فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. تفسیر عمیق و عینی پارامترهای فنی
- 2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
- 2.2 مشخصات الکترو-نوری
- 3. توضیح سیستم دستهبندی
- 3.1 دستهبندی شدت نور
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بستهبندی و قطبیت
- 5.2 پد اتصال PCB توصیه شده
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پارامترهای لحیمکاری رفلو مادون قرمز
- 6.2 لحیمکاری دستی
- 6.3 نگهداری و جابجایی
- 6.4 تمیزکاری
- 6.5 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات نوار و قرقره
- 8. پیشنهادات کاربردی
- 8.1 طراحی مدار درایو
- 8.2 مدیریت حرارتی
- 8.3 محدودیتهای کاربردی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 11. مورد عملی طراحی و استفاده
- 12. معرفی اصل کار
- 13. روندهای توسعه
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات فنی کامل یک الایدی نصب سطحی با روشنایی بالا را ارائه میدهد که برای فرآیندهای مونتاژ خودکار طراحی شده است. این قطعه از ماده نیمههادی پیشرفته AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای تولید نور قرمز استفاده میکند و در مقایسه با فناوریهای سنتی الایدی، بازده نوری و خلوص رنگ برتری ارائه میدهد. الایدی در یک لنز گنبدی شفاف آبمانند کپسوله شده و در یک اندازه استاندارد مطابق با EIA بستهبندی شده است که آن را با طیف گستردهای از تجهیزات معمول مونتاژ برداشت و قراردادن خودکار و لحیمکاری رفلو مادون قرمز مورد استفاده در تولید الکترونیک مدرن سازگار میسازد.
مزایای اصلی این الایدی شامل اندازه فشرده، مناسب بودن برای کاربردهای با محدودیت فضا و مطابقت با دستورالعملهای RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است. این قطعه برای قابلیت اطمینان در محیطهای سخت، با محدوده دمای عملیاتی مشخص، طراحی شده است. بازارها و کاربردهای اصلی هدف، زیرساختهای مخابراتی، تجهیزات اتوماسیون اداری، لوازم خانگی، پنلهای کنترل صنعتی و الکترونیک مصرفی را در بر میگیرد. موارد استفاده خاص شامل نور پسزمینه کیپدها و صفحهکلیدها، نشانگرهای وضعیت و برق، ادغام در میکرو-دیسپلیها و نورپردازی سیگنال یا نمادین در دستگاههای مختلف است.
2. تفسیر عمیق و عینی پارامترهای فنی
2.1 حداکثر مقادیر مطلق مجاز
حداکثر مقادیر مطلق مجاز، محدودیتهای تنشی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این مقادیر در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتیگراد مشخص شدهاند. حداکثر جریان مستقیم پیوسته (DC) 30 میلیآمپر است. برای کار پالسی، جریان مستقیم پیک 80 میلیآمپر تحت شرایط خاصی مجاز است: چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلیثانیه. حداکثر اتلاف توان 75 میلیوات است. دستگاه میتواند در محدوده دمای محیطی 30- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد کار کند و میتواند بین 40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد نگهداری شود. یک رتبهبندی حیاتی برای مونتاژ، شرایط لحیمکاری مادون قرمز است که برای حداکثر دمای پیک 260 درجه سانتیگراد به مدت حداکثر 10 ثانیه درجهبندی شده است که برای فرآیندهای رفلو بدون سرب استاندارد است.
2.2 مشخصات الکترو-نوری
مشخصات الکترو-نوری تحت شرایط آزمایش استاندارد در Ta=25 درجه سانتیگراد و جریان مستقیم (IF) 5 میلیآمپر اندازهگیری میشوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. شدت نور (Iv)، که معیار کلیدی روشنایی است، محدوده معمولی وسیعی از 180.0 میلیکاندلا تا 710.0 میلیکاندلا دارد که به دستههای خاصی بیشتر تقسیمبندی شده است. زاویه دید، که به صورت 2θ1/2 تعریف میشود (جایی که شدت نصف مقدار محوری است)، 25 درجه است که نشاندهنده الگوی پرتو نسبتاً متمرکز است. طول موج تابش پیک (λP) به طور معمول 639 نانومتر است که در طیف قرمز قرار میگیرد. طول موج غالب (λd)، که رنگ درک شده را تعریف میکند، به طور معمول 631 نانومتر است. پهنای نیمه خط طیفی (Δλ) 20.0 نانومتر است که خلوص طیفی نور ساطع شده را توصیف میکند. ولتاژ مستقیم (VF) در 5 میلیآمپر از حداقل 1.6 ولت تا حداکثر 2.2 ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) در حداکثر 10 میکروآمپر هنگامی که ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت اعمال میشود، مشخص شده است.
