فهرست مطالب
- 1. مرور کلی محصول
- 1.1 کاربردهای هدف
- 2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مقادیر حداکثر مطلق
- 2.2 مشخصات الکترواپتیکال
- 3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
- 3.1 دستهبندی شار تابشی
- 3.2 دستهبندی طول موج پیک
- 3.3 دستهبندی ولتاژ مستقیم
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم (منحنی IV)
- 4.2 شار تابشی نسبی در مقابل جریان مستقیم
- 4.3 شار تابشی نسبی در مقابل دمای اتصال
- 4.4 طول موج پیک در مقابل دمای اتصال
- 4.5 توزیع طیفی
- 4.6 منحنی کاهش ظرفیت (دریتینگ)
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد مکانیکی
- 5.2 طراحی پد لحیمکاری و قطبیت
- 6. راهنمای لحیمکاری و مونتاژ
- 6.1 فرآیند لحیمکاری رفلو
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 بستهبندی نوار و قرقره برای المنت
- 7.2 حساسیت رطوبتی و نگهداری
- 7.3 نامگذاری محصول (کد سفارش)
- 7.4 توضیح برچسب
- 8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی
- 8.1 مدیریت حرارتی
- 8.2 درایو الکتریکی
- 8.3 طراحی نوری
- 9. مقایسه و تمایز فنی
- 10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
- 10.1 تفاوت بین شار تابشی (میلیوات) و شار نوری (لومن) چیست؟
- 10.2 چرا استفاده از درایور جریان ثابت ضروری است؟
- 10.3 آیا میتوانم این LED را با حداکثر جریان 120 میلیآمپر راهاندازی کنم؟
- 10.4 هنگام سفارش، چگونه کدهای دستهبندی را تفسیر کنم؟
- 11. مطالعه موردی طراحی و کاربرد
- 11.1 مورد: دستگاه قابل حمل تشخیص اسکناس جعلی با UV
- 12. معرفی اصول فنی
- 13. روندهای فناوری
1. مرور کلی محصول
این سند مشخصات فنی کامل یک سری از دیودهای نوری ساطعکننده نور فرابنفش-A (UVA) با عملکرد بالا را ارائه میدهد که در یک بستهبندی فشرده نصب سطحی (SMD) قرار گرفتهاند. حوزه کاربری اصلی این قطعات در سیستمهایی است که نیاز به تابش کنترلشده فرابنفش در محدوده 365 تا 370 نانومتر دارند.
مزایای اصلی این سری محصول شامل بازده تابشی بالا، که به معنای خروجی نوری بیشتر به ازای هر واحد ورودی الکتریکی است، و پروفایل مصرف توان پایین میباشد. این قطعه دارای زاویه دید گسترده 120 درجه است که تابش وسیع و یکنواختی را در کاربردهای هدف آن تضمین میکند. فرم فاکتور آن با ابعاد 2.8 میلیمتر در طول و 3.5 میلیمتر در عرض، آن را برای ادغام در مجموعههای الکترونیکی مدرن با محدودیت فضا مناسب میسازد.
این محصول مطابق با استانداردهای اصلی بینالمللی زیستمحیطی و ایمنی طراحی شده است. تأیید شده است که با RoHS (محدودیت مواد خطرناک) سازگار است، با فرآیندهای بدون سرب (Pb-free) تولید میشود و از مقررات REACH اتحادیه اروپا پیروی میکند. علاوه بر این، الزامات بدون هالوژن را برآورده میکند، به طوری که محتوای برم (Br) و کلر (Cl) زیر محدودههای مشخص شده نگه داشته میشود (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
1.1 کاربردهای هدف
طول موج و مشخصات خروجی خاص، این سری LED را برای چندین کاربرد تخصصی ایدهآل میسازد:
- خشککن UV ناخن:در دستگاههای خشککن لاکهای ژلی ناخن استفاده میشود.
