ورقة بيانات مصباح LED طراز 1383SDRD/S530-A3 - أحمر عميق - 650 نانومتر - 320 ميللي كانديلا - زاوية رؤية 30 درجة - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED طراز 1383SDRD/S530-A3 هو مصباح LED عالي السطوع باللون الأحمر العميق، مُصمم للتركيب عبر الفتحة (Through-Hole). يستخدم رقاقة من مادة فوسفيد الألومنيوم جاليوم إنديوم (AlGaInP) لإنتاج لون انبعاث أحمر عميق مع عدسة راتنجية منتشرة باللون الأحمر. تم تصميم هذه السلسلة لتطبيقات تتطلب شدة إضاءة فائقة وأداءً موثوقًا.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

• سطوع عالٍ:مُصمم خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب ناتجًا ضوئيًا أعلى.
• خيارات زاوية الرؤية:متوفر بزوايا رؤية مختلفة لتناسب احتياجات التطبيقات المتنوعة.
• بناء متين:مبني ليكون موثوقًا ومتينًا في البيئات المتطلبة.
• المطابقة للمعايير:المنتج خالي من الرصاص، ومتوافق مع معايير RoHS، وREACH التابعة للاتحاد الأوروبي، ومعايير الخلو من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).
• التعبئة والتغليف:متوفر على شريط وبكرة (Tape and Reel) لعمليات التجميع الآلي.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المصباح LED مناسب لمجموعة واسعة من تطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: أجهزة التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف، ومعدات الحوسبة العامة.

2. المواصفات الفنية والتحليل المتعمق

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):60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز)
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• تبديد الطاقة (P_d):60 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 يدوي)

2.2 الخصائص الكهروضوئية (T_a= 25°C)

تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي لمصباح LED تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F= 20 مللي أمبير).

• شدة الإضاءة (I_v):160 ميللي كانديلا (الحد الأدنى)، 320 ميللي كانديلا (النموذجي). هذه الشدة العالية هي ميزة رئيسية للرؤية.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):30° (النموذجي). تحدد هذا الانتشار الزاوي حيث تكون الشدة على الأقل نصف القيمة القصوى.
• الطول الموجي الذروي (λ_p):650 نانومتر (النموذجي). الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج الطاقة الضوئية في أقصى حد.
• الطول الموجي السائد (λ_d):639 نانومتر (النموذجي). الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية، والذي يحدد اللون.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):20 نانومتر (النموذجي). نطاق الأطوال الموجية المنبعثة، ومركزها حول الذروة.
• الجهد الأمامي (V_F):1.7 فولت (الحد الأدنى)، 2.0 فولت (النموذجي)، 2.4 فولت (الحد الأقصى). انخفاض الجهد عبر مصباح LED عند مرور تيار 20 مللي أمبير.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند V_R= 5 فولت.

تفاوتات القياس:الجهد الأمامي (±0.1 فولت)، شدة الإضاءة (±10%)، الطول الموجي السائد (±1.0 نانومتر). يجب مراعاة هذه التفاوتات في التصميمات الدقيقة.

2.3 الخصائص الحرارية

الإدارة الحرارية السليمة أمر بالغ الأهمية لطول عمر مصباح LED واستقرار أدائه. يجب الالتزام بنطاقات درجة حرارة التشغيل والتخزين. يجب احترام حد تبديد الطاقة البالغ 60 ملي واط، والذي غالبًا ما يتطلب تخفيض تصنيف التيار (Derating) عند درجات حرارة محيطة أعلى.

3. تحليل منحنيات الأداء

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

3.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية، حيث يبلغ ذروته عند 650 نانومتر بعرض نطاق نموذجي 20 نانومتر، مما يؤكد ناتج اللون الأحمر العميق.

3.2 نمط التوجيه

يوضح التوزيع المكاني للضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية البالغة 30°. تكون الشدة أعلى ما يمكن عند 0° (على المحور) وتتناقص بشكل متماثل.

3.3 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

هذه العلاقة غير الخطية أساسية لتصميم السائق. الجهد الأمامي النموذجي V_Fهو 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير. يُظهر المنحنى العلاقة الأسية النموذجية للدايود.

3.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يُظهر أن ناتج الضوء يتناسب تقريبًا مع التيار الأمامي ضمن نطاق التشغيل، على الرغم من أن الكفاءة قد تختلف.

