فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- 3. مشخصات سیستم Binning
- 3.1 دستهبندی شدت نور
- 3.2 دستهبندی طول موج غالب (فقط زرد-سبز)
- 4. تحلیل منحنی عملکرد
- 5. Mechanical & Package Information
- 5.1 ابعاد کلی
- 5.2 شناسایی قطبیت
- 6. Soldering & Assembly Guidelines
- 6.1 Lead Forming & PCB Assembly
- 6.2 فرآیند لحیمکاری
- 6.3 Storage & Cleaning
- 7. Packaging & Ordering Information
- 7.1 مشخصات بستهبندی
- 7.2 تفسیر شماره مدل
- 8. ملاحظات طراحی کاربرد
- 8.1 طراحی مدار درایو
- 8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
- 8.3 مدیریت حرارتی
- 9. Technical Comparison & Selection Guidance
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 10.1 آیا میتوانم این LED را مستقیماً از پین منطقی 5V یا 3.3V راهاندازی کنم؟
- 10.2 چرا حداکثر شدت نور به صورت یک بازه داده شده است (مثلاً 110-240 mcd برای Amber)؟
- 10.3 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
- 10.4 آیا میتوانم از این LED در فضای باز استفاده کنم؟
- 11. نمونههای کاربردی عملی
- 11.1 نشانگر برق روی یک وسیله مصرفی
- 11.2 آرایه وضعیت چند LED
- 12. اصل عملکرد
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات LTL30EKFGJ را تشریح میکند که یک لامپ LED سوراخدار است که برای نشان دادن وضعیت و روشنایی عمومی در طیف گستردهای از کاربردهای الکترونیکی طراحی شده است. این دستگاه در دو رنگ متمایز کهربایی و سبز زرد ارائه میشود که انعطافپذیری طراحی را برای سیستمهای بازخورد بصری فراهم میکند. این LED دارای یک بستهبندی محبوب با قطر T-1 3/4 (تقریباً 5 میلیمتر) با لنز سفید پخشکننده است که زاویه دید گسترده و توزیع یکنواخت نور را تضمین میکند.
مزایای اصلی این محصول شامل مصرف توان پایین و بازده نوری بالا است که آن را برای طراحیهای مبتنی بر باتری یا حساس به انرژی مناسب میسازد. این محصول با مواد بدون سرب ساخته شده و کاملاً با دستورالعملهای RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد که با استانداردهای زیستمحیطی و نظارتی مدرن همسو است. طراحی سوراخدار، مونتاژ دستی یا خودکار آسان روی بردهای مدار چاپی (PCB) را تسهیل میکند.
بازار هدف طیف گستردهای از صنعت الکترونیک را در بر میگیرد، از جمله تجهیزات ارتباطی، لوازم جانبی کامپیوتر، الکترونیک مصرفی و لوازم خانگی. عملکرد اصلی آن ارائه نشانگر وضعیت بصری واضح و قابل اعتماد برای برق، فعالیت یا وضعیت سیستم است.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
کارکرد دستگاه فراتر از این محدودیتها ممکن است باعث آسیب دائمی شود. این مقادیر در دمای محیط (TA) برابر با 25 درجه سانتیگراد مشخص شدهاند.
- اتلاف توان: 80 میلیوات (برای هر دو رنگ کهربایی و سبز زرد). این پارامتر حداکثر توانی را تعریف میکند که LED میتواند به صورت ایمن به عنوان گرما تلف کند.
- جریان مستقیم پیک: 90 میلیآمپر (شرایط پالس: چرخه کاری ≤ 1/10، عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه). این حداکثر جریان لحظهای برای پالسهای کوتاه است که برای مالتیپلکسینگ یا فلشهای کوتاه مدت با روشنایی بالا مفید است.
- جریان مستقیم DC: 30 میلیآمپر. این حداکثر جریان مستقیم پیوسته توصیهشده برای عملکرد مطمئن و بلندمدت است.
