فهرست مطالب
- 1. نمای کلی محصول
- 1.1 توضیحات عمومی
- 1.2 ویژگیها
- 1.3 کاربردها
- 2. تفسیر عمیق پارامترهای فنی
- 2.1 مشخصات الکتریکی و نوری (در Ts=25 درجه سانتیگراد)
- 2.2 حداکثر مقادیر مجاز
- 2.3 ملاحظات حرارتی و طراحی
- 3. توضیح سیستم دستهبندی
- 3.1 دستههای ولتاژ پیشرو
- 3.2 دستههای شار نوری
- 4. تحلیل منحنیهای عملکرد
- 4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (منحنی I-V)
- 4.2 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو
- 4.3 وابستگی دمایی
- 4.4 الگوی تابش و جابجایی رنگی
- 5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
- 5.1 ابعاد بستهبندی
- 5.2 توصیههای سطح زیرین لحیمکاری
- 6. دستورالعملهای مونتاژ و لحیمکاری
- 6.1 پروفایل لحیمکاری رفلاکس
- 6.2 احتیاطها
- 6.3 دستکاری و ذخیرهسازی
- 7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
- 7.1 مشخصات بستهبندی
- 7.2 اطلاعات برچسب
- 8. راهنمای کاربرد
- 8.1 کاربردهای معمول
- 8.2 ملاحظات طراحی
- 9. مقایسه فنی با محصولات جایگزین
- 10. سوالات متداول
- 11. موارد استفاده عملی
- 12. توضیح اصل فنی
- 13. روندهای توسعه
- اصطلاحات مشخصات LED
- عملکرد نوربرقی
- پارامترهای الکتریکی
- مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان
- بسته بندی و مواد
- کنترل کیفیت و دسته بندی
- آزمون و گواهینامه
1. نمای کلی محصول
این الایدی زرد یک قطعه سطحنصب (SMD) با عملکرد بالا است که برای کاربردهای سخت خودرویی طراحی شده است. این قطعه با استفاده از یک تراشه آبی و یک لایه تبدیل فسفر زرد ساخته شده است که یک نور زرد اشباع با پایداری رنگی عالی تولید میکند. ابعاد بستهبندی 3.2 میلیمتر × 3.0 میلیمتر × 0.6 میلیمتر (طول × عرض × ارتفاع) است که آن را برای طرحهای با فضای محدود مناسب میکند و در عین حال خروجی نوری بالایی دارد. مشخصات کلیدی شامل ولتاژ پیشرو معمولی 5.4 تا 6.6 ولت در جریان 150 میلیآمپر، شار نوری از 83.7 تا 117 لومن و حداکثر توان مصرفی 1.32 وات است. این الایدی مطابق با استاندارد تست استرس AEC-Q101 برای نیمههادیهای گسسته خودرویی تأیید شده است و قابلیت اطمینان را در شرایط عملیاتی سخت تضمین میکند. این محصول در بستهبندی نوار و قرقره با 4000 قطعه در هر قرقره عرضه میشود و با فرآیندهای مونتاژ SMT استاندارد سازگار است.
1.1 توضیحات عمومی
الایدی زرد یک دستگاه سطحنصب (SMD) است که از یک تراشه LED آبی پوشیده شده با ماده فسفر برای تبدیل نور آبی به نور زرد استفاده میکند. بستهبندی با ماده EMC (ترکیب قالبگیری اپوکسی) ساخته شده است که مقاومت حرارتی، استحکام مکانیکی و عملکرد نوری عالی را فراهم میکند. ابعاد محصول دقیقاً 3.20 میلیمتر × 3.00 میلیمتر × 0.60 میلیمتر با تلورانس ±0.2 میلیمتر است مگر اینکه خلاف آن ذکر شود. این الایدی دارای زاویه دید گسترده 120 درجه (زاویه نیمشدت) است که آن را برای کاربردهای نشانگر و روشنایی که نیاز به توزیع نور گسترده دارند ایدهآل میکند.
