فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی و بازار هدف
- 2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق
- 2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
- 3. توضیح سیستم باینینگ
- 3.1 باینینگ ولتاژ مستقیم
- 3.2 باینینگ شدت نور
- 3.3 باینینگ طول موج غالب
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 6. راهنمای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفایلهای لحیمکاری ریفلو
- 6.2 ذخیرهسازی و جابجایی
- 6.3 تمیزکاری
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 8. توصیههای طراحی کاربردی
- 8.1 طراحی مدار درایو
- 8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- 8.3 مدیریت حرارتی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مطالعه موردی طراحی و استفاده
- 12. معرفی اصل عملکرد
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
الایدی LTST-C930TGKT یک دیود نورافشان نصب سطحی (SMD) با روشنایی بالا است که از ماده نیمههادی نیترید گالیم ایندیم (InGaN) برای تولید نور سبز استفاده میکند. این قطعه دارای یک لنز گنبدی شکل متمایز است که برای بهبود خروجی نور و ویژگیهای زاویه دید در مقایسه با نمونههای دارای لنز تخت طراحی شده است. این قطعه برای سازگاری با سیستمهای مونتاژ خودکار پیک و پلیس و فرآیندهای استاندارد لحیمکاری ریفلو طراحی شده و برای محیطهای تولید انبوه مناسب است. کاربردهای اصلی آن شامل نشانگرهای وضعیت، نور پسزمینه نمایشگرهای کوچک، روشنایی پنل و انواع لوازم الکترونیکی مصرفی است که در آنها به روشنایی سبز قابل اعتماد و یکنواخت نیاز است.
1.1 مزایای اصلی و بازار هدف
مزایای کلیدی این الایدی ناشی از مواد و طراحی بستهبندی آن است. فناوری تراشه InGaN انتشار نور سبز کارآمدی را فراهم میکند که دستیابی به آن با روشنایی بالا در مقایسه با الایدیهای قرمز یا آبی اغلب چالشبرانگیزتر است. لنز گنبدی به عنوان یک اپتیک اولیه عمل میکند و به طور مؤثری استخراج نور از تراشه نیمههادی را افزایش داده و زاویه دید وسیعتر و یکنواختتری ارائه میدهد. قطعه بر روی نوار 8 میلیمتری برای قرقرههای 7 اینچی بستهبندی شده و مطابق با استانداردهای EIA است که ادغام بیدرز در خطوط تولید خودکار را تضمین میکند. بازار هدف طیف گستردهای از تولیدکنندگان تجهیزات الکترونیکی، به ویژه آنهایی که در زمینه اتوماسیون اداری، دستگاههای ارتباطی و لوازم خانگی فعالیت دارند را در بر میگیرد، جایی که الایدی به عنوان یک قطعه نشانگر بصری قابل اعتماد عمل میکند.
2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
این بخش تجزیهای دقیق از پارامترهای الکتریکی، نوری و حرارتی مشخص شده برای LTST-C930TGKT ارائه میدهد و زمینهای برای مهندسان طراح فراهم میکند.
2.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق
این مقادیر محدودیتهای تنشی را تعریف میکنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این مقادیر برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشدهاند.
- اتلاف توان (Pd):76 میلیوات. این حداکثر مقدار توانی است که بسته الایدی میتواند در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتیگراد به صورت گرما تلف کند. تجاوز از این حد خطر گرمای بیش از حد اتصال نیمههادی را به همراه دارد.
- جریان مستقیم (IF):20 میلیآمپر. جریان عملیاتی پیوسته توصیه شده برای عملکرد قابل اعتماد بلندمدت.
- جریان مستقیم پیک:100 میلیآمپر. این مقدار فقط تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلیثانیه) مجاز است و نباید برای عملیات DC استفاده شود.
- ضریب کاهش (Derating Factor):0.25 میلیآمپر/درجه سانتیگراد بالای 50 درجه سانتیگراد. این پارامتر حیاتی نشان میدهد که حداکثر جریان مستقیم مجاز باید به صورت خطی به میزان 0.25 میلیآمپر برای هر درجه سانتیگراد افزایش دمای محیط بالای 50 درجه سانتیگراد کاهش یابد. به عنوان مثال، در دمای 70 درجه سانتیگراد، حداکثر جریان DC برابر خواهد بود با 20 میلیآمپر - (0.25 میلیآمپر/درجه سانتیگراد * 20 درجه سانتیگراد) = 15 میلیآمپر.
- ولتاژ معکوس (VR):5 ولت. اعمال ولتاژ بایاس معکوس بیشتر از این مقدار میتواند باعث شکست و خرابی اتصال الایدی شود.
