فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 ویژگیها
- 1.2 کاربردها
- 2. ابعاد کلی
- 3. مشخصات حداکثر مجاز مطلق
- 4. ویژگیهای الکتریکی و نوری
- 5. منحنیهای معمول ویژگیهای الکتریکی و نوری
- 6. مشخصات سیستم دستهبندی
- 6.1 جدول دستههای نوری و الکتریکی
- 6.2 نمودار رنگی C.I.E. 1931
- 7. مشخصات بستهبندی
- 8. احتیاطها و راهنمای کاربردی
- 8.1 کاربرد
- 8.2 انبارش
- 8.3 تمیزکاری
- 8.4 فرمدهی پایهها و مونتاژ
- 8.5 لحیمکاری
- 8.6 روش درایو
- 9. ملاحظات طراحی و نکات کاربردی
- 9.1 مدیریت حرارتی
- 9.2 طراحی مدار برای روشنایی یکنواخت
- 9.3 یکپارچهسازی مکانیکی
- 10. راهنمای مقایسه و انتخاب
1. مرور کلی محصول
LTW-1NHDR5JH231 یک لامپ LED از نوع سوراخدار است که برای استفاده با نگهدارنده (هاوسینگ) پلاستیکی سیاه یا طبیعی با زاویه قائمه طراحی شده است، که به عنوان نشانگر مدار چاپی (CBI) نیز شناخته میشود. این پیکربندی یک منبع نور حالت جامد مناسب برای کاربردهای الکترونیکی متنوع فراهم میکند. محصول برای مونتاژ آسان روی بردهای مدار چاپی (PCB) طراحی شده است.
1.1 ویژگیها
- طراحی شده برای سهولت در مونتاژ روی برد مدار.
- منبع نور حالت جامد برای قابلیت اطمینان بالا.
- مصرف توان پایین و بازدهی بالا.
- محصول بدون سرب و مطابق با دستورالعملهای RoHS.
- از لامپ با سایز T-1 با LED سفید InGaN و لنز سفید پخشکننده استفاده میکند.
1.2 کاربردها
این لامپ LED برای طیف گستردهای از کاربردها مناسب است، از جمله اما نه محدود به:
- تجهیزات کامپیوتری
- دستگاههای ارتباطی
- الکترونیک مصرفی
- تجهیزات صنعتی
2. ابعاد کلی
نقشه مکانیکی برای LTW-1NHDR5JH231 در صفحه 2 دیتاشیت ارائه شده است. نکات کلیدی مربوط به ابعاد شامل موارد زیر است:
- تمامی ابعاد بر حسب میلیمتر مشخص شدهاند، با اینچ در داخل پرانتز.
- تلورانس پیشفرض ±0.25mm (±0.010") است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- جنس نگهدارنده پلاستیک سیاه است.
- خود لامپ LED به رنگ سفید است.
- تمامی مشخصات ممکن است بدون اطلاع قبلی تغییر کنند.
3. مشخصات حداکثر مجاز مطلق
مقادیر زیر در دمای محیط (TA) برابر 25 درجه سلسیوس مشخص شدهاند. تجاوز از این مقادیر ممکن است باعث آسیب دائمی به دستگاه شود.
| پارامتر | حداکثر مقدار مجاز | واحد |
|---|---|---|
| توان تلف شده | 108 | mW |
| جریان مستقیم پیک (چرخه وظیفه ≤1/10، عرض پالس ≤10ms) | 100 | mA |
| جریان مستقیم DC | 30 | mA |
| کاهش مجاز (خطی از 30°C) | 0.45 | mA/°C |
| محدوده دمای کاری | 40- تا 85+ | °C |
| محدوده دمای انبارش | 40- تا 100+ | °C |
| دمای لحیمکاری پایهها (در فاصله 2.0mm از بدنه) | حداکثر 260 به مدت 5 ثانیه. | °C |
4. ویژگیهای الکتریکی و نوری
مشخصات زیر در TA=25°C تحت شرایط تست مشخص شده اندازهگیری شدهاند.
| پارامتر | نماد | Min. | Typ. | Max. | واحد | شرایط تست |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شدت نور | Iv | 880 | 1900 | 3200 | mcd | IF = 20mA |
| زاویه دید (2θ1/2) | - | - | 65 | - | درجه | - |
| مختصات رنگی x | x | - | 0.30 | - | - | IF = 20mA |
| مختصات رنگی y | y | - | 0.29 | - | - | IF = 20mA |
| ولتاژ مستقیم | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 20mA |
| جریان معکوس | IR | - | - | 10 | μA | VR = 5V |
توضیحات:
- شدت نور با یک سنسور و فیلتر که تقریباً منحنی پاسخ چشم فتوبیک CIE را شبیهسازی میکند، اندازهگیری میشود.
