فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 مزایای اصلی
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 حداکثر مقادیر مطلق
- 2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 3.1 دستهبندی ولتاژ مستقیم
- 3.2 دستهبندی شدت نور
- 3.3 دستهبندی طول موج غالب
- . Performance Curve Analysis
- 4.1 شدت نور در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V)
- 4.2 توزیع طیفی
- 4.3 الگوی زاویه دید
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بستهبندی
- 5.2 شناسایی قطبیت
- 5.3 الگوی پد PCB پیشنهادی
- 6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو IR
- 6.2 نکات لحیمکاری دستی
- 6.3 تمیزکاری
- 6.4 انبارداری و جابجایی
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات نوار و ریل
- 7.2 تفسیر شماره مدل
- 8. توصیههای کاربردی
- 8.1 سناریوهای کاربردی معمول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (FAQs)
- 10.1 آیا میتوانم این الایدی را با 20mA به طور پیوسته راهاندازی کنم؟
- 10.2 چرا برای ولتاژ مستقیم و شدت نور یک محدوده وجود دارد؟
- 10.3 اگر آن را با دمای بالاتر یا مدت زمان طولانیتر از مشخص شده لحیم کنم چه اتفاقی میافتد؟
- 10.4 آیا میتوانم از این الایدی برای محافظت ولتاژ معکوس یا به عنوان دیود زنر استفاده کنم؟
- 11. مطالعه موردی طراحی عملی
- 12. معرفی اصل فناوری
- 13. روندها و تحولات صنعت
1. مرور کلی محصول
الایدی LTST-C191TBKT-2A یک دیود نورافشان نصبسطحی (SMD) است که برای کاربردهای الکترونیکی مدرن با محدودیت فضا طراحی شده است. فناوری هسته آن بر پایه یک چیپ نیمههادی نیترید گالیم ایندیم (InGaN) است که مسئول تولید نور آبی میباشد. بازار اصلی این قطعه شامل الکترونیک مصرفی، چراغهای نشانگر، نور پسزمینه نمایشگرهای کوچک و دستگاههای قابل حمل مختلف است که در آنها به یک منبع نور قابل اعتماد، پرنور و فشرده نیاز است.
ویژگی تعیینکننده این الایدی، پروفایل فوقالعاده پایین آن با ارتفاع تنها 0.55 میلیمتر است. این فرمفاکتور فوقباریک امکان ادغام آن در محصولاتی با محدودیت شدید فضای عمودی را فراهم میکند و طراحیهای نهایی باریکتر و ظریفتری را ممکن میسازد. بستهبندی از ماده لنز شفاف آبی استفاده میکند که نور را پخش نمیکند و در نتیجه پرتو متمرکز و شدیدتری ایجاد مینماید که برای کاربردهای نیازمند شدت نور بالا از یک منبع کوچک مناسب است.
1.1 مزایای اصلی
- میکروسازی:ارتفاع 0.55 میلیمتر یک مزیت قابل توجه برای طراحی محصولات فوقباریک است.
- روشنایی بالا:از چیپ InGaN فوقپرنور استفاده میکند و شدت نور بالا را در یک بستهبندی کوچک ارائه میدهد.
- سازگاری:برای سازگاری با تجهیزات اتوماتیک برداشت و قرارگیری و فرآیندهای استاندارد لحیمکاری ریفلو مادون قرمز (IR) طراحی شده است که مونتاژ خودکار در حجم بالا را تسهیل میکند.
- استانداردسازی:با خطوط کلی بستهبندی استاندارد EIA (اتحادیه صنایع الکترونیک) مطابقت دارد و پیشبینیپذیری در چیدمان و مونتاژ PCB (برد مدار چاپی) را تضمین میکند.
- انطباق محیط زیستی:این محصول مطابق با RoHS (محدودیت مواد خطرناک) است و به عنوان یک محصول سبز طبقهبندی میشود که مقررات بینالمللی محیط زیستی را برآورده میکند.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
این بخش یک تحلیل عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی مشخص شده در دیتاشیت ارائه میدهد. درک این مقادیر برای طراحی صحیح مدار و عملکرد قابل اعتماد حیاتی است.
