انتخاب زبان

دیتاشیت LED فرابنفش C مدل LTPL-W35UV275GH - بسته‌بندی 35x35 میلی‌متر - ولتاژ معمولی 6.7 ولت - طول موج پیک 275 نانومتر - حداکثر توان 5.3 وات - سند فنی فارسی

دیتاشیت فنی برای LED پرتوان فرابنفش C مدل LTPL-W35UV275GH، مناسب برای کاربردهای ضدعفونی و پزشکی. دارای طول موج پیک 275 نانومتر، شار تابشی معمولی 165 میلی‌وات و بسته‌بندی 35x35 میلی‌متر.
smdled.org | PDF Size: 0.7 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت LED فرابنفش C مدل LTPL-W35UV275GH - بسته‌بندی 35x35 میلی‌متر - ولتاژ معمولی 6.7 ولت - طول موج پیک 275 نانومتر - حداکثر توان 5.3 وات - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور کلی محصول

ال ای دی LTPL-W35UV275GH یک دیود نورافشان (LED) فرابنفش-سی (UVC) با عملکرد بالا و بهره‌وری انرژی است که به‌طور خاص برای کاربردهای ضدعفونی و پزشکی طراحی شده است. این محصول نمایانگر پیشرفتی قابل توجه در فناوری روشنایی حالت جامد است و جایگزینی قابل اعتماد و بادوام برای منابع نور UV متعارف مانند لامپ‌های جیوه‌ای ارائه می‌دهد. با بهره‌گیری از مزایای ذاتی فناوری LED، از جمله طول عمر عملیاتی گسترده، قابلیت روشن/خاموش شدن آنی و انعطاف‌پذیری طراحی، امکان‌های جدیدی در طراحی سیستم‌های گندزدایی فراهم می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی این LED فرابنفش شامل سازگاری با سیستم‌های درایو مدار مجتمع (IC)، مطابقت با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) و ساختار بدون سرب آن است. این ویژگی‌ها به کاهش هزینه‌های کلی عملیاتی و نگهداری برای کاربران نهایی کمک می‌کند و آن را به راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه برای فرآیندهای ضدعفونی مداوم یا متناوب تبدیل می‌کند.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این قطعه برای کار در شرایط حداکثر مطلق زیر در دمای محیط (Ta) برابر با 25 درجه سلسیوس مشخص شده است. تجاوز از این مقادیر ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

اجتناب از کارکرد LED در شرایط بایاس معکوس برای مدت طولانی بسیار حیاتی است، زیرا این امر می‌تواند منجر به خرابی قطعه شود.

2.2 مشخصات الکترواپتیکی

اندازه‌گیری شده در دمای محیط 25 درجه سلسیوس. پارامترهای عملکرد کلیدی، رفتار عملیاتی LED را تعریف می‌کنند.

3. سیستم کدگذاری سبد (بین)

LEDها بر اساس عملکرد در سبدهای (بین‌های) مختلف دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی تضمین شود. کد سبد بر روی بسته‌بندی درج شده است.

3.1 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم (VF)

تلرانس برای هر سبد ±0.1 ولت است.

3.2 دسته‌بندی شار تابشی (Φe)

تلرانس برای هر سبد ±7% است.

3.3 دسته‌بندی طول موج پیک (Wp)

تلرانس برای هر سبد ±3 نانومتر است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

این دیتاشیت شامل چندین منحنی مشخصه حیاتی برای مهندسان طراح است.

4.1 توزیع طیفی نسبی

این نمودار شدت نور ساطع شده در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهد و خروجی باند باریک UVC را که حول 275 نانومتر متمرکز است تأیید می‌کند. این طول موج برای اثر گندزدایی بسیار مؤثر است.

4.2 الگوی تابش

نمودار قطبی، توزیع فضایی شدت تابشی را نشان می‌دهد و مشخصه تابش وسیع 160 درجه‌ای را به تصویر می‌کشد.

