1. مرور کلی محصول
LED SMD 27-21 یک قطعه فشرده و نصبسطحی است که برای مونتاژهای الکترونیکی با چگالی بالا طراحی شده است. مزیت اصلی آن در مقایسه با LEDهای سنتی نوع لید-فریم، کاهش چشمگیر فضای اشغالی است که امکان طراحی برد مدار چاپی (PCB) کوچکتر، چگالی بستهبندی قطعات بالاتر و در نهایت تجهیزات نهایی فشردهتر را فراهم میکند. این قطعه سبکوزن است و آن را به ویژه برای کاربردهای مینیاتوری و با محدودیت فضایی مناسب میسازد.
The core technology utilizes an InGaN (Indium Gallium Nitride) semiconductor chip encapsulated in a water-clear resin, which emits a brilliant green light. It is a mono-color type LED, supplied in a format compatible with standard automated pick-and-place assembly equipment. The product is compliant with major environmental and safety directives, being Pb-free, RoHS compliant, EU REACH compliant, and halogen-free (with Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, and Br+Cl < 1500 ppm).
1.1 ویژگیها و مزایای کلیدی
- مینیاتوریسازی: امکان طراحی بردهای کوچکتر و چگالی بستهبندی بالاتر را فراهم میکند.
- سازگار با اتوماسیون: بستهبندی شده در نوار 8 میلیمتری روی قرقرههای با قطر 7 اینچ برای سازگاری با سیستمهای جایگذاری خودکار.
- سازگاری قوی با فرآیند: مناسب برای فرآیندهای لحیمکاری بازجریانی مادون قرمز و فاز بخار.
- رعایت الزامات محیطزیستی: مطابق با استانداردهای بدون سرب، RoHS، REACH و بدون هالوژن.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
این مقادیر محدودههایی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودهها یا فراتر از آن تضمین نمیشود.
- ولتاژ معکوس (VR): 5 V - حداکثر ولتاژی که میتوان در جهت معکوس اعمال کرد.
- Forward Current (IF): 25 mA - حداکثر جریان مستقیم DC پیوسته.
- Peak Forward Current (IFP): 100 میلیآمپر - حداکثر جریان مستقیم پالسی مجاز در چرخه کاری 1/10 و فرکانس 1 کیلوهرتز.
- اتلاف توان (Pd): 95 میلیوات - حداکثر توانی که دستگاه میتواند در دمای محیط (Ta) از 25 درجه سانتیگراد.
- Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 ولت - نشاندهنده حساسیت متوسط به ESD است؛ رعایت روشهای صحیح حمل و نقل الزامی است.
- Operating Temperature (Topr): -40°C تا +85°C - محدوده دمای محیطی برای عملکرد مطمئن.
- دمای ذخیرهسازی (Tstg): ۴۰- درجه سانتیگراد تا ۹۰+ درجه سانتیگراد.
- Soldering Temperature (Tsol): Reflow: دمای اوج ۲۶۰ درجه سانتیگراد حداکثر به مدت ۱۰ ثانیه. لحیمکاری دستی: ۳۵۰ درجه سانتیگراد حداکثر به مدت ۳ ثانیه برای هر پایانه.
2.2 Electro-Optical Characteristics
این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد Ta=25°C و IF=20 mA، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. آنها عملکرد نوری و الکتریکی LED را تعریف میکنند.
- شدت نور (Iv): 112 تا 285 میلیکاندلا (mcd). مقدار معمول مشخص نشده است که نشان میدهد عملکرد از طریق سیستم دستهبندی (binning) که بعداً توضیح داده میشود، مدیریت میگردد.
- زاویه دید (2θ1/2): 130 درجه (معمولی). این زاویه دید گسترده آن را برای کاربردهای نشانگر و نور پسزمینه مناسب میسازد که در آن قابلیت مشاهده از زوایای مختلف اهمیت دارد.
- طول موج اوج (λp): 518 نانومتر (معمولی). طول موجی که در آن تابش طیفی در قویترین حالت است.
- طول موج غالب (λd): 520 تا 535 نانومتر. این درک تکطولموجی چشم انسان از رنگ LED است.
- پهنای باند طیفی (Δλ): 35 نانومتر (معمول). عرض طیف منتشرشده در نصف شدت حداکثر آن (FWHM).