2.1 حداکثر مقادیر مطلق
این مقادیر محدودیتهایی را تعریف میکنند که فراتر از آنها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. آنها شرایط برای عملکرد عادی نیستند.
- توان اتلافی (Pd):76 میلیوات. این حداکثر مقدار توانی است که بسته الایدی میتواند به صورت گرما بدون تخریب عملکرد یا طول عمر دفع کند. تجاوز از این محدودیت خطر آسیب حرارتی را در پی دارد.
- جریان مستقیم پیک (IFP):100 میلیآمپر. این جریان فقط تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلیثانیه) مجاز است. برای کاربردهای نیازمند فلاشهای کوتاه با شدت بالا استفاده میشود.
- جریان مستقیم پیوسته (IF):20 میلیآمپر. این حداکثر جریان توصیه شده برای عملکرد پیوسته DC است. طراحی مدار درایور برای کار در این جریان یا کمتر، قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین میکند.
- محدوده دمای کاری (Topr):20- درجه سلسیوس تا 80+ درجه سلسیوس. عملکرد الایدی در محدوده دمای محیطی فوق و در چارچوب پارامترهای مشخص شده تضمین میشود.
- محدوده دمای انبارداری (Tstg):30- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس. دستگاه میتواند بدون عملکرد در این محدودهها نگهداری شود بدون آنکه آسیب ببیند.
- شرایط لحیمکاری ریفلو IR:دمای پیک 260 درجه سلسیوس برای حداکثر 10 ثانیه. این مشخصه حرارتی که قطعه میتواند در طول فرآیند مونتاژ PCB تحمل کند را تعریف مینماید.
2.2 مشخصات الکتریکی و نوری
این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد دمای محیط 25 درجه سلسیوس و جریان مستقیم (IF) 2 میلیآمپر اندازهگیری میشوند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- شدت نور (IV):4.5 - 18.0 میلیکاندلا (mcd). این روشنایی درک شده الایدی توسط چشم انسان را اندازه میگیرد. محدوده وسیع نشاندهنده استفاده از یک سیستم دستهبندی (بینینگ) است (بخش 3 را ببینید).
- زاویه دید (2θ1/2):130 درجه. این زاویه کاملای است که در آن شدت نور به نصف مقدار حداکثر خود (روی محور) کاهش مییابد. زاویه 130 درجه نشاندهنده یک الگوی دید نسبتاً گسترده است.
- طول موج پیک (λP):468 نانومتر (معمول). این طول موج خاصی است که در آن خروجی توان نوری در بالاترین حد است. این یک مشخصه از ماده نیمههادی InGaN است.
- طول موج غالب (λd):465.0 - 475.0 نانومتر. این از رنگ درک شده توسط چشم انسان (رنگسنجی CIE) مشتق میشود و طول موج واحدی است که به بهترین نحو رنگ الایدی را نشان میدهد. این پارامتر نیز مشمول دستهبندی میشود.
- پهنای باند طیفی (Δλ):25 نانومتر (معمول). این محدوده طولموجهای منتشر شده اطراف پیک را نشان میدهد. مقدار 25 نانومتر برای یک الایدی آبی InGaN معمول است.
- ولتاژ مستقیم (VF):2.45 - 2.95 ولت. این افت ولتاژ دو سر الایدی هنگامی است که با جریان آزمایش 2mA راهاندازی میشود. به دلیل تلرانسهای ساخت نیمههادی متغیر است و دستهبندی میشود.
- جریان معکوس (IR):100 میکروآمپر (حداکثر) در ولتاژ معکوس (VR) 5 ولت. الایدیها برای کار در بایاس معکوس طراحی نشدهاند. این پارامتر فقط برای مشخصسازی جریان نشتی است. اعمال ولتاژ معکوس میتواند به دستگاه آسیب برساند.
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
برای مدیریت تغییرات طبیعی در ساخت نیمههادیها، الایدیها در گروههای عملکردی یا \"بین\" (bin) دستهبندی میشوند. این امر ثبات را درون یک دسته تولیدی تضمین میکند. LTST-C191TBKT-2A از یک سیستم دستهبندی سهبعدی استفاده میکند.