4.3 شار تابشی نسبی در مقابل جریان مستقیم

این منحنی رابطه بین جریان درایو و خروجی نور را نشان می‌دهد. شار تابشی با افزایش جریان افزایش می‌یابد اما در نهایت به اشباع می‌رسد. کارکرد در جریان توصیه شده 600 میلی‌آمپر یا کمتر، بهینه‌ترین بازده و طول عمر را تضمین می‌کند.

4.4 ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم

منحنی جریان-ولتاژ (IV) رابطه نمایی معمول دیودها را نشان می‌دهد. ولتاژ مستقیم با افزایش جریان افزایش می‌یابد که برای طراحی مدار درایور جریان ثابت مهم است.

4.5 مشخصات حرارتی

دو نمودار کلیدی تأثیر دما را نشان می‌دهند:
1. شار تابشی نسبی در مقابل دمای پیوند:خروجی LED فرابنفش به دما حساس است. این منحنی کاهش توان نوری با افزایش دمای پیوند را نشان می‌دهد و نیاز حیاتی به مدیریت حرارتی مؤثر را برجسته می‌کند.
2. ولتاژ مستقیم در مقابل دمای پیوند:نشان می‌دهد که ولتاژ مستقیم با افزایش دمای پیوند کاهش می‌یابد، که می‌تواند برای نظارت غیرمستقیم دما مورد استفاده قرار گیرد.

4.6 منحنی کاهش جریان مستقیم

این نمودار حداکثر جریان مستقیم مجاز را به عنوان تابعی از دمای محیط یا کیس تعریف می‌کند. برای جلوگیری از تجاوز از حداکثر دمای پیوند، جریان درایو باید هنگام کار در محیط‌های با دمای بالاتر کاهش یابد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد کلی

بسته LED دارای ابعاد تقریبی 35x35 میلی‌متر است. تمام ابعاد حیاتی، از جمله ارتفاع لنز و مکان پدها، در نقشه مکانیکی دقیق ارائه شده است. تلرانس عمومی ±0.2 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

5.2 پد اتصال PCB توصیه شده

یک طرح دقیق الگوی لند (Land Pattern) برای پدهای نصب سطحی ارائه شده است. رعایت این مشخصه، با تلرانس ±0.1 میلی‌متر، برای لحیم‌کاری صحیح، همترازی و عملکرد حرارتی ضروری است. این طراحی، فیله‌های لحیم کافی و تخلیه حرارتی مناسب را برای اتلاف توان بالا تضمین می‌کند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل ریفلو لحیم‌کاری

فناوری نصب سطحی (SMT) با دمای پایین به شدت توصیه می‌شود. یک پروفیل ریفلو خاص ارائه شده است:
- نرخ پیش‌گرم:1 تا 3 درجه سلسیوس بر ثانیه.
- دمای خیس‌اندن (Soak):110 تا 140 درجه سلسیوس به مدت 60 تا 100 ثانیه.
- ریفلو:بالای 140 درجه سلسیوس به مدت 30 تا 60 ثانیه.
- دمای پیک:نباید از 170 درجه سلسیوس تجاوز کند و زمان بالای این دما حداکثر باید 10 ثانیه باشد.

استفاده از خمیر لحیم بر پایه بیسموت با دمای ذوب زیر 140 درجه سلسیوس بسیار حیاتی است. بسته فقط باید یک بار فرآیند ریفلو را طی کند. استفاده از هویه یا صفحه داغ ممنوع است.

6.2 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، فقط باید از حلال‌های الکلی مانند ایزوپروپیل الکل استفاده شود. تمیزکننده‌های شیمیایی نامشخص ممکن است به مواد بسته LED و اجزای اپتیکی آسیب برسانند.

7. بسته‌بندی و حمل و نقل

7.1 مشخصات نوار و قرقره

LEDها در نوار حامل برجسته (امباس) که با یک نوار پوششی مهر و موم شده است، عرضه می‌شوند و بر روی قرقره‌های 7 اینچی پیچیده می‌شوند. ظرفیت استاندارد قرقره تا 500 عدد است و حداقل مقدار سفارش برای قرقره‌های جزئی 100 عدد می‌باشد. بسته‌بندی مطابق با استانداردهای EIA-481-1-B است. حداکثر دو حفره خالی متوالی مجاز است.

