ورقة بيانات مصباح LED 336SURSYGWS530-A3 - أبعاد العبوة - جهد 2.0 فولت - قدرة 60 ميغاواط - أحمر ساطع وأخضر مصفر - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED 336SURSYGWS530-A3 هو مصباح LED مدمج مصمم لتطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. فهو يدمج شريحتين متطابقتين داخل عبوة واحدة، مما يضمن إخراج ضوء موحد وزاوية مشاهدة واسعة. يتوفر الجهاز بتكوينات ثنائية اللون وثنائية القطب، مما يوفر مرونة في التصميم. تم بناؤه باستخدام تكنولوجيا أشباه الموصلات AlGaInP، والتي توفر كفاءة عالية وأداء موثوقًا. يتميز المصباح بموثوقيته الصلبة، وعمره التشغيلي الطويل، واستهلاكه المنخفض للطاقة، مما يجعله مناسبًا للتصاميم الحساسة للطاقة.

المزايا الأساسية:تشمل المزايا الأساسية شرائح متطابقة لسطوع ثابت، وتوافق مع دوائر التحكم ذات الجهد المنخفض (متوافق مع الدوائر المتكاملة)، والامتثال للوائح البيئية الرئيسية مثل RoHS، وEU REACH، ومعايير خالية من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون). وهذا يضمن إمكانية استخدام المنتج في مجموعة واسعة من الأسواق ذات المتطلبات البيئية الصارمة.

السوق المستهدف:يستهدف هذا LED بشكل أساسي الإلكترونيات الاستهلاكية ومعدات تكنولوجيا المعلومات. تشمل تطبيقاته النموذجية مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية لأجهزة التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف، ومختلف الأجهزة الطرفية للكمبيوتر.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد القيم القصوى المطلقة للجهاز الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم. تبلغ قيمة التيار الأمامي المستمر (IF) لكل من شريحتي SUR (أحمر ساطع) وSYG (أخضر مصفر ساطع) 25 مللي أمبير. يُسمح بتيار أمامي ذروي (IFP) قدره 60 مللي أمبير في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز). الحد الأقصى لجهد الانعكاس (VR) هو 5 فولت. يقتصر تبديد الطاقة (Pd) لكل شريحة على 60 ميغاواط. يتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، بينما تمتد درجة حرارة التخزين (Tstg) من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. يتم تحديد درجة حرارة اللحام (Tsol) بـ 260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروبصرية

في ظل ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C، IF=20mA)، يتم تعريف معلمات الأداء الرئيسية. يبلغ جهد التشغيل الأمامي (VF) لكلا الشريحتين عادةً 2.0 فولت، مع نطاق من 1.7 فولت (الحد الأدنى) إلى 2.4 فولت (الحد الأقصى). تبلغ شدة الإضاءة (IV) قيمة نموذجية تبلغ 32 مللي كانديلا، مع حد أدنى 16 مللي كانديلا. زاوية المشاهدة (2θ1/2) هي عادةً 90 درجة، مما يوفر نمط إشعاع واسع.

مواصفات الطول الموجي:بالنسبة لشريحة SUR (أحمر ساطع)، يبلغ الطول الموجي الذروي (λp) عادةً 632 نانومتر، والطول الموجي السائد (λd) عادةً 624 نانومتر. بالنسبة لشريحة SYG (أخضر مصفر ساطع)، يبلغ الطول الموجي الذروي عادةً 575 نانومتر، والطول الموجي السائد عادةً 573 نانومتر. يبلغ عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ) لكليهما عادةً 20 نانومتر. يتم تحديد التيار العكسي (IR) بحد أقصى 10 ميكرو أمبير عندما يكون VR=5V.

تفاوتات القياس:من المهم ملاحظة حالات عدم اليقين في القياس المحددة: ±0.1 فولت لجهد التشغيل الأمامي، ±10% لشدة الإضاءة، و±1.0 نانومتر للطول الموجي السائد. يجب أخذ هذه في الاعتبار أثناء تصميم الدائرة وتحليل التفاوتات.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

تشير ورقة البيانات إلى استخدام نظام تصنيف للمعلمات الرئيسية، كما هو موضح في شرح الملصق. يتم تصنيف المعلمات إلى فئات (CAT, HUE, REF).

تصنيف شدة الإضاءة (CAT):يتم تصنيف الناتج الضوئي إلى رتب مختلفة. يجب على المصممين الرجوع إلى وثائق التصنيف التفصيلية للشركة المصنعة لاختيار الفئة المناسبة لمتطلبات اتساق السطوع في تطبيقهم.

