ورقة بيانات تقنية لمصباح LED - سيراميك سلسلة 9292 بقوة 10 واط أبيض - مقاس 9.2x9.2 مم - جهد 9.3 فولت - قدرة 10 واط

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة سيراميك 9292 حلاً لمصباح LED عالي القدرة وسطحي التركيب، مصممًا للتطبيقات التي تتطلب تدفقًا ضوئيًا عاليًا وأداءً حراريًا قويًا. يوفر الركيزة السيراميكية موصلية حرارية ممتازة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على أداء المصباح وعمره الافتراضي عند تيارات تشغيل عالية. هذه السلسلة مناسبة بشكل خاص للإضاءة العامة، وإضاءة الأماكن المرتفعة، وإضاءة المناطق الخارجية، وتطبيقات الإضاءة الأخرى حيث تكون الموثوقية والإخراج الضوئي في غاية الأهمية.

تكمن الميزة الأساسية لهذه السلسلة في الجمع بين تصنيف القدرة العالي (10 واط) والاستقرار الحراري الذي يوفره الغلاف السيراميكي. هذا يسمح للمصممين بدفع المصابيح إلى حدودها المحددة مع إدارة درجة حرارة التقاطع بشكل فعال. يُقدم المنتج بمجموعة من درجات حرارة اللون الأبيض (أبيض دافئ، أبيض محايد، أبيض بارد) لتناسب أجواء ومتطلبات الإضاءة المختلفة.

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد المعلمات التالية الحدود التشغيلية للمصباح. تجاوز هذه القيم قد يتسبب في تلف دائم.

• تيار الأمام (IF):1500 مللي أمبير (مستمر)
• تيار النبضة الأمامي (IFP):3000 مللي أمبير (عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10)
• تبديد القدرة (PD):15000 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (Topr):-40°C إلى +100°C
• درجة حرارة التخزين (Tstg):-40°C إلى +100°C
• درجة حرارة التقاطع (Tj):125°C
• درجة حرارة اللحام (Tsld):230°C أو 260°C لمدة 10 ثوانٍ (لحام إعادة التدفق)

2.2 الخصائص الكهروضوئية (Ts=25°C)

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة تحت ظروف الاختبار القياسية.

• جهد الأمام (VF):9.3 فولت (نموذجي)، 10 فولت (أقصى) @ IF=1050mA
• الجهد العكسي (VR):5 فولت
• التيار العكسي (IR):100 ميكرو أمبير (أقصى)
• زاوية الرؤية (2θ1/2):130°

3. شرح نظام التصنيف

3.1 تصنيف درجة حرارة اللون

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مجموعات قياسية لدرجة حرارة اللون المترابطة (CCT). كل مجموعة تتوافق مع نطاق محدد على مخطط لونية CIE، مما يضمن اتساق اللون داخل الدفعة. مجموعات الطلب القياسية هي:

• 2700K (8A, 8B, 8C, 8D)
• 3000K (7A, 7B, 7C, 7D)
• 3500K (6A, 6B, 6C, 6D)
• 4000K (5A, 5B, 5C, 5D)
• 4500K (4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U)
• 5000K (3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U)
• 5700K (2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U)
• 6500K (1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U)

ملاحظة: يتم طلب المنتج بتحديد حد أدنى لتدفق الضوء، وليس حدًا أقصى. ستلتزم الشحنات دائمًا بمنطقة لونية CCT المطلوبة.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق الضوئي إلى مجموعات محددة بقيمة دنيا. تيار الاختبار النموذجي هو 1050 مللي أمبير.