- θ1/2 زاویه خارج از محور است که در آن شدت نور نصف مقدار محوری است.
- کد دستهبندی Iv روی هر کیسه بستهبندی درج شده است.
- ضمانت Iv شامل یک تلورانس ±15% است.
- مختصات رنگی (x, y) از نمودار رنگی CIE 1931 استخراج شدهاند.
- شرایط ولتاژ معکوس فقط برای تست IR است؛ دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.
5. منحنیهای معمول ویژگیهای الکتریکی و نوری
دیتاشیت شامل منحنیهای مشخصه معمول (نمایش داده شده در صفحه 4) است که رابطه بین پارامترهای مختلف را نشان میدهد. این منحنیها برای درک عملکرد دستگاه تحت شرایط کاری مختلف، مانند جریان مستقیم در مقابل شدت نور و ولتاژ مستقیم، ضروری هستند. تحلیل این منحنیها به طراحان کمک میکند تا مدارهای درایو را برای دستیابی به روشنایی و بازدهی یکنواخت در محدودهای از نقاط کاری بهینهسازی کنند.
6. مشخصات سیستم دستهبندی
LTW-1NHDR5JH231 بر اساس دستههای نوری و الکتریکی طبقهبندی میشود تا یکنواختی در کاربردها تضمین شود.
6.1 جدول دستههای نوری و الکتریکی
دستههای شدت نور (Iv, mcd @ IF=20mA)
| کد دسته | حداقل (mcd) | حداکثر (mcd) |
|---|---|---|
| P | 880 | 1150 |
| Q | 1150 | 1500 |
| R | 1500 | 1900 |
| S | 1900 | 2500 |
| T | 2500 | 3200 |
توجه: تلورانس هر حد دسته ±15% است.
ردههای رنگ (مختصات رنگی، CC(x,y) @ IF=20mA)
دیتاشیت یک جدول دقیق (در صفحه 6) ارائه میدهد که چندین رده رنگ (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2) را تعریف میکند. هر رده توسط یک ناحیه چهارضلعی روی نمودار رنگی CIE 1931 با استفاده از چهار مجموعه مختصات (x, y) تعریف میشود. این امکان انتخاب دقیق رنگ را فراهم میکند. تلورانس برای هر حد دسته ±0.01 در مقدار مختصات است.
6.2 نمودار رنگی C.I.E. 1931
یک نمودار رنگی مرجع CIE 1931 گنجانده شده است (در صفحه 7) تا دستههای رنگ تعریف شده در جدول را به صورت بصری نمایش دهد. این نمودار یک ابزار استاندارد برای تعیین و درک رنگ منابع نور است.
7. مشخصات بستهبندی
پیکربندی استاندارد بستهبندی برای LTW-1NHDR5JH231 به شرح زیر است:
- واحد پایه:180 عدد در هر سینی.
- کارتن داخلی:8 سینی در هر کارتن داخلی، در مجموع 1,440 عدد.
- کارتن خارجی:8 کارتن داخلی در هر کارتن خارجی، در مجموع 11,520 عدد.
یک توضیح مشخص میکند که در هر محموله ارسالی، فقط بسته نهایی ممکن است یک بسته کامل نباشد.
8. احتیاطها و راهنمای کاربردی
8.1 کاربرد
این لامپ LED برای تابلوهای نشانگر داخلی و خارجی، و همچنین تجهیزات الکترونیکی معمولی مناسب است.
8.2 انبارش
برای طول عمر بهینه، LEDها باید در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی حداکثر 70% نگهداری شوند. LEDهایی که از بستهبندی اصلی خارج شدهاند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای انبارش طولانیمدت خارج از بستهبندی اصلی، باید در یک ظرف دربسته همراه با ماده رطوبتگیر یا در محیط نیتروژن نگهداری شوند.
8.3 تمیزکاری
در صورت نیاز به تمیزکاری، از حلالهای الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده کنید.
8.4 فرمدهی پایهها و مونتاژ
- خم کردن پایهها را در نقطهای حداقل 3 میلیمتر دورتر از پایه لنز LED انجام دهید.
- از پایه فریم پایه به عنوان تکیهگاه استفاده نکنید.
- فرمدهی پایهها را در دمای معمولی و قبل از لحیمکاری انجام دهید.
- در حین مونتاژ روی PCB، از حداقل نیروی خمش برای جلوگیری از تنش مکانیکی استفاده کنید.
8.5 لحیمکاری
راهنمایهای حیاتی لحیمکاری باید رعایت شوند تا از آسیب جلوگیری شود:
- حداقل فاصله 2 میلیمتر از پایه لنز/فاصلهانداز تا نقطه لحیم را حفظ کنید.
- از فرو بردن لنز/فاصلهانداز در قلع لحیم خودداری کنید.
