انتخاب زبان

دیتاشیت سری 1 وات ال‌ای‌دی SMD پرتوان - نصب سطحی - ولتاژ 2.65-3.55 ولت - توان 1 وات - چند رنگ - مستندات فنی فارسی

دیتاشیت فنی سری 1 وات ال‌ای‌دی SMD پرتوان. جزئیات شامل ویژگی‌ها، حداکثر مقادیر مجاز، مشخصات شار نوری، سیستم نامگذاری قطعات و مشخصات ال‌ای‌دی‌های سفید و رنگی می‌شود.
smdled.org | PDF Size: 1.4 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت سری 1 وات ال‌ای‌دی SMD پرتوان - نصب سطحی - ولتاژ 2.65-3.55 ولت - توان 1 وات - چند رنگ - مستندات فنی فارسی

1. مرور محصول

سری شوو نماینده‌ای از دستگاه‌های ال‌ای‌دی پرتوان نصب‌سطحی است که برای کاربردهای روشنایی پرتقاضا طراحی شده‌اند. فلسفه طراحی هسته‌ای آن ترکیب خروجی نوری بالا با فاکتور فرم فشرده است که آن را به راه‌حلی همه‌کاره برای طیف گسترده‌ای از نیازهای روشنایی تبدیل می‌کند.

1.1 مزایا و جایگاه‌بندی اصلی

یک تفاوت کلیدی این سری، پد حرارتی ایزوله الکتریکی آن است. این ویژگی با جدا کردن مدیریت حرارتی از ملاحظات چیدمان الکتریکی، راحتی قابل توجهی برای طراحان فراهم می‌کند، طراحی PCB را ساده کرده و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد. این سری به عنوان راه‌حلی امیدوارکننده برای برآورده کردن نیازهای روشنایی حالت جامد معاصر، تعادلی بین عملکرد، اندازه و انعطاف‌پذیری طراحی ارائه می‌دهد.

1.2 کاربردهای هدف

این دستگاه برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای روشنایی مناسب است، از جمله اما نه محدود به: روشنایی عمومی، نور فلش، نور اسپات، نور سیگنال و انواع مختلف چراغ‌های صنعتی و تجاری. موارد استفاده خاص ذکر شده عبارتند از: روشنایی تزئینی و سرگرمی، چراغ‌های نشانگر جهت (مثلاً برای پله‌ها، راه‌های خروج)، روشنایی خودرویی داخلی و خارجی، و روشنایی کشاورزی.

2. ویژگی‌های کلیدی و انطباق

3. پارامترهای فنی: تفسیر عینی عمیق

3.1 حداکثر مقادیر مجاز مطلق

محدودیت‌های عملیاتی دستگاه برای اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت تعریف شده‌اند. حداکثر جریان مستقیم (I_F) 700 میلی‌آمپر است زمانی که دمای پد حرارتی در 25 درجه سانتی‌گراد نگه داشته می‌شود. برای کار پالسی، جریان پیک پالس (I_Pulse) 1000 میلی‌آمپر تحت چرخه کاری 1/10 در فرکانس 1 کیلوهرتز مجاز است. حداکثر دمای اتصال (T_J) 125 درجه سانتی‌گراد و محدوده دمای عملیاتی پد حرارتی (T_Opr) از 40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد است. توجه به این نکته حیاتی است که این ال‌ای‌دی‌ها برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده‌اند.

3.2 مشخصات حرارتی

مدیریت حرارتی برای ال‌ای‌دی‌های پرتوان از اهمیت بالایی برخوردار است. مقاومت حرارتی (R_th) بر اساس رنگ متفاوت است: برای ال‌ای‌دی‌های آبی، سبز، سفید سرد، سفید خنثی و سفید گرم 10 درجه سانتی‌گراد بر وات و برای ال‌ای‌دی‌های قرمز، کهربایی و نارنجی 12 درجه سانتی‌گراد بر وات است. این پارامتر نشان می‌دهد که حرارت چقدر مؤثر از اتصال ال‌ای‌دی به پد حرارتی منتقل می‌شود. مقدار کمتر نشان‌دهنده عملکرد حرارتی بهتر است که مستقیماً با خروجی نور بالاتر و عمر طولانی‌تر مرتبط است.