• أبيض دافئ / أبيض محايد (70 CRI):
  • الرمز 3K: الحد الأدنى 800 لومن، نموذجي 900 لومن
  • الرمز 3L: الحد الأدنى 900 لومن، نموذجي 1000 لومن
• أبيض بارد (70 CRI):
  • الرمز 3L: الحد الأدنى 900 لومن، نموذجي 1000 لومن
  • الرمز 3M: الحد الأدنى 1000 لومن، نموذجي 1100 لومن

التحمُّلات: التدفق الضوئي ±7%، CRI ±2، إحداثيات اللونية ±0.005.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 جهد الأمام مقابل تيار الأمام (منحنى IV)

يظهر منحنى IV العلاقة بين جهد الأمام (Vf) وتيار الأمام (If). بالنسبة لهذا المصباح، فإن Vf النموذجي هو 9.3 فولت عند 1050 مللي أمبير. يكون المنحنى خطيًا نسبيًا في نطاق التشغيل ولكنه يُظهر الارتفاع الأسي المميز عند التيارات المنخفضة جدًا وسلوكًا خطيًا أكثر مقاومة عند التيارات الأعلى. يجب على المصممين التأكد من أن السائق يمكنه توفير هامش الجهد اللازم، خاصةً مع الأخذ في الاعتبار أقصى Vf وهو 10 فولت.

4.2 التدفق الضوئي النسبي مقابل تيار الأمام

يوضح هذا المنحنى كيف يزداد الإخراج الضوئي مع التيار. بينما يزداد الإخراج مع التيار، فإن العلاقة ليست خطية تمامًا بسبب ظاهرة "انخفاض الكفاءة" - وهي ظاهرة تنخفض فيها الكفاءة الكمومية الداخلية للمصباح عند كثافات تيار أعلى. التشغيل عند التيار الموصى به 1050 مللي أمبير يوفر توازنًا جيدًا بين الإخراج والكفاءة/العمر الافتراضي. تجاوز الحد الأقصى للتيار المستمر (1500 مللي أمبير) سيسرع استهلاك اللومن ويقلل من العمر الافتراضي.

4.3 القدرة الطيفية النسبية مقابل درجة حرارة التقاطع

مع زيادة درجة حرارة التقاطع (Tj)، يمكن أن يتحول توزيع القدرة الطيفية لمصباح LED أبيض (عادةً شريحة زرقاء + فوسفور). غالبًا ما قد يتحول الطول الموجي الذروي قليلاً نحو الأحمر، وقد تنخفض القدرة الإشعاعية الكلية. هذا الرسم البياني بالغ الأهمية لفهم استقرار اللون تحت ظروف حرارية مختلفة. يُعد استخدام بالوعة حرارة فعالة أمرًا ضروريًا لتقليل ارتفاع Tj والحفاظ على لون وإخراج ضوئي ثابتين.

5. معلومات الميكانيكا والتعبئة

5.1 الأبعاد الفيزيائية

يتبع غلاف LED تصميم 9292، مما يعني أن حجمه تقريبًا 9.2 مم × 9.2 مم. يجب الرجوع إلى الرسم الأبعاد الدقيق لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). يوفر الجسم السيراميكي المسار الحراري الأساسي من شريحة LED إلى PCB.

5.2 تصميم المسارات الموصى بها وفتحة الاستنسل

يتم توفير تصميم موصى به للمسارات (تخطيط المسارات) وفتحة الاستنسل لضمان لحام موثوق وأداء حراري مثالي. يتضمن تصميم المسارات عادةً مسارات حرارية كبيرة لتسهيل نقل الحرارة من الجانب السفلي للمصباح إلى مستوى النحاس في PCB. يتحكم تصميم فتحة الاستنسل في حجم معجون اللحام. الالتزام بهذه التوصيات بتحمُّل ±0.10 مم أمر بالغ الأهمية لتحقيق وصلة لحام مناسبة وتقليل الفراغات تحت المسار الحراري.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 معلمات لحام إعادة التدفق

تم تصنيف المصباح لملامح إعادة التدفق الخالية من الرصاص القياسية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الجسم القصوى أثناء اللحام 230°C أو 260°C لأكثر من 10 ثوانٍ، اعتمادًا على الملف المختار. من الحيوي اتباع منحنى درجة حرارة مضبوط لمنع الصدمة الحرارية للغلاف السيراميكي والمكونات الداخلية. قد يكون التسخين المسبق مطلوبًا إذا تعرضت المصابيح للرطوبة، وفقًا لمعايير IPC/JEDEC ذات الصلة.