- دمای عملیاتی و ذخیرهسازی:به ترتیب 20- درجه سانتیگراد تا 80+ درجه سانتیگراد و 30- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد. این مقادیر محدودیتهای محیطی برای عملیات و ذخیرهسازی غیرعملیاتی را تعریف میکنند.
- شرایط لحیمکاری:پروفایلهای خاصی برای لحیمکاری موجی (260 درجه سانتیگراد به مدت 5 ثانیه)، ریفلو مادون قرمز (260 درجه سانتیگراد به مدت 5 ثانیه) و ریفلو فاز بخار (215 درجه سانتیگراد به مدت 3 دقیقه) ارائه شده است. رعایت این محدودیتهای زمان-دما برای جلوگیری از ترک خوردن بسته یا مشکلات اتصال لحیم بسیار مهم است.
2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
اینها پارامترهای عملکردی معمول هستند که در Ta=25 درجه سانتیگراد و IF=20mA اندازهگیری شدهاند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- شدت نور (Iv):از 710.0 میلیکاندلا (حداقل) تا 2000.0 میلیکاندلا (معمول) متغیر است. این روشنایی درک شده منبع نور است که توسط یک سنسور فیلتر شده برای تطابق با پاسخ فوتوپیک چشم انسان (منحنی CIE) اندازهگیری میشود. شدت واقعی برای یک واحد خاص به کد باین آن بستگی دارد.
- زاویه دید (2θ1/2):25 درجه (معمول). این زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار اندازهگیری شده در محور (0 درجه) کاهش مییابد. زاویه 25 درجه نشاندهنده یک الگوی پرتو نسبتاً متمرکز است که مشخصه یک لنز گنبدی طراحی شده برای شدت محوری بالاتر است.
- طول موج تابش پیک (λP):530 نانومتر (معمول). این طول موجی است که در آن خروجی توان طیفی حداکثر است. این یک ویژگی فیزیکی ماده InGaN است.
- طول موج غالب (λd):525 نانومتر (معمول در IF=20mA). این از نمودار رنگی CIE استخراج میشود و نشاندهنده طول موج واحدی است که بهترین توصیف از رنگ درک شده نور را ارائه میدهد. این پارامتر کلیدی برای مشخصات رنگ است.
- عرض نیمخط طیفی (Δλ):35 نانومتر (معمول). این مقدار پهنای باند طیف تابشی را در نصف حداکثر توان آن اندازهگیری میکند. مقدار 35 نانومتر برای الایدیهای سبز InGaN رایج است و نشاندهنده رنگ سبز با خلوص متوسط است.
- ولتاژ مستقیم (VF):2.80 ولت (حداقل)، 3.20 ولت (معمول)، 3.60 ولت (حداکثر) در 20 میلیآمپر. این افت ولتاژ در دو سر الایدی هنگام کار است. تغییرات آن از طریق سیستم باینینگ ولتاژ مدیریت میشود.
- جریان معکوس (IR):10 میکروآمپر (حداکثر) در VR=5V. یک جریان نشتی کوچک تحت بایاس معکوس.
- ظرفیت خازنی (C):40 پیکوفاراد (معمول) در VF=0V، f=1MHz. این ظرفیت خازنی اتصال میتواند در کاربردهای سوئیچینگ فرکانس بالا مرتبط باشد.
3. توضیح سیستم باینینگ
برای اطمینان از ثبات در تولید انبوه، الایدیها بر اساس عملکرد در دستههای مختلف (باین) دستهبندی میشوند. LTST-C930TGKT از یک سیستم باینینگ سهبعدی استفاده میکند.
3.1 باینینگ ولتاژ مستقیم
واحدها بر اساس ولتاژ مستقیم (VF) آنها در 20 میلیآمپر دستهبندی میشوند. کدهای باین (D7, D8, D9, D10) مربوط به محدودههای ولتاژ خاص با تلرانس ±0.1V برای هر باین هستند. به عنوان مثال، یک الایدی باین D8 دارای VF بین 3.00V تا 3.20V خواهد بود. این به طراحان اجازه میدهد تا الایدیهایی با افت ولتاژ مطابقتیافته را برای مدارهایی که تنظیم جریان در آنها حیاتی است، به ویژه زمانی که چندین الایدی به صورت موازی متصل شدهاند، انتخاب کنند.
3.2 باینینگ شدت نور
این میتواند مهمترین باین برای ثبات روشنایی در نظر گرفته شود. باینها (V, W, X, Y) مقادیر حداقل و حداکثر شدت نور را تعریف میکنند که هر کدام دارای تلرانس ±15% هستند. به عنوان مثال، یک الایدی باین 'W' دارای شدتی بین 1120.0 میلیکاندلا تا 1800.0 میلیکاندلا است. انتخاب الایدیها از یک باین شدت نور یکسان برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی یکنواخت در چندین نشانگر دارند ضروری است.