1.2 ویژگیها
- بستهبندی EMC برای قابلیت اطمینان حرارتی و مکانیکی بهبود یافته
- زاویه دید بسیار گسترده (2θ1/2 = 120°)
- مناسب برای کلیه فرآیندهای مونتاژ SMT و لحیمکاری (سازگار با لحیمکاری رفلاکس)
- موجود به صورت نوار و قرقره (4000 قطعه/قرقره)
- سطح حساسیت به رطوبت: سطح 2 (طبق JEDEC)
- مطابق با الزامات RoHS و REACH
- تأیید شده طبق تست استرس AEC-Q101 برای نیمههادیهای گسسته خودرویی
1.3 کاربردها
روشنایی خودرو اعم از داخلی و خارجی، شامل اما نه محدود به: نشانگرهای داشبورد، نور پسزمینه دکمهها، نورپردازی محیطی، نشانگرهای راهنما و نورپردازی تزئینی. محدوده دمای عملیاتی گسترده (40- تا 110+ درجه سانتیگراد) و قابلیت اطمینان بالا آن را برای روشنایی زیر کاپوت و خارجی که در آن دماهای شدید و ارتعاش وجود دارد مناسب میکند.
2. تفسیر عمیق پارامترهای فنی
2.1 مشخصات الکتریکی و نوری (در Ts=25 درجه سانتیگراد)
| پارامتر | نماد | شرایط | حداقل | معمولی | حداکثر | واحد |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ولتاژ پیشرو | VF | IF=150 میلیآمپر | 5.4 | - | 6.6 | V |
| جریان معکوس | IR | VR=5 ولت | - | - | 10 | µA |
| شار نوری | Φ | IF=150 میلیآمپر | 83.7 | 102 | 117 | lm |
| زاویه دید (نیمشدت) | 2θ1/2 | IF=150 میلیآمپر | - | 120 | - | درجه |
| مقاومت حرارتی (اتصال تا نقطه لحیم) | RTHJ-S | IF=150 میلیآمپر | - | - | 21 | درجه سانتیگراد/وات |
محدوده ولتاژ پیشرو نسبتاً گسترده است (5.4 تا 6.6 ولت) که برای الایدیهای زرد تبدیلشده با فسفر با استفاده از تراشه آبی با ولتاژ پیشرو بالا معمول است. دستهبندی شار نوری انتخاب روشنایی ثابت را تضمین میکند. مقاومت حرارتی 21 درجه سانتیگراد/وات (حداکثر) نشاندهنده انتقال حرارت کارآمد از اتصال به نقطه لحیم است که برای حفظ دمای اتصال زیر حداکثر 125 درجه سانتیگراد حیاتی است.
2.2 حداکثر مقادیر مجاز
| پارامتر | نماد | مقدار | واحد |
|---|---|---|---|
| توان مصرفی | PD | 1320 | میلیوات |
| جریان پیشرو | IF | 180 | میلیآمپر |
| جریان پیشرو پیک (1/10 وظیفه، پالس 10 میلیثانیه) | IFP | 350 | میلیآمپر |
| ولتاژ معکوس | VR | 5 | V |
| تخلیه الکترواستاتیک (HBM) | ESD | 8000 | V |
| دمای عملیاتی | TOPR | 40- تا 110+ | درجه سانتیگراد |
| دمای ذخیرهسازی | TSTG | 40- تا 110+ | درجه سانتیگراد |
| دمای اتصال | TJ | 125 | درجه سانتیگراد |
حداکثر مقادیر مجاز هرگز نباید در حین کار تجاوز شوند. محدودیت توان مصرفی 1320 میلیوات معادل 180 میلیآمپر با ولتاژ پیشرو تقریبی 7.33 ولت است؛ با این حال، ولتاژ واقعی در 180 میلیآمپر ممکن است به دلیل ویژگیهای VF بالاتر باشد. طراحان باید از اتلاف حرارت کافی برای حفظ دمای اتصال زیر 125 درجه سانتیگراد اطمینان حاصل کنند. رتبه ESD 8000 ولت (HBM) محافظت قوی در برابر تخلیه الکترواستاتیک ایجاد میکند، اما اقدامات احتیاطی استاندارد ESD هنوز در هنگام دستکاری توصیه میشود.