6.2 التعامل والتخزين

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب استخدام احتياطات ESD المناسبة (أساور المعصم، محطات العمل المؤرضة) أثناء التعامل. قم بتخزين المكونات في بيئة جافة ومتحكم فيها. تجنب الإجهاد الميكانيكي على العدسة أو وصلات الأسلاك.

7. نظام ترقيم الأجزاء

يتبع رقم الموديل تنسيقًا منظمًا:T12019L(C,W)A. يتم توفير فك تشفير عام لاتفاقية التسمية، والتي تتضمن رموزًا لـ:

• التدفق الضوئي:رمز يمثل مجموعة إخراج الضوء.
• درجة حرارة اللون:L (أبيض دافئ<3700K)، C (أبيض محايد 3700-5000K)، W (أبيض بارد >5000K).
• عدد الشرائح:يشير إلى عدد ونوع شرائح LED الداخلية (مثل P لشريحة عالية القدرة مفردة).
• رمز البصريات:00 بدون عدسة أولية، 01 مع عدسة.
• رمز الغلاف:12 يشير تحديدًا إلى شكل سيراميك 9292.

فهم هذا النظام ضروري للطلب والتحديد الصحيح.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• إضاءة الأماكن المرتفعة والصناعية:الاستفادة من إخراج اللومن العالي والبناء القوي.
• إضاءة المناطق الخارجية:أضواء الشوارع، أضواء مواقف السيارات، إضاءة الملاعب.
• الإضاءة العامة عالية التدفق:الأنوار الغائرة التجارية، إضاءة المسارات، وحدات التحديث.
• الإضاءة المتخصصة:أضواء الزراعة، أجهزة العرض (حيث يتم اختيار مجموعات محددة).

8.2 اعتبارات التصميم

• الإدارة الحرارية:هذا هو الجانب الأكثر أهمية. استخدم PCB بطبقة نحاس سميكة (مثل 2 أونصة) وقم بتوصيل المسار الحراري بمستويات نحاس كبيرة أو بالوعة حرارة خارجية. الهدف هو الحفاظ على درجة حرارة التقاطع (Tj) منخفضة قدر الإمكان، ويفضل أن تكون أقل من 85°C لأقصى عمر افتراضي.
• التشغيل الكهربائي:استخدم سائق LED ثابت التيار مصنفًا لنطاق جهد الأمام (حوالي 9-10 فولت لكل LED) والتيار المطلوب (مثل 1050 مللي أمبير). ضع في اعتبارك متطلبات التعتيم.
• التصميم البصري:قد تتطلب زاوية الرؤية الواسعة 130 درجة بصريات ثانوية (عواكس، عدسات) لتحقيق نمط الحزمة المطلوب للتطبيق.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED عالية القدرة ذات الغلاف البلاستيكي، فإن المميز الأساسي لسيراميك 9292 هو أداؤه الحراري المتفوق. للمادة السيراميكية مقاومة حرارية أقل من البلاستيك، مما يسمح بتوصيل الحرارة بعيدًا عن تقاطع LED بكفاءة أكبر. هذا يؤدي إلى:

• تيارات تشغيل قصوى أعلى لإخراج ضوئي أكبر.
• صيانة أفضل للومن (انخفاض أقل في الإخراج الضوئي بمرور الوقت).
• تحسن في استقرار اللون مع درجة الحرارة والعمر الافتراضي.
• موثوقية أعلى بشكل عام وعمر افتراضي أطول تحت ظروف تشغيل مكافئة.

المقايضة غالبًا ما تكون تكلفة وحدة أعلى قليلاً مقارنة بالأغلفة البلاستيكية.

10. الأسئلة الشائعة (FAQs)

10.1 ما هو استهلاك الطاقة الفعلي؟

عند نقطة التشغيل النموذجية 1050 مللي أمبير و 9.3 فولت، فإن مدخلات الطاقة الكهربائية تقريبًا 9.8 واط. يشير تعيين "10 واط" إلى فئة القدرة الاسمية.

