دیتاشیت سری T20 2016 ال‌ای‌دی سفید - ابعاد 2.0x1.6x0.75 میلی‌متر - ولتاژ 5.9-6.4 ولت - توان 0.64 وات - سند فنی فارسی

1. مرور محصول

سری T20 2016 یک ال‌ای‌دی سفید با عملکرد بالا است که برای کاربردهای روشنایی عمومی طراحی شده است. این ال‌ای‌دی با طراحی پکیج تقویت‌شده حرارتی، خروجی شار نوری بالا و عملکرد قابل اطمینان در شرایط سخت را ممکن می‌سازد. ابعاد فشرده و زاویه دید گسترده آن، آن را برای انواع مختلف چراغ‌ها مناسب می‌کند.

1.1 مزایای اصلی

• پکیج تقویت‌شده حرارتی:مدیریت حرارتی بهبودیافته برای عملکرد و طول عمر بهتر.
• خروجی شار نوری بالا:تأمین روشنایی درخشان و کارآمد.
• قابلیت جریان بالا:پشتیبانی از کارکرد تا جریان مستقیم 100 میلی‌آمپر.
• ابعاد فشرده پکیج:ابعاد 2016 (2.0x1.6 میلی‌متر) امکان چیدمان PCB با چگالی بالا را فراهم می‌کند.
• زاویه دید گسترده:زاویه نیم‌شدت معمول 120 درجه، توزیع نور یکنواخت و وسیع را ارائه می‌دهد.
• فاقد سرب و مطابق با RoHS:مناسب برای فرآیندهای تولید دوستدار محیط زیست.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این ال‌ای‌دی برای راه‌حل‌های روشنایی متنوعی طراحی شده است که در آن‌ها قابلیت اطمینان و بازدهی از اهمیت بالایی برخوردار است.

• روشنایی داخلی:داون‌لایت‌ها، پنل‌لایت‌ها و سایر چراغ‌های داخلی.
• نوسازی و جایگزینی:ارتقاء سیستم‌های روشنایی موجود با فناوری مدرن ال‌ای‌دی.
• روشنایی عمومی:یک منبع نور همه‌کاره برای مصارف تجاری و مسکونی.
• روشنایی معماری و تزئینی:نورپردازی تاکیدی، نورپردازی کف‌سقفی و سایر کاربردهای متمرکز بر طراحی.

2. تحلیل پارامترهای فنی

این بخش تفسیر دقیق و عینی از پارامترهای کلیدی الکتریکی، نوری و حرارتی ذکر شده در دیتاشیت را ارائه می‌دهد.

2.1 ویژگی‌های الکترواپتیکال

عملکرد در شرایط آزمایش استاندارد جریان مستقیم 80 میلی‌آمپر (IF) و دمای اتصال (Tj) 25 درجه سانتی‌گراد اندازه‌گیری می‌شود. شار نوری بسته به دمای رنگ مرتبط (CCT) و شاخص نمود رنگ (CRI) تغییر می‌کند.

• شار نوری (معمولی/حداقل):بسته به ترکیب CCT/CRI از حدود 51 لومن تا 66 لومن متغیر است. به عنوان مثال، یک ال‌ای‌دی 4000K با Ra80 شار معمولی 66 لومن و حداقل 63 لومن دارد.
• تلرانس‌ها:اندازه‌گیری‌های شار نوری تلرانس ±7% و اندازه‌گیری‌های CRI (Ra) تلرانس ±2 دارند.

2.2 مقادیر حداکثر مطلق

این‌ها محدودیت‌های تنش هستند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد همیشه باید در این محدودیت‌ها حفظ شود.

• جریان مستقیم (IF):100 میلی‌آمپر (پیوسته).
• جریان مستقیم پالسی (IFP):150 میلی‌آمپر (عرض پالس ≤100μs، چرخه کاری ≤1/10).
• توان تلف شده (PD):640 میلی‌وات.
• ولتاژ معکوس (VR):5 ولت.
• دمای کاری (Topr):40- درجه تا 105+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای اتصال (Tj):120 درجه سانتی‌گراد (حداکثر).

