ورقة بيانات مصباح LED طراز 7344-15SUGC/S400-X6 - دائري 5 مم - جهد 3.3 فولت - أخضر لامع - 110 ملي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لمصباح LED طراز 7344-15SUGC/S400-X6. هذا المكون هو ديود باعث للضوء أخضر لامع عالي السطوع، مُصمم لمجموعة متنوعة من تطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. يستخدم الجهاز تقنية شريحة إن جي إن (InGaN) مُغلّفة براتنج إيبوكسي شفاف، مما ينتج عنه إخراج ضوئي أخضر نابض بالحياة وشديد الكثافة.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

يقدم مصباح LED عدة ميزات رئيسية تجعله مناسبًا للتصاميم الإلكترونية المتطلبة:

• شدة إضاءة عالية:يوفر شدة إضاءة نموذجية تبلغ 11000 ملي شمعة (mcd) عند تيار أمامي قدره 20 مللي أمبير، مما يضمن وضوحًا ممتازًا.
• زاوية رؤية ضيقة:يتميز بزاوية رؤية نموذجية نصف الشدة تبلغ 20 درجة (2θ1/2)، مما يوفر حزمة ضوئية مركزة مثالية للإضاءة الموجهة.
• بناء متين:مُصمم ليكون موثوقًا وطويل الأمد في ظل ظروف تشغيل متنوعة.
• الامتثال البيئي:المنتج خالٍ من الرصاص، ومتوافق مع معايير RoHS، وEU REACH، وخالٍ من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).
• خيارات التعبئة:متوفر على شريط وبكرة (Tape and Reel) لعمليات التجميع الآلي.

1.2 التطبيقات المستهدفة

تم هندسة هذا المصباح خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب مؤشرًا أخضر صغيرًا الحجم ولامعًا. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• مؤشرات الحالة على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية (أجهزة التلفزيون، الشاشات، الهواتف).
• الإضاءة الخلفية للمفاتيح، اللوحات، والعروض.
• أضواء المؤشرات العامة في ملحقات الكمبيوتر ولوحات التحكم الصناعية.

2. المعلمات والمواصفات التقنية

التحليل التفصيلي للخصائص الكهربائية، والبصرية، والحرارية للجهاز ضروري لتصميم وتكامل الدائرة بشكل صحيح.

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• التيار الأمامي المستمر (I_F):25 مللي أمبير
• التيار الأمامي الذروي (I_FP):100 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز)
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• تبديد الطاقة (P_d):110 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C
• درجة حرارة اللحام (T_sol):260°C لمدة 5 ثوانٍ (لحام بالموجة أو بالغمس).

2.2 الخصائص الكهروضوئية (T_a=25°C)

يتم قياس المعلمات التالية تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F=20 مللي أمبير ما لم يُذكر خلاف ذلك) وتمثل الأداء النموذجي للجهاز.

• شدة الإضاءة (I_v):الحد الأدنى: 8000 ملي شمعة (mcd)، النموذجي: 11000 ملي شمعة (mcd)
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):النموذجي: 20 درجة
• الطول الموجي الذروي (λ_p):النموذجي: 518 نانومتر
• الطول الموجي السائد (λ_d):النموذجي: 525 نانومتر
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):النموذجي: 35 نانومتر
• الجهد الأمامي (V_F):الحد الأدنى: 2.7 فولت، النموذجي: 3.3 فولت، الحد الأقصى: 3.7 فولت
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى: 50 ميكرو أمبير (عند V_R=5 فولت)

ملاحظة تصميمية:يتراوح الجهد الأمامي من 2.7 فولت إلى 3.7 فولت. يجب على المصممين التأكد من حساب مقاومة تحديد التيار باستخدام أقصى قيمة لـ V_Fلضمان ألا يتجاوز المصباح الحد الأقصى لتصنيف تياره في أسوأ الظروف.

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة توضح سلوك الجهاز تحت ظروف متغيرة.

3.1 التوزيع الطيفي والتوجيهية

يؤكد منحنىالشدة النسبية مقابل الطول الموجيالطبيعة أحادية اللون للإخراج، المتمركزة حول 518-525 نانومتر (أخضر لامع). يمثل منحنىالتوجيهيةزاوية الرؤية البالغة 20 درجة بصريًا، ويوضح كيف تنخفض شدة الضوء بشكل حاد خارج الحزمة المركزية.