10.2 كيف أحقق العمر الافتراضي المصنف؟

يعتمد عمر LED (غالبًا L70 أو L90، أي الوقت حتى 70% أو 90% من اللومن الأولي) بشدة على درجة حرارة التقاطع. لتحقيق العمر الافتراضي المصنف (عادة 50,000 ساعة أو أكثر)، يجب عليك تصميم نظام إدارة حرارية فعال للحفاظ على Tj ضمن الحدود الموصى بها. تقليل تيار التشغيل عن الحد الأقصى يطيل العمر الافتراضي بشكل كبير أيضًا.

10.3 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح بمصدر جهد ثابت؟

No.مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. جهد الأمام الخاص بها له تحمُّل ويتغير مع درجة الحرارة. قد يؤدي مصدر الجهد الثابت إلى هروب حراري، حيث يسبب التيار المتزايد تسخينًا، مما يخفض Vf، مما يتسبب في مزيد من التيار، مما يؤدي إلى الفشل. استخدم دائمًا سائق تيار ثابت.

11. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم تركيبة إضاءة مرتفعة بقدرة 50 واط.التنفيذ:استخدم 5 من مصابيح سيراميك 9292 هذه متصلة على التوالي. سيكون إجمالي جهد الأمام حوالي 46.5 فولت (5 * 9.3 فولت). اختر سائق تيار ثابت بإخراج 1050 مللي أمبير ونطاق جهد يغطي ~45 فولت إلى 50 فولت. ثبت مصابيح LED على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) مع مادة واجهة حرارية عالية الأداء تربط MCPCB ببالوعة حرارة ألومنيوم كبيرة. يدير هذا التصميم تبديد الحرارة الإجمالي البالغ ~49 واط بكفاءة، مما يضمن موثوقية طويلة الأمد وإخراج ضوئي مستقر.

12. مقدمة عن المبدأ التقني

يولد هذا المصباح ضوءًا أبيض باستخدام طريقة تحويل الفوسفور السائدة. تبعث شريحة أشباه الموصلات الزرقاء عالية الكفاءة من إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) ضوءًا أزرق. يمر هذا الضوء الأزرق جزئيًا ويُثير جزئيًا طبقة فوسفور صفراء (أو مزيج من الأحمر والأخضر) مودعة على الشريحة أو بالقرب منها. ينتج عن مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر واسع الطيف من الفوسفور ضوء أبيض. تحدد النسبة المحددة للضوء الأزرق إلى الضوء المحول بالفوسفور، وتكوين الفوسفور، درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI). يعمل الغلاف السيراميكي بشكل أساسي كمنصة ميكانيكية قوية وموصلة حرارياً لتركيب الشريحة، وصلات الأسلاك، والفوسفور.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر سوق مصابيح LED عالية القدرة في التطور نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين جودة اللون (قيم CRI و R9 أعلى)، وموثوقية أكبر. أصبحت الأغلفة السيراميكية أكثر شيوعًا للتطبيقات عالية الجودة بسبب مزاياها الحرارية. تشمل الاتجاهات:

• زيادة الكفاءة:تحسينات مستمرة في تقنية الطبقة النمو البلوري للشريحة والفوسفور.
• ضبط اللون:منتجات تمكن من ضبط CCT ديناميكيًا.
• التصغير مع الإخراج العالي:تعبئة المزيد من الضوء في أغلفة أصغر.
• الحلول المتكاملة:دمج مصابيح LED مع السائقين والبصريات وأجهزة الاستشعار في "محركات إضاءة" معيارية.
• الاستدامة:التركيز على المواد والعمليات التي تقلل التأثير البيئي.

تقع سلسلة سيراميك 9292 ضمن هذا الاتجاه، حيث تقدم توازنًا بين الإخراج العالي والأداء الحراري لحلول الإضاءة المتطلبة.