2.3 ملاحظات حرارتی و طراحی
مقاومت حرارتی RTHJ-S معادل 21 درجه سانتیگراد/وات (حداکثر) نشان میدهد که به ازای هر وات توان تلف شده، دمای اتصال 21 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای نقطه لحیم افزایش مییابد. در جریان عملیاتی معمولی 150 میلیآمپر و VF معمولی حدود 6.0 ولت، توان تلف شده 0.9 وات است که منجر به افزایش دمای اتصال تا لحیم حدود 18.9 درجه سانتیگراد میشود. اگر دمای محیط 85 درجه سانتیگراد باشد، دمای اتصال حدود 104 درجه سانتیگراد خواهد بود که با خیال راحت زیر محدودیت 125 درجه سانتیگراد است. با این حال، در حداکثر جریان نامی (180 میلیآمپر) با بدترین حالت VF، توان میتواند به 1.19 وات نزدیک شود که منجر به افزایش 25 درجه سانتیگراد میشود که در دمای محیط 85 درجه سانتیگراد به 110 درجه سانتیگراد میرسد که همچنان قابل قبول است اما حاشیه کمتری باقی میگذارد. طراحی حرارتی مناسب PCB با ناحیه مسی کافی و ویهای حرارتی برای حفظ دمای پایین نقطه لحیم ضروری است.
3. توضیح سیستم دستهبندی
الایدی بر اساس ولتاژ پیشرو و شار نوری به دستههایی تقسیم میشود تا عملکرد ثابت برای مشتریان تضمین شود. دستهبندی در جریان IF=150 میلیآمپر انجام میشود.
3.1 دستههای ولتاژ پیشرو
| کد دسته | محدوده VF (ولت) |
|---|---|
| Q2 | 5.6-5.8 |
| R1 | 5.8-6.0 |
| R2 | 6.0-6.2 |
| S1 | 6.2-6.4 |
| S2 | 6.4-6.6 |
3.2 دستههای شار نوری
| کد دسته | محدوده Φ (لومن) |
|---|---|
| RA | 83.7-93.2 |
| RB | 93.2-105 |
| SA | 105-117 |
دسته رنگی با نام "5E" با مختصات CIE مشخص در مشخصات تعیین شده است. مختصات رنگ به طور دقیق در داخل چهارضلعی تعریف شده در نمودار رنگی CIE 1931 کنترل میشود و ظاهر رنگی زرد ثابت را تضمین میکند. دستهها به مشتریان امکان انتخاب مصالحه بین روشنایی و ولتاژ پیشرو را میدهد و کارایی درایور و یکنواختی خروجی نور در آرایهها را بهینه میکند.
4. تحلیل منحنیهای عملکرد
4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو (منحنی I-V)
ولتاژ پیشرو با جریان پیشرو در یک مشخصه دیودی معمولی افزایش مییابد. در جریانهای کم (مثلاً 30 میلیآمپر)، VF تقریباً 5.5 ولت است، در حالی که در 150 میلیآمپر به حدود 6.0 ولت (معمولی) میرسد. منحنی یک رابطه تقریباً خطی در این محدوده عملیاتی نشان میدهد که برای LEDهایی که در ناحیه اهمی هدایت میشوند انتظار میرود. طراحان باید تغییرات VF با جریان را هنگام استفاده از درایو ولتاژ ثابت در نظر بگیرند؛ مقاومت سری یا درایور جریان ثابت توصیه میشود.
4.2 شدت نسبی در مقابل جریان پیشرو
خروجی نور نسبی با جریان افزایش مییابد اما در جریانهای بالاتر به دلیل افت بازدهی کمتر از افزایش خطی است. در 150 میلیآمپر، شدت نسبی تقریباً 100٪ (مرجع) است. دو برابر کردن جریان به 300 میلیآمپر (توصیه نمیشود، زیرا حداکثر 180 میلیآمپر است) تنها حدود 160٪ شدت نسبی ایجاد میکند که نشاندهنده تلفات حرارتی و بازدهی است. کارکرد نزدیک به حداکثر جریان نامی بهترین مصالحه بین روشنایی و بازدهی را فراهم میکند.