3. توضیح سیستم دستهبندی
3.1 دستهبندی شدت نور
برای اطمینان از یکنواختی در روشنایی برای کاربردهای تولیدی، الایدیها بر اساس شدت نور اندازهگیری شده آنها در 5 میلیآمپر در دستههایی مرتب میشوند. لیست کدهای دسته به شرح زیر است: کد دسته \"S\" شدتهای 180.0 میلیکاندلا تا 280.0 میلیکاندلا را پوشش میدهد. کد دسته \"T\" شدتهای 280.0 میلیکاندلا تا 450.0 میلیکاندلا را پوشش میدهد. کد دسته \"U\" شدتهای 450.0 میلیکاندلا تا 710.0 میلیکاندلا را پوشش میدهد. یک تلرانس +/- 15٪ به حدود هر دسته شدت نور اعمال میشود. این دستهبندی به طراحان اجازه میدهد تا الایدیهایی با سطوح حداقل روشنایی تضمین شده برای نیازهای خاص کاربرد خود انتخاب کنند و یکنواختی بصری در محصولاتی که از چندین الایدی استفاده میکنند را تضمین نمایند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
در حالی که دادههای گرافیکی خاصی در سند ارجاع داده شده است (مثلاً شکل 1 برای اندازهگیری طیفی، شکل 5 برای زاویه دید)، منحنیهای عملکرد معمولی برای این نوع دستگاه به طور کلی شامل چندین رابطه کلیدی خواهد بود. منحنی جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (I-V) رابطه نمایی مشخصه یک دیود را نشان میدهد، که در آن ولتاژ پس از آستانه روشن شدن به شدت افزایش مییابد. منحنی شدت نور در مقابل جریان مستقیم به طور معمول افزایش تقریباً خطی روشنایی با جریان را تا نقطهای نشان میدهد، پس از آن بازده ممکن است به دلیل اثرات حرارتی کاهش یابد. منحنی شدت نور در مقابل دمای محیط حیاتی است، زیرا خروجی الایدی به طور کلی با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. برای یک الایدی قرمز AlInGaP، کاهش شدت با دما به طور معمول کمتر از برخی فناوریهای دیگر الایدی است اما همچنان یک عامل طراحی حیاتی محسوب میشود. منحنی توزیع طیفی یک پیک منفرد حول 639 نانومتر با پهنای نیمه مشخص شده را نشان میدهد که خلوص رنگ را تأیید میکند.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بستهبندی و قطبیت
الایدی در یک بستهبندی استاندارد دستگاه نصب سطحی (SMD) قرار دارد. رنگ لنز شفاف آبمانند است و رنگ منبع نور از چیپ AlInGaP قرمز است. تمام ابعاد حیاتی بستهبندی بر حسب میلیمتر ارائه شده است، با تلرانس استاندارد ±0.1 میلیمتر مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. دیتاشیت شامل یک نقشه ابعادی دقیق است که طول، عرض، ارتفاع، فاصله پایهها و سایر ویژگیهای مکانیکی حیاتی را نشان میدهد. قطبیت توسط طراحی فیزیکی بسته نشان داده میشود، معمولاً با یک علامت کاتد (مانند یک شکاف، نقطه یا گوشه اریب) در یک انتها. جهتگیری صحیح در هنگام قرارگیری روی برد مدار چاپی (PCB) برای عملکرد صحیح ضروری است.
5.2 پد اتصال PCB توصیه شده
یک الگوی لند (فوتپرینت) توصیه شده برای PCB ارائه شده است تا اطمینان از لحیمکاری قابل اعتماد و پایداری مکانیکی حاصل شود. این الگو اندازه و شکل پدهای مسی برای آند و کاتد و همچنین بازشدگی توصیه شده ماسک لحیم را مشخص میکند. رعایت این فوتپرینت توصیه شده به دستیابی به تشکیل صحیح فیله لحیم کمک میکند، از پدیده \"تومبستونینگ\" (ایستادن قطعه روی لبه) جلوگیری میکند و اتصال حرارتی و الکتریکی خوبی را تضمین مینماید.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پارامترهای لحیمکاری رفلو مادون قرمز
برای فرآیندهای مونتاژ بدون سرب، یک پروفیل رفلو لحیمکاری خاص توصیه میشود. این پروفیل شامل یک مرحله پیشگرم در محدوده 150 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد است، با حداکثر زمان پیشگرم 120 ثانیه تا برد و قطعه به تدریج گرم شده و فلاکس فعال شود. حداکثر دمای بدنه نباید از 260 درجه سانتیگراد تجاوز کند. زمان بالاتر از دمای مایع شدن لحیم (معمولاً حدود 217 درجه سانتیگراد برای آلیاژهای SAC) و به طور خاص زمان در محدوده 5 درجه سانتیگراد از دمای پیک باید کنترل شود؛ دیتاشیت حداکثر 10 ثانیه در دمای پیک را مشخص میکند. دستگاه نباید تحت بیش از دو چرخه رفلو تحت این شرایط قرار گیرد. تأکید میشود که پروفیل بهینه به طراحی خاص PCB، خمیر لحیم و فر بستگی دارد و باید بر این اساس و با استفاده از استانداردهای JEDEC به عنوان راهنما، مشخصهیابی شود.
