انتخاب زبان

دیتاشیت LED سفید سری T3C مدل 3030 - ابعاد 3.0x3.0x0.69 میلی‌متر - ولتاژ 3.2 ولت - توان 1.12 وات - سند فنی فارسی

مشخصات فنی کامل LED سفید سری T3C مدل 3030، شامل ویژگی‌های الکترواپتیکی، ساختار باینینگ، داده‌های حرارتی و ابعاد پکیج.
smdled.org | PDF Size: 0.8 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - دیتاشیت LED سفید سری T3C مدل 3030 - ابعاد 3.0x3.0x0.69 میلی‌متر - ولتاژ 3.2 ولت - توان 1.12 وات - سند فنی فارسی

فهرست مطالب

1. مرور محصول

سری T3C خانواده‌ای از دیودهای نوری سفید (LED) با کارایی بالا و دید از بالا در یک پکیج فشرده 3030 از نوع نصب سطحی (SMD) است. این سری که برای کاربردهای روشنایی عمومی و معماری طراحی شده است، ترکیبی از خروجی شار نوری بالا، مدیریت حرارتی عالی و زاویه دید گسترده را ارائه می‌دهد. پکیج برای قابلیت اطمینان و سهولت مونتاژ در خطوط تولید خودکار با استفاده از فرآیندهای استاندارد لحیم کاری ریفلو طراحی شده است.

1.1 مزایای اصلی

1.2 کاربردهای هدف

این LED برای انواع راه‌حل‌های روشنایی ایده‌آل است، از جمله:

2. تحلیل پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکترواپتیکی

تمام اندازه‌گیری‌ها در دمای پیوند (Tj) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (IF) 350 میلی‌آمپر، که شرایط آزمایش استاندارد است، مشخص شده‌اند.

2.2 محدوده‌های حداکثر مطلق

این محدوده‌ها مرزی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد باید در این محدوده‌ها حفظ شود.

2.3 ویژگی‌های حرارتی

3. توضیح سیستم باینینگ

محصول برای اطمینان از یکنواختی در پارامترهای کلیدی، در بین‌ها (بسته‌ها) طبقه‌بندی می‌شود.

3.1 باینینگ شار نوری

LEDها بر اساس خروجی اندازه‌گیری شده در 350 میلی‌آمپر، در بین‌های شار (کدهای 2E، 2F، 2G، 2H) دسته‌بندی می‌شوند. هر CCT محدوده‌های حداقل و حداکثر شار خاصی برای هر کد بین دارد. به عنوان مثال، یک LED با دمای رنگ 4000K در بین 2G دارای شار نوری بین 139 تا 148 لومن است. تلرانس اندازه‌گیری برای شار نوری ±7٪ است.

3.2 باینینگ ولتاژ مستقیم

LEDها همچنین بر اساس ولتاژ مستقیم در 350 میلی‌آمپر در سه دسته باین می‌شوند: H3 (2.8-3.0 ولت)، J3 (3.0-3.2 ولت) و K3 (3.2-3.4 ولت). این امر به طراحی مدارهای درایور یکنواخت، به ویژه برای آرایه‌های موازی کمک می‌کند.

3.3 باینینگ رنگ‌سنجی

مختصات رنگ (x، y روی نمودار CIE) برای هر کد CCT (مثلاً 27R5 برای 2700K) در محدوده یک بیضی 5-گام MacAdam کنترل می‌شود. این امر یکنواختی رنگ بسیار دقیقی را تضمین می‌کند و تفاوت‌های رنگ قابل مشاهده بین LEDهای منفرد را به حداقل می‌رساند. باینینگ از دستورالعمل‌های Energy Star برای 2600K-7000K پیروی می‌کند. مختصات مرکزی برای هر دو دمای پیوند 25 درجه سانتی‌گراد و 85 درجه سانتی‌گراد ارائه شده است که تغییر رنگ ناشی از گرمایش را تایید می‌کند.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت شامل چندین نمودار کلیدی است که رفتار دستگاه را در شرایط مختلف نشان می‌دهد.

