ورقة بيانات مصباح LED طراز 336UYSYGW/S530-A3 - الأبعاد 3.0x?x?مم - الجهد 2.0-2.4 فولت - الطاقة 60 ميغاواط - الأصفر الفائق/الأخضر المصفر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED طراز 336UYSYGW/S530-A3 هو مصباح LED مدمج مصمم لتطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. يدمج شريحتين شبه موصلة داخل غلاف واحد، مما يوفر مرونة في التصميم وإضاءة موحدة.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

تنبع المزايا الأساسية لهذا المصباح من بنيته ثنائية الشرائح وتكوينه المادي.

• أداء الشرائح المتطابقة:تمت مطابقة الشريحتين المدمجتين بعناية لضمان إخراج ضوئي موحد للغاية وزاوية رؤية واسعة ومتسقة تبلغ حوالي 80 درجة، مما يوفر إضاءة متساوية من منظورات مختلفة.
• الموثوقية العالية وعمر التشغيل الطويل:كوحدة إضاءة ذات حالة صلبة، فإنه يوفر موثوقية استثنائية وعمر تشغيلي طويل، متفوقًا بشكل كبير على المصابيح المتوهجة التقليدية.
• التشغيل بكفاءة:تم تصميم الجهاز ليكون منخفض استهلاك الطاقة وهو متوافق مباشرة مع مستويات تشغيل الدوائر المتكاملة (I.C.)، مما يبسط تصميم الواجهة.
• الامتثال البيئي:يتم تصنيع المنتج باستخدام مواد خالية من الرصاص ويتوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).

1.2 وصف المنتج والمتغيرات

يشير الرمز \"336\" إلى نوع الغلاف. يُقدم هذا المصباح في تكوينين كهربائيين أساسيين: ثنائي اللون وثنائي القطب.

• الأنواع ثنائية اللون:تحتوي هذه المصابيح على ثنائيين يصدران ألوانًا مختلفة. بالنسبة لهذا الطراز المحدد، الألوان المنبعثة هي الأصفر الفائق والأخضر المصفر. لون الراتنج للمتغيرات ثنائية اللون هو أبيض منتشر، مما يساعد في مزج اللونين ويوفر زاوية رؤية أوسع.
• الأنواع ثنائية القطب:تحتوي هذه المصابيح على لون واحد لكل جهاز. وهي متوفرة إما براتنج شفاف أبيض أو راتنج شفاف ملون. يوفر الراتنج الشفاف إخراج ضوئي أعلى ولكن بحزمة ضوئية أكثر توجيهًا.
• علم المواد:يتم تحقيق الانبعاث الضوئي باستخدام مادة أشباه الموصلات فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم (AlGaInP)، وهي عالية الكفاءة في إنتاج أطوال موجية صفراء وخضراء.

1.3 التطبيقات المستهدفة

هذا LED مناسب لمجموعة متنوعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشرات حالة أو إضاءة خلفية للوحات.

• أجهزة التلفزيون (حالة الطاقة، مؤشرات الوظائف)
• شاشات الكمبيوتر
• الهواتف وأجهزة الاتصالات
• ملحقات وأجهزة قياس الكمبيوتر العامة

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً للمواصفات الكهربائية والبصرية والحرارية.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

هذه هي حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تيار الأمام المستمر (I_F):25 مللي أمبير لكل من شريحتي UY (الأصفر الفائق) و SYG (الأخضر المصفر). يمكن أن يتسبب تجاوز هذا التيار في فشل كارثي بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت. يمكن أن يؤدي تطبيق جهد عكسي أعلى إلى انهيار التقاطع شبه الموصل.
• تبديد الطاقة (P_d):60 ميغاواط. هذه هي أقصى طاقة مسموح بها (V_F* I_F) يمكن للغلاف تبديدها دون تجاوز حدوده الحرارية.
• نطاقات درجة الحرارة:التشغيل: من -40°C إلى +85°C؛ التخزين: من -40°C إلى +100°C. تحدد هذه الحدود البيئية للوظيفة الموثوقة والتخزين غير التشغيلي.
• درجة حرارة اللحام:260°C لمدة 5 ثوانٍ. يحدد هذا درجة الحرارة القصوى وملف الوقت لعمليات اللحام بالموجة أو إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهروبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند 25°C. يجب على المصممين استخدام القيمة \"النموذجية\" للحسابات الأولية ولكن تصميم الدوائر لاستيعاب نطاقات \"الحد الأدنى\" و \"الحد الأقصى\".