2.3 ویژگی‌های الکتریکی و حرارتی

این‌ها پارامترهای کاری معمول در Tj=25°C هستند.

• ولتاژ مستقیم (VF):5.9 تا 6.4 ولت در IF=80mA، با تلرانس اندازه‌گیری ±0.2V.
• زاویه دید (2θ1/2):120 درجه (معمولی). این زاویه خارج از محور است که در آن شدت نور به نصف مقدار اوج خود می‌رسد.
• مقاومت حرارتی (Rth j-sp):25 درجه سانتی‌گراد بر وات (معمولی). این پارامتر امپدانس حرارتی از اتصال ال‌ای‌دی تا نقطه لحیم روی MCPCB را نشان می‌دهد که برای طراحی هیت‌سینک حیاتی است.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD):مقاوم در برابر 1000 ولت (مدل بدن انسان).

3. توضیح سیستم باینینگ

ال‌ای‌دی‌ها بر اساس پارامترهای کلیدی عملکرد در بین‌های خاصی دسته‌بندی می‌شوند تا یکنواختی در تولید تضمین شود.

3.1 باینینگ شار نوری

ال‌ای‌دی‌ها در رتبه‌های شار خاصی (مانند E8, F1) با مقادیر حداقل و حداکثر خروجی نوری تعریف‌شده دسته‌بندی می‌شوند. ساختار باینینگ به طور جداگانه برای ترکیب‌های مختلف CCT و CRI تعریف می‌شود. به عنوان مثال، یک ال‌ای‌دی 4000K Ra80 در بین F1 شار نوری بین 66 تا 70 لومن خواهد داشت.

3.2 باینینگ ولتاژ مستقیم

ال‌ای‌دی‌ها همچنین بر اساس افت ولتاژ مستقیم در 80mA باین می‌شوند. کدهایی مانند Z3, A4, B4 و C4 نشان‌دهنده محدوده‌های ولتاژ هستند (مثلاً Z3: 5.6V - 5.8V). این برای طراحی درایورهای جریان ثابت به منظور اطمینان از یکنواختی روشنایی در بین چندین ال‌ای‌دی در یک رشته مهم است.

3.3 باینینگ رنگ (کروماتیسیتی)

یکنواختی رنگ در داخل یک بیضی 5-گام مک‌آدام در نمودار کروماتیسیتی CIE کنترل می‌شود. هر CCT (مانند 2700K, 4000K) یک مختصات مرکزی تعریف‌شده (x, y) و پارامترهای بیضی (a, b, Φ) دارد. این تضمین می‌کند که حداقل تفاوت رنگ قابل مشاهده بین ال‌ای‌دی‌های با نقطه سفید اسمی یکسان وجود داشته باشد.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

داده‌های گرافیکی بینشی از رفتار ال‌ای‌دی تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

4.1 توزیع طیفی توان

دیتاشیت شامل طیف‌هایی برای هر دو نوع Ra80 و Ra90 است. این منحنی‌ها شدت نسبی در طول‌موج‌های مختلف را نشان می‌دهند و کیفیت رنگ و ویژگی‌های نمود نور را تعریف می‌کنند.

4.2 جریان در مقابل ولتاژ (I-V) و جریان در مقابل شدت نسبی

منحنی I-V (شکل 5) رابطه غیرخطی بین جریان مستقیم و ولتاژ را نشان می‌دهد. منحنی جریان مستقیم در مقابل شدت نسبی (شکل 4) نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان، تا حداکثر ریتینگ، افزایش می‌یابد.

4.3 وابستگی به دما

نمودارهای کلیدی تأثیر دمای محیط (Ta) را نشان می‌دهند:

• شار نوری نسبی در مقابل Ta (شکل 6):خروجی نور با افزایش دما کاهش می‌یابد. طراحی حرارتی مناسب برای حفظ روشنایی حیاتی است.
• ولتاژ مستقیم نسبی در مقابل Ta (شکل 7):ولتاژ مستقیم معمولاً با افزایش دما کاهش می‌یابد.
• جابجایی کروماتیسیتی در مقابل Ta (شکل 8):نشان می‌دهد که چگونه مختصات رنگ نقطه سفید ممکن است با دما جابجا شود.

