فشرده، این LED را برای کارکردهای مختلف نشانگر و نور پسزمینه مناسب میسازد:
- داخلی خودرو:نور پسزمینه برای ابزارهای داشبورد، کلیدها و پنلهای کنترل.
- مخابرات:نشانگرهای وضعیت و نور پسزمینه صفحه کلید در تلفنها، فکسها و سایر دستگاههای ارتباطی.
- الکترونیک مصرفی:نور پسزمینه تخت برای نمایشگرهای LCD کوچک، روشنایی کلیدها و نشانگرهای نمادین.
- نشانگر عمومی:نشانگر وضعیت برق، انتخاب حالت و هشدار در طیف گستردهای از تجهیزات الکترونیکی.
8.2 ملاحظات حیاتی طراحی
محدود کردن جریان اجباری است:LEDها دستگاههای جریانمحور هستند. همیشه باید از یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی به صورت سری با LED استفاده شود. مقدار آن بر اساس ولتاژ تغذیه (Vsupply)، ولتاژ مستقیم LED (VF از دسته مربوطه) و جریان مستقیم مورد نظر (IF، معمولاً 20 میلیآمپر یا کمتر) محاسبه میشود. فرمول به این صورت است: R = (Vsupply- VF) / IF. بدون این مقاومت، حتی یک افزایش کوچک در ولتاژ تغذیه میتواند باعث افزایش بزرگ و مخرب جریان شود.
مدیریت حرارتی:اگرچه تلفات توان کم است، اما اطمینان از مساحت کافی مس در اطراف پدهای LED روی PCB میتواند به دفع حرارت کمک کند، به ویژه در محیطهای با دمای محیط بالا یا هنگام کار در حداکثر جریان پیوسته. این امر به حفظ خروجی نوری و طول عمر کمک میکند.
محدودیتهای کاربرد:این LED درجه تجاری استاندارد، به طور خاص برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا که خرابی میتواند منجر به خطرات ایمنی شود، طراحی یا تأیید نشده است. این شامل، اما نه محدود به، سیستمهای نظامی/هوافضا، سیستمهای حیاتی ایمنی خودرو (مانند چراغ ترمز، نشانگرهای ایربگ) و تجهیزات پزشکی پشتیبان زندگی میشود. برای چنین کاربردهایی، باید قطعاتی با تأییدیهها و دادههای قابلیت اطمینان مناسب تهیه شوند.
9. مقایسه و تمایز فنی
عوامل تمایز اصلی LED مدل 17-215، ترکیب ماده چیپ AIGaInP خاص برای تولید رنگ زرد سبز درخشان، فوتپرینت بسیار فشرده 2012 (2.0x1.25mm) و مطابقت آن با استانداردهای زیستمحیطی مدرن (بدون سرب، بدون هالوژن، RoHS، REACH) است. در مقایسه با LEDهای قدیمی ترو-هول یا SMD بزرگتر، امکان مینیاتوریسازی قابل توجهی را فراهم میکند. در مقایسه با سایر LEDهای زرد سبز، فناوری AIGaInP معمولاً بازده نوری بالاتر و پایداری رنگ بهتری در برابر تغییرات دما و جریان نسبت به برخی مواد نیمههادی جایگزین مورد استفاده برای رنگهای مشابه ارائه میدهد. زاویه دید گسترده 130 درجه نیز یک ویژگی کلیدی برای کاربردهایی است که نیاز به روشنایی وسیع و یکنواخت دارند، نه یک پرتو متمرکز.
10. پرسشهای متداول (FAQ)
سوال 1: تفاوت بین طول موج اوج (λp) و طول موج غالب (λd) چیست؟
پاسخ 1: طول موج اوج، طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است. طول موج غالب، طول موج تکرنگ نور است که با رنگ درک شده LED مطابقت دارد. برای LEDهایی با طیف نسبتاً باریک، این دو اغلب نزدیک هستند، اما λd برای مشخصات رنگ در کاربردها مرتبطتر است.
سوال 2: آیا میتوانم این LED را بدون مقاومت محدودکننده جریان راهاندازی کنم اگر از یک منبع ولتاژ ثابت تنظیم شده روی ولتاژ مستقیم LED استفاده کنم؟
پاسخ 2: خیر، این کار توصیه نمیشود و به احتمال زیاد به LED آسیب میرساند. ولتاژ مستقیم دارای تلرانس و ضریب دمایی منفی است. یک تغییر جزئی در ولتاژ تغذیه یا افزایش دمای LED میتواند باعث افزایش قابل توجه و کنترلنشده جریان شود که منجر به گرمای بیش از حد و خرابی میشود. همیشه از یک مقاومت سری یا یک درایور جریان ثابت اختصاصی استفاده کنید.
سوال 3: چرا پس از باز کردن کیسه ممانعتکننده رطوبت، یک "عمر کف" سختگیرانه وجود دارد؟
پاسخ 3: قطعات SMD میتوانند رطوبت را از جو جذب کنند. در طی فرآیند لحیمکاری رفلو با دمای بالا، این رطوبت محبوس شده میتواند به سرعت تبخیر شود و فشار داخلی ایجاد کند که ممکن است باعث ترک خوردن پکیج ("پاپ کورن شدن") یا لایهلایه شدن و در نهایت خرابی شود. عمر کف و روشهای پخت، این سطح حساسیت به رطوبت (MSL) را مدیریت میکنند.