• جهد الأمام (V_F):من 2.0 فولت إلى 2.4 فولت عند I_F=20 مللي أمبير. مقاومة تحديد التيار ضرورية، لأن مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. الجهد منخفض نسبيًا، ومتوافق مع أنظمة المنطق 3.3 فولت و 5 فولت.
• شدة الإضاءة (I_V):الأصفر الفائق: 40-80 مللي كانديلا؛ الأخضر المصفر: 16-32 مللي كانديلا. المتغير الأصفر الفائق أكثر سطوعًا بشكل ملحوظ. يتم قياس الشدة عند تيار الأمام النموذجي.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):حوالي 80 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة حيث تنخفض الشدة إلى نصف قيمتها القصوى.
• مواصفات الطول الموجي:
  • الطول الموجي القصوي (λ_p):نقطة أقصى طاقة طيفية. UY: ~591 نانومتر؛ SYG: ~575 نانومتر.
  • الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية. UY: ~589 نانومتر؛ SYG: ~573 نانومتر.
  • عرض النطاق الطيفي (Δλ):عرض الطيف المنبعث عند نصف القيمة القصوى. UY: ~15 نانومتر؛ SYG: ~20 نانومتر. يشير النطاق الأضيق إلى لون أكثر تشبعًا ونقاءً.

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات بيانات رسومية ضرورية لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة.

3.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

تُظهر هذه المنحنيات توزيع القدرة الطيفية. يتركز منحنى الأصفر الفائق حول 591 نانومتر، بينما يتركز الأخضر المصفر حول 575 نانومتر. الأشكال نموذجية لمواد AlGaInP، حيث يتمتع SYG بطيف أوسع قليلاً.

3.2 نمط التوجيه

تؤكد الرسوم البيانية القطبية زاوية الرؤية البالغة 80 درجة، وتظهر توزيعًا شبه لامبرتي (جيب التمام) شائعًا في الأغلفة المنتشرة، مما يوفر ضوءًا واسعًا ومتساويًا.

3.3 تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى I-V)

هذا منحنى حاسم لتصميم الدائرة. يظهر العلاقة الأسية النموذجية للثنائي. المنحنى حاد نسبيًا في منطقة التشغيل (حوالي 2 فولت)، مما يعني أن التغيرات الصغيرة في الجهد تسبب تغيرات كبيرة في التيار، مما يعزز الحاجة إلى تنظيم التيار.

3.4 الشدة النسبية مقابل تيار الأمام

يُظهر هذا المنحنى أن إخراج الضوء يتناسب تقريبًا خطيًا مع التيار حتى الحد الأقصى المقنن. تشغيل LED بأقل من 20 مللي أمبير سيقلل السطوع بشكل متناسب.

3.5 الاعتماد على درجة الحرارة

يُظهر رسمان بيانيان رئيسيان التأثيرات الحرارية:

• الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:ينخفض إخراج الضوء مع زيادة درجة الحرارة. هذه خاصية أساسية لمصابيح LED؛ تنخفض الكفاءة عند درجات حرارة تقاطع أعلى.
• تيار الأمام مقابل درجة الحرارة المحيطة (عند جهد ثابت):إذا تم تشغيله بواسطة مصدر جهد ثابت، فإن التيار عبر LED سيزداد مع ارتفاع درجة الحرارة لأن جهد الأمام ينخفض. يمكن أن يؤدي هذا إلى هروب حراري إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح بدائرة تحديد تيار.