- ولتاژ پیشرو (VF): 2.75 تا 3.95 ولت در جریان IF=20 میلیآمپر. این محدوده برای طراحی مدار حیاتی است، به ویژه برای محاسبه مقاومت محدودکننده جریان.
- جریان معکوس (IR): 50 میکروآمپر (حداکثر) در ولتاژ VR=5 ولت.
نکات مهم: دیتاشیت تلرانسهای پارامترهای کلیدی را مشخص میکند: شدت نور (±۱۱٪)، طول موج غالب (±۱ نانومتر)، و ولتاژ فوروارد (±۰.۱ ولت). همچنین صراحتاً هشدار میدهد که حالت ولتاژ معکوس تنها برای اهداف آزمایش است و LED نباید در بایاس معکوس به کار رود.
3. توضیح سیستم Binning
برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، LEDها در سطوح عملکردی دستهبندی میشوند. این دستگاه از یک سیستم دستهبندی سهبعدی استفاده میکند.
3.1 دستهبندی شدت نور
دستهها با کدهای R1، R2، S1 و S2 تعریف میشوند که مقادیر حداقل و حداکثر شدت نور در I اندازهگیری شدهاند.F=20 mA.
- R1: 112 - 140 mcd
- R2: 140 - 180 mcd
- S1: 180 - 225 mcd
- S2: 225 - 285 mcd
3.2 Dominant Wavelength Binning
سطلها با کدهای X، Y و Z تعریف میشوند که سایه دقیق رنگ سبز را کنترل میکنند.
- X: 520 - 525 nm
- Y: 525 - 530 nm
- Z: 530 - 535 نانومتر
3.3 Forward Voltage Binning
دستهها با کدهای 5، 6، 7 و 8 تعریف میشوند که برای طراحی مدارهای درایو جریان یکنواخت، به ویژه هنگامی که چند LED به صورت موازی متصل میشوند، حیاتی است.
- 5: 2.75 - 3.05 V
- 6: 3.05 - 3.35 V
- 7: 3.35 - 3.65 V
- 8: 3.65 - 3.95 V
4. تحلیل منحنی عملکرد
دیتاشیت به منحنیهای مشخصه الکترواپتیکال معمول ارجاع میدهد که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائهشده به تفصیل شرح داده نشدهاند، اما معمولاً شامل موارد زیر میشوند:
- شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط: نشان میدهد که چگونه خروجی نور با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. این موضوع برای مدیریت حرارتی در کاربردهای با توان بالا یا دمای محیط بالا حیاتی است.
- شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم: رابطه غیرخطی بین جریان راهاندازی و خروجی نور را نشان میدهد. عملکرد بالاتر از جریان توصیهشده منجر به کاهش بازده و تسریع در تخریب میشود.
- ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V): رابطه نمایی را نشان میدهد و نیاز به مدار محدودکننده جریان را برجسته میسازد. افزایش کوچک در ولتاژ میتواند باعث افزایش زیاد و بالقوه مخرب در جریان شود.
- توزیع طیفی: نمودار شدت نسبی در برابر طول موج، که قله در حدود ۵۱۸ نانومتر و پهنای باند حدود ۳۵ نانومتر را نشان میدهد و نقطه رنگ سبز درخشان را تأیید میکند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بستهبندی
LED SMD 27-21 دارای یک بستهبندی مستطیلی فشرده است. ابعاد کلیدی (بر حسب میلیمتر، با تلرانس عمومی ±0.1 میلیمتر مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد) شامل طول، عرض و ارتفاع کلی، و همچنین فاصله و اندازه پدها میشود. این ابعاد برای طراحی الگوی لند PCB جهت اطمینان از لحیمکاری و تراز مناسب، حیاتی هستند. قطبیت توسط یک نشانه روی بستهبندی مشخص شده است که باید با نشانه متناظر روی ردپای PCB تراز شود.
