ورقة بيانات مصباح LED 7343/B1C2-A PSA/MS - عبوة T-1 3/4 - أزرق 468 نانومتر - 20 مللي أمبير 3.2 فولت - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED 7343/B1C2-A PSA/MS هو مصباح LED أزرق عالي السطوع مصمم للتطبيقات التي تتطلب شدة إضاءة فائقة. يستخدم شريحة InGaN لإنتاج ضوء أزرق بطول موجة مهيمن نموذجي يبلغ 470 نانومتر. الجهاز مُحاط بعلبة دائرية شائعة من نوع T-1 3/4، مما يوفر عامل شكل مدمجًا ومتعدد الاستخدامات مناسبًا لمجموعة واسعة من التجميعات الإلكترونية.

المزايا الأساسية:تم تصميم سلسلة LED هذه لتكون موثوقة وقوية. تشمل الميزات الرئيسية اختيار زوايا رؤية متنوعة، والتوفر على شريط وبكرة للتجميع الآلي، والامتثال لمعايير RoHS البيئية، مما يضمن خلو المنتج من المواد الخطرة.

السوق المستهدف:يستهدف بشكل أساسي تطبيقات اللافتات التجارية والصناعية. تجعله سطوعه العالي وتناسق لونه مثاليًا لأنظمة العرض المرئي المتطلبة.

2. تعمق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• الجهد العكسي (VR):5 فولت - يمكن أن يتسبب تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي في انهيار الوصلة.
• تيار الأمام المستمر (IF):30 مللي أمبير - أقصى تيار مستمر للتشغيل الموثوق على المدى الطويل.
• تيار الأمام الذروي (IFP):100 مللي أمبير - مسموح به فقط في ظروف النبض (دورة عمل 1/10، 1 كيلوهرتز) للتعامل مع الارتفاعات العابرة.
• تبديد الطاقة (Pd):110 ملي واط - أقصى طاقة يمكن للعبوة تبديدها عند درجة حرارة محيطية 25°م، وتحسب كـ VF * IF.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين:من -40°م إلى +85°م / من -40°م إلى +100°م. يضمن هذا النطاق الواسع الوظيفة في البيئات القاسية.
• التفريغ الكهروستاتيكي (HBM):1000 فولت - يشير إلى حساسية معتدلة للتفريغ الكهروستاتيكي؛ إجراءات التعامل الصحيحة ضرورية.
• درجة حرارة اللحام (Tsol):260°م لمدة 5 ثوانٍ - يحدد تحمل ملف تعريف لحام إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهروضوئية (درجة حرارة محيطية = 25°م)

يتم قياس هذه المعلمات تحت ظروف الاختبار القياسية (IF=20mA) وتحدد أداء الجهاز.

• شدة الإضاءة (Iv):2850 - 7150 ملي كانديلا. يتم إدارة هذا النطاق الواسع من خلال نظام التصنيف (انظر القسم 3). تشير القيمة الدنيا العالية إلى إخراج ساطع.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):23 درجة (نموذجي). هذه زاوية حزمة ضيقة نسبيًا، تركز إخراج الضوء للإضاءة الموجهة.
• طول موجة الذروة (λp):468 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي تكون فيه الانبعاثات الطيفية أقوى.
• الطول الموجي المهيمن (λd):465 - 475 نانومتر. الطول الموجي الذي تدركه العين البشرية، ويتم إدارته أيضًا من خلال التصنيف.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):25 نانومتر (نموذجي). يحدد نقاء اللون؛ يشير عرض النطاق الأصغر إلى لون أكثر أحادية اللون.
• جهد الأمام (VF):2.8 - 3.6 فولت عند 20 مللي أمبير. انخفاض الجهد عبر LED أثناء التشغيل، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم السائق.
• التيار العكسي (IR):50 ميكرو أمبير كحد أقصى عند VR=5V. مقياس لتسرب الوصلة في حالة الإيقاف.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان تناسق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات أداء.