- در حین لحیمکاری و زمانی که LED داغ است، تنش خارجی به فریم پایه وارد نکنید.
شرایط توصیه شده لحیمکاری:
| روش | پارامتر | مقدار | توجه |
|---|---|---|---|
| هویه | دما | حداکثر 350°C | فقط یک بار. نوک هویه حداقل 2mm از پایه حباب اپوکسی فاصله داشته باشد. |
| زمان | حداکثر 3 ثانیه | ||
| موقعیت | - | ||
| لحیمکاری موجی | دمای پیشگرم | حداکثر 120°C | موج قلع حداقل 2mm از پایه حباب اپوکسی فاصله داشته باشد. ریفلو IR برای این محصول سوراخدار مناسب نیست. |
| زمان پیشگرم | حداکثر 100 ثانیه | ||
| دمای موج قلع | حداکثر 260°C | ||
| زمان لحیمکاری | حداکثر 5 ثانیه | ||
| موقعیت فروبری | - |
هشدار: دمای بیش از حد یا زمان طولانی میتواند باعث تغییر شکل لنز یا خرابی فاجعهبار شود.
8.6 روش درایو
LEDها دستگاههای جریانمحور هستند. برای اطمینان از روشنایی یکنواخت هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی، اکیداً توصیه میشود از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری با هر LED استفاده شود (مدل مدار A). استفاده از یک مقاومت واحد برای چندین LED موازی (مدل مدار B) توصیه نمیشود، زیرا تغییرات جزئی در ولتاژ مستقیم (VF) بین LEDهای منفرد میتواند منجر به تفاوتهای قابل توجه در جریان و در نتیجه روشنایی شود.
9. ملاحظات طراحی و نکات کاربردی
9.1 مدیریت حرارتی
اگرچه دستگاه تلفات توان نسبتاً پایینی دارد (حداکثر 108mW)، طراحی حرارتی مناسب هنوز برای قابلیت اطمینان بلندمدت مهم است، به ویژه هنگام کار نزدیک به حداکثر مقادیر مجاز یا در دمای محیط بالا. فاکتور کاهش مجاز 0.45 mA/°C بالای 30°C باید در نظر گرفته شود تا اطمینان حاصل شود که جریان مستقیم DC از محدوده ایمن تجاوز نمیکند. فاصله کافی روی PCB و جریان هوای احتمالی میتواند به مدیریت دمای اتصال کمک کند.
9.2 طراحی مدار برای روشنایی یکنواخت
سیستم دستهبندی برای شدت نور (Iv) و رنگ (x, y) یک ویژگی کلیدی برای کاربردهایی است که نیاز به ثبات رنگ یا روشنایی دارند. طراحان باید هنگام سفارش، دستههای مورد نیاز را مشخص کنند. علاوه بر این، همانطور که در بخش روش درایو تأکید شد، استفاده از مقاومتهای سری جداگانه برای هر LED مطمئنترین راه برای دستیابی به روشنایی یکنواخت در آرایههای چند LEDی است، که توزیع طبیعی در مشخصه ولتاژ مستقیم LED را جبران میکند.
9.3 یکپارچهسازی مکانیکی
این محصول برای استفاده با یک نگهدارنده زاویه قائمه خاص (CBI) طراحی شده است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که چیدمان PCB جای پای نگهدارنده و منطقه ممنوعه توصیه شده برای لحیمکاری (2mm از پایه لنز) را در خود جای دهد. دستورالعملهای فرمدهی پایهها و حداقل نیروی خمش برای جلوگیری از اعمال تنش مکانیکی روی بسته LED حیاتی هستند، که میتواند منجر به خرابی زودرس یا ترک خوردن لنزها شود.
10. راهنمای مقایسه و انتخاب
LTW-1NHDR5JH231 ترکیبی از یک لامپ استاندارد T-1 با یک سیستم نگهدارنده اختصاصی را ارائه میدهد. مزایای اصلی آن شامل سهولت مونتاژ و در دسترس بودن گزینه دید زاویه قائمه از طریق نگهدارنده است. ساختار دستهبندی دقیق امکان انتخاب دقیق برای کاربردهایی که تطابق رنگ یا شدت نور حیاتی است را فراهم میکند. هنگام انتخاب یک LED، پارامترهای کلیدی برای مقایسه شامل شدت نور (Iv)، زاویه دید، ولتاژ مستقیم (VF) و مشخصات حداکثر مجاز مرتبط (جریان، توان، دما) است. ولتاژ مستقیم معمولی 3.2V در 20mA این دستگاه برای LEDهای سفید InGaN رایج است و آن را با منابع تغذیه سطح منطقی استاندارد، هنگامی که با یک مقاومت محدودکننده جریان مناسب استفاده شود، سازگار 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. |