- محدوده دمای عملکرد: 40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس. این دستگاه برای مقاومت دمایی در سطح صنعتی درجهبندی شده است.
- محدوده دمای ذخیرهسازی: 40- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد.
- دمای لحیمکاری سرب: 260 درجه سانتیگراد برای حداکثر 5 ثانیه، اندازهگیری شده در فاصله 2.0 میلیمتری از بدنه LED.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
این پارامترها در دمای محیط TA=25°C و جریان آزمایش استاندارد (IF) برابر با 20mA اندازهگیری شدهاند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. آنها عملکرد تحت شرایط کاری عادی را تعریف میکنند.
- شدت نور (Iv):
- زرد سبز: معمولاً 110 میلیکندلا، از حداقل 50 میلیکندلا تا حداکثر 110 میلیکندلا.
- کهربایی: معمولاً 240 میلیکندلا، از حداقل 110 میلیکندلا تا حداکثر 240 میلیکندلا.
- توجه: ضمانت شامل تحمل آزمایشی ±30٪ است. اندازهگیری با استفاده از سنسور/فیلتری انجام میشود که منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE را تقریب میزند.
- زاویه دید (2θ1/2): تقریباً ۸۰ درجه برای هر دو رنگ. این زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار محوری (مرکزی) خود کاهش مییابد و نشاندهنده الگوی پرتو گسترده است.
- طول موج اوج تابش (λP):
- زرد-سبز: 575 nm.
- کهربایی: 611 نانومتر.
- طول موج غالب (λd):
- زرد سبز: 572 نانومتر.
- کهربایی: 605 نانومتر.
- توجه: این از نمودار رنگی CIE استخراج شده و نمایانگر رنگ ادراکشده است.
- عرض نیمه خط طیفی (Δλ):
- زرد سبز: 11 نانومتر.
- کهربایی: 17 نانومتر. عرض نیمه عریضتر عموماً منجر به ظاهری با اشباع کمتر و رنگآمیزی "پاستلی"تر میشود.
- Forward Voltage (VF):
- Yellow Green: 2.1V (Typ.), 2.4V (Max.) at IF=20mA.
- Amber: 2.1V (Typ.), 2.4V (Max.) at IF=20mA.
- Reverse Current (IR): 10 μA (Max.) at a Reverse Voltage (VR) of 5V. یادداشت حیاتی: این دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط آزمایش صرفاً برای مشخصهیابی است. اعمال ولتاژ معکوس در مدار میتواند به LED آسیب برساند.
3. مشخصات سیستم Binning
برای اطمینان از یکنواختی درخشندگی و رنگ در کاربردهای تولیدی، LEDها در دستههای مختلف (بین) دستهبندی میشوند. طراحان باید در هنگام سفارش برای کاربردهای حساس تطبیق رنگ، کدهای بین مورد نیاز را مشخص کنند.
3.1 دستهبندی شدت نور
LEDها بر اساس شدت نور اندازهگیری شده آنها در جریان 20mA گروهبندی میشوند.
- دستههای زرد سبز: C (50-65 mcd), D (65-85 mcd), E (85-110 mcd), F (110-140 mcd). تلرانس هر دسته محدود به ±15% است.
- دستههای کهربایی: F (110-140 mcd), G (140-180 mcd), H (180-240 mcd), J (240-310 mcd), K (310-400 mcd). Tolerance per bin limit is ±15%.
3.2 دستهبندی طول موج غالب (فقط زرد-سبز)
For precise color control, Yellow Green LEDs are further binned by dominant wavelength.
- کدهای دستهبندی رنگ: H06 (564.0 - 568.0 nm), H07 (568.0 - 572.0 nm), H08 (572.0 - 574.0 nm). تلرانس مجاز برای هر دسته ±1 نانومتر است.
این دستهبندی به طراحان اجازه میدهد LEDهایی را انتخاب کنند که در یک محصول از نظر رنگ یکسان به نظر برسند، امری که برای نمایشگرها یا نشانگرهای چند LED حیاتی است.