3.1 تصنيف شدة الإشعاع

يتم تصنيف مصابيح LED إلى أربع فئات (P, Q, R, S) بناءً على شدة الإضاءة المقاسة عند 20 مللي أمبير. على سبيل المثال، تقدم الفئة S أعلى إخراج (5650-7150 ملي كانديلا). يجب على المصممين مراعاة تحمل قياس ±10%.

3.2 تصنيف الطول الموجي المهيمن

تضمن فئتا الطول الموجي (1 و 2) تجانس اللون. تغطي الفئة 1 نطاق 465-470 نانومتر، وتغطي الفئة 2 نطاق 470-475 نانومتر، مع تحمل قياس ±1.0 نانومتر.

3.3 تصنيف جهد الأمام

تساعد أربع مجموعات جهد (0, 1, 2, 3) من 2.8 فولت إلى 3.6 فولت في تصميم دوائر تحديد تيار فعالة والتنبؤ باستهلاك الطاقة، مع تحمل ±0.1 فولت.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة ضرورية لفهم سلوك الجهاز في ظروف غير قياسية.

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يظهر هذا المنحنى ذروة حادة حول 468 نانومتر، مما يؤكد انبعاث اللون الأزرق بعرض نطاق نموذجي يبلغ 25 نانومتر. هناك انبعاث ضئيل في مناطق طيفية أخرى.

4.2 نمط التوجيه

يوضح الرسم القطبي زاوية الرؤية البالغة 23 درجة، ويبين كيف تنخفض شدة الضوء مع زيادة الزاوية من المحور المركزي. هذا أمر بالغ الأهمية للتصميم البصري في اللافتات.

4.3 تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى IV)

يوضح المنحنى العلاقة الأسية النموذجية للدايود. يزداد جهد الأمام بشكل لوغاريتمي مع التيار. عند نقطة التشغيل النموذجية البالغة 20 مللي أمبير، يكون VF حوالي 3.2 فولت.

4.4 الشدة النسبية مقابل تيار الأمام

يكون إخراج الضوء شبه خطي مع التيار حتى الحد الأقصى للتصنيف. ومع ذلك، يؤدي تشغيل LED فوق تياره المحدد إلى انخفاض الكفاءة وتدهور متسارع.

4.5 الخصائص الحرارية

الشدة النسبية مقابل درجة حرارة المحيط:ينخفض إخراج الإضاءة مع ارتفاع درجة حرارة المحيط بسبب زيادة إعادة التركيب غير المشع داخل أشباه الموصلات. الإدارة الحرارية الفعالة ضرورية للحفاظ على السطوع.

تيار الأمام مقابل درجة حرارة المحيط:لقيادة بجهد ثابت، سيزداد تيار الأمام مع درجة الحرارة بسبب انخفاض VF. يسلط هذا الضوء على أهمية سائقي التيار الثابت للتشغيل المستقر.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 رسم أبعاد العبوة

يحدد الرسم الميكانيكي أبعاد عبوة T-1 3/4. تشمل القياسات الرئيسية القطر الكلي، وتباعد الأطراف، وهندسة عدسة الإيبوكسي. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تحمل قياسي ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. أقصى بروز للراتنج تحت الحافة هو 1.5 مم.

5.2 تحديد القطبية وإطار الأطراف

يتم تحديد الكاثود عادةً بنقطة مسطحة على العدسة، أو طرف أقصر، أو علامة أخرى حسب الرسم. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التثبيت لمنع تلف الانحياز العكسي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف

• يجب أن يحدث الانحناء على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة بصيلة الإيبوكسي لمنع تشققات الإجهاد.
• شكل الأطراف قبل اللحام.
• تجنب تطبيق إجهاد على العبوة؛ يمكن أن تسبب ثقوب PCB غير المحاذاة إجهادًا وتدهور الأداء.
• قص الأطراف في درجة حرارة الغرفة.