4.3 وابستگی دمایی
دمای لحیم (Ts) تأثیر قابل توجهی بر خروجی نور و ولتاژ پیشرو دارد. با افزایش دما از 25 درجه سانتیگراد به 125 درجه سانتیگراد، شدت نور نسبی حدود 30٪ کاهش مییابد (از 100٪ به حدود 70٪). این به دلیل افزایش بازترکیب غیرتابشی در دمای اتصال بالاتر است. ولتاژ پیشرو با افزایش دما با نرخ تقریبی 2- میلیولت/درجه سانتیگراد کاهش مییابد (از منحنی VF در مقابل Ts مشاهده میشود). بنابراین، مدیریت حرارتی برای حفظ روشنایی ثابت، به ویژه در محیطهای خودرویی که دمای محیط میتواند به 85 درجه سانتیگراد یا بالاتر برسد، حیاتی است.
4.4 الگوی تابش و جابجایی رنگی
این الایدی دارای الگوی تابش متقارن با زاویه نیمشدت 60± درجه است که یک پرتو گسترده مناسب برای نشانگرها و روشنایی ناحیهای فراهم میکند. مختصات رنگی با جریان درایو جابجا میشود؛ مشخصات نشان میدهد که Δx و Δy در محدوده جریان از 0 تا 200 میلیآمپر کمتر از 0.015 تغییر میکنند که نشاندهنده پایداری رنگی خوب است. توزیع طیفی در حدود 590-600 نانومتر (ناحیه زرد) با پهنای کامل در نیمه حداکثر (FWHM) معمول الایدیهای تبدیلشده با فسفر پیک دارد.
5. اطلاعات مکانیکی و بستهبندی
5.1 ابعاد بستهبندی
بستهبندی الایدی دارای ابعاد نمای بالایی 3.20 میلیمتر × 3.00 میلیمتر با ضخامت 0.60 میلیمتر است. نمای پایینی یک پد مرکزی برای اتصال حرارتی و الکتریکی با ابعاد 2.30 میلیمتر (عرض) × 1.80 میلیمتر (ارتفاع) و دو پد کاتد/آند در طرفین را نشان میدهد. الگوی لحیمکاری توصیهشده یک پد حرارتی مرکزی 2.6 میلیمتر × 2.1 میلیمتر و پدهای کوچکتر برای پایانهها را نشان میدهد. قطبیت به وضوح روی بستهبندی با یک بریدگی در سمت کاتد مشخص شده است. تمام ابعاد دارای تلورانس ±0.2 میلیمتر هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.
5.2 توصیههای سطح زیرین لحیمکاری
سطح زیرین PCB توصیهشده در مشخصات ارائه شده است. این شامل یک پد حرارتی بزرگ (2.6 میلیمتر × 2.1 میلیمتر) برای دفع مؤثر گرما و پدهای کوچکتر برای آند و کاتد (هر کدام 0.9 میلیمتر × 0.4 میلیمتر) است. فاصله بین پد حرارتی و پدهای جانبی عایقبندی کافی را در حین اعمال خمیر لحیم تضمین میکند. سطح زیرین به گونهای طراحی شده است که با ابعاد پایین بستهبندی مطابقت داشته باشد و با چاپ کمی بیش از حد برای اتصالات لحیم قابل اعتماد.
6. دستورالعملهای مونتاژ و لحیمکاری
6.1 پروفایل لحیمکاری رفلاکس
پروفایل لحیمکاری رفلاکس توصیهشده مطابق با استانداردهای JEDEC برای لحیمکاری بدون سرب است. پارامترهای کلیدی: پیشگرمایش از 150 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد به مدت 60-120 ثانیه؛ نرخ افزایش ≤3 درجه سانتیگراد/ثانیه از Tsmax تا پیک؛ زمان بالای 217 درجه سانتیگراد (TL) حداکثر 60 ثانیه؛ دمای پیک 260 درجه سانتیگراد برای حداکثر 10 ثانیه؛ نرخ خنککاری ≤6 درجه سانتیگراد/ثانیه. کل زمان از 25 درجه سانتیگراد تا پیک نباید از 8 دقیقه تجاوز کند. پروفایل باعث میشود خیس شدن مناسب لحیم بدون تجاوز از تحمل دمایی بستهبندی انجام شود.