4.4 منحنی کاهش ریتینگ جریان مستقیم

شکل 9 جریان مستقیم مجاز را به عنوان تابعی از دمای محیط/نقطه لحیم ارائه می‌دهد. برای اطمینان از قابلیت اطمینان و جلوگیری از گرمای بیش از حد، حداکثر جریان مجاز هنگام کار در دمای محیط بالاتر باید کاهش یابد.

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

ال‌ای‌دی دارای ابعاد پکیج فشرده 2016 است. ابعاد کلیدی شامل:

• طول: 2.00 میلی‌متر
• عرض: 1.60 میلی‌متر
• ارتفاع: 0.75 میلی‌متر (معمولی)
• ابعاد الگوی لند (پد لحیم) برای چیدمان PCB ارائه شده است.

تمامی تلرانس‌های نامشخص ±0.1mm هستند.

5.2 شناسایی قطبیت

کاتد و آند در نمودار نمای زیرین به وضوح مشخص شده‌اند. اتصال صحیح قطبیت برای عملکرد دستگاه ضروری است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

ال‌ای‌دی با فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری رفلو فاقد سرب سازگار است. پارامترهای پروفیل توصیه‌شده شامل:

• حداکثر دمای بدنه پکیج (Tp):حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد.
• زمان بالاتر از مایع (TL=217°C):60 تا 150 ثانیه.
• نرخ افزایش دما:حداکثر 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه از TL تا Tp.
• پیش‌گرم:افزایش دما از 150°C تا 200°C در طول 60-120 ثانیه.

پایبندی به این پروفیل برای جلوگیری از آسیب حرارتی به پکیج ال‌ای‌دی و دی داخلی آن حیاتی است.

6.2 ملاحظات حمل و نگهداری

• در هنگام حمل باید احتیاط‌های ESD رعایت شود.
• دمای نگهداری توصیه‌شده بین 40- درجه تا 85+ درجه سانتی‌گراد است.
• از قرار گرفتن در معرض رطوبت خودداری کنید؛ در صورت لزوم از بسته‌بندی خشک یا پخت مطابق با روش‌های استاندارد سطح حساسیت رطوبت (MSL) استفاده کنید.

7. اطلاعات شماره قطعه و سفارش

7.1 سیستم شماره‌گذاری مدل

شماره قطعه از فرمت زیر پیروی می‌کند: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (کد نوع):'20' برای پکیج 2016.
• X2 (کد CCT):مثلاً '27' برای 2700K، '40' برای 4000K.
• X3 (نمود رنگ):'7' برای Ra70، '8' برای Ra80، '9' برای Ra90.
• X4 (چیپ‌های سری):تعداد چیپ‌ها به صورت سری (1-Z).
• X5 (چیپ‌های موازی):تعداد چیپ‌ها به صورت موازی (1-Z).
• X6 (کد قطعه):تعیین داخلی (A-Z).
• X7 (کد رنگ):استاندارد عملکرد را تعریف می‌کند (مثلاً 'M' برای ANSI، 'F' برای ERP).

8. توصیه‌های طراحی کاربردی

8.1 طراحی مدار درایور

به دلیل ویژگی‌های ولتاژ مستقیم و باینینگ، استفاده از یک درایور جریان ثابت به شدت به جای منبع ولتاژ ثابت توصیه می‌شود. این امر خروجی نور پایدار را تضمین کرده و ال‌ای‌دی را در برابر اسپایک‌های جریان محافظت می‌کند. درایور باید طوری انتخاب شود که در محدوده مقادیر حداکثر مطلق کار کند و منحنی کاهش ریتینگ برای محیط‌های با دمای بالا در نظر گرفته شود.