3.3 باینینگ طول موج غالب
این باینینگ ثبات رنگ را تضمین میکند. باینها (AP, AQ, AR) محدودههایی را برای طول موج غالب (λd) با تلرانس تنگ ±1 نانومتر تعریف میکنند. به عنوان مثال، یک الایدی باین 'AQ' دارای λd بین 525.0 نانومتر تا 530.0 نانومتر خواهد بود. استفاده از الایدیها از یک باین طول موج یکسان، تضمینکننده سایهای ثابت از رنگ سبز در سراسر یک محصول است.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
در حالی که نمودارهای خاصی در دیتاشیت ارجاع داده شدهاند (شکل 1، شکل 6)، مفاهیم آنها استاندارد است. منحنیشدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیمیک رابطه تقریباً خطی در جریانهای پایین نشان میدهد و در جریانهای بالاتر به دلیل افت بازده و گرمایش، به زیرخطی تمایل دارد. منحنیولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیمیک مشخصه روشنایی نمایی را نشان میدهد که در ناحیه عملیاتی تثبیت میشود. منحنیشدت نور نسبی در مقابل دمای محیطحیاتی است؛ معمولاً یک ضریب دمایی منفی را نشان میدهد، به این معنی که خروجی نور با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. این موضوع اهمیت مدیریت حرارتی و کاهش جریان را تقویت میکند. منحنیتوزیع طیفی(ارجاع داده شده توسط λP و Δλ) شکلی شبیه گاوسی را نشان میدهد که حول 530 نانومتر متمرکز شده است.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
قطعه مطابق با فوتپرینت استاندارد الایدی SMD است. دیتاشیت شامل نقشههای ابعاد دقیق بسته (همه بر حسب میلیمتر) با تلرانس کلی ±0.10 میلیمتر است. ویژگیهای مکانیکی کلیدی شامل هندسه لنز گنبدی و علامت شناسایی کاتد است. طرح پیشنهادی پد لحیمکاری برای اطمینان از یک فیله لحیم قابل اعتماد و تراز مناسب در حین ریفلو ارائه شده است. قطبیت به وضوح روی قطعه مشخص شده است، معمولاً با یک بریدگی یا نقطه سبز در سمت کاتد، که باید در حین مونتاژ رعایت شود تا از اتصال معکوس جلوگیری شود.
6. راهنمای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفایلهای لحیمکاری ریفلو
دیتاشیت دو پروفایل ریفلو مادون قرمز (IR) پیشنهادی ارائه میدهد: یکی برای فرآیندهای لحیم استاندارد SnPb و دیگری برای فرآیندهای بدون سرب (مانند SnAgCu). هر دو پروفایل بر افزایش کنترلشده دما، یک ناحیه پیشگرم/خیساندن کافی برای فعالسازی فلاکس و یکسانسازی دمای برد، زمان تعریف شده بالای نقطه ذوب (TAL)، یک دمای پیک که از 260 درجه سانتیگراد تجاوز نکند و کاهش کنترلشده دما تأکید دارند. پیروی از این پروفایلها از شوک حرارتی به بسته اپوکسی و تراشه نیمههادی جلوگیری میکند.
6.2 ذخیرهسازی و جابجایی
الایدیها قطعات حساس به رطوبت هستند. اگر از بستهبندی اصلی ممانعت از رطوبت خارج شوند، باید ظرف یک هفته لحیم ریفلو شوند. برای ذخیرهسازی طولانیتر خارج از کیسه اصلی، باید در یک محیط خشک (مانند یک ظرف دربسته با ماده خشککننده یا یک دسیکاتور نیتروژن) نگهداری شوند. اگر بیش از یک هفته در معرض رطوبت محیط قرار گیرند، قبل از لحیمکاری، پخت در دمای تقریبی 60 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت توصیه میشود تا رطوبت جذب شده خارج شده و از "پاپ کورن شدن" در حین ریفلو جلوگیری شود.