6.2 ظروف التخزين

• التخزين الموصى به: ≤ 30°م و ≤ 70% رطوبة نسبية.
• العمر الافتراضي بعد الشحن: 3 أشهر تحت هذه الظروف.
• للتخزين الأطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق تحتوي على نيتروجين ومادة مجففة.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

6.3 توصيات اللحام

اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة ≤ 300°م (30 واط كحد أقصى)، وقت اللحام ≤ 3 ثوانٍ، حافظ على مسافة ≥ 3 مم من بصيلة الإيبوكسي.

لحام الموجة/الغمس:تسخين مسبق ≤ 100°م لمدة ≤ 60 ثانية، حمام اللحام عند ≤ 260°م لمدة ≤ 5 ثوانٍ، حافظ على مسافة ≥ 3 مم من البصيلة.

قواعد عامة:تجنب الإجهاد على الأطراف أثناء عمليات درجات الحرارة العالية. لا تلحم (غمس أو يدوي) أكثر من مرة. اسمح لـ LED بالتبريد بشكل طبيعي بعد اللحام.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة لمنع تلف ESD. التسلسل الهرمي للتعبئة هو: 200-500 قطعة لكل كيس -> 5 أكياس لكل صندوق داخلي -> 10 صناديق داخلية لكل صندوق رئيسي (خارجي).

7.2 شرح الملصق

تشمل الملصقات على الأكياس/الصناديق: CPN (رقم منتج العميل)، P/N (رقم المنتج)، QTY (الكمية)، CAT (فئة الشدة والجهد)، HUE (فئة الطول الموجي)، REF (المرجع)، ورقم LOT (رمز التتبع).

7.3 تسمية الإنتاج / ترقيم الأجزاء

يتبع رقم الجزء 7343/B1C2-A PSA/MS تنسيقًا منظمًا حيث تشير العناصر إلى السلسلة، واللون (أزرق)، وفئة شدة الإضاءة، ومجموعة الجهد، وزاوية الرؤية، ونوع العدسة. هذا يسمح بالطلب الدقيق لخصائص الأداء المطلوبة.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• اللافتات الرسومية الملحية ولوحات الرسائل:يجعله سطوعه العالي ولونه الأزرق المشبع ممتازًا لعروض RGB كاملة الألوان أو رسائل أحادية اللون باللون الأزرق.
• لافتات الرسائل المتغيرة (VMS):تُستخدم على الطرق السريعة أو شاشات المعلومات العامة، حيث تكون الموثوقية والرؤية تحت ظروف إضاءة مختلفة أمرًا بالغ الأهمية.
• الإعلانات التجارية الخارجية:مناسبة للشاشات كبيرة الحجم حيث يساهم سطوع البكسل الفردي في وضوح وتأثير الصورة العامة.

8.2 اعتبارات التصميم

• قيادة التيار:استخدم دائمًا سائق تيار ثابت مضبوط على ≤ 30 مللي أمبير تيار مستمر لضمان إخراج ضوء مستقر وعمر طويل. ضع في اعتبارك تخفيض التصنيف لدرجات الحرارة المحيطة العالية.
• الإدارة الحرارية:بينما تحتوي العبوة على مسار حراري محدود، فإن ضمان تدفق هواء جيد أو تبريد حراري على لوحة الدوائر المطبوعة يمكن أن يخفف من ارتفاع درجة الحرارة، مما يحافظ على الشدة والعمر الطويل.
• التصميم البصري:توفر زاوية الرؤية البالغة 23 درجة ضوءًا موجهًا. للإضاءة الأوسع، قد تكون البصريات الثانوية (موزعات الضوء، العدسات) مطلوبة.
• حماية التفريغ الكهروستاتيكي:نفذ حماية ESD على خطوط PCB المتصلة بـ LED، خاصة في البيئات المعرضة للتفريغ الساكن.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED الزرقاء العامة مقاس 5 مم، يقدم 7343/B1C2-A شدة إضاءة أعلى بكثير (آلاف ملي كانديلا مقابل مئات)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تكون فيها الرؤية أمرًا بالغ الأهمية. يوفر نظام التصنيف المنظم تناسقًا أفضل في اللون والسطوع للشاشات واسعة النطاق مقارنة بالبدائل غير المصنفة أو المصنفة بشكل فضفاض. تشير العبوة القوية ومواصفات التعامل التفصيلية إلى منتج مصمم للموثوقية الصناعية بدلاً من الاستخدام الهواة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج: نعم، 30 مللي أمبير هو الحد الأقصى المطلق لتيار الأمام المستمر. للحصول على عمر أمثل وموثوقية، يوصى بالتشغيل عند أو أقل من حالة الاختبار النموذجية البالغة 20 مللي أمبير، خاصة في بيئات درجات الحرارة العالية.

