مصباح LED RGB SMD 1.6x1.7x1.6 مم - جهد أحمر:1.7-2.4 فولت أخضر:2.5-3.3 فولت أزرق:2.5-3.3 فولت - طاقة 48-49.5 ملي واط - ورقة بيانات تقنية إنجليزية كاملة الألوان

1. نظرة عامة على المنتج

جهاز LED كامل الألوان هذا هو RGB SMD (جهاز مثبت على السطح) بأنود مشترك، مصمم للتطبيقات عالية التباين بسطح أسود بالكامل. تبلغ أبعاد المنتج 1.6 مم × 1.7 مم × 1.6 مم، مما يجعله مناسبًا لدرجات البكسل الكثيفة في شاشات الفيديو الملونة الكاملة الخارجية والداخلية. تضمن زاوية الرؤية الواسعة للغاية البالغة 110° توزيعًا موحدًا للضوء عبر الشاشات الكبيرة. يتميز المصباح بكثافة ضوئية عالية، واستهلاك طاقة منخفض، وموثوقية جيدة، وعمر تشغيل طويل. وهو مصنف بمقاومة الماء IPX6 ويلبي مستوى حساسية الرطوبة 5a (MSL5a)، مما يتطلب معالجة دقيقة قبل اللحام. المكون متوافق مع RoHS ومناسب لعمليات اللحام بإعادة التدفق الخالية من الرصاص. يعمل السطح غير اللامع على تقليل الوهج وتحسين التباين البصري تحت ضوء الشمس المباشر.

2. تحليل المعايير التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية

عند درجة حرارة اختبار 25 درجة مئوية (Ts=25°C)، يتم تحديد المعايير الكهربائية والبصرية لكل شريحة لون (أحمر، أخضر، أزرق). يقتصر التيار العكسي (IR) عند VR=5V على 6 μA كحد أقصى لجميع القنوات، مما يضمن تسربًا منخفضًا. نطاقات الجهد الأمامي (VF) هي: الأحمر: 1.7 فولت كحد أدنى إلى 2.4 فولت كحد أقصى؛ الأخضر: 2.5 فولت كحد أدنى إلى 3.3 فولت كحد أقصى؛ الأزرق: 2.5 فولت كحد أدنى إلى 3.3 فولت كحد أقصى. نطاقات الطول الموجي السائد (λD) هي: الأحمر 617–628 نانومتر (5 نانومتر لكل صندوق)، الأخضر 520–545 نانومتر (3 نانومتر لكل صندوق)، الأزرق 460–475 نانومتر (3 نانومتر لكل صندوق). عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ) للأحمر هو 24 نانومتر، والأخضر 38 نانومتر، والأزرق 30 نانومتر. شدة الإضاءة (IV) عند تيارات الاختبار (الأحمر 10 مللي أمبير، الأخضر 10 مللي أمبير، الأزرق 5 مللي أمبير) تظهر القيم الدنيا والمتوسطة والقصوى: الأحمر: الحد الأدنى 120 ملي كانديلا، المتوسط 195 ملي كانديلا، الحد الأقصى 310 ملي كانديلا؛ الأخضر: الحد الأدنى 290 ملي كانديلا، المتوسط 470 ملي كانديلا، الحد الأقصى 750 ملي كانديلا؛ الأزرق: الحد الأدنى 20 ملي كانديلا، المتوسط 35 ملي كانديلا، الحد الأقصى 55 ملي كانديلا. نسبة التقسيم لكل لون هي 1:1.3. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 110° متناظرة.