تصنيف الطول الموجي السائد (HUE):يتم أيضًا تصنيف اللون (الطول الموجي السائد). هذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب مطابقة ألوان دقيقة، مثل لوحات المؤشرات المتعددة أو مصفوفات الإضاءة الخلفية حيث يكون تجانس اللون مهمًا.

تصنيف جهد التشغيل الأمامي (REF):يتم ترتيب جهد التشغيل الأمامي. يمكن أن يساعد اختيار مصابيح LED من نفس فئة الجهد في تصميم دوائر قيادة تيار أبسط وأكثر تجانسًا، خاصة عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 خصائص شريحة SUR

توفر المنحنيات المقدمة لشريحة SUR نظرة أعمق في سلوكها. يُظهر منحنىالشدة النسبية مقابل الطول الموجيملف الانبعاث الطيفي المتمركز حول 632 نانومتر. يؤكد مخططالاتجاهيةزاوية المشاهدة النموذجية البالغة 90 درجة مع توزيع لامبرتي تقريبًا.

يُظهر منحنىالتيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)العلاقة الأسية المميزة للدايودات. عند نقطة التشغيل النموذجية البالغة 20 مللي أمبير، يكون الجهد حوالي 2.0 فولت. يُظهر منحنىالشدة النسبية مقابل التيار الأماميأن إخراج الضوء يزداد خطيًا مع التيار حتى الحد الأقصى للتيار المقنن، مما يشير إلى كفاءة جيدة ضمن نطاق التشغيل.

يشير منحنىالشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطةإلى انخفاض في إخراج الضوء مع زيادة درجة الحرارة، وهو أمر نموذجي لمصابيح LED. يُظهر منحنىالتيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة(تحت جهد ثابت) كيف سيتغير التيار، وبالتالي الطاقة، مع درجة الحرارة إذا تم تشغيله بواسطة مصدر جهد، مما يسلط الضوء على أهمية قيادة التيار الثابت للتشغيل المستقر.

4.2 خصائص شريحة SYG

منحنيات شريحة SYG متشابهة في طبيعتها. ومن الجدير بالذكر أنها تتضمن منحنىإحداثيات اللون مقابل التيار الأمامي. هذا الرسم البياني بالغ الأهمية لأنه يُظهر كيف قد يتحول اللون المُدرك (إحداثيات اللون على مخطط CIE) مع تغيرات تيار القيادة. بالنسبة للتطبيقات الحساسة للون، فإن تشغيل LED بتيار مستقر ومنظم جيدًا أمر ضروري للحفاظ على إخراج لون ثابت.

5. المعلومات الميكانيكية وبيانات العبوة

العبوة هي بتنسيق مصباح LED قياسي. يوفر رسم الأبعاد القياسات الحرجة لتصميم البصمة على اللوحة المطبوعة (PCB) والتكامل الميكانيكي. تشمل الأبعاد الرئيسية تباعد الأطراف، وقطر الجسم، والارتفاع الكلي. تحدد الملاحظات أن جميع الأبعاد بالمليمترات، ويجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم، والتفاوت العام هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

تحديد القطبية:يحتوي الجهاز على هيكل ثنائي القطب. يُشار إلى الكاثود عادةً بجانب مسطح على عدسة LED أو بطرف أقصر. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التثبيت لمنع التلف.

6. دليل اللحام والتركيب

التعامل السليم أمر بالغ الأهمية للموثوقية.تشكيل الأطراف:يجب ثني الأطراف على الأقل 3 مم من قاعدة بصيلة الإيبوكسي، ويتم ذلك قبل اللحام، ودون إجهاد العبوة. يجب إجراء القص في درجة حرارة الغرفة.

التخزين:يجب تخزين مصابيح LED عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية. عمر التخزين هو 3 أشهر من تاريخ الشحن. للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، يوصى بجو نيتروجين مغلق مع مجفف. تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

اللحام:الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى بصيلة الإيبوكسي. الظروف الموصى بها هي:

• اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة بحد أقصى 300 درجة مئوية (30 واط كحد أقصى)، وقت اللحام بحد أقصى 3 ثوانٍ.
• اللحام بالموجة/الغمس:درجة حرارة التسخين المسبق بحد أقصى 100 درجة مئوية (60 ثانية كحد أقصى)، درجة حرارة حمام اللحام بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ.