8. قابلیت اطمینان و آزمون

یک برنامه آزمون جامع قابلیت اطمینان، عملکرد بلندمدت LED را تحت شرایط تنش مختلف اعتبارسنجی می‌کند.

8.1 شرایط آزمون قابلیت اطمینان

آزمون‌ها شامل عمر عملیاتی دمای اتاق (RTOL) در جریان‌های مختلف (350، 600، 700 میلی‌آمپر)، عمر عملیاتی دمای بالا/پایین (HTOL/LTOL)، آزمون‌های رطوبت-گرما (WHTOL)، آزمون‌های انبارش (HTS, LTS, WHTS) و شوک حرارتی (TS) می‌شود. تمام آزمون‌های عمر عملیاتی با LED نصب شده بر روی یک هیت‌سینک فلزی مشخص انجام می‌شود تا شرایط حرارتی واقعی تضمین شود.

8.2 معیارهای خرابی

یک قطعه پس از آزمون، در صورت جابجایی پارامترهایش فراتر از محدوده‌های تعریف شده، خراب در نظر گرفته می‌شود:
- ولتاژ مستقیم (VF):افزایش بیش از 10% نسبت به مقدار اولیه.
- شار تابشی (Φe):کاهش به کمتر از 50% مقدار اولیه.
- طول موج پیک (Wp):جابجایی بیش از ±2 نانومتر نسبت به مقدار اولیه.

9. نکات کاربردی و ملاحظات طراحی

9.1 روش درایو

LEDهای فرابنفش باید توسط یک منبع جریان ثابت درایو شوند، نه یک منبع ولتاژ ثابت. درایور باید قادر به تأمین جریان مورد نیاز (مثلاً 600 میلی‌آمپر) باشد و در عین حال محدوده ولتاژ مستقیم سبد انتخاب شده را در خود جای دهد. تنظیم جریان مناسب برای خروجی نوری پایدار و طول عمر طولانی ضروری است.

9.2 مدیریت حرارتی

این حیاتی‌ترین جنبه طراحی با LEDهای پرتوان فرابنفش است. مقاومت حرارتی معمولی 10.5 کلوین بر وات به این معنی است که در اتلاف توان 5.3 وات، دمای پیوند حدود 56 درجه سلسیوس از نقطه لحیم کاری داغ‌تر خواهد بود. استفاده از یک PCB با هسته فلزی (MCPCB) با اندازه مناسب و یک هیت‌سینک خارجی اجباری است تا دمای پیوند به خوبی زیر حداکثر 110 درجه سلسیوس، ترجیحاً زیر 80 درجه سلسیوس برای بهینه‌ترین طول عمر و پایداری خروجی نگه داشته شود. باید از منحنی کاهش جریان پیروی کرد.

9.3 ملاحظات اپتیکی و ایمنی

تابش فرابنفش برای پوست و چشم انسان مضر است. هر محصولی که از این LED استفاده می‌کند باید شامل محافظ‌بندی کافی و قفل‌های ایمنی برای جلوگیری از قرارگیری در معرض تابش باشد. مواد مورد استفاده در تجهیزات (مانند لنزها، بازتابنده‌ها، محفظه) باید در برابر تخریب ناشی از تابش فرابنفش مقاوم باشند، زیرا بسیاری از پلاستیک‌ها و چسب‌ها در معرض طولانی‌مدت زرد شده یا ترک برمی‌دارند.