6.2 احتیاطها
- لحیمکاری رفلاکس نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر فاصله بین دو فرآیند لحیمکاری بیش از 24 ساعت باشد، ممکن است الایدی به دلیل جذب رطوبت آسیب ببیند.
- در حین گرمایش، فشار مکانیکی به الایدی وارد نکنید.
- پس از لحیمکاری، PCB را تاب ندهید یا در حین خنککاری ارتعاش زیادی اعمال نکنید.
- خنککاری سریع پس از لحیمکاری توصیه نمیشود (از کوئنچ خودداری کنید).
- هنگام تعمیر با هویه لحیمکاری، از هویه دو سر استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که ویژگیهای الایدی تحت تأثیر قرار نگیرد.
6.3 دستکاری و ذخیرهسازی
این الایدی حساس به رطوبت است و به عنوان MSL Level 2 طبقهبندی میشود. کیسههای خلأ بسته نشده را میتوان در دمای ≤30 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ≤75٪ تا یک سال ذخیره کرد. پس از باز کردن، الایدیها باید ظرف 24 ساعت در صورت نگهداری در دمای ≤30 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ≤60٪ استفاده شوند. اگر این شرایط بیش از حد شود یا مواد جاذب رطوبت منقضی شده باشد، پخت در دمای 60±5 درجه سانتیگراد به مدت ≥24 ساعت لازم است. مستقیماً سطح لنز سیلیکونی را لمس نکنید؛ قطعه را از طرفین با استفاده از موچین دستکاری کنید.
7. اطلاعات بستهبندی و سفارش
7.1 مشخصات بستهبندی
الایدیها در بستهبندی نوار و قرقره عرضه میشوند. هر قرقره شامل 4000 قطعه است. ابعاد نوار حامل: A0=3.30±0.1mm، B0=3.50±0.1mm، K0=0.90±0.1mm، گام P0=4.00±0.1mm، P1=4.00±0.1mm، P2=2.00±0.05mm، عرض W=8.00±0.1mm، ضخامت T=0.20±0.05mm، E=1.75±0.1mm، F=3.50±0.1mm، D0=1.50±0.1mm، D1=1.10±0.1mm. قطر قرقره 180 میلیمتر، عرض 12 میلیمتر، قطر توپی 60 میلیمتر و قطر سوراخ دوک 13.0 میلیمتر است. هر قرقره در یک کیسه مانع رطوبت با مواد جاذب رطوبت و کارت نشانگر رطوبت قرار داده میشود و سپس در یک جعبه مقوایی بستهبندی میشود.
7.2 اطلاعات برچسب
برچسب روی هر قرقره شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته (شامل دسته شار نوری و رنگی)، دسته ولتاژ پیشرو، کد طول موج، مقدار و کد تاریخ است. این اطلاعات امکان ردیابی کامل و انتخاب دستههای مورد نظر برای تولید را فراهم میکند.
8. راهنمای کاربرد
8.1 کاربردهای معمول
این الایدی زرد که عمدتاً برای روشنایی داخلی و خارجی خودرو طراحی شده است، میتواند برای نشانگرهای داشبورد، نور پسزمینه سوئیچها، نورپردازی محیطی، نشانگرهای راهنما (در ترکیب با بازتابندههای مناسب) و عملکردهای چراغ ترکیبی عقب استفاده شود. زاویه دید گسترده آن را برای روشنایی پنل که در آن روشنایی یکنواخت در یک ناحیه بزرگ لازم است، مناسب میکند. همچنین میتواند در کاربردهای غیرخودرویی مانند چراغهای راهنمایی، چراغهای هشدار و نورپردازی تزئینی که رنگ و قابلیت اطمینان ضروری است، استفاده شود.