3.1 دستهبندی ولتاژ مستقیم
دستهبندی شده در IF= 2mA. پنج بین (1 تا 5) محدوده 2.45V تا 2.95V را در گامهای 0.1V پوشش میدهند، با تلرانس +/-0.1V برای هر بین. این به طراحان اجازه میدهد الایدیهایی با افت ولتاژ یکنواخت انتخاب کنند، که میتواند برای طراحی مدار محدودکننده جریان، به ویژه در آرایههای موازی، مهم باشد.
3.2 دستهبندی شدت نور
دستهبندی شده در IF= 2mA. سه بین (J, K, L) سطوح حداقل روشنایی را تعریف میکنند: 4.50-7.10 mcd (J)، 7.10-11.2 mcd (K) و 11.2-18.0 mcd (L). یک تلرانس +/-15% در هر بین اعمال میشود. این برای کاربردهای نیازمند روشنایی یکنواخت در چندین الایدی حیاتی است.
3.3 دستهبندی طول موج غالب
دستهبندی شده در IF= 2mA. دو بین سایه رنگ را تعریف میکنند: AC (465.0 - 470.0 نانومتر) و AD (470.0 - 475.0 نانومتر)، با تلرانس +/-1 نانومتر. بین AC یک آبی کمی تیرهتر تولید میکند، در حالی که بین AD آبی کمی روشنتر است. این ثبات رنگ را در نصبهای چند الایدی تضمین میکند.
. Performance Curve Analysis
در حالی که منحنیهای گرافیکی خاص در دیتاشیت ارجاع داده شدهاند (مثلاً شکل 1، شکل 6)، پیامدهای معمول آنها در اینجا تحلیل میشود.
4.1 شدت نور در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-V)
خروجی نور (شدت نور) یک الایدی به صورت خطی با جریان متناسب نیست. در جریانهای پایین به سرعت افزایش مییابد اما نرخ افزایش معمولاً در جریانهای بالاتر به دلیل افت بازدهی و اثرات حرارتی کاهش مییابد. کارکرد به میزان قابل توجهی بالاتر از جریان پیوسته توصیه شده 20mA، بازدهی کاهشیافتهای در روشنایی خواهد داشت در حالی که گرما را به شدت افزایش داده و طول عمر را کاهش میدهد.
4.2 توزیع طیفی
نمودار طیفی ارجاع داده شده (شکل 1) یک پیک غالب منفرد را نشان میدهد که حول 468 نانومتر (نور آبی) متمرکز است با پهنای نیمه طیفی معمول 25 نانومتر. باید انتشار ناچیزی در سایر بخشهای طیف مرئی وجود داشته باشد که خروجی رنگ آبی خالص را تأیید میکند.
4.3 الگوی زاویه دید
نمودار قطبی (شکل 6) زاویه دید 130 درجه را نشان میدهد. شدت نور هنگامی که مستقیماً به الایدی نگاه میکنید (روی محور) بیشترین است و به طور متقارن با افزایش زاویه دید کاهش مییابد، و در +/-65 درجه از محور به 50% مقدار پیک میرسد.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بستهبندی
الایدی با فوتپرینت استاندارد EIA برای الایدی چیپ مطابقت دارد. ابعاد کلیدی شامل طول معمول 3.2mm، عرض 1.6mm و ارتفاع بحرانی 0.55mm میباشد. نقشههای مکانیکی دقیق موقعیت پدها، شکل لنز و تلرانسها (معمولاً ±0.10mm) را مشخص میکنند.
5.2 شناسایی قطبیت
الایدیهای SMD دارای آند (+) و کاتد (-) هستند. دیتاشیت شامل نموداری است که نشانهگذاری قطبیت روی بدنه قطعه را نشان میدهد، که برای جهتدهی صحیح در طول مونتاژ PCB ضروری است. قطبیت نادرست مانع روشن شدن الایدی خواهد شد و در صورت اعمال ولتاژ معکوس ممکن است به آن آسیب برساند.