6.2 لحیمکاری دستی
اگر لحیمکاری دستی با هویه ضروری است، باید نهایت دقت به کار رود. دمای نوک هویه لحیمکاری نباید از 300 درجه سانتیگراد تجاوز کند و زمان تماس با ترمینال الایدی باید به حداکثر 3 ثانیه برای هر اتصال محدود شود. لحیمکاری دستی باید فقط یک بار انجام شود تا از آسیب تنش حرارتی به دی داخلی و اتصالات سیمی جلوگیری شود.
6.3 نگهداری و جابجایی
الایدیها دستگاههای حساس به رطوبت (MSL 3) هستند. هنگامی که در کیسه رطوبتگیر اصلی مهر و موم شده با ماده خشککن نگهداری میشوند، باید در دمای 30 درجه سانتیگراد یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) 90٪ یا کمتر نگهداری شده و در عرض یک سال استفاده شوند. پس از باز شدن بستهبندی اصلی، محیط نگهداری نباید از 30 درجه سانتیگراد و 60٪ RH تجاوز کند. قطعات خارج شده از بستهبندی اصلی ایدهآل است که در عرض یک هفته رفلو مادون قرمز شوند. برای نگهداری طولانیتر خارج از کیسه اصلی، باید در یک ظرف دربسته با ماده خشککن یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شوند. اگر بیش از یک هفته بدون بستهبندی نگهداری شوند، قبل از مونتاژ لحیمکاری، یک عملیات پخت در حدود 60 درجه سانتیگراد به مدت حداقل 20 ساعت مورد نیاز است تا رطوبت جذب شده حذف شده و از آسیب \"پاپ کورن\" در حین رفلو جلوگیری شود.
6.4 تمیزکاری
اگر تمیزکاری پس از لحیمکاری مورد نیاز است، فقط باید از حلالهای مشخص شده استفاده شود. غوطهوری الایدی در الکل اتیلی یا ایزوپروپیل در دمای عادی به مدت کمتر از یک دقیقه قابل قبول است. استفاده از پاککنندههای شیمیایی نامشخص میتواند به لنز اپوکسی و مواد بستهبندی آسیب برساند.
6.5 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
الایدی به تخلیه الکترواستاتیک و جریانهای اضافه بار حساس است که میتواند اتصال نیمههادی را تخریب یا از بین ببرد. کنترلهای مناسب ESD باید در حین جابجایی و مونتاژ اجرا شود. این شامل استفاده از بند مچ زمینشده، دستکشهای ضد استاتیک و اطمینان از زمینشدن صحیح تمام تجهیزات و سطوح کار است.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات نوار و قرقره
الایدیها برای مونتاژ خودکار بستهبندی شده عرضه میشوند. آنها روی نوار حامل برجسته با عرض 12 میلیمتر نصب شدهاند. نوار روی یک قرقره استاندارد با قطر 7 اینچ (178 میلیمتر) پیچیده شده است. هر قرقره حاوی 2000 قطعه است. برای مقادیر کمتر از یک قرقره کامل، حداقل مقدار بستهبندی 500 قطعه برای موجودی باقیمانده در دسترس است. نوار دارای یک درپوش مهر و موم شده برای محافظت از قطعات است. بستهبندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 است. حداکثر دو قطعه مفقوده متوالی (جیبهای خالی) در هر قرقره مجاز است.