3.6 إحداثيات اللون مقابل تيار الأمام (SYG فقط)

يُظهر هذا الرسم البياني كيف قد يتحول اللون المدرك (اللونية) لـ LED الأخضر المصفر قليلاً مع تغيرات تيار التشغيل. يجب على المصممين الذين يتطلبون اتساقًا صارمًا في اللون استخدام مشغلات تيار ثابت.

4. المعلومات الميكانيكية والمتعلقة بالغلاف

4.1 أبعاد الغلاف

يحدد الرسم الميكانيكي الحجم الفعلي لمصباح LED. تشمل الأبعاد الرئيسية تباعد الأطراف، وقطر الجسم، والارتفاع الكلي. يجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم. التسامح القياسي للأبعاد هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم تحديد الطول والعرض الدقيقين بواسطة الرسم (المقصود به البصمة القياسية للغلاف \"336\").

4.2 تحديد القطبية

يستخدم الغلاف حافة أو جانبًا مسطحًا على العدسة (شائع في هذه الأغلفة) للإشارة إلى الطرف الكاثود (السالب). يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التثبيت.

5. إرشادات اللحام والتجميع

المناولة الصحيحة أمر بالغ الأهمية لمنع التلف.

5.1 تشكيل الأطراف

• يجب إجراء الانحناءات على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة بصيلة الإيبوكسي.
• يجب إجراء التشكيلقبلاللحام، في درجة حرارة الغرفة.
• تجنب تطبيق إجهاد على الغلاف أو الأطراف.
• يجب أن تتماشى ثقوب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) تمامًا مع أطراف LED لتجنب إجهاد التركيب.

5.2 ظروف التخزين

• موصى به: ≤30°C، رطوبة نسبية ≤70%.
• العمر الافتراضي بعد الشحن: 3 أشهر في الكيس الأصلي.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة): استخدم حاوية محكمة الغلق تحتوي على نيتروجين ومجفف.
• بعد الفتح، استخدم خلال 24 ساعة لمنع امتصاص الرطوبة.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

5.3 عملية اللحام

• قاعدة حرجة:حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى بصيلة الإيبوكسي.
• اللحام اليدوي:طرف المكواة ≤300°C، وقت اللحام ≤3 ثوانٍ.
• اللحام بالموجة/الغمس:تسخين مسبق ≤100°C (≤60 ثانية)، حمام اللحام ≤260°C لمدة ≤5 ثوانٍ.
• تجنب الإجهاد على الأطراف أثناء مراحل درجات الحرارة العالية.
• لا تقم بلحام الجهاز أكثر من مرة واحدة.
• اسمح لـ LED بالتبريد إلى درجة حرارة الغرفة بشكل طبيعي بعد اللحام قبل المناولة أو تطبيق إجهاد ميكانيكي.

6. معلومات التعبئة والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لمنع التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) واختراق الرطوبة.

• التعبئة الأولية:أكياس مضادة للكهرباء الساكنة (حماية ESD لـ 750 فولت).
• التعبئة الثانوية:صناديق داخلية تحتوي على 5 أكياس.
• التعبئة الثالثية:صناديق خارجية تحتوي على 10 صناديق داخلية.
• كمية التعبئة:الحد الأدنى من 200 إلى 500 قطعة لكل كيس. لذلك، يحتوي الصندوق الخارجي على ما بين 10,000 و 25,000 قطعة (10 صناديق داخلية * 5 أكياس * 200-500 قطعة).