5.3 الگوی پد PCB پیشنهادی
یک چیدمان پد لحیم توصیه شده ارائه شده است تا اتصال لحیم قابل اعتماد، تراز صحیح در طول ریفلو و تخلیه حرارتی کافی را تضمین کند. پیروی از این الگو به جلوگیری از پدیده \"سنگ قبر\" (جایی که یک انتها از روی پد بلند میشود) کمک کرده و نتایج لحیمکاری یکنواختی را تضمین میکند.
6. دستورالعملهای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 پروفایل لحیمکاری ریفلو IR
قطعه با فرآیندهای لحیم بدون سرب (Pb-free) سازگار است. یک پروفایل ریفلو پیشنهادی دقیق ارائه شده است که معمولاً شامل موارد زیر است: یک رامپ پیشگرم برای فعالسازی فلاکس، یک ناحیه خیسشدن برای گرم کردن یکنواخت برد، یک افزایش دمای سریع تا پیک (حداکثر 260°C برای ≤10 ثانیه) و یک فاز خنککننده کنترل شده. پایبندی به این پروفایل، به ویژه زمان بالاتر از نقطه ذوب و دمای پیک، برای جلوگیری از آسیب حرارتی به بسته پلاستیکی الایدی و اتصالات سیمی داخلی آن حیاتی است.
6.2 نکات لحیمکاری دستی
در صورت لزوم لحیمکاری دستی، باید نهایت دقت به کار رود. توصیه میشود از یک هویه با حداکثر دمای 300 درجه سلسیوس برای حداکثر 3 ثانیه استفاده شود و فقط یک بار اعمال گردد. حرارت یا زمان بیش از حد میتواند لنز را ذوب کند یا دای نیمههادی را آسیب برساند.
6.3 تمیزکاری
باید فقط از مواد شوینده مشخص شده استفاده شود. دیتاشیت در صورت نیاز به تمیزکاری، غوطهوری در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای اتاق برای کمتر از یک دقیقه را توصیه میکند. مواد شیمیایی خشن یا نامشخص میتوانند بسته پلاستیکی را آسیب بزنند و منجر به ترک خوردن یا کدر شدن لنز شوند.
6.4 انبارداری و جابجایی
- حساسیت به تخلیه الکترواستاتیک (ESD):الایدیها مستعد آسیب ESD هستند. جابجایی باید در یک ایستگاه کاری محافظت شده در برابر ESD با استفاده از مچبند و تجهیزات زمین شده انجام شود.
- حساسیت به رطوبت:در حالی که ریل مهر و موم شده است، پس از باز شدن، الایدیها در معرض رطوبت محیط قرار میگیرند. توصیه میشود ریفلو IR ظرف 672 ساعت (28 روز) پس از باز کردن بستهبندی تکمیل شود. برای انبارداری طولانیتر خارج از کیسه اصلی، باید در یک کابینت خشک یا ظرف دربسته با ماده خشککن نگهداری شوند. قطعاتی که بیش از 672 ساعت انبار شدهاند ممکن است قبل از ریفلو نیاز به یک چرخه پخت (مثلاً 60°C به مدت 20 ساعت) برای حذف رطوبت جذب شده داشته باشند تا از \"ترکیدن\" (ترک خوردن بسته به دلیل فشار بخار) جلوگیری شود.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات نوار و ریل
الایدیها بر روی نوار حامل برجسته 8mm عرض که روی ریلهای به قطر 7 اینچ (178mm) پیچیده شدهاند عرضه میشوند. تعداد استاندارد ریل 5000 قطعه است. نوار از یک پوشش بالایی برای مهر و موم کردن جیبهای قطعه استفاده میکند. بستهبندی با استانداردهای ANSI/EIA 481-1-A-1994 مطابقت دارد.
7.2 تفسیر شماره مدل
شماره قطعه LTST-C191TBKT-2A ویژگیهای خاصی را کدگذاری میکند: LTST نشاندهنده خانواده محصول است، C191 احتمالاً به اندازه بستهبندی اشاره دارد، TB نشاندهنده رنگ (آبی) است، KT ممکن است به بستهبندی نوار و ریل اشاره کند و 2A میتواند یک کد تجدید نظر یا عملکرد باشد. تفسیر دقیق باید با راهنمای شمارهگذاری قطعات سازنده تأیید شود.