8. پیشنهادات کاربردی
8.1 طراحی مدار درایو
یک الایدی یک دستگاه جریانمحور است. برای اطمینان از روشنایی و طول عمر یکنواخت، باید با یک جریان کنترل شده، نه یک ولتاژ ثابت، راهاندازی شود. سادهترین و توصیهشدهترین روش درایو، استفاده از یک مقاومت محدودکننده جریان سری برای هر الایدی است، همانطور که در \"مدار A\" در دیتاشیت نشان داده شده است. این پیکربندی، که توسط یک منبع ولتاژ (Vcc) تغذیه میشود، اطمینان میدهد که تغییرات در ولتاژ مستقیم (VF) الایدیهای منفرد باعث تفاوتهای قابل توجهی در جریان و در نتیجه روشنایی هنگامی که چندین الایدی به صورت موازی متصل میشوند، نمیشود. مقدار مقاومت (R) با استفاده از قانون اهم محاسبه میشود: R = (Vcc - VF) / IF، که در آن IF جریان مستقیم مورد نظر است (مثلاً 5 میلیآمپر برای آزمایش، تا حداکثر 30 میلیآمپر پیوسته).
8.2 مدیریت حرارتی
اگرچه بستهبندی کوچک است، مدیریت گرما برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان مهم است. شدت نور با افزایش دمای اتصال کاهش مییابد. در کاربردهایی که الایدی در حداکثر جریان یا نزدیک به آن راهاندازی میشود، یا در دمای محیطی بالا، باید به چیدمان PCB توجه شود. فراهم کردن مساحت کافی مس در اطراف پدهای الایدی میتواند به عنوان یک هیتسینک عمل کند و به دفع گرما از دستگاه کمک نماید. همچنین توصیه میشود از قرارگیری نزدیک سایر قطعات تولیدکننده گرما اجتناب شود.
8.3 محدودیتهای کاربردی
این دستگاه برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی معمولی در نظر گرفته شده است. برای کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان استثنایی دارند که خرابی میتواند زندگی یا سلامتی را به خطر بیندازد (مانند در هوانوردی، پشتیبانی حیات پزشکی یا سیستمهای ایمنی-حیاتی)، مشاوره و صلاحیتیابی خاصی لازم است، زیرا قطعات درجه تجاری استاندارد ممکن است مناسب نباشند.
9. مقایسه و تمایز فنی
در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر مانند الایدیهای قرمز GaAsP (گالیم آرسنید فسفید)، چیپ AlInGaP مورد استفاده در این دستگاه بازده نوری به مراتب بالاتری ارائه میدهد که منجر به روشنایی بسیار بیشتر در همان جریان درایو میشود. لنز شفاف آبمانند، در مقابل یک لنز پخش یا رنگی، خروجی نور را به حداکثر میرساند و یک نقطه رنگ زندهتر و اشباعشدهتر ارائه میدهد. بستهبندی استاندارد EIA سازگاری گسترده با خطوط مونتاژ استاندارد صنعتی و کتابخانههای فوتپرینت را تضمین میکند و پیچیدگی طراحی و تولید را کاهش میدهد. سازگاری دستگاه با لحیمکاری رفلو مادون قرمز و سطح حساسیت به رطوبت آن (MSL 3) برای قطعات SMD مدرن معمول است و آن را با فرآیندهای تولید جریان اصلی و پرحجم همسو میسازد.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
ج: طول موج پیک (λP) طول موجی است که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است (639 نانومتر). طول موج غالب (λd) از نمودار رنگی CIE مشتق شده و نشاندهنده طول موج منفرد نور تکرنگی است که با رنگ الایدی مطابقت دارد (631 نانومتر). طول موج غالب ارتباط نزدیکتری با رنگ درک شده دارد.
س: آیا میتوانم این الایدی را با 20 میلیآمپر به طور پیوسته راهاندازی کنم؟
ج: بله. حداکثر جریان مستقیم پیوسته 30 میلیآمپر است. راهاندازی آن با 20 میلیآمپر در محدوده مشخصات است. توجه داشته باشید که شدت نور معمولاً با جریان افزایش مییابد، اما مقدار دقیق آن در 20 میلیآمپر باید از منحنیهای عملکرد معمولی تخمین زده شود یا اندازهگیری گردد، زیرا دیتاشیت شدت را در 5 میلیآمپر مشخص میکند.
س: چرا حتی اگر ولتاژ منبع تغذیه من با ولتاژ مستقیم الایدی مطابقت دارد، یک مقاومت سری لازم است؟
ج: ولتاژ مستقیم (VF) یک محدوده دارد (1.6 ولت تا 2.2 ولت). اگر ولتاژ منبع ثابت باشد، مثلاً 2.0 ولت، یک الایدی با VF برابر 1.6 ولت جریان بسیار بالاتری از حد مورد نظر را تجربه میکند که ممکن است منجر به گرمای بیش از حد و خرابی شود. مقاومت سری یک جریان پایدار و قابل پیشبینی فراهم میکند بدون توجه به تغییرات طبیعی VF از یک الایدی به الایدی دیگر.