5.2 شناسایی قطبیت
قطبیت صحیح برای عملکرد دستگاه ضروری است. نقشه بستهبندی در دیتاشیت، پایانه کاتد (منفی) را نشان میدهد که معمولاً با یک نشانه بصری مانند شکاف، نقطه یا لبه مورب روی بستهبندی مشخص میشود. طراحی ردپای PCB باید این نشانه را در بر گیرد تا از خطاهای مونتاژ جلوگیری شود.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو
دستگاه با فرآیندهای لحیمکاری ریفلو بدون سرب سازگار است. پروفایل دمایی توصیه شده برای جلوگیری از شوک حرارتی و آسیب بسیار حیاتی است:
- پیشگرمایش: ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۶۰ تا ۱۲۰ ثانیه.
- Time Above Liquidus (TAL): ۶۰ تا ۱۵۰ ثانیه بالاتر از ۲۱۷ درجه سانتیگراد.
- دمای اوج: حداکثر 260 درجه سانتیگراد، به مدت حداکثر 10 ثانیه حفظ شود.
- نرخ افزایش دما: حداکثر 6 درجه سانتیگراد در ثانیه.
- زمان بالای 255 درجه سانتیگراد: حداکثر 30 ثانیه.
- نرخ خنکسازی: حداکثر ۳ درجه سلسیوس در ثانیه.
محدودیت بحرانی: لحیمکاری Reflow نباید بیش از دو بار بر روی یک قطعه انجام شود.
6.2 لحیمکاری دستی
در صورت نیاز به لحیمکاری دستی، باید نهایت دقت به عمل آید:
- از هویهای با دمای نوک کمتر از 350 درجه سانتیگراد استفاده کنید.
- زمان تماس را به ۳ ثانیه یا کمتر برای هر ترمینال محدود کنید.
- از هویهای با توان ۲۵ وات یا کمتر استفاده کنید.
- بین لحیمکاری هر ترمینال حداقل فاصله ۲ ثانیه برای خنکشدن در نظر بگیرید.
6.3 Storage and Moisture Sensitivity
LEDها در کیسههای مقاوم در برابر رطوبت همراه با جاذب رطوبت بستهبندی شدهاند.
- قبل از باز کردن: در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60% نگهداری شود.
- عمر مفید در محیط تولید: پس از باز کردن کیسه ضد رطوبت، قطعات باید ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده شوند.
- پخت مجدد: در صورت گذشتن از عمر مفید در محیط کار یا تغییر رنگ نشانگر رطوبتگیر، نیاز به پخت در دمای 60 ±5 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت قبل از لحیمکاری رفلوی وجود دارد.
6.4 تعمیر و بازسازی
تعمیر پس از لحیمکاری به شدت توصیه نمیشود. در صورت اجتنابناپذیری، باید از هویه دو سر مخصوص برای گرم کردن همزمان هر دو پایه استفاده شود تا از اعمال تنش مکانیکی بر روی اتصالات لحیم جلوگیری شود. احتمال آسیب دیدن LED در حین تعمیر بالا است و باید پیش از اقدام ارزیابی شود.
7. Packaging and Ordering Information
7.1 مشخصات بستهبندی
دستگاه در قالب نوار و قرقره برای مونتاژ خودکار عرضه میشود.
- عرض نوار حامل: 8 میلیمتر.
- قطر قرقره: 7 اینچ.
- تعداد در هر قرقره: 3000 قطعه.
- Moisture-Sensitive Level (MSL): با توجه به عمر مفید ۷ روزه و الزامات پخت، معمولاً مطابق با MSL 3 است.
7.2 توضیح برچسب
برچسب ریل حاوی اطلاعات حیاتی برای ردیابی و کاربرد صحیح است:
- P/N: Product Number (e.g., 27-21/GHC-YR1S2M/3C).
- CAT: رتبه شدت روشنایی (به عنوان مثال، S2).
- HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., Y).
- REF: رتبه ولتاژ مستقیم (مثلاً 6).
- LOT No: شماره سری ساخت برای ردیابی.
8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی
8.1 سناریوهای کاربردی متداول
- نور پسزمینه: به دلیل زاویه دید گسترده و رنگ یکنواخت، برای نشانگرهای داشبورد، روشنایی سوئیچها و نور پسزمینه مسطح برای LCDها و نمادها ایدهآل است.
- تجهیزات مخابراتی: نشانگرهای وضعیت و نور پسزمینه صفحهکلید در دستگاههایی مانند تلفن و دستگاه فکس.