سوال 4: هنگام سفارش، چگونه کدهای دستهبندی (CAT, HUE, REF) را تفسیر کنم؟
پاسخ 4: شما میتوانید کدهای دسته دقیق مورد نیاز خود را بر اساس نیازهای کاربردتان برای روشنایی (CAT)، رنگ (HUE) و ولتاژ مستقیم (REF) مشخص کنید. سفارش دستههای محدودتر، یکنواختی بیشتر در ظاهر و عملکرد الکتریکی محصول نهایی شما را تضمین میکند. اگر مشخص نشود، قطعات از دستههای تولید استاندارد دریافت خواهید کرد.
11. مثالهای عملی طراحی و استفاده
مثال 1: نور پسزمینه کلید داشبورد
در یک داشبورد خودرو، چندین LED مدل 17-215 را میتوان پشت کلاهکهای کلید نیمهشفاف قرار داد. یک پین GPIO میکروکنترلر، از طریق یک ترانزیستور، میتواند برق را از سیستم 12 ولتی خودرو تأمین کند. یک مقاومت سری برای هر LED محاسبه میشود. به عنوان مثال، با استفاده از منبع تغذیه 12 ولت، VF معادل 2.1 ولت (دسته 1) و IF هدف 20 میلیآمپر: R = (12V - 2.1V) / 0.02A = 495 اهم. یک مقاومت استاندارد 510 اهم مناسب خواهد بود که منجر به IF≈ 19.4 میلیآمپر میشود. زاویه دید گسترده اطمینان میدهد که کلید به طور یکنواخت روشن شود.
مثال 2: نشانگر وضعیت روی دستگاه شبکه
برای یک نشانگر "لینک فعال" روی روتر، یک LED منفرد را میتوان مستقیماً از یک سیگنال منطقی 3.3 ولت راهاندازی کرد. با استفاده از VF= 1.9 ولت (دسته 0) و IF= 15 میلیآمپر برای کاهش توان و افزایش طول عمر: R = (3.3V - 1.9V) / 0.015A ≈ 93.3 اهم. از یک مقاومت 100 اهمی استفاده میشود. رنگ زرد سبز درخشان به شدت قابل مشاهده است و معمولاً با فعالیت شبکه مرتبط است.
12. مقدمهای بر اصل عملکرد
دیودهای ساطعکننده نور (LEDها) دستگاههای نیمههادی هستند که از طریق فرآیندی به نام الکترولومینسانس نور ساطع میکنند. LED مدل 17-215 از یک نیمههادی مرکب AIGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) استفاده میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال میشود، الکترونها از ناحیه نوع n و حفرهها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار (الکترونها و حفرهها) بازترکیب میشوند، انرژی آزاد میکنند. در مواد AIGaInP، این انرژی عمدتاً به صورت فوتونها (ذرات نور) با طول موجی متناسب با انرژی گاف نواری ماده نیمههادی آزاد میشود. ترکیب خاص اتمهای Al، Ga، In و P به گونهای طراحی شده است که یک گاف نواری تولید کند که منجر به نور زرد سبز با طول موج اوج حدود 575 نانومتر میشود. لنز رزین اپوکسی، چیپ را محصور میکند، از آن محافظت میکند و خروجی نور را شکل میدهد تا زاویه دید مورد نظر 130 درجه حاصل شود.
13. روندها و تحولات فناوری
روند کلی در فناوری LEDهای SMD به سمت چند حوزه کلیدی ادامه دارد:افزایش بازده:بهبودهای مستمر در علم مواد و طراحی چیپ، هدف تولید لومن بیشتر در هر وات (lm/W) را دنبال میکنند که مصرف برق را برای یک خروجی نوری مشخص کاهش میدهد.مینیاتوریسازی:بهبود بازتولید رنگ و یکنواختی:پیشرفتها در فناوری فسفر (برای LEDهای سفید) و فرآیندهای رشد اپیتاکسیال (برای LEDهای رنگی مانند AIGaInP) منجر به دستههای رنگ محدودتر و عملکرد پایدارتر در طول عمر و دما میشود.قابلیت اطمینان بالاتر:مواد بستهبندی و فرآیندهای تولید پیشرفته، طول عمر LEDها را افزایش داده و مقاومت آنها در برابر تنشهای حرارتی و محیطی را بهبود میبخشند.راهحلهای یکپارچه:بازاری در حال رشد برای LEDهایی با مقاومتهای محدودکننده جریان داخلی، دیودهای محافظ یا حتی ICهای درایور وجود دارد که طراحی مدار را ساده میکند. مدل 17-215 نمایانگر یک پکیج و فناوری بالغ و به طور گسترده پذیرفته شده است که از این بهبودهای مستمر صنعتی در بازده تولید و عملکرد بهره میبرد.There is a growing market for LEDs with built-in current-limiting resistors, protection diodes, or even driver ICs, simplifying circuit design. The 17-215 represents a mature, widely adopted package and technology that benefits from these ongoing industry-wide refinements in manufacturing yield and performance.
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. |