3.3 مشخصات فوتومتریک و الکتریکی

شار نوری یا توان تابشی در جریان راه‌اندازی 350 میلی‌آمپر و با پد حرارتی در دمای 25 درجه سانتی‌گراد مشخص شده است. دیتاشیت مقادیر حداقل را برای شماره‌های قطعه مختلف در رنگ‌های مختلف ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، مقادیر حداقل شار نوری معمولی از حدود 45 لومن برای کهربایی تا 530 لومن برای آبی سلطنتی (اندازه‌گیری شده به عنوان توان تابشی بر حسب میلی‌وات) متغیر است. ولتاژ فوروارد (V_f) برای انواع ال‌ای‌دی سفید در محدوده‌ای از 2.65 ولت تا 3.55 ولت بینینگ شده است.

4. توضیح سیستم بینینگ

4.1 بینینگ طول موج/دمای رنگ

نامگذاری محصول شامل کدهای خاصی برای رنگ است. برای ال‌ای‌دی‌های سفید، این مربوط به بین‌های دمای رنگ مرتبط (CCT) است. این سری محدوده وسیعی از CCT از 2700 کلوین (سفید گرم) تا 6500 کلوین (سفید سرد) را ارائه می‌دهد، با گزینه‌های میانی مانند 3000K، 3500K، 4000K، 4500K، 5000K و 5700K. هر CCT به مراحل متعدد بیضی مک‌آدام (مثلاً 57K-1 تا 57K-4) تقسیم می‌شود تا ثبات رنگ دقیقی تضمین شود. برای ال‌ای‌دی‌های تک‌رنگ، بین‌ها توسط محدوده‌های طول موج غالب تعریف می‌شوند (مثلاً قرمز: 620-630 نانومتر، آبی: 460-485 نانومتر).

4.2 بینینگ شار نوری

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس حداقل خروجی شار نوری خود در شرایط آزمایش استاندارد دسته‌بندی می‌شوند. شماره قطعه خود این مقدار حداقل شار را کدگذاری می‌کند. به عنوان مثال، کدهایی مانند 'F51'، 'F61'، 'F91' در شماره قطعه نشان‌دهنده سطوح مختلف حداقل شار برای یک رنگ و جریان راه‌اندازی مشخص هستند.

4.3 بینینگ ولتاژ فوروارد

ولتاژ فوروارد پارامتر مهم دیگری برای طراحی الکتریکی است، به ویژه برای راه‌اندازی چندین ال‌ای‌دی به صورت سری. شماره‌های قطعه ال‌ای‌دی سفید یک محدوده بین ولتاژ فوروارد را مشخص می‌کنند (مثلاً 2.65-3.55 ولت). برخی کدهای سفارش این را بیشتر به زیربین‌هایی مانند U4 (2.65-2.95 ولت)، V1 (2.95-3.25 ولت) و V2 (3.25-3.55 ولت) تقسیم می‌کنند که امکان تطبیق جریان دقیق‌تر در طراحی درایور را فراهم می‌کند.

5. نامگذاری شماره قطعه و سفارش‌دهی

قرارداد نامگذاری محصول از یک فرمت ساختاریافته پیروی می‌کند:ELSW – ABCDE – FGHIJ – V1234.

این سیستم امکان شناسایی و سفارش دقیق ال‌ای‌دی‌ها با مشخصات نوری، الکتریکی و حرارتی خاص را فراهم می‌کند.

6. مشخصات ال‌ای‌دی سفید

دیتاشیت جداول مفصلی برای انواع استاندارد و پرنور ال‌ای‌دی سفید ارائه می‌دهد. تمام ال‌ای‌دی‌های سفید مطابق با استانداردهای بینینگ ANSI هستند. پارامترهای کلیدی فهرست شده برای هر کد سفارش شامل حداقل شار نوری، محدوده بین CCT خاص، محدوده ولتاژ فوروارد و حداقل شاخص نمود رنگ (CRI) است. مقادیر CRI معمولاً برای سفید سرد 70 و برای انواع سفید خنثی و گرم 75 است. زاویه دید معمولی برای سری استاندارد 120 درجه است.