4. تحلیل منحنی عملکرد
در حالی که منحنیهای گرافیکی خاصی در برگه اطلاعات (شکل 1، شکل 6) ارجاع داده شدهاند، روابط معمول را میتوان اینگونه توصیف کرد:
- منحنی جریان-ولتاژ (I-V): ولتاژ مستقیم (VF) رابطهای لگاریتمی با جریان مستقیم (IF) نشان میدهد. در نقطه کار توصیهشده 20mA، VF معمولاً 2.1V است اما میتواند تا 2.4V متغیر باشد. این تغییرات نیاز به استفاده از مقاومتهای محدودکننده جریان، نه منابع ولتاژ، برای راهاندازی LEDها را تأکید میکند.
- شدت نور در مقابل جریان: شدت نور تقریباً متناسب با جریان مستقیم در محدوده عملکرد عادی (تا 30 میلیآمپر DC) است. تجاوز از حداکثر جریان مجاز منجر به تولید گرمای فوقخطی و تخریب سریع خروجی نور و طول عمر میشود.
- ویژگیهای دمایی: شدت نور معمولاً با افزایش دمای پیوند کاهش مییابد. محدوده وسیع دمای عملکرد (40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد) نشاندهنده عملکرد پایدار در شرایط محیطی شدید است، اگرچه روشنایی در دمای بالا در مقایسه با دمای 25 درجه سانتیگراد کاهش مییابد.
- توزیع طیفی: طولموجهای اوج (λP) و غالب (λd) ارائهشده، همراه با عرض نیمه طیفی (Δλ)، طیف گسیل را تعریف میکنند. LED کهربایی طیف گستردهتری (Δλ=17nm) دارد که حول ~611nm متمرکز است، در حالی که LED زرد-سبز باریکتر (Δλ=11nm) بوده و حول ~575nm متمرکز است.
5. Mechanical & Package Information
5.1 ابعاد کلی
LED از بستهبندی استاندارد T-1 3/4 با پایههای شعاعی استفاده میکند. نکات کلیدی ابعادی شامل موارد زیر است:
- تمامی ابعاد بر حسب میلیمتر (با معادل اینچی) هستند.
- تلرانس استاندارد ±0.25 میلیمتر است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
- حداکثر بیرونزدگی رزین در زیر فلنج 1.0 میلیمتر است.
- فاصله پایهها در نقطهای که از بدنه پکیج خارج میشوند اندازهگیری میشود که برای چیدمان PCB حیاتی است.
این بسته دارای لنز سفید پخشکننده است که به پراکندگی نور کمک میکند و زاویه دید گسترده 80 درجه و ظاهری نرمتر و با درخشش کمتر در مقایسه با لنز شفاف ایجاد مینماید.
5.2 شناسایی قطبیت
LTL30EKFGJ یک آند مشترک دستگاه است. این بدان معناست که آند (سر مثبت) به صورت داخلی مشترک است و کاتد هر رنگ (سر منفی) جداگانه است. سر بلندتر معمولاً آند مشترک است. قبل از لحیمکاری برای جلوگیری از آسیب اتصال معکوس، همیشه قطبیت را با استفاده از نمودار دیتاشیت تأیید کنید.
6. Soldering & Assembly Guidelines
مدیریت صحیح برای حفظ قابلیت اطمینان و جلوگیری از آسیب به لنز اپوکسی LED یا تراشه داخلی ضروری است.
6.1 Lead Forming & PCB Assembly
- خم کردن سیمها در یک نقطه حداقل ۳ میلیمتر از پایه لنز LED. از بدنه بستهبندی به عنوان تکیهگاه استفاده نکنید.
- شکلدهی سیمها باید انجام شود قبل از لحیمکاری و در دمای اتاق.
- در هنگام قرارگیری روی PCB، حداقل نیروی خمش لازم را اعمال کنید تا از اعمال تنش مکانیکی بیش از حد به پایهها یا بستهبندی اجتناب شود.