3.2 العلاقات الكهربائية والحرارية

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):هذا المنحنى أسي، وهو نموذجي للدايودات. يتم تحديد الجهد الأمامي النموذجي البالغ 3.3 فولت عند 20 مللي أمبير. يساعد المنحنى في فهم المقاومة الديناميكية للمصباح.
• الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي:يزداد الإخراج الضوئي مع التيار ولكن ليس بشكل خطي. قد يؤدي التشغيل فوق التيار المستمر الموصى به (25 مللي أمبير) إلى عوائد متناقصة في السطوع مع زيادة الحرارة بشكل كبير وتقليل العمر الافتراضي.
• الشدة النسبية مقابل درجة حرارة البيئة المحيطة:ينخفض إخراج ضوء LED بشكل عام مع ارتفاع درجة حرارة البيئة المحيطة. هذا المنحنى بالغ الأهمية للتطبيقات التي تعمل في بيئات عالية الحرارة لضمان الحفاظ على سطوع كافٍ.
• التيار الأمامي مقابل درجة حرارة البيئة المحيطة (منحنى تخفيض التصنيف):يمكن القول إن هذا هو أهم منحنى للموثوقية. يوضح الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي الذي لا يجب تجاوزه مع زيادة درجة حرارة البيئة المحيطة. لضمان الموثوقية على المدى الطويل، يجب تخفيض تصنيف تيار التشغيل وفقًا لهذا المنحنى، خاصة بالقرب من درجة حرارة التشغيل القصوى البالغة 85°C.

4. المعلومات الميكانيكية وبيانات العبوة

4.1 أبعاد العبوة

يتم إيواء المصباح في عبوة دائرية قياسية 5 مم (T-1 3/4). تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية من الرسم:

• المسافة الكلية بين الأطراف هي 2.54 مم (0.1 بوصة) نموذجيًا.
• يجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم.
• التحمل البعدي القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

تحديد القطبية:الطرف الأطول هو الأنود (الموجب)، والطرف الأقصر هو الكاثود (السالب). قد تحتوي العبوة أيضًا على جانب مسطح على الحافة بالقرب من طرف الكاثود.

5. إرشادات التجميع، اللحام، والتعامل

التعامل السليم أمر بالغ الأهمية لمنع التلف وضمان الأداء الأمثل.

5.1 تشكيل الأطراف

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بإجراء تشكيل الأطرافقبل soldering.
• تجنب تطبيق إجهاد على عبوة المصباح أو قاعدته أثناء التشكيل.
• اقطع الأطراف في درجة حرارة الغرفة.
• تأكد من محاذاة ثقوب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) مع أطراف المصباح تمامًا لتجنب إجهاد التركيب.

5.2 ظروف التخزين

• قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية (RH).
• العمر الافتراضي الموصى به للتخزين بعد الشحن هو 3 أشهر.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

5.3 توصيات اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي.

اللحام اليدوي:

• درجة حرارة طرف المكواة: الحد الأقصى 300°C (لمكواة بقدرة قصوى 30 واط).
• وقت اللحام: الحد الأقصى 3 ثوانٍ لكل طرف.

اللحام بالموجة/الغمس:

• درجة حرارة التسخين المسبق: الحد الأقصى 100°C (لحد أقصى 60 ثانية).
• درجة حرارة وحوض اللحام والوقت: الحد الأقصى 260°C لمدة 5 ثوانٍ.

ملاحظات حرجة:

• تجنب الإجهاد على الأطراف أثناء اللحام في درجات الحرارة العالية.
• لا تقم بلحام (غمس أو يدوي) أكثر من مرة واحدة.
• احمِ المصباح من الصدمات الميكانيكية حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة.
• تجنب التبريد السريع من درجة حرارة اللحام القصوى.
• استخدم دائمًا أقل درجة حرارة لحام فعالة.

5.4 التنظيف

• نظف فقط إذا لزم الأمر باستخدام كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة ≤1 دقيقة.
• جفف بالهواء في درجة حرارة الغرفة.
• تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية.إذا كان مطلوبًا تمامًا، فإن التأهيل المسبق الشامل ضروري لضمان عدم حدوث أي تلف.

5.5 إدارة الحرارة والتفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

• إدارة الحرارة:التصميم الحراري السليم أمر أساسي. استخدم منحنى تخفيض التصنيف لاختيار تيار تشغيل مناسب بناءً على درجة حرارة البيئة المحيطة المتوقعة حول المصباح في التطبيق النهائي. يمكن أن يؤدي التبريد الحراري غير الكافي إلى تدهور سابق لأوانه في السطوع والفشل.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):هذا المصباح حساس للتفريغ الكهروستاتيكي. يجب مراعاة احتياطات التعامل القياسية مع ESD أثناء التجميع والتعامل، بما في ذلك استخدام محطات العمل والأساور المؤرضة.

6. معلومات التعبئة والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لضمان الحماية أثناء الشحن والتعامل:

• التعبئة الأولية:200-500 قطعة لكل كيس مضاد للكهرباء الساكنة.
• التعبئة الثانوية:5 أكياس لكل صندوق داخلي.
• التعبئة الثالثية:10 صناديق داخلية لكل صندوق رئيسي (خارجي).

6.2 شرح الملصق

تحتوي الملصقات على العبوة على معلومات رئيسية:

• P/N:رقم الإنتاج (رقم القطعة، على سبيل المثال، 7344-15SUGC/S400-X6).
• LOT No:رقم الدفعة للتتبع.
• QTY:كمية التعبئة في الكيس/الصندوق.
• CAT/HUE:يشير إلى الرتبة/الدرجة وبن الطول الموجي السائد.

7. اعتبارات تصميم التطبيق والأسئلة الشائعة

7.1 دائرة التطبيق النموذجية

طريقة القيادة الأكثر شيوعًا هي مقاومة متسلسلة بسيطة. يتم حساب قيمة المقاومة (R_s) على النحو التالي: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. استخدم دائمًاالقيمة القصوى V_Fمن ورقة البيانات (3.7 فولت) في هذا الحساب لضمان ألا يتجاوز التيار أبدًا I_Fالمطلوب (على سبيل المثال، 20 مللي أمبير) تحت جميع الظروف. لمصدر طاقة 5 فولت: R_s= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 أوم. أقرب قيمة قياسية (68 أوم) هي خيار آمن.

7.2 الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح عند تياره الذروي البالغ 100 مللي أمبير؟

ج: فقط تحت ظروف نبضية محددة جدًا (دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز). للتشغيل المستمر، الحد الأقصى المطلق هو 25 مللي أمبير. سيؤدي تجاوز ذلك إلى تقليل العمر الافتراضي بشكل كبير وقد يتسبب في فشل فوري.

س: لماذا زاوية الرؤية ضيقة جدًا (20 درجة)؟

ج: زاوية الرؤية الضيقة هي ميزة تصميمية للتطبيقات التي تتطلب حزمة ضوئية مركزة، مثل أضواء المؤشرات التي يجب رؤيتها من اتجاه محدد أو للاقتران البصري. يتم تحقيق ذلك من خلال شكل عدسة الإيبوكسي.

س: كيف أفسر الطول الموجي السائد (525 نانومتر) مقابل الطول الموجي الذروي (518 نانومتر)؟

ج: الطول الموجي الذروي (λ_p) هو الطول الموجي الفردي حيث يكون طيف الانبعاث أقوى. الطول الموجي السائد (λ_d) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون الملاحظ للمصباح. تؤثر حساسية العين البشرية (استجابة الضوء النهاري) على λ_d. بالنسبة لمصابيح LED الخضراء، غالبًا ما يكون λ_dأطول قليلاً من λ_p.

س: ما هو العامل الأكثر أهمية للموثوقية على المدى الطويل؟

ج: الإدارة الحرارية المناسبة وتخفيض تصنيف التيار. تشغيل المصباح عند أو أقل من تياره الموصى به، خاصة في البيئات الأكثر دفئًا (باستخدام منحنى تخفيض التصنيف)، هو الممارسة الأهم لضمان طول العمر وإخراج ضوئي مستقر.

8. المبادئ والسياق التقني

8.1 مبدأ التشغيل

يعتمد هذا المصباح على تقنية أشباه الموصلات إن جي إن (Indium Gallium Nitride). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب داخل المنطقة النشطة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة إن جي إن طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأخضر اللامع. يعمل راتنج الإيبوكسي الشفاف كعدسة أولية، يشكل إخراج الضوء ويوفر الحماية الميكانيكية والبيئية.

8.2 المقارنة والاتجاهات

عبوة LED الدائرية 5 مم (مثل الطراز 7344) هي تقنية ناضجة ومستخدمة على نطاق واسع للتركيب عبر الثقب. مزاياها الرئيسية هي سهولة التجميع اليدوي، والمتانة، وإخراج ضوئي عالي من عبوة مثبتة. مقارنة بمصابيح LED الحديثة للتركيب السطحي (SMD) (على سبيل المثال، 3528، 5050)، فإن مصابيح LED عبر الثقب مثل هذا النوع تكون بشكل عام أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا عاليًا جدًا لنقطة واحدة، أو النماذج الأولية الأبسط، أو حيث يتم بالفعل استخدام لحام الموجة للمكونات عبر الثقب. ومع ذلك، فإن الاتجاه الصناعي يميل نحو عبوات SMD أصغر للكثافة الأعلى، والتركيب الآلي، وإدارة حرارية أفضل عبر وسادات PCB. يمثل هذا الجهاز المحدد خيارًا عالي الأداء ضمن فئة مصابيح LED الكلاسيكية عبر الثقب.