4.1 جریان مستقیم در مقابل شار نوری نسبی

این منحنی نشان می‌دهد که خروجی نوری با افزایش جریان افزایش می‌یابد اما در نهایت اشباع می‌شود. این برای تعیین جریان راه‌اندازی بهینه برای متعادل کردن روشنایی و بازده/طول عمر بسیار مهم است.

4.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی IV)

این نمودار رابطه نمایی بین ولتاژ و جریان را نشان می‌دهد که برای عملکرد LED اساسی است. از آن برای طراحی درایور و محاسبه توان استفاده می‌شود.

4.3 دمای محیط در مقابل شار نوری نسبی

این منحنی تأثیر منفی افزایش دمای محیط (و در نتیجه دمای پیوند) بر خروجی نور را نشان می‌دهد. طراحی حرارتی موثر برای حفظ عملکرد ضروری است.

4.4 دمای محیط در مقابل ولتاژ مستقیم نسبی

نشان می‌دهد که ولتاژ مستقیم با افزایش دما چگونه کاهش می‌یابد، که این یک ویژگی دیودهای نیمه‌هادی است. این می‌تواند در برخی سیستم‌های کنترل پیشرفته برای حس‌گری دما استفاده شود.

4.5 توزیع زاویه دید

الگوی تابش شبه لامبرتی را نشان می‌دهد و زاویه دید گسترده 120 درجه را تایید می‌کند.

4.6 طیف رنگ

توزیع توان طیفی نور سفید را به تصویر می‌کشد که ترکیبی از یک چیپ LED آبی و یک پوشش فسفر است. شکل آن نشان‌دهنده CRI و کیفیت رنگ است.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

این LED دارای ابعاد فشرده 3.0 میلی‌متر در 3.0 میلی‌متر با ارتفاع معمولی 0.69 میلی‌متر است. نقشه ابعاد دقیق لنز، بدنه و پدهای لحیم را ارائه می‌دهد. تلرانس‌های کلیدی ±0.2 میلی‌متر است مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.

5.2 چیدمان پد و قطبیت

نمودار دید از زیر به وضوح پدهای لحیم آند و کاتد را نشان می‌دهد. کاتد معمولاً با یک علامت یا گوشه پخ‌خورده روی پکیج شناسایی می‌شود. قطبیت صحیح برای عملکرد ضروری است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

یک پروفیل ریفلو دقیق ارائه شده است تا لحیم‌کاری قابل اطمینان بدون آسیب به LED تضمین شود.

پایبندی به این پروفیل برای حفظ یکپارچگی اتصال لحیم و جلوگیری از تنش حرارتی روی پکیج LED و اتصال داخلی چیپ حیاتی است.

6.2 انبارداری و جابجایی

محدوده دمای نگهداری 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد است. دستگاه‌ها باید تا زمان استفاده در بسته‌بندی حساس به رطوبت نگهداری شوند و با رعایت احتیاط‌های ESD جابجا شوند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

LEDها بر روی نوار حامل برجسته برای مونتاژ خودکار Pick-and-Place عرضه می‌شوند. حداکثر تعداد در هر قرقره 5000 عدد است. ابعاد پکیج برای نوار به منظور تسهیل تنظیم فیدر ارائه شده است.

7.2 سیستم شماره قطعه

شماره قطعه T3C**811A-***** به شرح زیر رمزگشایی می‌شود: 'T3C' نشان‌دهنده نوع پکیج 3030 است. کاراکترهای بعدی CCT (مثلاً 27 برای 2700K)، نمود رنگ (8 برای Ra80)، تعداد چیپ‌های سری و موازی (به ترتیب 1 و 1)، یک کد قطعه و یک کد رنگ (مثلاً R برای باینینگ ANSI در 85 درجه سانتی‌گراد) را مشخص می‌کنند. این سیستم امکان انتخاب دقیق ویژگی‌های عملکردی مورد نظر را فراهم می‌کند.