6.2 فرآیند لحیمکاری
حفظ حداقل فاصله 2mm بین نقطه لحیم و پایه لنزلنز را در قلع غوطهور نکنید.
- لحیمکاری دستی (هویه):
- حداکثر دما: 350 درجه سانتیگراد.
- حداکثر زمان: 3 ثانیه برای هر پایه.
- محدود به یک چرخه لحیمکاری برای هر اتصال.
- Wave Soldering:
- دمای پیشگرم: حداکثر ۱۰۰ درجه سانتیگراد.
- زمان پیشگرم: حداکثر ۶۰ ثانیه.
- دمای موج لحیمکاری: حداکثر 260 درجه سانتیگراد.
- زمان لحیمکاری: حداکثر 5 ثانیه.
- اطمینان حاصل کنید که LED به گونهای قرار گرفته است که موج لحیمکاری به فاصله کمتر از 2 میلیمتر از پایه لنز نزدیک نشود.
- هشدار حیاتی: دمای بیش از حد یا زمان طولانی میتواند لنز اپوکسی را ذوب کند، باعث خرابی اتصال سیم داخلی شود یا مواد نیمههادی را تخریب کند. IR reflow soldering مناسب نیست for this through-hole package type.
6.3 Storage & Cleaning
- Storage: در محیطی با دمای حداکثر ۳۰ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۷۰٪ نگهداری شود. LEDهایی که از بستهبندی اصلی ضد رطوبت خارج شدهاند، باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای نگهداری طولانیتر خارج از بستهبندی اصلی، از یک ظرف دربسته همراه با ماده رطوبتگیر یا یک دسیکاتور نیتروژن استفاده کنید.
- تمیزکاری: در صورت لزوم، تنها با حلالهای الکلی مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) تمیز کنید. از پاککنندههای قوی یا ساینده خودداری نمایید.
7. Packaging & Ordering Information
7.1 مشخصات بستهبندی
The product is supplied in industry-standard packaging for automated or manual handling:
- واحد پایه: 500، 200 یا 100 قطعه در هر کیسه بستهبندی.
- کارتن داخلی: شامل ۱۰ بسته بندی، در مجموع ۵۰۰۰ قطعه.
- کارتن خارجی (جعبه حمل): شامل ۸ کارتن داخلی، در مجموع ۴۰۰۰۰ قطعه.
- یک یادداشت نشان میدهد که در یک محموله حمل، تنها بسته نهایی ممکن است دارای مقدار غیرکامل باشد.
7.2 تفسیر شماره مدل
شماره قطعه LTL30EKFGJ از یک سیستم کدگذاری خاص سازنده پیروی میکند که احتمالاً نشاندهنده نوع بستهبندی (T-1 3/4)، رنگ (کهربایی/زرد سبز) و دستهبندی شدت نور است. برای سفارش دقیق، موارد مورد نیاز Bin Codes باید برای شدت نور و (برای زرد-سبز) طول موج غالب در کنار شماره قطعه پایه مشخص شود.
8. ملاحظات طراحی کاربرد
8.1 طراحی مدار درایو
LEDها دستگاههای جریانمحور هستند. حیاتیترین قانون طراحی، استفاده از یک مقاومت محدودکننده جریان سری برای هر LED یا هر رشته موازی از LEDها است.
- مدار توصیهشده (مدار A): یک منبع ولتاژ (Vcc)، یک مقاومت سری (R) و LED. مقدار مقاومت به صورت زیر محاسبه میشود: R = (Vcc - VF) / IF، که در آن VF ولتاژ مستقیم LED است (برای حاشیه طراحی از حداکثر مقدار 2.4V استفاده کنید) و IF جریان مستقیم مورد نظر است (مثلاً 20mA).