- نشانهگذاری عمومی: هر کاربرد نیازمند یک نشانگر سبز روشن، فشرده و قابل اعتماد.
8.2 ملاحظات حیاتی طراحی
- محدودسازی جریان اجباری است: LEDها دستگاههای جریانمحور هستند. همیشه باید از یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی به صورت سری با LED استفاده شود. مقدار آن با استفاده از قانون اهم محاسبه میشود: R = (Vsupply - VF) / IF. از حداکثر VF از سطل یا برگه مشخصات استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان در بدترین شرایط از 25 میلیآمپر تجاوز نمیکند.
- مدیریت حرارتی: در حالی که اتلاف توان پایین است، حفظ دمای اتصال پایین کلید قابلیت اطمینان بلندمدت و خروجی نور پایدار است. در صورت کار در دمای محیطی بالا یا نزدیک به جریان حداکثر، اطمینان حاصل کنید که مساحت مسی کافی در PCB یا وایاهای حرارتی وجود دارد.
- محافظت در برابر ESD: در طول جابجایی و مونتاژ، اقدامات احتیاطی استاندارد ESD را اجرا کنید. در صورتی که محیط کاربری مستعد تخلیه الکترواستاتیک است، افزودن دیودهای سرکوب ولتاژ گذرا (TVS) یا مقاومتها روی خطوط حساس را در نظر بگیرید.
- دستهبندی برای یکنواختی: برای کاربردهایی که نیازمند ظاهر یکنواخت هستند (مانند آرایههای چند LED)، محدودههای تنگ برای شدت نور (CAT) و طول موج غالب (HUE) را مشخص کنید. استفاده از LEDهای از یک شماره LOT ساخت یکسان، یکنواختی را بیشتر افزایش میدهد.
9. Technical Comparison and Differentiation
LED SMD 27-21 عمدتاً از طریق تعادل ویژگیهای اندازه، عملکرد و قابلیت اطمینان خود متمایز میشود.
- در مقابل LEDهای Lead-Frame بزرگتر: کاهش چشمگیر در اندازه و وزن را ارائه میدهد و امکان طراحیهای مینیاتوری مدرن را فراهم میکند. فرمت SMD امکان مونتاژ خودکار سریعتر و قابل اطمینانتر را فراهم میآورد.
- در مقایسه با سایر SMD Greens: ترکیب خاص زاویه دید ۱۳۰ درجه، رنگ سبز درخشان از تراشه InGaN و انطباق جامع محیطی (عاری از هالوژن، REACH) آن را برای طیف گستردهای از کاربردهای مصرفی و صنعتی که این عوامل در اولویت هستند، مناسب میسازد.
- انطباق یکپارچه: انطباق پیشگیرانه با مقررات اصلی جهانی (RoHS, REACH, بدون هالوژن) بار اضافی تأیید صلاحیت را برای یکپارچهسازان کاهش میدهد و مزیت قابل توجهی در بازارهای تحتنظم ارائه میکند.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
Q1: چرا مقاومت محدودکننده جریان کاملاً ضروری است؟
A1: مشخصه I-V یک LED نمایی است. افزایش اندکی در ولتاژ مستقیم فراتر از مقدار معمول، باعث افزایش بسیار زیاد جریان میشود که میتواند فوراً از حداکثر مقدار مجاز مطلق 25 میلیآمپر فراتر رفته و دستگاه را از بین ببرد. مقاومت، یک افت ولتاژ خطی و قابل پیشبینی ایجاد میکند تا جریان را تثبیت کند.
Q2: آیا میتوانم این LED را با منبع تغذیه 3.3 ولت و بدون مقاومت راهاندازی کنم؟
A2: خیر. حتی اگر 3.3 ولت در محدوده VF محدوده (2.75-3.95V)، ولتاژ واقعی VfF یک LED خاص بدون باینینگ مشخص نیست. یک منبع تغذیه 3.3V میتواند مستقیماً 3.3V را به LED با VfF برابر 3.0V اعمال کند و باعث جریان بیش از حد شود. همیشه از یک مقاومت سری استفاده کنید.