س2: ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي المهيمن؟

ج: طول موجة الذروة (λp) هو الذروة الفيزيائية لمنحنى إخراج الطيف (468 نانومتر). الطول الموجي المهيمن (λd) هو الطول الموجي الفردي الذي يتطابق مع اللون المدرك (470 نانومتر نموذجي). يجب على المصممين استخدام الطول الموجي المهيمن لمواصفات اللون.

س3: كيف أختار الفئة المناسبة لتطبيقي؟

ج: للمظهر الموحد في مصفوفة، حدد فئات ضيقة للطول الموجي المهيمن (مثل الفئة 1 فقط). لأقصى سطوع، حدد أعلى فئة شدة (S). يمكن لموردك توفير أجزاء مصنفة حسب نطاقات ورقة البيانات.

س4: لماذا مسافة اللحام (3 مم من البصيلة) مهمة جدًا؟

ج: عدسة الإيبوكسي والروابط السلكية الداخلية حساسة للحرارة. يمكن أن يؤدي الحرارة المفرطة أثناء اللحام إلى تشقق الإيبوكسي، أو تشوه العدسة، أو كسر الروابط، مما يؤدي إلى فشل فوري أو كامن.

11. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم مؤشر حالة أزرق عالي السطوع لخزانة اتصالات خارجية.

الاختيار:تم اختيار 7343/B1C2-A في الفئة S (أعلى شدة) والفئة 1 (أزرق متناسق) لأقصى قدر من الرؤية تحت ضوء الشمس.

تصميم الدائرة:تم تصميم دائرة تيار ثابت بسيطة باستخدام منظم خطي لقيادة 20 مللي أمبير من مصدر 12 فولت، مع حساب مقاومة متسلسلة بناءً على VF نموذجي يبلغ 3.2 فولت. تمت إضافة مثبط جهد عابر للحماية من الارتفاعات.

التخطيط:يتطابق بصمة PCB مع رسم ورقة البيانات. يربط نمط تخفيف حراري وسادة الكاثود بمنطقة نحاسية صغيرة لتبديد حرارة طفيف. يتم وضع LED على مسافة ≥ 3 مم من المكونات الأخرى للسماح بالوصول لللحام اليدوي.

النتيجة:مؤشر موثوق وساطع يلبي متطلبات البيئة والرؤية.

12. مقدمة مبدأ التكنولوجيا

يعتمد هذا LED على شريحة أشباه موصلات من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN). عند تطبيق جهد أمامي، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة حيث تتحد، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة InGaN طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأزرق (~468-470 نانومتر). تعمل عبوة الإيبوكسي على حماية الشريحة، وتعمل كعدسة أولية لتشكيل إخراج الضوء، وتوفر دعماً ميكانيكياً للأطراف.

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

تواصل صناعة LED التركيز على زيادة الفعالية الضوئية (لومن لكل واط)، وتحسين تجسيد اللون، وتقليل التكاليف. بالنسبة لمصابيح المؤشر واللافتات مثل سلسلة 7343، تشمل الاتجاهات المزيد من التصغير مع الحفاظ على الإخراج أو زيادته، وتعزيز الموثوقية للتشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، وتطوير تحملات تصنيف أكثر ضيقًا لتمكين شاشات المساحات الكبيرة السلسة. تشكل تكنولوجيا InGaN الأساسية أيضًا الأساس لمصابيح LED البيضاء (عبر تحويل الفوسفور) وتطبيقات الإضاءة عالية الطاقة، مما يؤدي إلى تحسينات مستمرة في العملية تفيد جميع فئات منتجات LED.