3.5 الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة

يوضح معامل درجة الحرارة السالب لناتج الإضاءة. تتناقص الشدة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى إدارة حرارية.

3.6 التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة

غالبًا ما يُستخدم لتحديد تخفيض تصنيف التيار اللازم. للحفاظ على الموثوقية، ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي مع زيادة درجة الحرارة المحيطة نحو الحد الأقصى المسموح به للتشغيل.

4. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

4.1 أبعاد العبوة

يتميز مصباح LED بعلبة قياسية دائرية قطر 3 مم مع أطراف رأسية. تشمل الملاحظات الأبعادية الرئيسية ما يلي:

• جميع الأبعاد بالمليمتر (مم).
• يجب أن يكون ارتفاع الحافة (Flange) أقل من 1.5 مم (0.059 بوصة).
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

يوفر الرسم التفصيلي ذو الأبعاد في ورقة البيانات القياسات الدقيقة للمسافة بين الأطراف، وقطر الجسم، والارتفاع الكلي، وهي أمور بالغة الأهمية لتصميم البصمة على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) وضمان الملاءمة المناسبة داخل العلبات.

4.2 تحديد القطبية

يُحدد الكاثود (القطب السالب) عادةً بنقطة مسطحة على حافة عدسة LED و/أو بالطرف الأقصر. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التثبيت.

5. إرشادات اللحام والتجميع

الالتزام بهذه الإرشادات أمر بالغ الأهمية لمنع التلف أثناء عملية التصنيع.

5.1 تشكيل الأطراف

• يجب أن يحدث الانحناء عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بتشكيل الأطراف قبل اللحام.
• تجنب إجهاد العبوة. يمكن أن تؤدي ثقوب لوحة الدوائر المطبوعة غير المحاذية والتي تسبب إجهادًا على الأطراف إلى تدهور الإيبوكسي وأداء LED.
• اقطع الأطراف في درجة حرارة الغرفة.

5.2 ظروف التخزين

• قم بالتخزين عند درجة حرارة ≤30°C ورطوبة نسبية ≤70%.
• العمر الافتراضي بعد الشحن هو 3 أشهر تحت هذه الظروف.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو من النيتروجين ومادة مجففة.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

5.3 عملية اللحام

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

اللحام اليدوي:

- درجة حرارة طرف المكواة: 300°C كحد أقصى (مكواة بقدرة 30 واط كحد أقصى).

- وقت اللحام: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل طرف.

اللحام بالموجة/الغمس:

- درجة حرارة التسخين المسبق: 100°C كحد أقصى (60 ثانية كحد أقصى).

- درجة حرارة وحوض اللحام والوقت: 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.

ملاحظات حرجة حول اللحام:

• تجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف بينما مصباح LED ساخن.
• لا تقم بإجراء لحام الغمس/اليدوي أكثر من مرة واحدة.
• احمِ مصباح LED من الصدمات/الاهتزازات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.
• تجنب التبريد السريع من درجة حرارة اللحام القصوى.
• استخدم دائمًا أقل درجة حرارة لحام فعالة.
• يجب التحكم بدقة في معلمات اللحام بالموجة.

5.4 التنظيف

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

6. معلومات التعبئة والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لضمان الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) ومقاومة الرطوبة.

• التغليف الأساسي:كيس مضاد للكهرباء الساكنة.
• التغليف الثانوي:صندوق كرتون داخلي يحتوي على عدة أكياس.
• التغليف الثالثي:صندوق كرتون خارجي يحتوي على عدة صناديق داخلية.

6.2 كمية التعبئة

• 200-500 قطعة لكل كيس مضاد للكهرباء الساكنة.
• 5 أكياس لكل صندوق كرتون داخلي.
• 10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

6.3 شرح الملصقات

تحتوي الملصقات على العبوة على معلومات رئيسية: رقم جزء العميل (CPN)، رقم جزء الشركة المصنعة (P/N)، الكمية (QTY)، درجات التصنيف (CAT)، الطول الموجي السائد (HUE)، بيانات مرجعية (REF)، ورقم الدفعة (LOT No).