2.2 الحدود القصوى المطلقة

تحدد الحدود القصوى المطلقة عند Ts=25°C حدود التشغيل الآمن. الحد الأقصى للتيار الأمامي (IF): الأحمر 20 مللي أمبير، الأخضر 15 مللي أمبير، الأزرق 15 مللي أمبير. الحد الأقصى للجهد العكسي (VR): 5 فولت لكل قناة. نطاق درجة حرارة التشغيل: -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. نطاق درجة حرارة التخزين: -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. الحد الأقصى لتبديد الطاقة (PD): الأحمر 48 ملي واط، الأخضر 49.5 ملي واط، الأزرق 49.5 ملي واط. الحد الأقصى لدرجة حرارة الوصلة الإجمالية (TJ): 100 درجة مئوية لجميع الرقاقات. حماية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) (HBM) مصنفة عند 1000 فولت، مما يتطلب إجراءات قياسية مضادة للكهرباء الساكنة أثناء المناولة.

2.3 شرح نظام التقسيم

يتم فرز المصباح حسب الطول الموجي السائد وشدة الإضاءة إلى صناديق. صناديق الطول الموجي للأحمر هي 5 نانومتر لكل صندوق، وللأخضر والأزرق 3 نانومتر لكل صندوق. تتبع صناديق الشدة نسبة 1:1.3، مما يعني أن كل رتبة شدة تغطي نطاقًا حيث يكون الحد الأعلى 1.3 ضعف الحد الأدنى. يضمن نظام التقسيم هذا اتساق اللون والسطوع عبر مصابيح LED متعددة في الشاشة. تتم طباعة رموز الصندوق المحددة على ملصق المنتج. يجب على العملاء اختيار الصناديق المناسبة لتطبيقهم لتحقيق أداء بصري موحد.

3. تحليل منحنيات الأداء

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

تظهر منحنيات I-V النموذجية علاقة غير خطية نموذجية لمصابيح LED. عند الجهد الأمامي المنخفض، يكون التيار ضئيلًا؛ فوق جهد العتبة (حوالي 1.8 فولت للأحمر، 2.6 فولت للأخضر/الأزرق)، يرتفع التيار بسرعة. يتم توفير المنحنيات للرقاقات الحمراء والخضراء والزرقاء، مما يوضح أن الجهد الأمامي يختلف باختلاف اللون. يجب على المصممين مراعاة هذه الاختلافات عند قيادة مصابيح LED في تكوينات متسلسلة أو متوازية.

3.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة النسبية مع التيار الأمامي ولكنها تظهر تشبعًا عند التيارات الأعلى. بالنسبة للرقاقة الحمراء، تبلغ الشدة النسبية عند 60 مللي أمبير حوالي 500٪ مقارنة بـ 10 مللي أمبير. يظهر الأخضر والأزرق اتجاهات مماثلة ولكن بميول مختلفة. يجب مراعاة هذه اللاخطية عند تصميم مخططات التعتيم بنبض العرض (PWM) أو القيادة بتيار ثابت.

3.3 شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة

مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، تنخفض شدة الإضاءة. عند 85 درجة مئوية، تنخفض الشدة النسبية إلى حوالي 60–70٪ من قيمتها عند 25 درجة مئوية، اعتمادًا على اللون. يُظهر اللون الأحمر أقل تدهور، بينما يتدهور الأخضر والأزرق أكثر. الإدارة الحرارية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على استقرار السطوع عبر نطاق درجة الحرارة.

3.4 التوزيع الطيفي

تُظهر منحنيات التوزيع الطيفي شدة الإشعاع النسبية مقابل الطول الموجي. يبلغ ذروة الأحمر حوالي 620–625 نانومتر، والأخضر حوالي 530 نانومتر، والأزرق حوالي 465 نانومتر. تتوافق العروض الطيفية (عرض النطاق بنصف القدرة) مع قيم Δλ المذكورة. يضمن هذا النقاء الطيفي نطاق ألوان جيد لتطبيقات العرض.

3.5 زاوية الإشعاع

تُظهر منحنيات الاتجاهية (محوري X-X و Y-Y) الشدة النسبية كدالة للزاوية. تتوافق زاوية الرؤية 110° (نصف الزاوية) مع الزاوية التي تنخفض فيها الشدة إلى 50٪ من القيمة على المحور. نمط الإشعاع قريب من لامبرتي، مما يوفر توزيعًا واسعًا وموحدًا للضوء مناسبًا للشاشات الخارجية.