يوصى بملف لحام، مع التأكيد على تسخين متحكم به، ونقع بدرجة حرارة ذروية، وتبريد متحكم به. تجنب الإجهاد على الأطراف في درجات الحرارة العالية. لا تقم باللحام أكثر من مرة باستخدام طريقة الغمس أو اليدوية. قم بحماية LED من الصدمات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة. استخدم دائمًا أقل درجة حرارة لحام ممكنة.

7. معلومات التعبئة والطلب

يتم تعبئة مصابيح LED في مواد مقاومة للكهرباء الساكنة والرطوبة للحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والرطوبة. تحدد مواصفات التعبئة نظامًا متعدد المستويات: 200 إلى 500 قطعة كحد أدنى لكل كيس مضاد للكهرباء الساكنة، 5 أكياس لكل صندوق داخلي، و10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

شرح الملصق:يتضمن ملصق التعبئة حقولًا لرقم إنتاج العميل (CPN)، ورقم الإنتاج (P/N)، وكمية التعبئة (QTY)، ورتب التصنيف لشدة الإضاءة (CAT)، والطول الموجي السائد (HUE)، وجهد التشغيل الأمامي (REF)، جنبًا إلى جنب مع رقم الدفعة (LOT No).

8. اقتراحات التطبيق

سيناريوهات التطبيق النموذجية:هذا LED مثالي لمؤشرات الحالة في الإلكترونيات الاستهلاكية (تشغيل/إيقاف، وضع الاستعداد، وظيفة نشطة) ولإضاءة الخلفية للرموز أو النقوش الصغيرة على لوحات التحكم، أو لوحات المفاتيح، أو المفاتيح في أجهزة مثل أجهزة التلفزيون، والشاشات، والهواتف.

اعتبارات التصميم:

1. قيادة التيار:استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي أو دائرة قيادة تيار ثابت. يُوصى بالتشغيل عند 20 مللي أمبير النموذجية لأداء متوازن وعمر أطول.
2. إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، تأكد من وجود تهوية كافية إذا تم استخدام عدة مصابيح LED في مساحة ضيقة، حيث أن ارتفاع درجة الحرارة المحيطة يقلل من إخراج الضوء وعمر التشغيل.
3. التصميم البصري:زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 90 درجة تجعله مناسبًا للتطبيقات التي يجب أن يكون فيها المؤشر مرئيًا من زوايا مختلفة. يؤثر الاختيار بين راتنج أبيض شفاف/ملون شفاف (ثنائي القطب) وأبيض منتشر (ثنائي اللون) على نمط الحزمة وخلط الألوان.
4. حماية ESD:على الرغم من التعبئة في مواد مضادة للكهرباء الساكنة، يجب مراعاة احتياطات ESD القياسية أثناء التعامل والتركيب.

9. المقارنة التقنية

يقدم 336SURSYGWS530-A3 تمييزًا محددًا ضمن فئته. إن استخدامه لشريحتين متطابقتين من AlGaInP في عبوة واحدة يوفر حلاً للتطبيقات التي تتطلب لونين متميزين أو مؤشر ثنائي القطب من مكون واحد، مما يوفر مساحة على اللوحة مقارنة باستخدام مصباحي LED منفصلين. قد يوفر الامتثال لمعايير خالية من الهالوجين ومعايير REACH ميزة في الأسواق ذات اللوائح البيئية الصارمة مقارنة بالمكونات القديمة أو غير الممتثلة. زاوية المشاهدة النموذجية البالغة 90 درجة هي قياسية، ولكن ميزة الشريحة المتطابقة تضمن تجانسًا أفضل في مصفوفات LED المتعددة مقارنة بمصابيح LED منفصلة غير متطابقة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا LED مباشرة من مصدر طاقة منطقي 5 فولت؟ج: لا. مع جهد تشغيل أمامي نموذجي يبلغ 2.0 فولت، فإن توصيله مباشرة بـ 5 فولت بدون مقاومة محددة للتيار سيسبب تيارًا مفرطًا، مما قد يدمر LED. يجب حساب مقاومة على التوالي بناءً على جهد المصدر والتيار الأمامي المطلوب (مثال: 20 مللي أمبير).

س2: ما الفرق بين النوع ثنائي اللون وثنائي القطب؟ج: تصف ورقة البيانات المنتج على أنه يحتوي على شريحتين متكاملتين متاحتين كـ ثنائي اللون وثنائي القطب. عادةً، يحتوي LED ثنائي اللون على قالبين بلونين مختلفين (مثل الأحمر والأخضر) مع كاثود أو أنود مشترك، مما يسمح بإضاءة أي لون بشكل مستقل. يشير LED ثنائي القطب عادةً إلى LED ذو قالب واحد يمكن إضاءته بتطبيق جهد في أي قطبية، ولكن الوصف هنا يشير إلى أنه قد يشير إلى نوع العدسة (أبيض شفاف/ملون شفاف لثنائي القطب مقابل أبيض منتشر لثنائي اللون). يوصى بالتوضيح من الشركة المصنعة للتكوين الكهربائي المحدد.