8. ملاحظات طراحی کاربرد

8.1 مدیریت حرارتی

با توجه به توان تلف شده (تا 1.12 وات در 350mA، 3.2V) و مقاومت حرارتی، استفاده از یک PCB با هسته فلزی (MCPCB) به درستی طراحی شده یا روش دیگر خنک‌کنندگی اجباری است. هدف این است که دمای پیوند تا حد ممکن پایین نگه داشته شود تا خروجی نوری، طول عمر و پایداری رنگ به حداکثر برسد. مقاومت حرارتی Rth j-sp برابر با 18 درجه سانتی‌گراد بر وات نقطه شروع برای محاسبه مقاومت حرارتی مورد نیاز سیستم است.

8.2 راه‌اندازی الکتریکی

استفاده از یک درایور جریان ثابت به شدت به جای منبع ولتاژ ثابت توصیه می‌شود تا خروجی نور پایدار تضمین شده و از فرار حرارتی جلوگیری شود. درایور باید طوری طراحی شود که در محدوده حداکثر مطلق کار کند و هم بین ولتاژ مستقیم و هم ضریب دمای منفی VF در نظر گرفته شود.

8.3 طراحی نوری

زاویه دید گسترده 120 درجه این LED را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده بدون اپتیک ثانویه دارند مناسب می‌سازد. برای پرتوهای متمرکز، باید لنزها یا بازتابنده‌های مناسب با در نظر گرفتن الگوی تابش و اندازه فیزیکی LED انتخاب شوند.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس داده‌های فنی)

9.1 تفاوت بین مقادیر 'معمول' و 'حداقل' شار نوری چیست؟

مقدار 'معمول' (Typical) نشان‌دهنده عملکرد متوسط یا مورد انتظار تحت شرایط آزمایش استاندارد است. مقدار 'حداقل' (Minimum) حد پایین تضمین شده برای محصول است. طراحان باید از مقدار 'حداقل' برای محاسبات محافظه‌کارانه لومن سیستم استفاده کنند تا اطمینان حاصل شود که محصول نایی به اهداف روشنایی خود می‌رسد.

9.2 آیا می‌توانم این LED را به طور مداوم با جریان 400mA راه‌اندازی کنم؟

اگرچه محدوده حداکثر مطلق برای جریان مستقیم مداوم 400 میلی‌آمپر است، اما کار در این حد باعث تولید گرمای بیشتر (توان = IF * VF) شده و احتمالاً طول عمر و بازده را کاهش می‌دهد. شرایط آزمایش استاندارد و بیشتر داده‌های عملکرد در 350 میلی‌آمپر ارائه شده‌اند که نقطه عملیاتی بهینه‌تری برای متعادل کردن خروجی و قابلیت اطمینان در نظر گرفته می‌شود. راه‌اندازی با 400 میلی‌آمپر نیاز به مدیریت حرارتی استثنایی دارد.

9.3 باینینگ بیضی 5-گام MacAdam چگونه به کاربرد من سود می‌رساند؟

این باینینگ دقیق تضمین می‌کند که LEDهای با کد CCT یکسان (مثلاً 40R5) هنگامی که در کنار هم قرار می‌گیرند، از نظر رنگ تقریباً یکسان به نظر چشم انسان می‌رسند. این امر در چراغ‌های چند LED (مانند چراغ‌های پنلی یا داون‌لایت‌ها) برای جلوگیری از تغییر رنگ ناخوشایند، که اغلب به عنوان یک نقص کیفی درک می‌شود، حیاتی است.

10. مطالعه موردی طراحی

سناریو:طراحی یک ماژول جایگزین داون‌لایت LED با 1200 لومن.