- تشخیص اسکناس و مدارک جعلی با UV:در اسکنرها و آشکارسازها برای نشان دادن ویژگیهای امنیتی روی اسکناسها، مدارک یا محصولاتی که تحت نور UVA فلورسانس میشوند، به کار میرود.
- تله پشه UV:در دستگاههای حشرهگیری ادغام میشود که در آن نور UVA حشرات پرنده را جذب میکند.
2. بررسی عمیق پارامترهای فنی
2.1 مقادیر حداکثر مطلق
این مقادیر محدودیتهایی را تعریف میکنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمیشود.
- حداکثر جریان مستقیم DC (IF):120 میلیآمپر
- حداکثر مقاومت در برابر الکتریسیته ساکن (مدل بدن انسان):2000 ولت
- مقاومت حرارتی (Rth):25 درجه سانتیگراد بر وات. این پارامتر نشان میدهد که حرارت چقدر مؤثر از اتصال LED به پد لحیم منتقل میشود. مقدار کمتر برای مدیریت حرارتی بهتر است.
- حداکثر دمای اتصال (TJ):110 درجه سانتیگراد. دمای خود تراشه نیمههادی نباید از این حد فراتر رود.
- محدوده دمای کاری (TOpr):40- درجه سانتیگراد تا 85+ درجه سانتیگراد.
- محدوده دمای نگهداری (TStg):40- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد.
2.2 مشخصات الکترواپتیکال
نقطه کاری معمول و عملکرد برای کد سفارش ذکر شده در زیر تعریف شده است. تمام اندازهگیریها معمولاً در دمای پد لحیم 25 درجه سانتیگراد انجام میشود مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.
- جریان مستقیم (IF):60 میلیآمپر (نقطه کاری معمول)
- ولتاژ مستقیم (VF):3.2 ولت تا 3.8 ولت (در IF= 60mA)
- طول موج پیک (λP):365 نانومتر تا 370 نانومتر
- شار تابشی (Φe):
- حداقل: 70 میلیوات
- معمول: 90 میلیوات
- حداکثر: 130 میلیوات
3. توضیح سیستم دستهبندی (بینینگ)
برای اطمینان از یکنواختی در تولید انبوه، LEDها بر اساس عملکرد دستهبندی میشوند. این امر به طراحان اجازه میدهد تا قطعاتی را انتخاب کنند که معیارهای حداقل خاص برای کاربردشان را برآورده میکنند.
3.1 دستهبندی شار تابشی
LEDها بر اساس حداقل خروجی شار تابشی در جریان کاری دستهبندی میشوند. کدهای دسته (R5, R6, R7, R8, R9, S1) سطوح خروجی افزایشی را نشان میدهند، از حداقل 70 میلیوات (R5) تا 130 میلیوات (S1). تلرانس اندازهگیری ±10% است.
3.2 دستهبندی طول موج پیک
طول موج به شدت کنترل میشود. تمام قطعات در این سری در یک دسته واحد با برچسب "U36" قرار میگیرند که طول موج پیک بین 365 تا 370 نانومتر را تضمین میکند، با تلرانس اندازهگیری ±1 نانومتر.
3.3 دستهبندی ولتاژ مستقیم
قطعات همچنین بر اساس افت ولتاژ مستقیم در 60 میلیآمپر دستهبندی میشوند. سه دسته تعریف شده است:
- 3234: VF= 3.2V - 3.4V
- 3436: VF= 3.4V - 3.6V
- 3638: VF= 3.6V - 3.8V
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
4.1 ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم (منحنی IV)
منحنی ارائه شده رابطه غیرخطی بین ولتاژ اعمال شده در دو سر LED و جریان حاصل را نشان میدهد. برای یک درایور جریان ثابت تنظیم شده روی 60 میلیآمپر، افت ولتاژ مورد انتظار در محدوده 3.2 تا 3.8 ولت تعریف شده در مشخصات الکتریکی خواهد بود. منحنی نشان میدهد که ولتاژ چگونه با افزایش جریان افزایش مییابد و بر نیاز به تنظیم مناسب جریان، نه ولتاژ، برای کنترل خروجی نور و جلوگیری از فرار حرارتی تأکید میکند.