8.2 ملاحظات طراحی
- مدیریت حرارتی:از اتلاف حرارت کافی از طریق ویهای حرارتی PCB و صفحات مسی برای حفظ دمای نقطه لحیم در محدوده مجاز اطمینان حاصل کنید، به ویژه زمانی که چندین الایدی به صورت متراکم نصب شدهاند.
- درایور جریان:از یک درایور جریان ثابت برای حفظ شار نوری پایدار استفاده کنید. اگر از درایو ولتاژ استفاده میکنید، یک مقاومت سری برای محدود کردن جریان و در نظر گرفتن تغییرات VF در نظر بگیرید.
- حفاظت ESD:اگرچه رتبه ESD 8000 ولت است، از روشهای دستکاری ایمن ESD استفاده کنید و اگر مسیرهای طولانی وجود دارد، اضافه کردن دیودهای TVS در مدار را در نظر بگیرید.
- طراحی نوری:زاویه انتشار گسترده در صورت نیاز به یک پرتو باریکتر، نیاز به اپتیک ثانویه دارد. از قرار دادن سطوح بازتابنده خیلی نزدیک به بستهبندی برای جلوگیری از بازخورد ناخواسته خودداری کنید.
- سازگاری شیمیایی:از قرار گرفتن در معرض ترکیبات گوگرد، برم، کلر بیش از حد مجاز خودداری کنید (S ≤100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, مجموع Br+Cl<1500ppm). از چسبهایی که بخارات آلی آزاد میکنند استفاده نکنید.
9. مقایسه فنی با محصولات جایگزین
در مقایسه با الایدیهای زرد معمولی که از مواد مستقیم GaAsP/GaP استفاده میکنند، این الایدی زرد تبدیلشده با فسفر بازده نوری بالاتر و پایداری رنگی بهتر در دماهای مختلف دارد. با این حال، ولتاژ پیشرو به دلیل استفاده از تراشه آبی و تبدیل فسفر بالاتر است (5.4-6.6 ولت در مقابل حدود 2 ولت برای الایدیهای زرد استاندارد). این نیاز به ولتاژ تغذیه بالاتر دارد اما رنگ زرد اشباعتری با قابلیت اطمینان بهبود یافته در محیطهای خودرویی با دمای بالا فراهم میکند. تأیید AEC-Q101 سطحی از اطمینان را اضافه میکند که همیشه در الایدیهای تجاری استاندارد موجود نیست. در مقایسه با راهحلهای RGB چند تراشهای، این الایدی زرد تک تراشهای مدار درایور را ساده میکند و ناسازگاریهای ترکیب رنگ را از بین میبرد. بستهبندی EMC عملکرد حرارتی و مکانیکی برتری نسبت به بستهبندیهای سنتی PPA (پلیفتالامید) ارائه میدهد و آن را برای محیطهای سخت مناسب میکند.
10. سوالات متداول
- سؤال:آیا میتوان این الایدی را به صورت موازی استفاده کرد؟پاسخ:بله، اما باید به دستهبندی ولتاژ پیشرو توجه دقیق کرد تا از عدم تعادل جریان جلوگیری شود. برای هر الایدی از مقاومتهای سری جداگانه یا آینه جریان استفاده کنید.
- سؤال:طول عمر معمول چقدر است؟پاسخ:مشخصات به طور صریح دادههای عمر L70/B50 را ارائه نمیدهد، اما بر اساس تأیید AEC-Q101 و محدودیت دمای اتصال، طول عمر تخمینی چند هزار ساعت در شرایط نامی انتظار میرود.
- سؤال:آیا الایدی با لحیمکاری بدون سرب سازگار است؟پاسخ:بله، پروفایل رفلاکس برای لحیمکاری بدون سرب با دمای پیک 260 درجه سانتیگراد طراحی شده است.
- سؤال:آیا میتوان الایدی را پس از لحیمکاری تمیز کرد؟پاسخ:ایزوپروپیل الکل توصیه میشود. تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمیشود زیرا ممکن است به الایدی آسیب برساند.
- سؤال:شرایط نگهداری توصیهشده پس از باز کردن کیسه چیست؟پاسخ:در دمای ≤30 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ≤60٪ نگهداری کنید و ظرف 24 ساعت استفاده کنید. در صورت عدم استفاده، قبل از استفاده به مدت ≥24 ساعت در دمای 60±5 درجه سانتیگراد پخت کنید.