Q3: اگر عمر مفید 7 روزه پس از باز کردن کیسه را بیش از حد کنم چه اتفاقی میافتد؟
A3: بستهبندی پلاستیکی رطوبت را جذب میکند. در طول فرآیند لحیمکاری ریفلو، این رطوبت میتواند به سرعت منبسط شود و باعث لایهلایه شدن داخلی یا "پاپکورنینگ" گردد که ترک خوردن بستهبندی و در نهایت خرابی را به دنبال دارد. پخت در دمای ۶۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت این رطوبت جذب شده را حذف میکند.
Q4: چرا فرآیند ریفلو به دو چرخه محدود شده است؟
A4: هر چرخه ریفلو دستگاه را در معرض تنش حرارتی قابل توجهی قرار میدهد. چرخههای متعدد میتوانند باعث تخریب اتصالات سیمی داخلی، تضعیف اتصالات لحیم یا آسیب به خود تراشه نیمههادی شده و قابلیت اطمینان را کاهش دهند.
11. Practical Application Case Study
سناریو: طراحی پنل وضعیت چندشاخصه برای یک دستگاه الکترونیکی مصرفی.
- الزام: 10 چراغهای LED سبز درخشان یکسان برای نشانگرهای \"روشن بودن\" و \"فعال بودن حالت\".
- Design Steps:
- Circuit Design: یک منبع تغذیه 5 ولت در دسترس است. با استفاده از حداکثر VF برابر 3.95 ولت و جریان هدف IF برابر 20 میلیآمپر، مقاومت را محاسبه کنید: R = (5V - 3.95V) / 0.02A = 52.5Ω. نزدیکترین مقدار استاندارد را انتخاب کنید (مثلاً 56Ω). جریان واقعی را مجدداً محاسبه کنید: IF = (5V - 3.2Vtyp) / 56Ω ≈ 32 mA (بیش از حد بالا). با استفاده از یک V معمولی واقعبینانهتر تکرار کنیدF از 3.2V: R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. این یک جریان ایمن بین 17.8 mA (در VF=3.95V) و 20 mA (در VF=3.2V). مقاومت 91Ω یا 100Ω انتخاب مناسبی است.
- چیدمان PCB: LEDها را با تراز قطبیت صحیح قرار دهید. در صورتی که نشانگرها از زاویه مشاهده میشوند، برای مخروط دید 130 درجه فاصله کافی در نظر بگیرید.
- تأمین: محدودههای دقیق را به توزیعکننده مشخص کنید: به عنوان مثال، CAT=S2 (225-285 mcd) و HUE=Y (525-530 nm) تا یکنواختی روشنایی و رنگ در تمامی 10 نشانگر تضمین شود. توصیه میشود قطعات از همان شماره LOT درخواست شوند.
- مونتاژ: پروفیل ریفلو را دقیقاً دنبال کنید. از LEDها ظرف 7 روز پس از باز کردن بستهبندی مهر و موم شده استفاده نمایید.
12. معرفی اصل عملکرد
Light Emitting Diodes (LEDs) دستگاههای نیمههادی هستند که انرژی الکتریکی را مستقیماً از طریق فرآیندی به نام الکترولومینسانس به نور تبدیل میکنند. هسته LED مدل 27-21 یک تراشه ساخته شده از مواد نیمههادی InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به دو سر پیوند P-N این نیمههادی اعمال میشود، الکترونهای ماده نوع N با حفرههای ماده نوع P در ناحیه فعال بازترکیب میشوند. این بازترکیب، انرژی را به شکل فوتونها (ذرات نور) آزاد میکند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطعشده توسط انرژی شکاف باند ماده نیمههادی تعیین میشود. InGaN دارای شکاف باندی است که با نور در طیف آبی تا سبز مطابقت دارد. در این دستگاه، ترکیب مواد به گونهای تنظیم شده است تا نور سبز درخشان با طول موج اوج حدود 518 نانومتر تولید کند. رزین اپوکسی شفاف (water-clear) که تراشه را محصور میکند، از آن محافظت کرده و همچنین به عنوان یک لنز عمل میکند و خروجی نور را به زاویه دید مشخصشده 130 درجه شکل میدهد.