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي مع مصباح LED عند التوصيل بمصدر جهد. يمكن حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_source- V_F) / I_F. لمصدر جهد 5 فولت وتيار مستهدف I_Fبقيمة 20 مللي أمبير مع V_F= 2.0 فولت: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 أوم. يجب أن يكون تصنيف قدرة المقاومة P = I_F²* R = (0.02)²* 150 = 0.06 واط، لذا فإن مقاومة قياسية بقدرة 1/8 واط أو 1/4 واط كافية.

7.2 إدارة الحرارة في التصميم

كما هو مذكور في ورقة البيانات، يجب مراعاة الإدارة الحرارية خلال مرحلة التصميم. للتشغيل المستمر في درجات حرارة محيطة عالية أو عند تيارات قريبة من الحد الأقصى المسموح به، ضع في اعتبارك:

• تنفيذ تخفيض تصنيف التيار بناءً على منحنى I_Fمقابل T_a curve.
• توفير تهوية كافية أو مشتت حراري إذا كان مصباح LED مغلقًا داخل علبة.
• استخدام لوحة دوائر مطبوعة (PCB) ذات إغاثة حرارية أو مساحة نحاسية أكبر متصلة بأطراف LED لتعمل كمشتت حراري.

7.3 الموثوقية طويلة المدى

تشغيل مصباح LED ضمن حدوده القصوى المطلقة، وخاصة بالنسبة للتيار ودرجة الحرارة، هو العامل الأساسي لضمان الموثوقية طويلة المدى. يعد تجنب الإجهاد الكهربائي الزائد (EOS) من النبضات والتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) أمرًا بالغ الأهمية أيضًا، على الرغم من أن الجهاز يحتوي على بعض الحماية المتأصلة (تصنيف جهد عكسي 5 فولت).

8. الأسئلة الشائعة (FAQ)

8.1 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (650 نانومتر) والطول الموجي السائد (639 نانومتر)؟

الطول الموجي الذروي هو الطول الموجي الفيزيائي الذي يصدر فيه مصباح LED أكبر قدر من الطاقة الضوئية. الطول الموجي السائد هو الطول الموجي الفردي النفسي الفيزيائي الذي تدركه العين البشرية على أنه يطابق لون الناتج الضوئي الكلي لمصباح LED. بالنسبة لمصابيح LED الحمراء العميقة، غالبًا ما يكون الطول الموجي السائد أقصر قليلاً من الطول الموجي الذروي بسبب شكل طيف الانبعاث وحساسية العين البشرية (الاستجابة الضوئية النهارية).

8.2 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED بمصدر جهد ثابت؟

يُحذر بشدة من ذلك. مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. جهدها الأمامي له تسامح ويتغير مع درجة الحرارة. يمكن أن يؤدي التوصيل مباشرة بمصدر جهد أعلى قليلاً من V_Fإلى زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار. استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي أو سائق LED ثابت التيار مخصص.

8.3 لماذا تعتبر ظروف التخزين (3 أشهر) مهمة؟

يمكن أن تمتص عبوات LED الرطوبة من الغلاف الجوي. أثناء عملية اللحام عالية الحرارة، يمكن أن تتمدد هذه الرطوبة المحتبسة بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو ظاهرة \"الفرقعة\" (Popcorning)، والتي تشقق عبوة الإيبوكسي وتدمر مصباح LED. يفترض العمر الافتراضي لمدة 3 أشهر ظروف التعبئة الجافة القياسية في المصنع. بالنسبة للمكونات المخزنة لفترة أطول أو في بيئات رطبة، غالبًا ما يكون الخبز قبل اللحام مطلوبًا، باتباع إرشادات الشركة المصنعة أو المعايير الصناعية (مثل IPC/JEDEC).

8.4 ماذا يعني \"خالي من الرصاص\" و\"خالي من الهالوجين\"؟

يشير \"خالي من الرصاص\" إلى أن المنتج لا يحتوي على الرصاص، مما يتوافق مع اللوائح البيئية مثل RoHS. يعني \"خالي من الهالوجين\" (على وجه التحديد Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl <1500 جزء في المليون) أنه يحتوي على مستويات منخفضة جدًا من البروم والكلور، والتي تُستخدم كمثبطات للهب. يعد تقليل الهالوجينات مفيدًا لأسباب بيئية وأمنية أثناء التخلص أو في حالة نشوب حريق.