4.2 شار تابشی نسبی در مقابل جریان مستقیم
این نمودار نشان میدهد که خروجی نوری (شار تابشی) تقریباً متناسب با جریان مستقیم است. افزایش جریان درایو، خروجی نور را افزایش میدهد. با این حال، کارکرد بالاتر از 60 میلیآمپر توصیه شده، حرارت بیشتری تولید میکند و به طور بالقوه بازده و طول عمر را کاهش میدهد، همانطور که در منحنی کاهش ظرفیت نشان داده شده است.
4.3 شار تابشی نسبی در مقابل دمای اتصال
این یک مشخصه حیاتی برای مدیریت حرارتی است. منحنی نشان میدهد که با افزایش دمای اتصال (TJ)، خروجی شار تابشی کاهش مییابد. این ضریب دمایی منفی اهمیت طراحی حرارتی مؤثر (مانند استفاده از PCB با وایاهای حرارتی، مساحت مسی کافی و احتمالاً هیتسینک) را برای حفظ دمای اتصال LED در حین کار تا حد ممکن پایین، به منظور تضمین خروجی نور پایدار و حداکثری، برجسته میکند.
4.4 طول موج پیک در مقابل دمای اتصال
طول موج تابش پیک یک LED وابستگی کمی به دما دارد. این نمودار آن جابجایی را برای این قطعه UVA کمّی میکند. درک این جابجایی برای کاربردهایی که طول موج دقیق حیاتی است، مانند برخی فرآیندهای خشککن یا فلورسانس، مهم است.
4.5 توزیع طیفی
نمودار توزیع طیفی نسبی، شدت نور ساطع شده در طولموجهای مختلف را نشان میدهد. برای این LED UVA، تابش حول پیک 365-370 نانومتر با عرض طیفی مشخص متمرکز شده است. این اطلاعات برای کاربردهای حساس به باندهای طیفی UV خاص حیاتی است.
4.6 منحنی کاهش ظرفیت (دریتینگ)
منحنی کاهش ظرفیت، حداکثر جریان مستقیم مجاز پیوسته را بر اساس دمای اندازهگیری شده در پد لحیم (سمت آند) ارائه میدهد. با افزایش دمای پد لحیم، حداکثر جریان کاری ایمن باید کاهش یابد تا از تجاوز از حداکثر دمای اتصال 110 درجه سانتیگراد جلوگیری شود. این منحنی برای طراحی سیستمهای قابل اطمینان، به ویژه در محیطهای با دمای محیطی بالا، ضروری است.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد مکانیکی
بستهبندی LED دارای ردپای مستطیلی 2.8 میلیمتر در 3.5 میلیمتر است. نقشههای ابعادی دقیق، محل دقیق پدهای لحیمکاری، هندسه لنز و محل پد حرارتی را مشخص میکنند. ذکر شده است که پد حرارتی از نظر الکتریکی به کاتد متصل است. تلرانسهای ابعادی استاندارد ±0.2 میلیمتر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. یک نکته مهم در مورد جابجایی هشدار میدهد که نیرویی به لنز وارد نشود، زیرا این امر میتواند باعث خرابی قطعه شود.
5.2 طراحی پد لحیمکاری و قطبیت
نقشه الگوی لحیمکاری، پدهای آند و کاتد را به وضوح مشخص میکند. قطبیت صحیح باید در حین مونتاژ رعایت شود. طراحی شامل یک پد حرارتی مرکزی برای تسهیل انتقال حرارت از دی LED به برد مدار چاپی (PCB) است.
6. راهنمای لحیمکاری و مونتاژ
6.1 فرآیند لحیمکاری رفلو
این سری LED UVA برای فرآیندهای استاندارد مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) مناسب است. راهنمای کلیدی شامل موارد زیر است:
- لحیمکاری رفلو نباید بیش از دو بار روی یک قطعه انجام شود تا از تنش حرارتی جلوگیری شود.