7. دستورالعمل‌های مکانیکی، مونتاژ و جابجایی

7.1 لحیم‌کاری و ریفلو

این دستگاه برای مونتاژ SMT در نظر گرفته شده است. حداکثر دمای لحیم‌کاری در حین ریفلو نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و حداکثر دو سیکل ریفلو مجاز است. طراحان باید به پروفایل ریفلو توصیه شده برای خمیر لحیم خاص استفاده شده پایبند باشند.

7.2 حساسیت رطوبتی و انبارداری

با رتبه MSL سطح 1، قطعات در شرایط استاندارد کارخانه (≤30°C/85% رطوبت نسبی) عمر نامحدود دارند. این امر نیاز به پخت قبل از استفاده در شرایط عادی را حذف کرده و مدیریت موجودی را ساده می‌کند. محدوده دمای نگهداری 40- تا 100+ درجه سانتی‌گراد است.

8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 طراحی حرارتی

پد حرارتی ایزوله الکتریکی یک مزیت قابل توجه است. طراحان باید با استفاده از ویاس‌های حرارتی و مساحت مسی کافی، مسیر حرارتی مناسبی از پد به هیت‌سینک PCB اطمینان حاصل کنند. هیت‌سینک مناسب برای حفظ دمای اتصال زیر 125 درجه سانتی‌گراد جهت اطمینان از خروجی نوری ریت شده و طول عمر ضروری است. مقاومت‌های حرارتی مختلف برای رنگ‌های مختلف باید در مدل حرارتی لحاظ شوند.

8.2 طراحی الکتریکی

یک درایور جریان ثابت برای عملکرد و پایداری بهینه توصیه می‌شود. اطلاعات بینینگ ولتاژ فوروارد باید برای محاسبه ولتاژ درایور مناسب استفاده شود، به ویژه هنگام اتصال چندین ال‌ای‌دی به صورت سری. محافظت 8 کیلوولتی ESD قوی است اما با این حال رعایت احتیاط‌های استاندارد جابجایی ESD در حین مونتاژ همچنان توصیه می‌شود.

8.3 طراحی نوری

الگوی تابش لامبرتی (برای بیشتر انواع) توزیع نور گسترده و یکنواختی ارائه می‌دهد. برای کاربردهایی که به اپتیک ثانویه نیاز دارند، این الگو عموماً بسیار مناسب است. طراحان باید مقادیر حداقل شار نوری را در محاسبات فوتومتریک سیستم خود در نظر بگیرند.

9. سوالات متداول بر اساس پارامترهای فنی

س: مصرف توان واقعی ال‌ای‌دی \"1 وات\" چقدر است؟
ج: نامگذاری \"1 وات\" معمولاً به یک شرایط راه‌اندازی رایج اشاره دارد، اغلب حدود 350 میلی‌آمپر. توان واقعی مصرفی حاصل ضرب ولتاژ فوروارد (V_f) و جریان راه‌اندازی (I_f) است. به عنوان مثال، در 350 میلی‌آمپر و V_f برابر 3.2 ولت، توان تقریباً 1.12 وات است.

س: دمای پد حرارتی چگونه بر خروجی نور تأثیر می‌گذارد؟
ج: خروجی نور با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. دیتاشیت شار را در دمای پد=25 درجه سانتی‌گراد مشخص می‌کند. در کاربردهای واقعی، خنک‌سازی مؤثر برای به حداقل رساندن افزایش دما و حفظ بازدهی بالا و رنگ ثابت ضروری است.

س: آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را با جریان‌های بالاتر از 350 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟
ج: حداکثر مقدار مجاز مطلق برای جریان DC 700 میلی‌آمپر است. در حالی که کار تا این جریان ممکن است، اما گرمای بسیار بیشتری تولید می‌کند، به مدیریت حرارتی قوی‌تری نیاز دارد و ممکن است بر عمر و ثبات رنگ تأثیر بگذارد. داده‌های عملکرد (شار نوری) در 350 میلی‌آمپر ارائه شده‌اند.