4. معلومات التعبئة والميكانيكية

4.1 أبعاد العبوة وقطبية الأطراف

أبعاد العبوة: المنظر العلوي يظهر جسمًا بحجم 1.6 مم × 1.7 مم بارتفاع 1.15 مم. يشير المنظر الجانبي إلى ارتفاع إجمالي 1.6 مم. يشمل المنظر السفلي أربع لحامات مُوسومة بـ 1+ (الأنود المشترك)، 2R- (كاثود أحمر)، 3G- (كاثود أخضر)، 4B- (كاثود أزرق). علامة القطبية (PIN-MARK) موضحة بوضوح. يتم توفير أنماط اللحام (بصمة PCB الموصى بها) بأبعاد: لحامات بحجم 0.7 مم × 0.5 مم مع تباعد محدد. توصية ملء الغراء: يجب أن يكون ارتفاع الملء ≥ 0.65 مم. جميع التفاوتات هي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

4.2 أبعاد الشريط الحامل والبكرة

يتم تعبئة مصابيح LED في شريط حامل متوافق مع معدات الالتقاط والوضع القياسية. أبعاد البكرة: A=400±2 مم، B=100.0±0.4 مم، C=14.3±0.3 مم، D=2.6±0.2 مم، E=12.4±0.3 مم، F=8.6+0.2/-0.3 مم، T=1.9±0.2 مم. تحتوي كل بكرة على 15,500 قطعة. يضمن تصميم جيب الشريط الاتجاه الصحيح والحماية أثناء النقل.

4.3 الملصق وحاجز الرطوبة

كل بكرة مُلصقة برقم القطعة ورقم الدفعة وصندوق شدة الإضاءة وصندوق الجهد الأمامي وصندوق الطول الموجي والتيار الأمامي والكمية والتاريخ. تشمل التعبئة مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة (HIC) داخل كيس من الألومنيوم مضاد للكهرباء الساكنة ومقاوم للرطوبة. يتم إغلاق الكيس بالتفريغ للحفاظ على رطوبة منخفضة (<10٪ رطوبة نسبية) أثناء التخزين. شروط التخزين: درجة حرارة ≤30 درجة مئوية، رطوبة ≤60٪ رطوبة نسبية قبل الفتح؛ بعد الفتح، استخدم خلال 12 ساعة وخزّن عند ≤30 درجة مئوية / ≤10٪ رطوبة نسبية مع الخبز المطلوب قبل الاستخدام التالي.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 ملف لحام إعادة التدفق

يعتمد ملف إعادة التدفق الموصى به على اللحام الخالي من الرصاص مع درجة حرارة ذروة (TP) تبلغ 245 درجة مئوية (بحد أقصى 10 ثوانٍ). التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية على مدى 60-120 ثانية. معدل الصعود ≤4 درجة مئوية/ثانية إلى TP، ومعدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. يجب ألا يتجاوز الوقت فوق 217 درجة مئوية (TL) 60 ثانية. إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة ≤8 دقائق. يُسمح بدورة إعادة تدفق واحدة فقط. يُوصى باستخدام جو النيتروجين لمنع الأكسدة وتدهور الخصائص البصرية.

5.2 اللحام اليدوي والإصلاح

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، استخدم مكواة لحام عند<300 درجة مئوية لمدة أقل من 3 ثوانٍ، وقم بذلك مرة واحدة فقط. للإصلاح، يجب استخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس، ويجب التحقق من التأثير على خصائص LED مسبقًا. لا يُشجع الإصلاح بعد إعادة التدفق.

