فهرست مطالب
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات یک دیود نورافشان (LED) سبز رنگ با بازدهی بالا را تشریح میکند که برای نصب سوراخدار روی بردهای مدار چاپی (PCB) یا پنلها طراحی شده است. این قطعه از ماده نیمههادی AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) برای تولید نور سبز استفاده میکند و در یک پکیج با قطر 3.1 میلیمتر و لنز کاملاً شفاف کپسوله شده است. این LED برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی نشانگر قابل اطمینان، کممصرف و پرنور دارند، مهندسی شده است.
مزایای اصلی این LED شامل مطابقت با دستورالعملهای RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است که نشاندهنده عاری بودن از سرب میباشد. این قطعه نسبت به مصرف توان خود، شدت نور خروجی بالایی ارائه میدهد و گزینهای بهینه از نظر انرژی است. به دلیل نیاز جریانی پایین، با مدارهای مجتمع (IC) سازگار است و طراحی مدار درایو را ساده میکند. قابلیت نصب چندمنظوره و پکیج استاندارد سوراخدار آن، آن را برای طیف وسیعی از فرآیندهای مونتاژ الکترونیکی مناسب میسازد.
بازار هدف شامل الکترونیک عمومیای است که نیاز به نشاندهنده وضعیت بصری دارند. این شامل لوازم الکترونیکی مصرفی، تجهیزات اداری، دستگاههای ارتباطی، پنلهای کنترل صنعتی و لوازم خانگی میشود. مشخصات آن برای کاربردهایی که درخشندگی، رنگ و قابلیت اطمینان بلندمدت در آنها مهم است، ایدهآل میباشد، اما برای کاربردهای حیاتی از نظر ایمنی یا محیطهای بسیار سخت بدون مشورت قبلی مناسب نیست.
2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی
2.1 محدودههای حداکثر مطلق
این مقادیر، محدودیتهای تنش را تعریف میکنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد در این محدودهها یا نزدیک به آنها تضمین نمیشود.
- اتلاف توان (PD):75 میلیوات در دمای محیط (TA) برابر با 25 درجه سلسیوس. این حداکثر توانی است که LED میتواند به صورت گرما تلف کند بدون آنکه دچار تخریب شود.
- جریان پیشرو:
- جریان پیشرو DC (IF):30 میلیآمپر پیوسته.
- جریان پیشرو پیک:60 میلیآمپر، تنها تحت شرایط پالسی با چرخه کاری 1/10 و عرض پالس 0.1 میلیثانیه مجاز است. این امکان رانش لحظهای بالاتر برای دستیابی به درخشندگی آنی بیشتر، مانند کاربردهای استروب یا مالتیپلکسینگ را فراهم میکند.
- کاهش مجاز حرارتی:حداکثر جریان پیشرو DC مجاز باید به ازای هر درجه سلسیوس افزایش دمای محیط بالاتر از 50 درجه سلسیوس، به صورت خطی 0.4 میلیآمپر کاهش یابد. این امر برای اطمینان از قابلیت اطمینان در دمایهای عملیاتی بالاتر حیاتی است.
- محدودههای دمایی:
- عملیاتی:40- درجه سلسیوس تا 85+ درجه سلسیوس.
- ذخیرهسازی:55- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس.
- دمای لحیمکاری پایهها:حداکثر 260 درجه سلسیوس به مدت 5 ثانیه، اندازهگیری شده در نقطهای به فاصله 2.0 میلیمتر (0.0787 اینچ) از بدنه LED. این پنجره فرآیند برای لحیمکاری دستی یا موجی را تعریف میکند.
2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
این پارامترها در TA=25 درجه سلسیوس اندازهگیری شده و عملکرد معمول قطعه تحت شرایط عملیاتی نرمال را تعریف میکنند.
- شدت نور (IV):از حداقل 140 میلیکاندلا تا معمولاً 400 میلیکاندلا متغیر است، هنگامی که با جریان تست استاندارد (IF) برابر با 20 میلیآمپر راهاندازی میشود. شدت نور با استفاده از یک سنسور فیلتر شده برای تطابق با منحنی پاسخ دید روشنایی (چشم انسان) (CIE) اندازهگیری میشود. یک تلرانس ±15٪ بر روی مقدار تضمینشده شدت نور اعمال میشود.
- زاویه دید (2θ1/2):40 درجه. این زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار اندازهگیری شده روی محور مرکزی کاهش مییابد. زاویه 40 درجه نشاندهنده یک پرتو نسبتاً متمرکز است که برای نشاندهی جهتدار مناسب میباشد.
- مشخصات طول موج:
- طول موج تابش پیک (λP):570 نانومتر. این طول موجی است که در آن خروجی توان طیفی حداکثر است.
- طول موج غالب (λd):572 نانومتر. برگرفته از نمودار رنگسنجی CIE، این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک میشود و رنگ نور را تعریف میکند. این پارامتر کلیدی برای یکنواختی رنگ است.
- نیمعرض خط طیفی (Δλ):11 نانومتر. این نشاندهنده خلوص طیفی است؛ عرض باریکتر به معنای رنگ سبز اشباعشدهتر و خالصتر است.
- ولتاژ پیشرو (VF):معمولاً 2.4 ولت، با حداکثر 2.4 ولت در IF=20mA. حداقل آن 2.1 ولت است. این پارامتر برای طراحی مقاومت محدودکننده جریان که به صورت سری با LED قرار میگیرد، حیاتی است.
- جریان معکوس (IR):حداکثر 100 میکروآمپر هنگامی که ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت اعمال شود.نکته مهم:این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این شرایط تست تنها برای مشخصهیابی است. اعمال ولتاژ معکوس در مدار میتواند به LED آسیب برساند.
3. توضیح سیستم دستهبندی
برای مدیریت تغییرات طبیعی در تولید نیمههادیها، LEDها بر اساس عملکرد در دستههای مختلفی مرتب میشوند. این به طراحان اجازه میدهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای خاص شدت نور و رنگ را برآورده میکنند.
3.1 دستهبندی شدت نور
واحد: میلیکاندلا @ 20mA. هر دسته دارای تلرانس ±15٪ بر روی حدود خود است.
- دسته GH:140 – 240 میلیکاندلا
- دسته JK:240 – 400 میلیکاندلا
- دسته LM:400 – 680 میلیکاندلا
- دسته NP:680 – 1150 میلیکاندلا
شماره قطعه LTL1NHGK4K در پسوند خود حاوی \"GH\" است که نشان میدهد متعلق به دسته شدت نور GH (140-240 میلیکاندلا) میباشد.
3.2 دستهبندی طول موج غالب
واحد: نانومتر @ 20mA. هر دسته دارای تلرانس ±1 نانومتر است.
- H06:566.0 – 568.0 نانومتر
- H07:568.0 – 570.0 نانومتر
- H08:570.0 – 572.0 نانومتر
- H09:572.0 – 574.0 نانومتر
- H10:574.0 – 576.0 نانومتر
شماره قطعه حاوی \"K4K\" است
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. |