8. توصیههای کاربردی
8.1 سناریوهای کاربردی معمول
- نشانگرهای وضعیت:چراغهای وضعیت برق، اتصال یا عملکرد در تلفنهای هوشمند، تبلتها، لپتاپها و پوشیدنیها.
- نور پسزمینه:نور پسزمینه لبهای یا مستقیم برای کیپدهای بسیار نازک، آیکونها یا نمایشگرهای LCD کوچک.
- الکترونیک مصرفی:نورپردازی تزئینی یا الایدیهای اعلان در تجهیزات صوتی، کنترلرهای بازی و دستگاههای خانه هوشمند.
- نشانگرهای پنل:نشانگرهای خوشهای روی پنلهای کنترل صنعتی که فضا محدود است.
8.2 ملاحظات طراحی
- محدود کردن جریان:همیشه از یک مقاومت سری یا درایور جریان ثابت برای محدود کردن جریان مستقیم به 20mA یا کمتر برای عملکرد پیوسته استفاده کنید. مقدار مقاومت با استفاده از R = (Vsupply- VF) / IF.
- مدیریت حرارتی:اگرچه اتلاف توان پایین است، اما اطمینان از مساحت کافی مس PCB اطراف پدهای لحیم به دفع گرما کمک میکند، به ویژه در محیطهای با دمای محیطی بالا یا هنگامی که نزدیک به حداکثر مقادیر مجاز راهاندازی میشود.
- طراحی نوری:لنز شفاف آبی یک پرتو متمرکز تولید میکند. اگر به یک الگوی نور گستردهتر و پخششدهتر نیاز است، باید پخشکنندههای خارجی یا راهنماهای نور در طراحی محصول گنجانده شوند.
9. مقایسه و تمایز فنی
در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر الایدی یا بستهبندیهای بزرگتر، تمایزدهندههای کلیدی LTST-C191TBKT-2Aارتفاع 0.55mmوروشنایی بالا از چیپ InGaNآن هستند. در مقابل سایر الایدیهای فوقباریک، مزایای آن ممکن است شامل فوتپرینت استاندارد EIA برای سازگاری طراحی، گزینههای دستهبندی خاص برای ثبات رنگ/روشنایی و مستندات واضح برای مونتاژ ریفلو بدون سرب باشد. زاویه دید 130 درجه تعادل خوبی بین مخروط دید گسترده و شدت محوری معقول ارائه میدهد.
10. پرسشهای متداول (FAQs)
10.1 آیا میتوانم این الایدی را با 20mA به طور پیوسته راهاندازی کنم؟
بله، 20mA حداکثر جریان مستقیم پیوسته (DC) توصیه شده است. برای طول عمر و قابلیت اطمینان بهینه، اغلب توصیه میشود در جریان کمی پایینتر، مانند 15-18mA کار کند.
10.2 چرا برای ولتاژ مستقیم و شدت نور یک محدوده وجود دارد؟
اینها تغییرات ذاتی در ساخت نیمههادی هستند. سیستم دستهبندی الایدیها را در گروههایی با ویژگیهای مشابه مرتب میکند. طراحان باید هنگام سفارش، کدهای بین مورد نظر خود را مشخص کنند تا یکنواختی در کاربرد خود را تضمین نمایند.
10.3 اگر آن را با دمای بالاتر یا مدت زمان طولانیتر از مشخص شده لحیم کنم چه اتفاقی میافتد؟
تجاوز از حد ریفلو 260°C به مدت 10 ثانیه میتواند باعث چندین خرابی شود: بسته پلاستیکی میتواند تغییر شکل دهد یا تغییر رنگ دهد، اتصالات سیمی طلای داخلی میتواند بشکند یا رشد بینفلزی میتواند آنها را تضعیف کند و لنز اپوکسی میتواند کدر شود. همیشه پروفایل توصیه شده را دنبال کنید.