6.2 شرح الملصق

يتضمن ملصق العبوة عدة رموز للتتبع والفرز:

• CPN:رقم جزء العميل.
• P/N:رقم جزء الشركة المصنعة (مثال: 336UYSYGW/S530-A3).
• QTY:الكمية في الكيس.
• CAT:رتبة شدة الإضاءة (بن).
• HUE:رتبة الطول الموجي السائد (بن).
• REF:رتبة جهد الأمام (بن).
• LOT No:رقم دفعة التصنيع للتتبع.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

طريقة التشغيل الأكثر شيوعًا هي مقاومة تحديد تيار متسلسلة. يمكن حساب قيمة المقاومة (R) على النحو التالي: R = (V_المصدر- V_F) / I_F. لمصدر 5 فولت و V_Fنموذجي 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 أوم. غالبًا ما تُستخدم قيمة أعلى قليلاً (مثل 180 أوم) للهامش، مما يقلل التيار ويزيد العمر الافتراضي.

7.2 اعتبارات التصميم

• تشغيل التيار:استخدم دائمًا دائرة تيار ثابت أو محدودة التيار. لا يُنصح بالتشغيل بجهد ثابت بسبب معامل درجة الحرارة السالب لـ V_F.
• الإدارة الحرارية:على الرغم من انخفاض الطاقة، تأكد من عدم وضع الجهاز بالقرب من مصادر حرارة أخرى. ستقلل درجات الحرارة المحيطة العالية من إخراج الضوء وعمر التشغيل.
• حماية ESD:على الرغم من أن الكيس يوفر الحماية، يجب اتباع إجراءات التعامل مع ESD القياسية أثناء التجميع.
• المطابقة البصرية:للتطبيقات التي تتطلب مظهرًا موحدًا، حدد بنودًا ضيقة لـ HUE (الطول الموجي) و CAT (الشدة).

8. المقارنة التقنية والتمييز

يقدم طراز 336UYSYGW/S530-A3 مزايا محددة في فئته.

• ثنائي الشرائح مقابل أحادي الشريحة:يوفر التصميم ثنائي الشرائح تكرارًا متأصلًا ويمكن أن يوفر وظيفة أكثر سطوعًا أو متعددة الألوان في غلاف واحد مقارنة بمصابيح LED أحادية الشريحة القياسية.
• مادة AlGaInP:مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم، تقدم AlGaInP كفاءة أعلى وتشبع لوني أفضل للأطوال الموجية الصفراء والخضراء.
• خيارات الغلاف:توفر كل من النسخ ثنائية اللون (منتشرة) وثنائية القطب (شفافة) في نفس بصمة الغلاف مرونة للمصممين لتأثيرات بصرية مختلفة (لون مختلط مقابل لون واحد ساطع).

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا LED مباشرة من دبوس متحكم دقيق 3.3 فولت؟

ج: ممكن ولكن ليس مثاليًا. V_Fالنموذجي هو 2.0 فولت، ويمكن لدبوس GPIO غالبًا توفير 20 مللي أمبير. ومع ذلك، يجب عليك حساب المقاومة المتسلسلة المطلوبة بناءً على جهد خرج الدبوس تحت الحمل (والذي قد يكون أقل من 3.3 فولت). علاوة على ذلك، قد يتجاوز توفير تيار عالٍ من عدة دبابيس GPIO الميزانية الإجمالية للتيار للمتحكم الدقيق. استخدام ترانزستور أو مشغل LED مخصص هو أكثر قوة.

س2: لماذا شدة إضاءة LED الأخضر المصفر أقل من الأصفر الفائق؟

ج: هذا يرجع في المقام الأول إلى الحساسية الطيفية للعين البشرية (استجابة الضوء). العين أكثر حساسية للضوء الأخضر حول 555 نانومتر. يقع الأخضر المصفر (575 نانومتر) والأصفر الفائق (589 نانومتر) على أكتاف هذا الذروة. يؤدي التحويل من القدرة الإشعاعية (واط) إلى شدة الإضاءة (كانديلا) إلى قيمة أقل لـ SYG عند نفس المدخلات الكهربائية، حتى لو كانت الشرائح تتمتع بكفاءة تحويل كهربائية إلى بصرية مماثلة.