- مداری که باید از آن پرهیز کرد (مدار B): اتصال چندین LED به طور مستقیم به صورت موازی با یک مقاومت مشترک. تفاوتهای کوچک در مشخصات جریان-ولتاژ (VF) بین LEDهای منفرد باعث عدم تعادل جریان میشود که منجر به تفاوتهای قابل توجه در روشنایی و احتمال خرابی ناشی از جریان بیش از حد در LED با کمترین VF میگردد.
8.2 محافظت در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD)
LED نسبت به تخلیه الکترواستاتیک حساس است. در طول جابجایی و مونتاژ اقدامات احتیاطی زیر را رعایت کنید:
- اپراتورها باید از مچبندهای اتصال به زمین یا دستکشهای ضداستاتیک استفاده کنند.
- تمام ایستگاههای کاری، ابزارها و تجهیزات باید بهطور مناسب زمینشده باشند.
- از یونسازها برای خنثیسازی بار استاتیکی که ممکن است روی لنز پلاستیکی جمع شود، استفاده کنید.
- اطمینان حاصل کنید که پرسنل در روشهای ایمن کنترل ESD آموزش دیدهاند.
8.3 مدیریت حرارتی
در حالی که اتلاف توان پایین است (حداکثر 80 میلیوات)، حفظ LED در محدوده دمای عملیاتی آن برای طول عمر و خروجی نور پایدار حیاتی است. اطمینان حاصل کنید که جریان هوای کافی در محفظه محصول نهایی وجود دارد، به ویژه اگر چندین LED در مجاورت نزدیک استفاده شدهاند یا دمای محیط بالا است.
9. Technical Comparison & Selection Guidance
LTL30EKFGJ ترکیب خاصی از ویژگیها را ارائه میدهد. هنگام انتخاب یک LED نشانگر، این نکات را نسبت به گزینههای جایگزین در نظر بگیرید:
- در مقایسه با LEDهای SMD کوچکتر: LEDهای نصبسوراخ مانند این نمونه عموماً برای نمونهسازی، مونتاژ دستی و تعمیر آسانتر هستند. آنها اغلب روشنایی تکنقطهای بالاتر و زوایای دید گستردهتری نسبت به SMDهای با اندازه مشابه دارند اما نیاز به سوراخ کاری PCB داشته و فضای بیشتری در هر دو طرف برد اشغال میکنند.
- در مقایسه با LEDهای دارای لنز شفاف: لنز سفید پخشکننده زاویه دید گستردهتر و نرمتری فراهم میکند و دای داخلی را پنهان میسازد که درخششی یکنواختتر و ایدهآل برای نشانگرهای پنل ایجاد میکند. LEDهای با لنز شفاف پرتو متمرکزتر و شدت محوری بالاتری دارند اما میتوانند به عنوان یک منبع نقطهای روشن ظاهر شوند.
- انتخاب رنگ: کهربایی (605nm) به شدت قابل مشاهده است و اغلب برای هشدارها یا اعلانها استفاده میشود. زرد سبز (572nm) نزدیک به حساسیت اوج چشم انسان (555nm) است که باعث میشود در توان پایین بسیار روشن به نظر برسد و برای نشانگرهای وضعیت عمومی ایدهآل است.
- Current Drive: حداکثر جریان DC آن 30 میلیآمپر است که برای LEDهای 5 میلیمتری استاندارد میباشد. برای کاربردهای فوقکممصرف، دستگاههای مشابه با جریان نامی 10 تا 20 میلیآمپر ممکن است مناسبتر باشند.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
10.1 آیا میتوانم این LED را مستقیماً از پین منطقی 5V یا 3.3V راهاندازی کنم؟
خیر، بدون یک مقاومت محدودکننده جریان نمیتوان. اتصال مستقیم آن سعی خواهد کرد جریانی بسیار بیشتر از 30mA را از LED و پایه میکروکنترلر عبور دهد که احتمالاً به هر دو آسیب میزند. همیشه از یک مقاومت سری که برای ولتاژ تغذیه شما محاسبه شده است استفاده کنید.