10. مقایسه فنی و مزایا

در مقایسه با لامپ‌های فرابنفش سنتی مبتنی بر جیوه، این راه‌حل LED حالت جامد چندین مزیت متمایز ارائه می‌دهد:
- روشن/خاموش آنی:بدون زمان گرم شدن یا خنک شدن، امکان کارکرد پالسی برای صرفه‌جویی در انرژی را فراهم می‌کند.
- طول عمر طولانی:LEDها معمولاً خروجی مفید خود را برای هزاران ساعت حفظ می‌کنند که دفعات تعویض را کاهش می‌دهد.
- انعطاف‌پذیری طراحی:اندازه کوچک و خروجی جهت‌دار، امکان طراحی سیستم‌های ضدعفونی فشرده و هدفمند را فراهم می‌کند.
- ایمنی محیط زیستی:فاقد جیوه است و با مقررات جهانی محیط زیست همسو است.
- دوام:مقاومت بیشتر در برابر ضربه و لرزش فیزیکی نسبت به لامپ‌های شیشه‌ای.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: طول عمر معمولی این LED چقدر است؟
پ: در حالی که دیتاشیت داده‌های آزمون قابلیت اطمینان (مانند آزمون‌های 1000 تا 3000 ساعته) را ارائه می‌دهد، طول عمر عملیاتی واقعی (L70 - زمان رسیدن به 70% شار اولیه) به شدت به جریان درایو و مدیریت حرارتی بستگی دارد. تحت شرایط توصیه شده (600 میلی‌آمپر، دمای پیوند<80 درجه سلسیوس)، می‌توان انتظار طول عمری بیش از 10000 ساعت را داشت.

س: آیا می‌توانم این LED را با یک منبع تغذیه 12 ولتی درایو کنم؟
پ: خیر. شما باید از یک درایور جریان ثابت استفاده کنید که با نیاز ولتاژ LED (~6.7 ولت معمولی) مطابقت داشته باشد. یک منبع تغذیه ساده 12 ولتی به دلیل جریان بیش از حد، LED را از بین می‌برد.

س: چگونه سبد مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کنم؟
پ: برای حداکثر اثربخشی گندزدایی، سبدی را انتخاب کنید که طول موج پیک آن نزدیک‌ترین به 265 نانومتر (در محدوده W1) باشد. برای عملکرد یکنواخت سیستم، هر دو سبد ولتاژ مستقیم و شار تابشی را مشخص کنید (مثلاً V2, X3) تا ویژگی‌های الکتریکی و نوری یکنواختی در بین چندین واحد تضمین شود.

س: آیا لنز مورد نیاز است؟
پ: LED دارای یک لنز اولیه است. یک سیستم اپتیکی ثانویه (بازتابنده یا لنز اضافی) ممکن است برای موازی‌سازی بیشتر یا شکل‌دهی پرتو برای نیازهای کاربرد خاص استفاده شود، اما باید در برابر تابش فرابنفش مقاوم باشد.

12. اصل کار و روندها

12.1 اصل کار

LEDهای فرابنفش از طریق الکترولومینسانس در یک ماده نیمه‌هادی (معمولاً آلومینیوم گالیم نیترید - AlGaN) نور تولید می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال بازترکیب شده و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. گاف انرژی خاص ماده AlGaN، انرژی فوتون را تعیین می‌کند که مربوط به طول موج فرابنفش (~275 نانومتر) است. این نور با طول موج کوتاه و انرژی بالا توسط DNA و RNA میکروارگانیسم‌ها جذب شده و تکثیر آن‌ها را مختل کرده و آن‌ها را غیرفعال می‌کند.

12.2 روندهای صنعت

بازار LEDهای فرابنفش بر افزایش بازده دیوار-پریز (توان نوری خروجی / توان الکتریکی ورودی) متمرکز است که مستقیماً بر اندازه و هزینه سیستم تأثیر می‌گذارد. روندها شامل توسعه ساختارهای اپیتاکسیال با بازده کوانتومی داخلی بالاتر، بهبود استخراج نور از تراشه و ارتقای طراحی بسته‌بندی برای مقاومت حرارتی کمتر است. با بهبود بازده و کاهش هزینه‌ها، LEDهای فرابنفش در حال گسترش از کاربردهای تخصصی به بازارهای وسیع‌تری مانند ضدعفونی آب و سطوح در محیط‌های مصرفی، تجاری و صنعتی 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.