8.2 مدیریت حرارتی

هیت‌سینک مؤثر برای عملکرد و طول عمر از اهمیت بالایی برخوردار است. مقاومت حرارتی از اتصال تا نقطه لحیم (Rth j-sp) 25°C/W است. PCB و هیت‌سینک را طوری طراحی کنید که دمای نقطه لحیم تا حد ممکن پایین نگه داشته شود، به ویژه هنگام کار با جریان‌های بالا یا در محیط‌های گرم. از مواد رسانای حرارتی استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که تماس مکانیکی خوبی بین پکیج ال‌ای‌دی و هیت‌سینک وجود دارد.

8.3 طراحی نوری

زاویه دید 120 درجه برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی گسترده و پخش‌شده دارند مناسب است. برای پرتوهای متمرکزتر، اپتیک ثانویه (لنزها یا رفلکتورها) لازم خواهد بود. طراحی تاپ ویو انتشار نور مستقیم عمود بر صفحه نصب را تسهیل می‌کند.

9. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه مقایسه‌های خاص رقبا در سند منبع ارائه نشده است، اما تمایزات کلیدی ال‌ای‌دی سری T20 2016 بر اساس مشخصات آن شامل موارد زیر است:

• عملکرد متعادل:ترکیب رقابتی از شار نوری بالا، گزینه‌های CRI خوب (تا Ra90) و محدوده CCT گسترده در یک پکیج بسیار فشرده ارائه می‌دهد.
• طراحی حرارتی:'طراحی پکیج تقویت‌شده حرارتی' به صراحت بیان شده، نشان‌دهنده تمرکز بر قابلیت اطمینان تحت شرایط درایو است که ممکن است در کاربردهایی که مدیریت حرارتی چالش‌برانگیز است، مزیت ارائه دهد.
• باینینگ جامع:باینینگ دقیق برای شار، ولتاژ و رنگ (5-گام مک‌آدام) امکان تطبیق رنگ دقیق و یکنواختی الکتریکی را در محصولات روشنایی با کیفیت بالا فراهم می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

10.1 مصرف توان واقعی این ال‌ای‌دی چقدر است؟

در شرایط آزمایش معمول 80mA و ولتاژ مستقیم 5.9V-6.4V، توان الکتریکی بین 472mW تا 512mW است. این مقدار کمتر از ریتینگ حداکثر مطلق تلفات توان 640mW است که حاشیه ایمنی فراهم می‌کند.

10.2 آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را در حداکثر جریان 100mA راه‌اندازی کنم؟

بله، اما تنها در صورتی که شرایط حرارتی اجازه دهد. شما باید به منحنی کاهش ریتینگ جریان مستقیم (شکل 9) مراجعه کنید. در دمای محیط بالا، حداکثر جریان مجاز کاهش می‌یابد. تجاوز از جریان کاهش‌یافته یا حداکثر دمای اتصال (120°C) طول عمر ال‌ای‌دی را کوتاه می‌کند.

10.3 چگونه بین مناسب برای کاربرد خود را انتخاب کنم؟

برای ظاهر یکنواخت در چراغ‌های چند ال‌ای‌دی، بین‌های تنگ برای شار نوری (مثلاً فقط F1) و کروماتیسیتی (بیضی 5-گام) را مشخص کنید. برای کاربردهای حساس به هزینه که تغییرات جزئی قابل قبول است، ممکن است استفاده از بین وسیع‌تر یا مخلوط کردن بین‌ها مجاز باشد. باینینگ ولتاژ برای طراحی‌هایی که از ال‌ای‌دی‌ها به صورت سری استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که جریان به طور مساوی بین آن‌ها تقسیم می‌شود، حیاتی است.

11. مطالعه موردی طراحی و استفاده

سناریو: طراحی یک لامپ تیوبی ال‌ای‌دی نوسازی‌شده.