س: چگونه دسته صحیح را برای کاربرد خود انتخاب کنم؟
ج: یک دسته را بر اساس حداقل روشنایی مورد نیاز برای طراحی شما تحت شرایط درایو خاص خود انتخاب کنید. اگر یکنواختی حیاتی است (مثلاً در یک آرایه از چراغهای وضعیت)، مشخص کردن یک دسته واحد و محدودتر (مانند T یا U) و سفارش تمام واحدها از آن دسته، ظاهر یکنواخت را تضمین میکند. برای کاربردهای کمتر حیاتی، یک دسته وسیعتر یا دستههای مخلوط ممکن است برای صرفهجویی در هزینه قابل قبول باشد.
11. مورد عملی طراحی و استفاده
مورد: طراحی پنل نشانگر وضعیت برای یک روتر شبکه
یک طراح در حال ایجاد یک پنل با چهار الایدی وضعیت قرمز نشاندهنده فعالیت \"برق\"، \"اینترنت\"، \"Wi-Fi\" و \"اترنت\" است. الایدیها باید در یک محیط اداری با نور خوب به وضوح قابل مشاهده باشند. ریل برق سیستم 3.3 ولت است. طراح این الایدی را برای روشنایی بالا و بستهبندی استاندارد آن انتخاب میکند. برای دستیابی به نشانهای روشن، تصمیم میگیرد هر الایدی را با 10 میلیآمپر راهاندازی کند. با استفاده از VF معمولی 1.9 ولت، مقاومت سری را محاسبه میکند: R = (3.3V - 1.9V) / 0.01A = 140 اهم. یک مقاومت استاندارد 150 اهمی انتخاب میشود. برای اطمینان از تطابق روشنایی هر چهار الایدی، طراح دسته \"T\" (280-450 میلیکاندلا) را در لیست مواد مشخص میکند. چیدمان PCB شامل الگوی لند توصیه شده و مقدار کمی مسریزی در اطراف پدها برای کاهش جزئی حرارت است. کارخانه مونتاژ از پروفیل رفلو مادون قرمز ارائه شده استفاده میکند و محصول نهایی نشانگرهای وضعیت یکنواخت، روشن و قابل اطمینانی را نمایش میدهد.
12. معرفی اصل کار
دیودهای ساطعکننده نور (LED) دستگاههای نیمههادی هستند که وقتی جریان الکتریکی از آنها میگذرد نور ساطع میکنند. این الایدی خاص از یک نیمههادی مرکب AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای ناحیه فعال خود استفاده میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال میشود، الکترونها از ماده نوع n و حفرهها از ماده نوع p به ناحیه فعال تزریق میشوند. هنگامی که این حاملهای بار بازترکیب میشوند، انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. انرژی گپ نواری خاص ماده AlInGaP طول موج (رنگ) نور ساطع شده را تعیین میکند که در این مورد در بخش قرمز طیف مرئی (تقریباً 631-639 نانومتر) قرار دارد. لنز اپوکسی شفاف آبمانند چیپ را کپسوله میکند، از آن در برابر محیط محافظت میکند و پرتو خروجی نور را شکل میدهد.
13. روندهای توسعه
روند کلی در فناوری الایدی SMD به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات) ادامه دارد که اجازه میدهد یا روشنایی در همان توان افزایش یابد یا مصرف برق برای همان خروجی نور کاهش یابد. همچنین روندی به سوی مینیاتوریسازی وجود دارد، با بستهبندیهایی که حتی کوچکتر میشوند در حالی که عملکرد نوری حفظ یا بهبود مییابد. قابلیت اطمینان افزایشیافته و طول عمر عملیاتی طولانیتر اهداف ثابتی هستند که از طریق بهبود در طراحی چیپ، مواد بستهبندی و مدیریت حرارتی حاصل میشوند. علاوه بر این، دستهبندی دقیقتر و ثبات رنگ بهتر برای کاربردهایی که نیاز به کیفیت بصری بالا دارند، مانند نور پسزمینه نمایشگر و نورپردازی خودرو، اهمیت فزایندهای پیدا میکند. ادغام الکترونیک کنترل، مانند درایورهای جریان ثابت، در داخل بستهبندی الایدی خود، روند رو به رشد دیگری است که طراحی مدار را برای کاربر نهایی ساده میسازد.
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. |