5.3 التنظيف

لا تستخدم الماء أو البنزين أو المخفف. المذيب الموصى به للتنظيف هو كحول الأيزوبروبيل (IPA). تجنب المذيبات التي تحتوي على عناصر الكلور (Cl) أو الكبريت (S). تأكد من أن التنظيف لا يتلف سطح LED أو العبوة.

6. معلومات التعبئة والطلب

التعبئة القياسية: 15,500 قطعة لكل بكرة. توضع كل بكرة في كيس حاجز رطوبة مع مادة مجففة و HIC. يُغلق الكيس ثم يُعبأ في صندوق من الورق المقوى (الأبعاد المحددة متوفرة في ورقة البيانات). يتضمن تنسيق الملصق جميع رموز التتبع اللازمة. للطلب، يتضمن رقم القطعة الكامل رموز الصندوق. يجب على العملاء تحديد صناديق الطول الموجي والشدة المطلوبة لتطبيقهم. المنتج مصنف كـ MSL5a، لذلك فإن التحكم الصارم في الرطوبة إلزامي.

7. إرشادات التطبيق

7.1 التطبيقات النموذجية

شاشات الفيديو الملونة الكاملة الخارجية (المسافة الدقيقة بين البكسلات)، الإضاءة الزخرفية الداخلية والخارجية، معدات الملاهي، واللافتات العامة. يعمل السطح الأسود عالي التباين على تحسين التباين المدرك في البيئات الخارجية. تسمح مقاومة الماء IPX6 بالاستخدام في المواقع المكشوفة المعرضة للمطر أو نفاثات المياه.

7.2 اعتبارات التصميم

يجب تشغيل كل شريحة LED بواسطة مصدر تيار ثابت، ويجب ألا يتجاوز التيار الأمامي أبدًا الحدود القصوى المطلقة. في تشغيل المصفوفة، تأكد من أن الجهد العكسي لا يتجاوز 5 فولت. الإدارة الحرارية: حافظ على درجة حرارة سطح LED أقل من 55 درجة مئوية ودرجة حرارة وصلة اللحام أقل من 75 درجة مئوية لضمان الموثوقية على المدى الطويل. استخدم تبديد حرارة مناسب وتصميم PCB مع مساحة نحاسية كافية. تجنب التوصيل المتسلسل لمصابيح LED ذات الألوان المختلفة بسبب اختلاف الجهود الأمامية؛ استخدم مشغلات تيار ثابت مستقلة لكل لون. بالنسبة للشاشات الكبيرة، ضع في اعتبارك التقسيم والتقادم لضمان التوحيد. في البيئات الرطبة أو المسببة للتآكل (الساحلية، الينابيع الساخنة)، قد يكون من الضروري استخدام طلاء مطابق إضافي.

8. مقارنة تقنية مع الحلول المنافسة

بالمقارنة مع مصابيح LED RGB SMD القياسية بدون سطح أسود، يوفر هذا المنتج نسبة تباين أعلى في ضوء الشمس بسبب العبوة السوداء بالكامل. تصنيف IPX6 متفوق على IPX4 النموذجي أو مصابيح LED غير المقاومة للماء. زاوية الرؤية الواسعة (110°) تتوافق مع معايير الصناعة للشاشات الخارجية. ومع ذلك، فإن حساسية MSL5a أكثر تطلبًا من MSL3 الشائعة، مما يتطلب تحكمًا صارمًا في الرطوبة. دقة التقسيم (5 نانومتر للأحمر، 3 نانومتر للأخضر/الأزرق، نسبة شدة 1:1.3) قابلة للمقارنة مع مصابيح LED عالية الجودة للعرض.

9. الأسئلة الشائعة

س: ما هي مدة التخزين الموصى بها قبل الفتح؟
ج: حتى 6 أشهر عند درجة حرارة ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤60٪.

س: هل يمكنني استخدام مصباح LED هذا في مخطط تشغيل مصفوفة مع تعدد الإرسال؟
ج: نعم، لكن تأكد من أن الجهد العكسي لا يتجاوز 5 فولت، واستخدم الحد المناسب للتيار.