10. مثال مورد استفاده عملی

طراحی یک چراغ روکار با کیفیت بالا برای مصارف مسکونی را در نظر بگیرید که به نور سفید گرم (3000K) با نمود رنگ خوب (CRI >75) نیاز دارد. یک طراح شماره قطعه‌ای مانند ELSW-F71M1-0LPGS-C3000 را از دیتاشیت انتخاب می‌کند. این مشخص می‌کند حداقل شار 70 لومن در 350 میلی‌آمپر، CCT برابر 3000K (در بین‌های 30K-1 تا 30K-4)، ولتاژ فوروارد بین 2.65 ولت و 3.55 ولت و حداقل CRI برابر 75. سپس طراح:

  1. یک PCB با پد مسی و ویاس‌های حرارتی کافی در زیر پد حرارتی ال‌ای‌دی برای دفع حرارت طراحی می‌کند.
  2. یک درایور جریان ثابت انتخاب می‌کند که قادر به تحویل 350 میلی‌آمپر با تطابق ولتاژی باشد که محدوده V_f چندین ال‌ای‌دی را در صورت استفاده سری پوشش دهد.
  3. اپتیک مناسب (مانند یک لنز ثانویه یا رفلکتور) را برای دستیابی به زاویه پرتو مورد نظر برای چراغ روکار ادغام می‌کند.
  4. از مقدار حداقل شار 70 لومن در محاسبه کل لومن سیستم استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل شود که چراغ نهایی به اهداف فوتومتریک خود می‌رسد.

11. معرفی اصل کار

دیودهای ساطع‌کننده نور (LED) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که وقتی جریان الکتریکی از آن‌ها می‌گذرد نور ساطع می‌کنند. این پدیده، که الکترولومینسانس نامیده می‌شود، زمانی رخ می‌دهد که الکترون‌ها با حفره‌های الکترونی درون دستگاه بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. طول موج خاص (رنگ) نور توسط گپ انرژی مواد نیمه‌هادی استفاده شده تعیین می‌شود. ال‌ای‌دی‌های سفید معمولاً با استفاده از یک چیپ ال‌ای‌دی آبی یا فرابنفش پوشیده شده با یک ماده فسفر ایجاد می‌شوند. فسفر بخشی از نور چیپ را جذب کرده و آن را در طول‌موج‌های بلندتر (زرد، قرمز) بازمی‌تاباند که با نور آبی باقی‌مانده مخلوط شده تا نور سفید تولید کند. دمای رنگ مرتبط (CCT) و شاخص نمود رنگ (CRI) توسط ترکیب و ضخامت لایه فسفر کنترل می‌شوند.

12. روندها و زمینه صنعت

سری شوو، با فرمت SMD، توان بالا و پد حرارتی ایزوله، با چندین روند کلیدی در روشنایی حالت جامد همسو است. صنعت همچنان به سمت بازدهی بالاتر (لومن بر وات)، قابلیت اطمینان بهبودیافته و یکپارچگی طراحی بیشتر پیش می‌رود. بسته‌بندی‌های SMD امکان مونتاژ خودکار و حجم بالا را فراهم کرده و هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهند. حرکت به سمت بینینگ استاندارد (مانند ANSI) ثبات و قابلیت تعویض در محصولات روشنایی را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، ویژگی‌هایی مانند گواهی LM-80 و انطباق فاقد هالوژن به تقاضای رو به رشد بازار برای طول عمر، پایداری و مسئولیت‌پذیری محیطی می‌پردازند. مناسب بودن دستگاه برای کاربردهای متنوع، از روشنایی عمومی تا خودرویی و کشاورزی، نقش در حال گسترش ال‌ای‌دی‌ها را فراتر از روشنایی ساده به حوزه‌هایی مانند روشنایی انسان‌محور، ارتباطات (Li-Fi) و تحریک رشد گیاهان منعکس می‌کند.

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.