13. روندها و زمینه فناوری
LED 27-21 نمایانگر فناوری بالغ و بهطور گسترده پذیرفتهشدهای در تکامل گستردهتر روشنایی حالت جامد است. روندهای کلیدی تأثیرگذار بر این بخش محصول عبارتند از:
- ادامه کوچکسازی: تلاش برای ساخت دستگاههای الکترونیکی کوچکتر، نازکتر و دارای امکانات بیشتر، توسعه بستهبندیهای LED حتی کوچکتر (مانند سایزهای 0201 و 01005) را در حالی که عملکرد نوری حفظ یا بهبود مییابد، پیش میبرد.
- افزایش بازده و درخشندگی: پیشرفتهای مداوم در رشد اپیتاکسیال و طراحی تراشه منجر به کارایی نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر به ازای هر واحد ورودی الکتریکی) میشود که امکان مصرف برق کمتر یا روشنایی بیشتر در همان ابعاد پکیج را فراهم میکند.
- یکنواختی رنگ و دستهبندی پیشرفته: نیازهای کاربردهای نمایشی و خودرو در حال هدایت به سمت تلرانسهای سختگیرانهتر دستهبندی و استفاده از دستهبندی چندپارامتری پیچیدهتر (مانند ترکیب شار نوری، طول موج و ولتاژ مستقیم در یک کد واحد) برای دستیابی به یکنواختی کامل در آرایههای بزرگ است.
- ادغام عملکردها: روندی به سوی ادغام مدارهای کنترلی (مانند درایورهای جریان ثابت) یا چندین تراشه رنگی (RGB) در یک پکیج واحد، به منظور سادهسازی طراحی سیستم و کاهش فضای مورد نیاز روی برد مدار چاپی.
- قابلیت اطمینان و سازگاری با محیطهای خشن: توسعه LEDهایی با عملکرد بهبودیافته در دمای بالا و تحت رطوبت بالا، که دامنه استفاده از آنها را در کاربردهای خودرویی، صنعتی و فضای باز گسترش میدهد. انطباق محیطزیستی (عاری از هالوژن، REACH) که در این دیتاشیت برجسته شده، پاسخی مستقیم به روندهای نظارتی جهانی است.
در حالی که 27-21 یک قطعه استاندارد است، طراحی آن منعکسکننده این خواستههای صنعتی برای قابلیت اطمینان، انطباق و عملکرد در قالبی فشرده و قابل اتوماسیون است.
LED Specification Terminology
توضیح کامل اصطلاحات فنی LED
عملکرد فوتوالکتریک
| اصطلاح | واحد/نمایش | توضیح ساده | چرا مهم است |
|---|---|---|---|
| بازده نوری | lm/W (لومن بر وات) | خروجی نور به ازای هر وات برق، مقدار بالاتر به معنای بازدهی انرژی بیشتر است. | به طور مستقیم درجه بازدهی انرژی و هزینه برق را تعیین میکند. |
| شار نوری | lm (لومن) | کل نور ساطعشده از منبع که معمولاً "روشنی" نامیده میشود. | تعیین میکند که نور به اندازه کافی روشن است. |
| زاویه دید | ° (درجه)، به عنوان مثال، 120° | زاویهای که در آن شدت نور به نصف کاهش مییابد، عرض پرتو را تعیین میکند. | بر محدوده و یکنواختی روشنایی تأثیر میگذارد. |
| CCT (دمای رنگ) | K (کلوین)، مثلاً 2700K/6500K | گرمی/سردی نور، مقادیر پایینتر زرد/گرم، مقادیر بالاتر سفید/سرد. | جو نورپردازی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| CRI / Ra | بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ | توانایی نمایش دقیق رنگ اشیاء، Ra≥۸۰ خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید و موزهها استفاده میشود. |
| SDCM | مراحل بیضی مکآدام، به عنوان مثال، "5-step" | متریک یکنواختی رنگ، گامهای کوچکتر به معنای رنگ یکنواختتر است. | یکنواختی رنگ را در سرتاسر یک دسته LED یکسان تضمین میکند. |
| Dominant Wavelength | نانومتر (نانومتر)، به عنوان مثال، 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. | تعیین کننده رنگآمیزی LEDهای تکرنگ قرمز، زرد و سبز. |
| Spectral Distribution | منحنی طول موج در مقابل شدت | توزیع شدت را در طولموجها نشان میدهد. | بر کیفیت و بازآفرینی 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. |
| Forward Current | If | مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | جریان اوج قابل تحمل برای دورههای کوتاه، مورد استفاده برای کمنور کردن یا چشمک زدن. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 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 جهشهای ولتاژ جلوگیری کند. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به دفع حرارت قویتری دارد. |