- تنش مکانیکی روی بدنه LED در مرحله گرمایش لحیمکاری باید به حداقل برسد.
- برد مدار پس از لحیم شدن LEDها نباید خم یا انعطاف داده شود.
- اگر چسب استفاده میشود، فرآیند خشک شدن آن باید پروفایلهای استاندارد کورهای را دنبال کند که با قطعه سازگار است.
یک پروفایل معمول لحیمکاری رفلو پیشنهاد شده است که رابطه زمان-دمای توصیه شده برای مراحل پیشگرم، خیساندن، رفلو و خنکسازی را برای اطمینان از یک اتصال لحیم قابل اطمینان بدون آسیب به LED نشان میدهد.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 بستهبندی نوار و قرقره برای المنت
برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place، LEDها روی نوار حامل برجستهدار که روی قرقره پیچیده شده است، عرضه میشوند. مقدار بستهبندی استاندارد 2000 قطعه در هر قرقره است. نقشههای ابعادی دقیق برای جیبهای نوار حامل و خود قرقره ارائه شده است، با تلرانس معمول ±0.1 میلیمتر.
7.2 حساسیت رطوبتی و نگهداری
قطعات در کیسههای ممانعتکننده رطوبت بستهبندی میشوند تا از جذب رطوبت جوی جلوگیری شود، که میتواند باعث "ترکیدن" (ترک خوردن بسته) در طی فرآیند رفلو با دمای بالا شود. پس از باز شدن کیسه مهر و موم شده، قطعات باید در یک بازه زمانی مشخص استفاده شوند یا قبل از لحیمکاری مطابق با دستورالعملهای استاندارد IPC/JEDEC پخته شوند.
7.3 نامگذاری محصول (کد سفارش)
کد سفارش کامل یک رشته ساختاریافته است که تمام مشخصات کلیدی را کدگذاری میکند. به عنوان مثال:UVA2835TZ0112-PUA6570120X38060-2Tبه صورت زیر تجزیه میشود:
- UVA2835TZ0112:شماره قطعه پایه (UVA, بستهبندی 2835, جنس PCT, دارای زنر, 1 چیپ, زاویه 120 درجه).
- P:جهتگیری چیپ (سمت P بالا).
- UA:کد شاخص بازتاب رنگ (UVA).
- 6570:کد محدوده طول موج.
- 120:کد مشخصات حداکثر شار تابشی.
- X38:محدوده ولتاژ مستقیم (3.2V-3.8V).
- 060:رتبه جریان مستقیم (60mA).
- 2:نوع بستهبندی (2000 قطعه در هر قرقره).
- T:کد بستهبندی نوار.
7.4 توضیح برچسب
برچسب قرقره شامل چندین فیلد برای ردیابی و شناسایی است:
- P/N:شماره تولید کننده.
- QTY:تعداد قطعات روی قرقره.
- CAT / HUE / REF:کدهای دسته شار تابشی، دسته رنگ (طول موج) و دسته ولتاژ مستقیم، به ترتیب.
- LOT No:شماره دسته تولید برای قابلیت ردیابی.
8. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی
8.1 مدیریت حرارتی
با توجه به مقاومت حرارتی 25 درجه سانتیگراد بر وات و تأثیر منفی دما بر خروجی و طول موج، هیتسینک مؤثر از اهمیت بالایی برخوردار است. طراحان باید:
- از یک PCB با الگوی لند پد حرارتی اختصاصی که به صفحات زمین داخلی یا مناطق مسی بزرگ متصل است، استفاده کنند.
- چندین وایای حرارتی در زیر پد حرارتی LED برای هدایت حرارت به لایههای دیگر PCB یا یک هیتسینک خارجی قرار دهند.
- به منحنی کاهش ظرفیت مراجعه کنند تا اطمینان حاصل شود که جریان کاری برای حداکثر دمای مورد انتظار پد لحیم در کاربرد مناسب است.