10.2 چرا حداکثر شدت نور به صورت یک بازه داده شده است (مثلاً 110-240 mcd برای Amber)؟
این بازتابدهنده سیستم باینینگحداکثر مطلق در دیتاشیت 240 میلیکندلا است، اما قطعات ارسالی واقعی در دستههای شدت نور مشخصی (F, G, H, J, K) قرار میگیرند. شما باید دسته مورد نیاز را مشخص کنید تا حداقل سطح روشنایی برای طراحی خود را تضمین نمایید.
10.3 تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
Peak Wavelength (λP) طول موجی است که در آن توان نوری منتشر شده در بالاترین حد خود قرار دارد. طول موج غالب (λd) طول موج منفرد یک نور تکفام خالص است که به نظر چشم انسان همان رنگ را دارد. λd برای کاربردهای نشاندهنده رنگ مرتبطتر است، در حالی که λP برای حسگری نوری مرتبطتر است.
10.4 آیا میتوانم از این LED در فضای باز استفاده کنم؟
دیتاشیت بیان میکند که برای کاربردهای "تابلوهای داخلی و خارجی" مناسب است. محدوده دمای کاری آن (۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتیگراد) این موضوع را پشتیبانی میکند. با این حال، برای استفاده طولانیمدت در فضای باز، محافظت اضافی در برابر تابش فرابنفش و نفوذ رطوبت را در نظر بگیرید، که ممکن است به طور کامل برای این بستهبندی استاندارد مشخص نشده باشد.
11. نمونههای کاربردی عملی
11.1 نشانگر برق روی یک وسیله مصرفی
سناریو: طراحی یک نشانگر "روشن" برای دستگاهی که با آداپتور دیواری 12V DC تغذیه میشود.
طراحی: برای نشاندهی گرم و واضح، از LED کهربایی استفاده کنید. جریان هدف 15mA برای روشنایی مناسب و طول عمر بیشتر است.
محاسبه: R = (Vcc - VF) / IF = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640 Ohms. از نزدیکترین مقدار استاندارد، 680 اهم استفاده کنید. جریان محاسبهشده مجدد: IF = (12V - 2.1V) / 680Ω ≈ 14.6mA (ایمن و در محدوده مشخصات).
پیادهسازی: مقاومت 680 اهم را به صورت سری با آند LED قرار دهید و به خط تغذیه 12 ولت متصل کنید. کاتد LED به زمین متصل میشود.
11.2 آرایه وضعیت چند LED
سناریو: یک پنل با 5 LED که وضعیتهای مختلف سیستم را نشان میدهد (مانند Ready، Active، Error و غیره). ثبات رنگ مهم است.
طراحی: از LEDهای زرد-سبز برای همه نشانگرها استفاده کنید. محدوده باریک Dominant Wavelength bin (مثلاً H07) و یک مورد خاص دستهبندی شدت نور (مثلاً E یا F) هنگام سفارش. هر LED را با مقاومت محدودکننده جریان اختصاصی خود از یک ریل ولتاژ مشترک راهاندازی کنید تا روشنایی یکنواخت صرف نظر از تغییرات جزئی VF تضمین شود.
12. اصل عملکرد
LED بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک دیود نیمهرسانا عمل میکند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از پتانسیل داخلی دیود (تقریباً 2.1 ولت برای این دستگاهها) اعمال شود، الکترونها و حفرهها به ترتیب از مواد نوع n و نوع p به ناحیه فعال تزریق میشوند. این حاملهای بار بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط انرژی شکاف باند ماده نیمهرسانای مورد استفاده در ناحیه فعال تعیین میشود. لنز اپوکسی پخش شده اطراف تراشه نیمهرسانا برای استخراج نور، شکلدهی به پرتو و محافظت از ساختار داخلی ظریف عمل میکند.