فرآیند طراحی:

  1. انتخاب LED:استفاده از LED با دمای رنگ 4000K، Ra80، بین شار 2G (139-148 لومن معمول). استفاده از مقدار حداقل 139 لومن برای یک طراحی محافظه‌کارانه.
  2. محاسبه تعداد:لومن هدف / شار حداقل هر LED = 1200 / 139 ≈ 8.6 LED. گرد شده به 9 LED.
  3. طراحی الکتریکی:برنامه‌ریزی برای یک آرایه سری-موازی (مثلاً 3 رشته از 3 LED به صورت سری) که توسط یک درایور جریان ثابت راه‌اندازی شود. جریان درایور برای هر رشته روی 350 میلی‌آمپر تنظیم می‌شود. ولتاژ مستقیم هر رشته (3 LED * ~3.2V) ≈ 9.6 ولت. درایور باید 350 میلی‌آمپر را در یک محدوده ولتاژ پوشش‌دهنده محدوده بین VF (مثلاً تا 3*3.4V=10.2V) ارائه دهد.
  4. طراحی حرارتی:توان کل ≈ 9 LED * 3.2V * 0.35A = 10.1W. با استفاده از Rth j-sp برابر 18 درجه سانتی‌گراد بر وات و هدف‌گیری حداکثر Tj برابر 105 درجه سانتی‌گراد در یک محیط با دمای 55 درجه سانتی‌گراد (ΔT=50 درجه سانتی‌گراد)، مقاومت حرارتی مورد نیاز سیستم از پیوند به محیط ΔT / توان = 50°C / 10.1W ≈ 4.95°C/W است. از آنجایی که مقاومت حرارتی داخلی LED خود 18°C/W است، نیاز به یک هیت‌سینک خارجی با مقاومت حرارتی بسیار کم است که نیاز به طراحی موثر MCPCB و شاسی را برجسته می‌کند.
  5. نوری/مکانیکی:زاویه دید گسترده LEDها امکان پخش نور خوب در داخل بازتابنده یا دیفیوزر داون‌لایت را فراهم می‌کند.

11. اصول فنی

این LED بر اساس فناوری نیمه‌هادی است که در آن جریان الکتریکی عبوری از یک چیپ (معمولاً InGaN) باعث بازترکیب الکترون-حفره شده و فوتون‌هایی در طیف آبی ساطع می‌کند. یک لایه از ماده فسفر، که روی چیپ رسوب داده شده است، بخشی از این نور آبی را جذب کرده و آن را به عنوان نور زرد دوباره ساطع می‌کند. ترکیب نور آبی باقی‌مانده و نور زرد تبدیل شده منجر به درک نور سفید می‌شود. ترکیب دقیق آبی و زرد (و گاهی فسفر قرمز برای CRI بالاتر) دمای رنگ مرتبط (CCT) را تعیین می‌کند. بازده این فرآیند تبدیل، همراه با بازده الکتریکی چیپ، بازده نوری کلی (لومن بر وات) را تعیین می‌کند. پکیج برای محافظت از چیپ، ارائه اتصالات الکتریکی و مدیریت گرمای تولید شده طراحی شده است، زیرا گرمای اضافی هم چیپ و هم فسفر را تخریب می‌کند و خروجی نور را کاهش داده و رنگ را تغییر می‌دهد.

12. روندهای صنعت

صنعت LED همچنان بر افزایش بازده نوری (lm/W) و بهبود کیفیت رنگ (CRI بالاتر با ارائه طیفی بهتر، به ویژه R9 برای رنگ‌های قرمز) تمرکز دارد. روند قوی به سمت استانداردسازی پکیج‌ها (مانند 3030) برای ساده‌سازی زنجیره تامین و طراحی چراغ وجود دارد. روند مهم دیگر ادغام هوشمندی بیشتر، حرکت به سمت سیستم‌های متصل و سفید قابل تنظیم (کنترل CCT و شدت) است. علاوه بر این، قابلیت اطمینان و طول عمر تحت عملکرد دمای بالا از طریق پیشرفت‌های فناوری چیپ، پایداری فسفر و مواد بسته‌بندی به طور مداوم در حال بهبود است. تلاش برای پایداری نیز به سمت بازده بالاتر و چرخه عمر طولانی‌تر محصول سوق داده می‌شود.

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.