8.2 درایو الکتریکی
LEDها قطعات جریانمحور هستند. استفاده از مدار درایور جریان ثابت به شدت به جای یک مقاومت سری ساده یا منبع ولتاژ توصیه میشود، به ویژه برای خروجی یکنواخت و طول عمر. درایور باید طوری طراحی شود که جریان ثابت 60 میلیآمپر (یا جریان پایینتر مطابق با الزامات کاهش ظرفیت) را تأمین کند و باید قادر به تحمل محدوده ولتاژ مستقیم 3.2 تا 3.8 ولت باشد.
8.3 طراحی نوری
زاویه دید 120 درجه یک پرتو گسترده ارائه میدهد. برای کاربردهایی که نیاز به نور UV متمرکز یا موازی دارند، اپتیک ثانویه (لنزها یا رفلکتورها) ضروری خواهد بود. جنس این اپتیکها باید برای طولموجهای UVA شفاف باشد (مانند شیشه مخصوص یا پلاستیکهای پایدار در برابر UV مانند PMMA).
9. مقایسه و تمایز فنی
در مقایسه با لامپهای UV قدیمی تروهول یا بستهبندیهای SMD بزرگتر، این LED UVA 2835 مزایای قابل توجهی ارائه میدهد:
- اندازه و یکپارچگی:ردپای فشرده 2835 امکان قرارگیری با چگالی بالاتر و ادغام در دستگاههای مدرن کوچکتر را فراهم میکند.
- بازده:بازده تابشی بالا منجر به مصرف توان کمتر و تولید حرارت کاهش یافته برای یک خروجی نور معین میشود.
- طول عمر:LEDهای حالت جامد معمولاً طول عمر عملیاتی بسیار طولانیتری نسبت به لامپهای UV سنتی دارند.
- روشن/خاموش فوری:LEDها بلافاصله به خروجی کامل میرسند، برخلاف برخی لامپها که نیاز به زمان گرم شدن دارند.
- محیط زیست:سازگاری با RoHS، بدون هالوژن و REACH، مقررات سختگیرانه زیستمحیطی جهانی را برآورده میکند.
10. پرسشهای متداول (بر اساس پارامترهای فنی)
10.1 تفاوت بین شار تابشی (میلیوات) و شار نوری (لومن) چیست؟
شار نوری (اندازهگیری شده در لومن) با حساسیت چشم انسان (بینایی فوتوپیک) وزندهی میشود. شار تابشی (اندازهگیری شده در وات) کل توان نوری ساطع شده است، صرف نظر از قابلیت مشاهده. از آنجایی که نور UVA عمدتاً برای انسان نامرئی است، عملکرد آن به درستی با شار تابشی (میلیوات) مشخص میشود.
10.2 چرا استفاده از درایور جریان ثابت ضروری است؟
ولتاژ مستقیم یک LED با دما و از قطعهای به قطعه دیگر متفاوت است (همانطور که در دستهبندی مشاهده میشود). یک منبع ولتاژ ثابت باعث تغییرات زیاد در جریان میشود که منجر به خروجی نور ناسازگار و آسیب احتمالی ناشی از جریان بیش از حد میشود. یک منبع جریان ثابت عملکرد پایدار و قابل پیشبینی را تضمین میکند.
10.3 آیا میتوانم این LED را با حداکثر جریان 120 میلیآمپر راهاندازی کنم؟
مقدار حداکثر مطلق 120 میلیآمپر یک حد تنش است، نه یک شرایط کاری توصیه شده. کارکرد پیوسته در این جریان حرارت بیش از حدی تولید میکند و به احتمال زیاد از حداکثر دمای اتصال تجاوز میکند مگر اینکه از یک راهحل خنککننده استثنایی استفاده شود. جریان کاری توصیه شده 60 میلیآمپر است، همانطور که در جدول مشخصات الکتریکی تعریف شده است. برای هر گونه کارکرد بالاتر از دمای اتاق باید به منحنی کاهش ظرفیت مراجعه کرد.