13. روندهای فناوری
در حالی که LEDهای نصبشده از طریق سوراخ (Through-Hole) برای طراحیهای قدیمی، نمونهسازی اولیه و برخی کاربردهای نیازمند روشنایی نقطهای بالا یا سهولت سرویسدهی حیاتی باقی میمانند، روند صنعت به شدت به سمت بستهبندیهای نصبشده روی سطح (SMD) متمایل است. LEDهای SMD مزایای قابل توجهی در مونتاژ خودکار، صرفهجویی در فضای برد و ارتفاع کم ارائه میدهند. با این حال، قطعات نصبشده از طریق سوراخ مانند LTL30EKFGJ به دلیل استحکام مکانیکی، اتلاف حرارت عالی از طریق پایهها و سادگی برای پروژههای کمحجم یا آموزشی همچنان مرتبط هستند. پیشرفتهای مواد به طور مداوم در حال بهبود بازده، طول عمر و ثبات رنگ همه انواع LED، از جمله انواع نصبشده از طریق سوراخ است.
اصطلاحات مشخصات LED
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 | لومن (لومن) | کل نور ساطع شده از منبع، که معمولاً "روشنایی" نامیده میشود. | تعیین میکند که آیا 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 روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین میکند. |
| CRI / Ra | بدون واحد، ۰ تا ۱۰۰ | توانایی نمایش دقیق رنگهای اشیا، Ra≥۸۰ خوب است. | بر اصالت رنگ تأثیر میگذارد، در مکانهای پرتقاضا مانند مراکز خرید و موزهها استفاده میشود. |
| SDCM | مراحل بیضی مکآدام، مانند "5-step" | متریک یکنواختی رنگ، گامهای کوچکتر به معنای رنگ یکنواختتر است. | اطمینان از یکنواختی رنگ در سراسر یک دسته LED یکسان. |
| Dominant Wavelength | نانومتر (نانومتر)، به عنوان مثال، 620 نانومتر (قرمز) | طول موج متناظر با رنگ LED های 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 بازسازی 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 معکوس 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 چیپ به لحیم، هرچه کمتر بهتر است. | مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قویتری دارد. |
| ایمنی در برابر ESD | V (HBM)، به عنوان مثال، 1000V | قابلیت تحمل تخلیه الکترواستاتیک، مقدار بالاتر به معنای آسیبپذیری کمتر است. | در فرآیند تولید نیاز به اقدامات ضداستاتیک است، به ویژه برای LEDهای حساس. |
Thermal Management & Reliability
| اصطلاح | معیار کلیدی | توضیح ساده | تأثیر |
|---|---|---|---|
| دمای اتصال | Tj (°C) | دمای عملیاتی واقعی درون 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 70% یا 80% 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 یکسانی رنگ در صحنههای نورپردازی تأثیر میگذارد. |
| Thermal Aging | تخریب مواد | تخریب ناشی از دمای بالا در درازمدت. | 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 معکوس | آرایش الکترود تراشه. | Flip chip: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا. |
| پوشش فسفر | YAG, Silicate, Nitride | تراشه آبی را پوشش میدهد، بخشی را به زرد/قرمز تبدیل کرده و برای تولید نور سفید ترکیب میکند. | 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 | گروهبندی شده بر اساس روشنایی، هر گروه دارای مقادیر حداقل/حداکثر لومن است. | تضمین یکنواختی روشنایی در یک دسته تولید. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | گروهبندی شده بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. | تطبیق درایور را تسهیل میکند، بازده سیستم را بهبود میبخشد. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | گروهبندی شده بر اساس مختصات رنگی، تضمین محدودهای فشرده. | تضمین کننده یکنواختی رنگ، جلوگیری از رنگ ناهموار در داخل 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 | عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس دادههای LM-80 برآورد میکند. | پیشبینی علمی عمر را ارائه میدهد. |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | شامل روشهای آزمون نوری، الکتریکی و حرارتی میشود. | مبنای آزمون مورد پذیرش صنعت. |
| RoHS / REACH | گواهینامه محیط زیستی | اطمینان از 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 و برنامههای یارانهای استفاده میشود، رقابتپذیری را افزایش میدهد. |