10.4 آیا میتوانم از این الایدی برای محافظت ولتاژ معکوس یا به عنوان دیود زنر استفاده کنم؟
No.دستگاه برای کار معکوس طراحی نشده است. حداکثر ولتاژ معکوس مجاز (5V برای آزمایش IR) فقط برای مشخصسازی است. اعمال بایاس معکوس میتواند بلافاصله و به طور فاجعهباری به پیوند الایدی آسیب برساند.
11. مطالعه موردی طراحی عملی
سناریو:طراحی یک نشانگر وضعیت برای یک قاب هدفون بلوتوث فوقباریک. نشانگر باید آبی باشد، در نور روز قابل مشاهده باشد و در ارتفاع کلی حفره 0.8mm جای گیرد.
انتخاب قطعه:LTST-C191TBKT-2A عمدتاً به دلیل ارتفاع 0.55mm آن انتخاب میشود که 0.25mm برای راهنمای نور/پخشکننده باقی میگذارد. رنگ آبی نیاز برندینگ را برآورده میکند.
طراحی مدار:قاب از یک رگولاتور 3.3V استفاده میکند. هدفگیری جریان مستقیم 15mA برای تعادل بین روشنایی و عمر باتری. با استفاده از VFمعمول 2.7V (از بین 3)، مقاومت سری محاسبه میشود: R = (3.3V - 2.7V) / 0.015A = 40 اهم. یک مقاومت استاندارد 39 اهم انتخاب میشود.
چیدمان PCB:از الگوی پد توصیه شده از دیتاشیت استفاده میشود. وایاهای تخلیه حرارتی اضافی زیر پد کاتد قرار داده میشوند تا گرما را به یک لایه زمین داخلی منتقل کنند، زیرا دستگاه محصور خواهد بود.
سفارش:برای اطمینان از رنگ و روشنایی یکنواخت در تمام واحدهای تولیدی، سفارش بینهای زیر را مشخص میکند: بین شدت نور \"L\" (پرنورترین) و بین طول موج غالب \"AD\" (سایه ترجیحی آبی).
12. معرفی اصل فناوری
LTST-C191TBKT-2A بر پایه فناوری نیمههادی InGaN (نیترید گالیم ایندیم) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در دو سر پیوند p-n الایدی اعمال میشود، الکترونها و حفرهها به ناحیه فعال تزریق میشوند. آنها بازترکیب میشوند و انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد میکنند. طول موج خاص (رنگ) نور منتشر شده توسط انرژی گاف نواری ماده InGaN تعیین میشود، که با تنظیم نسبت ایندیم به گالیم در طول رشد کریستال مهندسی میشود. محتوای ایندیم بالاتر انتشار را به سمت طولموجهای بلندتر (سبز) جابجا میکند، در حالی که ترکیب استفاده شده در اینجا نور آبی تولید میکند. بسته اپوکسی شفاف آبی به عنوان یک لنز عمل میکند، خروجی نور را شکل میدهد و محافظت محیطی را فراهم میکند.
13. روندها و تحولات صنعت
روند الایدیهای SMD برای الکترونیک مصرفی به سمت میکروسازی بیشتر، افزایش بازدهی (خروجی نور بیشتر به ازای هر وات ورودی الکتریکی) و قابلیت اطمینان بالاتر ادامه دارد. همچنین تلاشی برای ثبات رنگ محکمتر (محدودههای دستهبندی کوچکتر) و عملکرد بهبودیافته در دمای بالا وجود دارد. به کارگیری مواد بستهبندی پیشرفته برای تحمل دمای ریفلو بالاتر مرتبط با لحیمکاری بدون سرب و مونتاژ دوطرفه استاندارد است. در حالی که این قطعه نمایانگر یک فناوری بالغ و بهینهشده برای نشانگرهای آبی استاندارد است، تحقیق و توسعه جاری بر روی مواد جدیدی مانند میکرو الایدیها و نقاط کوانتومی برای کاربردهای آینده نمایش و نورپردازی متمرکز است، که نیازمند گام پیکسل حتی کوچکتر و رنگهای خالصتر هستند.
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. |