س3: كيف تؤثر درجة الحرارة على الأداء؟ج: كما هو موضح في منحنيات الأداء، تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. كما أن لجهد التشغيل الأمامي معامل درجة حرارة سالب. لذلك، للحصول على إخراج ضوء مستقر، يُنصح بشدة باستخدام قائد تيار ثابت بدلاً من قائد جهد ثابت مع مقاومة.

س4: ما معنى الرموز 'SUR' و 'SYG'؟ج: هذه هي رموز المنتج الداخلية لأنواع الشرائح. يشير 'SUR' إلى الشريحة الحمراء الساطعة، ويشير 'SYG' إلى الشريحة الخضراء المصفرة الساطعة. وهي تتوافق مع مادة أشباه الموصلات المحددة (AlGaInP) والطول الموجي/اللون الناتج.

11. حالة استخدام عملية

السيناريو: مؤشر ثنائي الحالة لموجه شبكة (راوتر).يحتاج المصمم إلى مؤشرين للحالة على جهاز الراوتر: أحدهما لـ 'الطاقة' (أخضر ثابت) والآخر لـ 'نشاط الشبكة' (أحمر وامض). بدلاً من استخدام عبوتين منفصلتين لـ LED، يمكن للمصمم استخدام 336SURSYGWS530-A3 واحد في تكوين ثنائي اللون (إذا كان التكوين الكهربائي ككاثود مشترك). يمكن توصيل قالب SYG (الأخضر) بدائرة الطاقة للحالة الثابتة. يمكن توصيل قالب SUR (الأحمر) بطرف متحكم دقيق يتغير مع نشاط الشبكة. هذا يوفر مساحة على اللوحة المطبوعة، ويقلل عدد المكونات، ويضمن محاذاة المؤشرات بشكل مثالي. تضمن زاوية المشاهدة الواسعة الرؤية من جميع أنحاء الغرفة. يجب على المصمم تنفيذ مقاومات محددة للتيار المناسبة لكل قالب والتأكد من أن دوائر القيادة لا تتجاوز القيم القصوى المطلقة.

12. مقدمة في مبدأ التكنولوجيا

يعتمد LED على تكنولوجيا أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. بالنسبة لشريحة SUR، يتم ضبط السبيكة لتنبعث في الطيف الأحمر (~624-632 نانومتر). بالنسبة لشريحة SYG، يتم تعديل التركيب لتنبعث في الطيف الأخضر المصفر (~573-575 نانومتر). تعمل عدسة راتنج الإيبوكسي على حماية القالب شبه الموصل، وتشكيل حزمة إخراج الضوء (زاوية 90 درجة)، وفي حالة الأنواع المنتشرة، تشتت الضوء لمظهر أوسع وأكثر نعومة.

13. اتجاهات التطوير

تستمر تكنولوجيا LED في التطور نحو كفاءة أعلى، وموثوقية أكبر، وأحجام أصغر. بالنسبة لمصابيح LED من نوع المؤشر مثل سلسلة 336، تشمل الاتجاهات:

• زيادة الكفاءة:تهدف تصميمات الشرائح وترسيب المواد الجديدة إلى إنتاج شدة إضاءة أعلى (مللي كانديلا) عند نفس تيارات القيادة أو أقل، مما يقلل من استهلاك الطاقة الكلي للنظام.
• تحسين تجانس اللون:تؤدي عمليات التصنيع المحسنة إلى تفاوتات تصنيف أضيق للطول الموجي والشدة، مما يمنح المصممين أداءً أكثر قابلية للتنبؤ.
• امتثال بيئي أوسع:يعد التوجه نحو الخلو من الهالوجين والامتثال للوائح المتطورة مثل REACH معيارًا، مدفوعًا بالسياسات البيئية والصحية العالمية.
• التكامل:هناك اتجاه نحو دمج وظائف متعددة، مثل الجمع بين مصابيح LED بألوان مختلفة أو إضافة مقاومات محددة للتيار أو دوائر تحكم مدمجة داخل العبوة لتصميم أبسط.

بينما يمثل 336SURSYGWS530-A3 تكنولوجيا ناضجة وموثوقة، قد تقدم الأجيال الجديدة تحسينات في هذه المجالات.