س3: ماذا تعني رموز \"UY\" و \"SYG\" في رقم الجزء؟

ج: إنها رموز داخلية لنوع الشريحة: \"UY\" تعني على الأرجح \"أصفر فائق\"، و \"SYG\" تعني \"أخضر مصفر فائق\". قد يشير \"GW\" في رقم الجزء إلى نوع العدسة (مثل أبيض منتشر).

س4: ما مدى أهمية مسافة 3 مم من نقطة اللحام إلى البصيلة؟

ج: مهمة للغاية. ينقل اللحام على مسافة أقل من 3 مم حرارة مفرطة مباشرة إلى راتنج الإيبوكسي والروابط السلكية الداخلية. يمكن أن يتسبب ذلك في تشقق الإيبوكسي، أو كسر الروابط، أو تدهور خصائص أشباه الموصلات، مما يؤدي إلى فشل فوري أو مبكر.

10. مثال عملي لاستخدام

السيناريو: تصميم لوحة مؤشرات حالة لموجه شبكة.

تتطلب اللوحة مؤشرات مميزة لـ \"التشغيل\" (أخضر ثابت)، و \"نشاط الشبكة\" (أخضر وامض)، و \"خطأ النظام\" (أصفر ثابت).

خيار التصميم:استخدم LED ثنائي اللون طراز 336UYSYGW/S530-A3 لمؤشر \"نشاط الشبكة/خطأ النظام\". يمكن تشغيل شريحة واحدة (SYG) لإظهار وميض أخضر للنشاط. يمكن تشغيل الشريحة الأخرى (UY) لإظهار أصفر ثابت لحالة خطأ. هذا يوفر مساحة على اللوحة مقارنة باستخدام مصباحي LED منفصلين. تمزج العدسة البيضاء المنتشرة الضوء من الشريحتين عند تشغيلهما معًا (على الرغم من أنها ليست حالة استخدام نموذجية)، وتوفر زاوية رؤية واسعة مناسبة للوحة. ستتحكم مقاومات تحديد تيار منفصلة ودبابيس GPIO من المعالج الرئيسي للموجه في كل شريحة بشكل مستقل.

11. مقدمة تكنولوجية

تعتمد التكنولوجيا الأساسية على نظام مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). تحدد النسبة المحددة للألومنيوم والغاليوم والإنديوم في الشبكة البلورية طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. بالنسبة لهذا الجهاز، يتم ضبط التركيب لانبعاث الضوء في المناطق الصفراء والخضراء المصفرة من الطيف المرئي. يعد استخدام شريحتين مستقلتين في غلاف واحد ابتكارًا في التغليف يزيد الوظائف دون زيادة البصمة على لوحة الدوائر.

12. اتجاهات الصناعة

تستمر صناعة LED في التطور نحو كفاءة أعلى، وموثوقية أكبر، ووظائف أكثر تكاملاً. تشمل الاتجاهات ذات الصلة بأجهزة مثل 336UYSYGW/S530-A3:

• التصغير:بينما تم تأسيس غلاف 336، غالبًا ما تستخدم التصميمات الأحدث أغلفة أجهزة مثبتة على السطح (SMD) أصغر مثل 0603 أو 0402 للوحات عالية الكثافة.
• كفاءة أعلى:يهدف البحث المستمر في علم المواد إلى تحسين الكفاءة الكمومية الداخلية (IQE) وكفاءة استخراج الضوء لأنظمة AlGaInP والمواد الأخرى، مما ينتج المزيد من الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية.
• التكامل الذكي:يتجه الاتجاه نحو مصابيح LED مع مشغلات مدمجة (دوائر متكاملة) أو حتى متحكمات دقيقة، مما يخلق وحدات \"LED ذكية\". ومع ذلك، تظل مصابيح LED المؤشرات المنفصلة مثل 336 ضرورية للتطبيقات البسيطة والفعالة من حيث التكلفة.
• اتساق اللون والفرز:تتحسن عمليات التصنيع لتقليل التباين في الطول الموجي والشدة، مما يوفر بنودًا أضيق ويقلل الحاجة إلى الفرز الانتقائي من قبل العملاء.