س: ما هو الحفاظ على اللومن على مدى العمر الافتراضي؟
ج: يعتمد العمر الافتراضي النموذجي L70 على تيار التشغيل والظروف الحرارية؛ راجع بيانات الموثوقية (1000 ساعة عند 85 درجة مئوية/85٪ رطوبة نسبية أظهرت عدم وجود أعطال).

س: هل هذا المنتج مناسب للاستخدام الخارجي؟
ج: نعم، مع تصنيف IPX6 ونطاق درجة حرارة واسع، تم تصميمه للشاشات الخارجية.

س: هل يمكنني لحام مصباح LED هذا مرتين بإعادة التدفق؟
ج: لا، يُسمح بدورة إعادة تدفق واحدة فقط.

10. أمثلة تطبيقية عملية

الحالة 1: شاشة LED خارجية دقيقة المسافة (P4-P8)
صممت إحدى الشركات المصنعة وحدة بحجم 320 × 160 مم باستخدام 64 × 32 بكسل (RGB لكل بكسل). باستخدام مصباح LED هذا، حققوا سطوعًا قدره 5000 نيت عند دورة عمل 20٪. وفر السطح الأسود تباينًا عاليًا حتى في ضوء الشمس المباشر. ضمن التقسيم المناسب توحيد الألوان عبر الشاشة بأكملها.

الحالة 2: إضاءة خطية زخرفية لواجهات المباني
استخدمت شركة إضاءة معمارية مصباح LED على لوحات دوائر مرنة لإنشاء شرائط RGB. مع حماية IPX6، تم تثبيت الشرائط على واجهات المباني دون تغليف إضافي. ضمنت زاوية الرؤية الواسعة (110°) إضاءة موحدة على طول الواجهة.

11. شرح مبدأ التشغيل

يحتوي مصباح LED هذا على ثلاث رقاقات أشباه موصلات مستقلة (أحمر، أخضر، أزرق) داخل عبوة واحدة مع أنود مشترك. كل رقاقة هي وصلة p-n تصدر الضوء عند انحيازها أماميًا. يتم تحديد الطول الموجي المنبعث من خلال مادة أشباه الموصلات: يستخدم الأحمر AlInGaP، ويستخدم الأخضر والأزرق InGaN. يمتص غلاف الإيبوكسي الأسود الضوء المحيط لتحسين التباين بين حالة التشغيل والإيقاف. الأطراف مطلية بالفضة لسهولة اللحام، والعبوة مصممة للتجميع على السطح. يعمل تكوين الأنود المشترك على تبسيط دائرة القيادة باستخدام مصدر طاقة موجب واحد وثلاث قنوات سالبة للتحكم في RGB.

12. اتجاهات التكنولوجيا والنظرة المستقبلية

تستمر مصابيح LED SMD كاملة الألوان في التقلص في الحجم مع زيادة السطوع والتباين. تمثل هذه العبوة بحجم 1.6 × 1.7 مم منتجًا نموذجيًا من الجيل الحالي للشاشات الخارجية الدقيقة المسافة. تشمل الاتجاهات المستقبلية تصغيرًا أكبر (مثل 1.0 × 1.0 مم)، وكفاءة أعلى، وإدارة حرارية محسنة. بدأ اعتماد بنى الكاثود المشترك (لتقليل الجهد الأمامي) في الظهور. ومع ذلك، يظل الأنود المشترك شائعًا للشاشات متعددة الإرسال. أصبحت تصنيفات IPX6 والأعلى (IPX8) معيارًا للتطبيقات الخارجية. قد يتحدى تطوير تقنية microLED في النهاية مصابيح LED SMD للمسافات الدقيقة جدًا، لكن SMD لا يزال مهيمنًا لمعظم شاشات العرض المتوسطة إلى الكبيرة الحجم بسبب التكلفة والموثوقية.