10.4 هنگام سفارش، چگونه کدهای دستهبندی را تفسیر کنم؟
دستهها را بر اساس حداقل نیازهای کاربرد خود انتخاب کنید. به عنوان مثال، اگر سیستم شما حداقل به 90 میلیوات خروجی UV نیاز دارد، باید دستههای R7, R8, R9 یا S1 را مشخص کنید. اگر مدار درایور شما محدودیت ولتاژ سختی دارد، ممکن است نیاز به مشخص کردن یک دسته ولتاژ مستقیم خاص (مانند 3234) داشته باشید. کد سفارش کامل این انتخابهای دستهبندی را در بر میگیرد.
11. مطالعه موردی طراحی و کاربرد
11.1 مورد: دستگاه قابل حمل تشخیص اسکناس جعلی با UV
هدف طراحی:ایجاد یک دستگاه دستی و باتریخور برای بررسی اسکناس.
پیادهسازی:یک آرایه از 4 تا 6 عدد از این LEDهای UVA میتواند به صورت سری توسط یک مبدل تقویتکننده/درایور جریان ثابت کوچک و کارآمد که توسط یک باتری لیتیومیون 3.7 ولت تغذیه میشود، راهاندازی شود. زاویه پرتو گسترده 120 درجه نیاز به اپتیک پیچیده را از بین میبرد و امکان قرارگیری ساده پشت یک پنجره عبوردهنده UV را فراهم میکند. اندازه فشرده 2835 PCB را کوچک نگه میدارد. مدیریت حرارتی در اینجا به دلیل استفاده متناوب و کوتاهمدت معمول چنین دستگاهی، اهمیت کمتری دارد. طراح یک دسته شار تابشی (مانند R7 یا بالاتر) را انتخاب میکند تا شدت روشنایی کافی را تضمین کند.
12. معرفی اصول فنی
LEDهای UVA بر اساس اصل الکترولومینسانس در مواد نیمههادی عمل میکنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در دو سر پیوند p-n چیپ LED اعمال میشود، الکترونها و حفرهها در ناحیه فعال بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد میکنند. طول موج خاص این فوتونها (در این مورد، 365-370 نانومتر) توسط انرژی گاف نواری مواد نیمههادی مورد استفاده در ساختار چیپ، که معمولاً شامل نیترید آلومینیوم گالیم (AlGaN) یا ترکیبات مشابه III-نیترید است، تعیین میشود. تابش UVA ساطع شده برای چشم انسان قابل مشاهده نیست اما میتواند در برخی مواد فلورسانس ایجاد کند و واکنشهای فوتوشیمیایی را آغاز کند، که اساس کاربردهای آن در خشککن و تشخیص است.
13. روندهای فناوری
حوزه LEDهای UV به سرعت در حال پیشرفت است. روندهای کلیدی شامل موارد زیر است:
- افزایش بازده:تحقیقات جاری با هدف بهبود بازده دیوار به پریز (توان نوری خروجی / توان الکتریکی ورودی) LEDهای UVA، کاهش مصرف انرژی و بار حرارتی است.
- طول موجهای کوتاهتر:توسعه به سمت LEDهای UVB و UVC قابل اطمینان و کارآمد برای کاربردهای استریلیزاسیون، درمان پزشکی و سنجش ادامه دارد.
- چگالی توان بالاتر:بهبودها در طراحی چیپ و مدیریت حرارتی بستهبندی، قطعات منفرد با خروجی شار تابشی بالاتر را ممکن میسازد.
- بهبود طول عمر و قابلیت اطمینان:پیشرفتها در مواد و بستهبندی، طول عمر عملیاتی LEDهای UV را افزایش میدهد و آنها را برای کاربردهای صنعتی پرتقاضاتر مناسب میسازد.
- کاهش هزینه:با افزایش حجم تولید و بلوغ فرآیندها، هزینه به ازای هر میلیوات خروجی UV همچنان کاهش مییابد و بازارهای کاربردی جدیدی را باز 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. |