| ایمنی در برابر ESD | V (HBM)، مثلاً 1000V | قابلیت تحمل تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیبپذیری کمتر است. | در فرآیند تولید نیاز به اقدامات ضد الکتریسیته ساکن است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
Thermal Management & Reliability
| اصطلاح | معیار کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی در داخل تراشه LED. | هر کاهش 10 درجه سانتیگراد ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ دمای بیش از حد بالا باعث کاهش نور و تغییر رنگ میشود. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (ساعت) | زمان کاهش روشنایی تا ۷۰٪ یا ۸۰٪ مقدار اولیه. | به طور مستقیم "عمر مفید" LED را تعریف میکند. |
| حفظ شار نوری | % (مثلاً 70%) | درصد روشنایی حفظشده پس از زمان. | نشاندهنده حفظ روشنایی در استفاده بلندمدت. |
| Color Shift | Δu′v′ یا بیضی مکآدام | درجه تغییر رنگ در حین استفاده. | بر ثبات رنگ در صحنههای نورپردازی تأثیر میگذارد. |
| Thermal Aging | تخریب مواد | تخریب ناشی از دمای بالا در طولانیمدت. | ممکن است باعث کاهش روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود. |
Packaging & Materials
| اصطلاح | انواع رایج | توضیح ساده | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| نوع بستهبندی | EMC, PPA, Ceramic | ماده محافظ تراشه در محفظه، ایجاد رابط نوری/حرارتی. | EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانیتر. |
| Chip Structure | جلو، تراشه برگردان | آرایش الکترود تراشه. | Flip chip: اتلاف حرارتی بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر | YAG, Silicate, Nitride | روی تراشه آبی را پوشش میدهد، بخشی را به زرد/قرمز تبدیل میکند و با ترکیب به سفید میرسد. | فسفرهای مختلف بر بازده نوری، دمای رنگ و شاخص نمود رنگ تأثیر میگذارند. |
| لنز/اپتیک | تخت، میکرولنز، TIR | ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل میکند. | زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین میکند. |
Quality Control & Binning
| اصطلاح | محتوای دستهبندی | توضیح ساده | هدف |
|---|---|---|---|
| دستهبندی شار نوری | کد، به عنوان مثال، 2G، 2H | دستهبندی شده بر اساس روشنایی، هر دسته دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. | تضمین یکنواختی روشنایی در همان دسته. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | گروهبندی شده بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تطبیق درایور را تسهیل میکند، راندمان سیستم را بهبود میبخشد. |
| سطل رنگ | بیضی 5-گام MacAdam | گروهبندی شده بر اساس مختصات رنگی، تضمین کننده محدوده فشرده. | تضمین کننده یکنواختی رنگ، جلوگیری از رنگ ناهموار درون چراغ. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K و غیره. | بر اساس CCT گروهبندی شدهاند و هر کدام محدوده مختصات مربوط به خود را دارند. | نیازمندیهای CCT صحنههای مختلف را برآورده میکند. |
Testing & Certification
| اصطلاح | استاندارد/آزمون | توضیح ساده | اهمیت |
|---|---|---|---|
| LM-80 | آزمون حفظ شار نوری | روشنایی طولانی مدت در دمای ثابت، ثبت کاهش روشنایی. | برای تخمین عمر LED (با TM-21) استفاده میشود. |
| TM-21 | استاندارد برآورد عمر | بر اساس دادههای LM-80، عمر را در شرایط واقعی برآورد میکند. | ارائه پیشبینی علمی عمر. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | روشهای آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی را پوشش میدهد. | مبنای آزمون شناختهشده در صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهی محیطزیستی | تضمین عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). | الزام دسترسی به بازار در سطح بینالمللی. |
| ENERGY STAR / DLC | گواهینامه بهرهوری انرژی | گواهینامه بهرهوری انرژی و عملکرد برای روشنایی. | در خریدهای دولتی، برنامههای یارانهای استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |