ورقة بيانات مصباح LED 484-10SYGT/S530-E2 - أصفر أخضر لامع - 20 مللي أمبير - 12.5 ملي كانديلا - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لمصباح LED عالي السطوع بلون أصفر أخضر لامع. تم تصميم الجهاز باستخدام تقنية شريحة AlGaInP، ومغلف براتنج أخضر شفاف، لتقديم أداء إشعاعي متميز لمجموعة متنوعة من تطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. تشمل مزاياه الأساسية اختيار زوايا الرؤية، والتوفر على شريط وبكرة للتجميع الآلي، والامتثال لمعايير السلامة والبيئة الرئيسية بما في ذلك متطلبات RoHS وREACH والخالية من الهالوجين.

1.1 السوق المستهدف والتطبيقات

تم هندسة هذا الـ LED لتطبيقات تتطلب إخراج ضوء موثوقًا ومتسقًا. تشمل مجالات التطبيق النموذجية مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية في الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الحوسبة. التطبيقات المحددة المذكورة هي أجهزة التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف، وملحقات الكمبيوتر العامة.

2. الحدود القصوى المطلقة

يجب عدم تجاوز الحدود التشغيلية للجهاز لضمان الموثوقية ومنع التلف الدائم. جميع التقييمات محددة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• التيار الأمامي المستمر (IF):25 مللي أمبير
• تيار الذروة الأمامي (IFP):60 مللي أمبير (عند دورة عمل 1/10، تردد 1 كيلو هرتز)
• الجهد العكسي (VR):5 فولت
• تبديد الطاقة (Pd):60 ملي واط
• نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr):من -40°C إلى +85°C
• نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg):من -40°C إلى +100°C
• درجة حرارة اللحام (Tsol):260°C لمدة 5 ثوانٍ (لحام موجة أو إعادة تدفق)

3. الخصائص الكهروبصرية

يتم قياس معايير الأداء الرئيسية تحت ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C، IF=20mA) ما لم يُذكر خلاف ذلك. تحدد هذه المعايير إخراج الضوء، واللون، والسلوك الكهربائي لـ LED.

3.1 مقاييس الإنارة واللون

• شدة الإضاءة (Iv):القيمة النموذجية هي 12.5 ملي كانديلا (mcd)، مع حد أدنى 6.3 mcd.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):زاوية نصف الشدة النموذجية هي 80 درجة، تحدد انتشار الحزمة الضوئية.
• الطول الموجي للذروة (λp):عادة 575 نانومتر (nm).
• الطول الموجي السائد (λd):عادة 573 نانومتر، وهو اللون المُدرك.
• عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ):عادة 15 نانومتر، يشير إلى نقاء الطيف.

3.2 المعلمات الكهربائية

• الجهد الأمامي (VF):يتراوح من 1.7 فولت (الحد الأدنى) إلى 2.4 فولت (الحد الأقصى)، مع قيمة نموذجية 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير.
• التيار العكسي (IR):حد أقصى 10 ميكرو أمبير عند تطبيق جهد عكسي 5 فولت.

ملاحظة: يتم توفير حالات عدم اليقين في القياس للجهد الأمامي (±0.1V)، وشدة الإضاءة (±10%)، والطول الموجي السائد (±1.0nm).

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة رسوم بيانية توضح سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة. هذه الرسوم ضرورية لتصميم الدوائر وإدارة الحرارة.

4.1 التوزيع الطيفي والمكاني

يظهر منحنىالشدة النسبية مقابل الطول الموجيطيف الانبعاث المتمركز حول 575 نانومتر. يمثل رسم نمطالاتجاهيةزاوية الرؤية 80 درجة بصريًا، ويوضح كيف تنخفض شدة الضوء من المحور المركزي.

4.2 العلاقة بين التيار والجهد

منحنىالتيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)غير خطي، وهو نموذجي للدايودات. يظهر ارتفاع الجهد مع زيادة التيار، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دوائر تحديد التيار. يوضح منحنىالشدة النسبية مقابل التيار الأماميأن إخراج الضوء يزداد مع التيار ولكن قد لا يكون خطيًا تمامًا، خاصة عندما تصبح التأثيرات الحرارية كبيرة.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

يظهر منحنىالشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطةأن إخراج الضوء ينخفض مع زيادة درجة الحرارة المحيطة، وهو عامل حاسم للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. قد يوضح رسمالتيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة(على الأرجح تحت جهد أو طاقة ثابتة) كيف تتحول خصائص الجهاز مع درجة الحرارة، مما يؤثر على ظروف التشغيل.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتم توفير رسم تفصيلي للأبعاد. تشمل الملاحظات الرئيسية: جميع الأبعاد بالمليمترات؛ يجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم؛ والتسامح العام هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يجب على المهندسين الرجوع إلى هذا الرسم لتصميم بصمة PCB وفحص المسافات.

5.2 تحديد القطبية

يُشار إلى الرصاص الكاثودي (السالب) عادةً بنقطة مسطحة على العدسة، أو رصاص أقصر، أو علامة أخرى كما هو موضح في رسم العبوة. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التجميع.

6. معلومات التصنيف والطلب

يستخدم المنتج نظام تصنيف للمعايير الرئيسية لضمان الاتساق داخل الدفعة. تشير الملصق على العبوة إلى هذه الدرجات.

• CAT:درجات شدة الإضاءة.
• HUE:درجات الطول الموجي السائد (اللون).
• REF:درجات الجهد الأمامي.

تشمل حقول الملصق الأخرى رقم إنتاج العميل (CPN)، ورقم الإنتاج (P/N)، وكمية التعبئة (QTY)، ورقم الدفعة (LOT No).

7. مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لمنع التلف من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والرطوبة.

• التعبئة الأولية:كيس مضاد للكهرباء الساكنة.
• التعبئة الثانوية:صندوق كرتون داخلي يحتوي على 5 أكياس.
• التعبئة الثالثية:صندوق كرتون خارجي يحتوي على 10 صناديق داخلية.
• كمية التعبئة:الحد الأدنى 200 إلى 1000 قطعة لكل كيس. وبالتالي، يحتوي الصندوق الخارجي الواحد على ما بين 10,000 و 50,000 قطعة (10 صناديق داخلية * 5 أكياس * 200-1000 قطعة).

8. إرشادات التجميع واللحام والتعامل

8.1 تشكيل الرصاص

• اثني الرصاص عند نقطة تبعد 3 مم على الأقل عن قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بإجراء التشكيل قبل اللحام.
• تجنب إجهاد العبوة. يمكن أن تسبب ثقوب PCB غير المحاذاة إجهادًا وتدهور الأداء.
• اقطع الرصاص في درجة حرارة الغرفة.

8.2 التخزين

• قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية عند الاستلام. العمر الافتراضي هو 3 أشهر تحت هذه الظروف.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الإغلاق تحتوي على نيتروجين ومجفف.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

8.3 عملية اللحام

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

اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة القصوى 300°C (لمكواة بقدرة قصوى 30 واط)، وقت اللحام القصوى 3 ثوانٍ.
اللحام بالغمس/الموجة:درجة حرارة التسخين المسبق القصوى 100°C (لأقصى 60 ثانية)، درجة حرارة حمام اللحام القصوى 260°C لأقصى 5 ثوانٍ.

يتم توفير ملف درجة حرارة لحام موصى به، مع التركيز على التسخين المسبق، ووقت محكوم فوق نقطة الانصهار، ومعدل تبريد محكوم. تجنب تدفق الموجة الصفحي والتبريد السريع. يجب إجراء اللحام (غمس أو يدوي) مرة واحدة فقط. تجنب الإجهاد على الرصاص وهو ساخن، وقم بحماية LED من الصدمات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة.

8.4 التنظيف

• إذا لزم الأمر، نظف فقط باستخدام كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة ≤1 دقيقة.
• لا تستخدم التنظيف بالموجات فوق الصوتية إلا إذا كان ذلك ضروريًا تمامًا وتم التأهيل المسبق، حيث يمكن أن يتلف LED.

8.5 إدارة الحرارة

يجب مراعاة تبديد حراري كافٍ خلال مرحلة تصميم التطبيق. يؤثر تيار التشغيل ودرجة الحرارة المحيطة مباشرة على درجة حرارة التقاطع، مما يؤثر بدوره على إخراج الضوء والموثوقية طويلة المدى. منحنيات تخفيض التصنيف المقدمة ضرورية لتحديد ظروف التشغيل الآمنة.

9. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

9.1 تصميم الدائرة

قم دائمًا بتشغيل LED بمصدر تيار ثابت أو مقاومة تحديد تيار على التوالي مع مصدر جهد. احسب قيمة المقاومة باستخدام الجهد الأمامي النموذجي (2.0V) والتيار المطلوب (≤20mA للتشغيل العادي)، مع مراعاة جهد مصدر الطاقة. على سبيل المثال: R = (V_supply - VF_LED) / I_desired. تأكد من أن قدرة المقاومة على تحمل الطاقة كافية.

9.2 تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)

اتبع بصمة العبوة الموصى بها بدقة. تأكد من وجود تخفيف حراري كافٍ إذا كان سيتم تشغيل LED عند أو بالقرب من حدوده القصوى. أبعد الدوائر التناظرية أو دوائر الترددات الراديوية الحساسة عن خطوط تشغيل LED لتجنب حقن الضوضاء.

9.3 التكامل البصري

زاوية الرؤية 80 درجة مناسبة للإضاءة واسعة النطاق. للحصول على ضوء أكثر تركيزًا، قد تكون هناك حاجة إلى عدسات خارجية أو أدلة ضوئية. لون راتنج الإيبوكسي الأخضر الشفاف هو جزء من النظام البصري ولا يجب طلاؤه.

10. المقارنة التقنية والتمييز

يقدم هذا الـ LED الأصفر الأخضر القائم على AlGaInP مزايا مميزة. مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم، يوفر AlGaInP كفاءة أعلى وسطوعًا أكبر. الطول الموجي المحدد (573 نانومتر سائد) يقع في منطقة عالية الحساسية للعين البشرية (الاستجابة الضوئية)، مما يجعله يبدو ساطعًا جدًا عند طاقة إشعاعية منخفضة نسبيًا. يجعله الامتثال لمعايير الخالية من الهالوجين وREACH مناسبًا للتصاميم الواعية بيئيًا والأسواق ذات اللوائح الصارمة للمواد.

11. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED عند 25 مللي أمبير بشكل مستمر؟
ج: الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر هو 25 مللي أمبير. للتشغيل طويل المدى الموثوق، يُنصح بالتشغيل أقل من هذا الحد الأقصى، عادةً عند 20 مللي أمبير كما هو محدد في ظروف الاختبار القياسية.

س: ما الفرق بين الطول الموجي للذروة والطول الموجي السائد؟
ج: الطول الموجي للذروة (λp) هو الطول الموجي الذي يكون فيه طيف الانبعاث بأعلى شدة. الطول الموجي السائد (λd) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون المُدرك لـ LED. غالبًا ما يكونان متقاربين ولكن ليسا متطابقين.

س: كيف أفسر رموز 'CAT' و'HUE' و'REF' على الملصق؟
ج: هذه هي رموز التصنيف. 'CAT' يصنف مصابيح LED حسب شدة الإضاءة (مثلًا، رقم CAT أعلى قد يعني سطوعًا أعلى). 'HUE' يصنف حسب الطول الموجي السائد (اللون). 'REF' يصنف حسب الجهد الأمامي. استخدام أجزاء من نفس التصنيف يضمن تجانس اللون والسطوع في تطبيقك.

س: لماذا تكون ظروف التخزين محددة جدًا (3 أشهر، ثم نيتروجين)؟
ج: يمكن أن تمتص عبوات LED الرطوبة من الهواء. أثناء اللحام بدرجات حرارة عالية، يمكن أن تتمدد هذه الرطوبة بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو تشققًا (تأثير \"الفشار\"). حد الـ 3 أشهر للأكياس المعرضة للهواء المحيط. يمنع التخزين بالنيتروجين مع مجفف امتصاص الرطوبة لفترات طويلة.

12. مثال عملي لاستخدام

السيناريو: تصميم لوحة مؤشر حالة لموجه شبكة (راوتر).
تتطلب اللوحة مؤشرات متعددة ساطعة وموثوقة للطاقة، ونشاط الشبكة، وأخطاء النظام. تم اختيار LED الأصفر الأخضر اللامع لمؤشر \"النظام نشط\".

خطوات التصميم:
1. دائرة التشغيل:مصدر الطاقة المنطقي الداخلي للراوتر هو 3.3 فولت. باستخدام الجهد الأمامي النموذجي 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير، يتم حساب مقاومة تحديد تيار على التوالي: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 أوم. يتم اختيار القيمة القياسية الأقرب وهي 68 أوم، مما يؤدي إلى تيار يقارب 19.1 مللي أمبير، وهو آمن ويوفر سطوعًا كافيًا.
2. تصميم PCB:يتم استخدام بصمة الرسم التفصيلي لأبعاد العبوة. تتم إضافة وصلة تخفيف حراري صغيرة إلى وسادات الأنود والكاثود للمساعدة في اللحام دون إنشاء كتلة حرارية كبيرة يمكن أن تسبب إجهادًا لـ LED أثناء التبريد.
3. التجميع:يتم أخذ مصابيح LED من دفعة تصنيع واحدة (نفس رقم LOT) ويفضل أن تكون من نفس تصنيفات HUE وCAT لضمان تجانس اللون والسطوع عبر جميع وحدات الموجه. يتم وضعها باستخدام معدات الاختيار والوضع الآلية من الشريط والبكرة.
4. اللحام:تخضع لوحة الدوائر المطبوعة لعملية لحام موجة محكومة تلتزم بإرشاد 260°C لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى، مع الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم بين نقطة تلامس موجة اللحام وجسم LED.
5. النتيجة:مؤشر حالة مرئي للغاية، متسق، وموثوق يلبي جميع متطلبات الأداء واللوائح.

13. مبدأ التشغيل

يعتمد هذا الـ LED على شريحة أشباه موصلات من AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي، يتم حقن الإلكترونات والفجوات في المنطقة النشطة من أشباه الموصلات. تتحد هذه الجسيمات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي للضوء المنبعث - في هذه الحالة، في طيف الأصفر الأخضر (~573 نانومتر). تعمل عبوة راتنج الإيبوكسي الأخضر الشفاف كعدسة، تشكل إخراج الضوء وتوفر حماية ميكانيكية وبيئية للشريحة.

14. اتجاهات التكنولوجيا

تواصل صناعة LED التطور نحو كفاءة أعلى (المزيد من لومن لكل واط)، وتحسين تجانس اللون، وتكلفة أقل. بينما يستخدم هذا الجهاز تقنية AlGaInP مثبتة للألوان المحددة، تشمل الاتجاهات الأوسع تطوير مواد تغليف أكثر متانة لتحمل درجات حرارة تقاطع أعلى، ودمج الفوسفور لطيف أوسع من الأبيض وألوان أخرى من شرائح زرقاء أو فوق بنفسجية، وتصغير العبوات للتطبيقات عالية الكثافة. علاوة على ذلك، هناك دافع قوي نحو تعزيز الموثوقية والعمر الطويل تحت ظروف تشغيل متنوعة، مدعومًا باختبارات عمر أكثر تفصيلاً ونمذجة تنبؤية في أوراق البيانات.