6.3 تمیزکاری
فقط باید از مواد شوینده مشخص شده استفاده شود. الکل ایزوپروپیل (IPA) یا الکل اتیلی توصیه میشود. الایدی باید در دمای معمولی کمتر از یک دقیقه غوطهور شود. مواد شیمیایی خشن یا نامشخص میتوانند به ماده لنز اپوکسی آسیب برسانند و باعث کدر شدن یا ترک خوردن شوند.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
بستهبندی استاندارد 1500 قطعه در هر قرقره با قطر 7 اینچ است، با قطعات روی نوار حامل برجسته 8 میلیمتری عرض. نوار دارای یک نوار پوششی برای مهر و موم کردن جیبهای خالی است. حداقل مقدار سفارش برای قرقرههای باقیمانده 500 قطعه است. بستهبندی مطابق با استانداردهای ANSI/EIA-481-1-A است. شماره قطعه LTST-C930TGKT خود احتمالاً از یک طرح کدگذاری داخلی پیروی میکند که در آن 'LTST' ممکن است نشاندهنده خانواده محصول، 'C930' سری/بسته خاص، 'TG' نشاندهنده رنگ (سبز) و نوع لنز، و 'KT' احتمالاً نشاندهنده باینینگ یا سایر واریانتها باشد.
8. توصیههای طراحی کاربردی
8.1 طراحی مدار درایو
ملاحظه حیاتی:الایدیها قطعات جریانمحور هستند، نه ولتاژمحور. قابل اعتمادترین روش برای راهاندازی یک الایدی استفاده از یک منبع جریان ثابت است. در یک مدار ساده ولتاژمحور، یک مقاومت محدودکننده جریان سریکاملاً اجباری است. دیتاشیت به شدت توصیه میکند که هنگام اتصال چند واحد به صورت موازی (مدل مدار A) از یک مقاومت جداگانه برای هر الایدی استفاده شود. استفاده از یک مقاومت واحد برای چند الایدی موازی (مدل مدار B) توصیه نمیشود زیرا تغییرات کوچک در مشخصه ولتاژ مستقیم (VF) بین الایدیهای منفرد باعث عدم تعادل قابل توجه در اشتراک جریان خواهد شد که منجر به روشنایی ناهموار و تنش بالقوه بیش از حد در الایدی با کمترین VF میشود.
8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
الایدی مستعد آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک است. کنترلهای مناسب ESD باید در محیط جابجایی و مونتاژ اجرا شوند: از بندهای مچی و سطوح کاری زمینشده استفاده کنید، از یونایزرها برای خنثی کردن بارهای استاتیکی که میتوانند روی لنز پلاستیکی ایجاد شوند استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که تمام تجهیزات به درستی زمین شدهاند.
8.3 مدیریت حرارتی
اگرچه اتلاف توان کم است (حداکثر 76 میلیوات)، اما تخلیه موثر گرما از طریق پدهای PCB برای حفظ عملکرد و طول عمر الایدی مهم است. منحنی کاهش (0.25 میلیآمپر/درجه سانتیگراد بالای 50 درجه سانتیگراد) باید در طراحیهایی که دمای محیط اطراف الایدی انتظار میرود بالا باشد اعمال شود. اطمینان از مساحت کافی مس در اطراف پدهای لحیم روی PCB به دفع گرما کمک میکند.
9. مقایسه و تمایز فنی
تمایز اصلی LTST-C930TGKT در ترکیب لنز گنبدی و فناوری InGaN برای نور سبز نهفته است. در مقایسه با الایدیهای دارای لنز تخت، گنبد شدت نور محوری بالاتر و زاویه دید کنترلشدهتری ارائه میدهد. در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر مانند فسفید گالیم (GaP) برای رنگ سبز، InGaN روشنایی و بازده به مراتب بالاتری ارائه میدهد. سازگاری آن با فرآیندهای ریفلو بدون سرب (Pb-free) آن را برای تولید الکترونیک مدرن و مطابق با RoHS مناسب میسازد.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
سوال: آیا میتوانم این الایدی را مستقیماً از منبع تغذیه 5 ولت راهاندازی کنم؟
پاسخ: خیر. شما باید از یک مقاومت محدودکننده جریان سری استفاده کنید. با VF معمولی 3.2 ولت در 20 میلیآمپر، با استفاده از قانون اهم (R = (Vsupply - Vf) / If)، مقدار مقاومت (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 اهم خواهد بود. یک مقاومت استاندارد 91 یا 100 اهم مناسب است و توان نامی آن باید حداقل I^2 * R = (0.02^2)*90 = 0.036W باشد، بنابراین یک مقاومت 1/10W یا 1/8W کافی است.
سوال: چرا شدت نور به صورت یک محدوده (710-2000 میلیکاندلا) داده شده است؟
پاسخ: این گستره کلی مشخصات است. واحدهای تولیدی واقعی در باینهای تنگتر (V, W, X, Y) دستهبندی میشوند. برای روشنایی یکنواخت در طراحی خود، هنگام سفارش، باین شدت نور مورد نیاز را مشخص کنید.