11. موارد استفاده عملی
مورد 1: نورپردازی محیطی داخلی خودرو.یک نوار از 20 الایدی در طول داشبورد برای تأمین نور زرد محیطی قرار میگیرد. الایدیها با جریان 150 میلیآمپر هرکدام با استفاده از یک مبدل تقویتکننده جریان ثابت (ورودی 12 ولت) هدایت میشوند. توان کل حدود 18 وات است که برای اتلاف حرارت نیاز به PCB آلومینیومی دارد. زاویه دید گسترده روشنایی یکنواخت در سراسر کابین را تضمین میکند.
مورد 2: ماژول راهنمای خارجی.یک سیستم نوری مبتنی بر بازتابنده از 8 الایدی برای دستیابی به شدت نوری مورد نیاز برای مقررات ECE استفاده میکند. الایدیها به گروههای VF و شار تنگ (دستههای S2 و SA) دستهبندی میشوند تا روشنایی برابر و تغییرات ولتاژ حداقل را تضمین کنند. ماژول طبق استانداردهای خودرویی تستهای شوک حرارتی و رطوبت را پشت سر میگذارد.
مورد 3: نور پسزمینه دکمه در سیستم اطلاعات سرگرمی.1-2 الایدی در هر دکمه نشانگر زرد مشخصی را فراهم میکند. ارتفاع کم (0.6 میلیمتر) امکان نصب در پشت راهنماهای نور نازک را فراهم میکند. تست قابلیت اطمینان پس از 1000 ساعت در دمای محیط 105 درجه سانتیگراد هیچ خرابی نشان نمیدهد.
12. توضیح اصل فنی
این الایدی زرد از یک تراشه LED آبی InGaN به عنوان منبع نور اولیه استفاده میکند. نور آبی (طول موج پیک ~450 نانومتر) تا حدی توسط یک فسفر زرد (معمولاً YAG:Ce3+ یا مشابه) که در محفظه سیلیکون جاسازی شده است جذب میشود. فسفر نور را در یک باند طیفی گسترده با مرکز 550-600 نانومتر (زرد) بازتاب میدهد. ترکیب نور آبی باقیمانده و انتشار زرد میتواند یک رنگ زرد درک شده ایجاد کند. با این حال، در این محصول، فسفر به گونهای طراحی شده است که تقریباً تمام نور آبی را تبدیل کند و در نتیجه انتشار زرد اشباع با حداقل جزء آبی ایجاد کند. مختصات رنگی تعریف شده در دسته "5E" مربوط به یک نقطه خاص در فضای رنگی CIE 1931 است و ظاهر رنگی ثابت را تضمین میکند.
13. روندهای توسعه
روند روشنایی LED خودرو به سمت بازده نوری بالاتر، بستهبندی کوچکتر و مدیریت حرارتی بهتر است. بستهبندی EMC این محصول نشاندهنده تکامل از بستهبندیهای سنتی PPA است و هدایت حرارتی و قابلیت اطمینان بهبود یافته را ارائه میدهد. توسعههای آینده ممکن است شامل تراشههای ولتاژ بالاتر برای کاهش جریان برای همان توان، مواد فسفر بهبود یافته برای کاهش خاموشی حرارتی و ادغام با درایورهای هوشمند IC باشد. پذیرش تأیید AEC-Q101 به عنوان پایهای برای LEDهای خودرویی در حال استاندارد شدن است و تأمینکنندگان را به سرمایهگذاری در تستهای دقیق ترغیب میکند. علاوه بر این، تقاضا برای رنگهای منحصربهفرد و روشنایی پویا (مانند چراغهای جلوی تطبیقی) باعث پیشرفت در راهحلهای چند تراشهای و قابل تنظیم میشود، اما LEDهای تک رنگ با قابلیت اطمینان بالا مانند این دستگاه زرد برای طراحیهای مقرونبهصرفه و مستحکم ضروری باقی میمانند.
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. |