1. نیازمندی‌ها:جایگزینی یک تیوب فلورسنت T8. نیاز به بازدهی بالا، نمود رنگ خوب (Ra80+)، نور 4000K و عملکرد قابل اطمینان در یک محفظه بسته.
2. انتخاب ال‌ای‌دی:ال‌ای‌دی T20 2016 در 4000K/Ra80 به دلیل شار نوری بالا و ابعاد فشرده انتخاب شده است که امکان قرار دادن بسیاری از ال‌ای‌دی‌ها روی یک نوار PCB باریک را فراهم می‌کند.
3. طراحی حرارتی:PCB آلومینیومی به عنوان هیت‌سینک عمل می‌کند. مقاومت حرارتی (25°C/W) برای محاسبه دمای اتصال مورد انتظار بر اساس توان ال‌ای‌دی و توانایی PCB در دفع حرارت به محیط تیوب استفاده می‌شود. منحنی کاهش ریتینگ بررسی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که جریان درایو انتخاب شده (مثلاً 80mA) در حداکثر دمای داخلی پیش‌بینی‌شده تیوب ایمن است.
4. طراحی الکتریکی:ال‌ای‌دی‌ها در یک پیکربندی سری-موازی چیده می‌شوند. بین‌های ولتاژ (مثلاً A4: 5.8-6.0V) مشخص می‌شوند تا عدم تطابق ولتاژ به حداقل برسد. یک درایور جریان ثابت سازگار با ولتاژ و جریان کل رشته انتخاب می‌شود.
5. نتیجه:یک تیوب ال‌ای‌دی با کیفیت بالا و قابل اطمینان با روشنایی و رنگ یکنواخت، که با رعایت مشخصات دقیق و راهنمای کاربردی ارائه شده در این دیتاشیت ممکن شده است.

12. معرفی اصل فنی

ال‌ای‌دی‌های سفید معمولاً بر اساس یک چیپ ال‌ای‌دی آبی پوشش‌دهی شده با یک لایه فسفر هستند. هنگامی که نور آبی از چیپ نیمه‌هادی فسفر را برانگیخته می‌کند، بخشی از این نور را به طول‌موج‌های بلندتر (زرد، قرمز) تبدیل می‌کند. مخلوط نور آبی باقی‌مانده و نور منتشر شده از فسفر توسط چشم انسان به عنوان سفید درک می‌شود. دمای رنگ مرتبط (CCT) توسط ترکیب فسفر کنترل می‌شود و باعث می‌شود که نور "گرم" (2700K، بیشتر زرد/قرمز) یا "سرد" (6500K، بیشتر آبی) به نظر برسد. شاخص نمود رنگ (CRI) اندازه‌گیری می‌کند که نور چگونه رنگ‌های واقعی اشیاء را در مقایسه با یک منبع مرجع طبیعی نشان می‌دهد؛ مقدار Ra بالاتر (مثلاً 90) نشان‌دهنده وفاداری رنگ بهتر است.

13. روندها و تحولات صنعت

صنعت ال‌ای‌دی به سمت بازدهی بالاتر (لومن بیشتر در هر وات)، کیفیت رنگ بهبودیافته و قابلیت اطمینان بیشتر ادامه می‌دهد. روندهای مرتبط با قطعاتی مانند سری T20 شامل:

• افزایش بازدهی:بهبودهای مستمر در فناوری چیپ و فسفر، شار نوری بالاتر را از پکیج‌های مشابه یا کوچک‌تر به ارمغان می‌آورد.
• کیفیت رنگ:تقاضا برای روشنایی با CRI بالا (Ra90, Ra95+) و طیف کامل در کاربردهای تجاری و مسکونی در حال رشد است.
• مینیاتوری‌سازی:تلاش برای ال‌ای‌دی‌های کوچک‌تر و قدرتمندتر، طراحی‌های لوستر باریک‌تر و چگالی پیکسل بالاتر در کاربردهای دید مستقیم را ممکن می‌سازد.
• روشنایی هوشمند و قابل تنظیم:ال‌ای‌دی‌ها به طور فزاینده‌ای در سیستم‌هایی ادغام می‌شوند که امکان کنترل پویای شدت و دمای رنگ را فراهم می‌کنند.
• پایداری:تمرکز بر طول عمر طولانی، انطباق با RoHS و قابلیت بازیافت همچنان یک محرک قوی در طراحی و تولید قطعات است.

مشخصات ال‌ای‌دی سری T20 2016 با ارائه بازدهی خوب، گزینه‌های CRI بالا و فرم فاکتور فشرده مناسب برای طراحی‌های روشنایی مدرن، با این روندها همسو است.