سوال: اگر از حداکثر جریان مستقیم DC مجاز 20 میلیآمپر تجاوز کنم چه اتفاقی میافتد؟
پاسخ: کارکرد پیوسته بالای 20 میلیآمپر دمای اتصال را فراتر از محدودههای ایمنی افزایش میدهد، که افت لومن (کم نور شدن الایدی در طول زمان) را تسریع کرده و به طور بالقوه باعث خرابی فاجعهبار میشود. همیشه مدار درایو را طوری طراحی کنید که جریان را به مقدار نامی یا کمتر محدود کند، به ویژه در دمای محیط بالا.
11. مطالعه موردی طراحی و استفاده
سناریو: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت با 10 الایدی سبز با روشنایی یکنواخت.
1. طراحی مدار:از یک منبع ولتاژ تنظیمشده (مثلاً 5 ولت) استفاده کنید.ده مقاومت محدودکننده جریان جداگانهقرار دهید، یکی به صورت سری با هر الایدی. یک مقاومت را بین چندین الایدی به اشتراک نگذارید.
2. انتخاب قطعات:همه الایدیها را ازیک باین شدت نور یکسان(مثلاً همه باین 'W') ویک باین طول موج غالب یکسان(مثلاً همه باین 'AQ') سفارش دهید تا روشنایی و رنگ یکنواخت تضمین شود. باین ولتاژ مستقیم در اینجا اهمیت کمتری دارد زیرا هر الایدی مقاومت مخصوص به خود را دارد.
3. چیدمان PCB:ابعاد پد لحیمکاری پیشنهادی از دیتاشیت را دنبال کنید. اگر پدهای کاتد/آند به مساحتهای بزرگ مسی متصل هستند، یک اتصال تسکین حرارتی کوچک به آنها اضافه کنید تا به لحیمکاری کمک کند.
4. مونتاژ:پروفایل ریفلو مادون قرمز بدون سرب توصیه شده را دنبال کنید. اطمینان حاصل کنید که منطقه مونتاژ دارای کنترلهای ESD است.
5. نتیجه:یک پنل نشانگر قابل اعتماد و با ظاهری حرفهای با رنگ و روشنایی یکنواخت در تمام 10 الایدی.
12. معرفی اصل عملکرد
یک الایدی یک دیود پیوند p-n نیمههادی است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال میشود، الکترونها از ناحیه نوع n و حفرهها از ناحیه نوع p به ناحیه پیوند تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار بازترکیب میشوند، انرژی آزاد میکنند. در یک دیود سیلیکونی استاندارد، این انرژی عمدتاً به صورت گرما آزاد میشود. در یک نیمههادی با گاف انرژی مستقیم مانند InGaN، بخش قابل توجهی از این انرژی بازترکیب به صورت فوتون (نور) آزاد میشود. طول موج خاص (رنگ) نور تابشی توسط انرژی گاف ماده نیمههادی تعیین میشود. آلیاژهای نیترید گالیم ایندیم (InGaN) به مهندسان اجازه میدهد تا این گاف انرژی را برای تولید نور در بخشهای آبی، سبز و فرابنفش طیف تنظیم کنند. لنز اپوکسی گنبدی شکل اطراف تراشه برای محافظت از آن و شکلدهی به خروجی نور عمل میکند، بازده استخراج را بهبود میبخشد و زاویه دید را تعریف میکند.
13. روندهای فناوری
حوزه فناوری الایدی، به ویژه برای تابش سبز، همچنان در حال تکامل است. روندهای کلیدی شامل موارد زیر است:
- افزایش بازده (لومن بر وات):تحقیقات مداوم علوم مواد با هدف کاهش "افت بازده" در الایدیهای InGaN، به ویژه برای طولموجهای سبز است که از نظر تاریخی بازده کمتری نسبت به آبی یا قرمز داشتهاند.
- ثبات رنگ و باینینگ:پیشرفتها در رشد اپیتاکسیال و کنترل تولید منجر به توزیع ذاتی پارامترهای تنگتر شده است که گسترش درون باینها و نیاز به دستهبندی گسترده را کاهش میدهد.
- کوچکسازی:تلاش برای الکترونیک کوچکتر و متراکمتر همچنان به سمت الایدیها در فوتپرینتهای بستهبندی حتی کوچکتر در حالی که خروجی نور حفظ یا بهبود مییابد، پیش میرود.
- قابلیت اطمینان و طول عمر:بهبودها در مواد بستهبندی، روشهای اتصال تراشه و فناوری فسفر (برای الایدیهای سفید) در حال افزایش طول عمر عملیاتی و عملکرد تحت شرایط محیطی سخت هستند.
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. |