وثيقة مواصفات مصباح LED 7344-15SUGC/S400-A5 - أخضر ساطع - 3.3 فولت - 20 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED عالي السطوع بلون أخضر ساطع. الجهاز جزء من سلسلة مصممة للتطبيقات التي تتطلب إخراجًا ضوئيًا فائقًا. يستخدم تقنية شريحة InGaN مغلفة براتنج صافٍ تمامًا، مما ينتج عنه انبعاث أخضر نابض بالحياة ومكثف. تم تصميم المنتج مع التركيز على الموثوقية والمتانة كسمات رئيسية، مما يجعله مناسبًا للتكامل في مختلف التجميعات الإلكترونية.

1.1 المزايا الأساسية

يقدم الـ LED عدة مزايا رئيسية للمصممين والشركات المصنعة. فهو يوفر خيارًا لزوايا مشاهدة مختلفة لتناسب المتطلبات البصرية المتنوعة. المكون متوفر على شريط وبكرة لتوافقه مع عمليات التجميع الآلي (pick-and-place)، مما يعزز كفاءة الإنتاج. علاوة على ذلك، يتوافق المنتج مع اللوائح البيئية والسلامة الرئيسية، بما في ذلك RoHS، وEU REACH، ويتم تصنيعه ليكون خاليًا من الهالوجين، مما يضمن تلبية معايير عالمية صارمة للمكونات الإلكترونية.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا الـ LED أسواق الإلكترونيات الاستهلاكية وإضاءة الخلفية للشاشات. تشمل تطبيقاته الأساسية الاستخدام كمؤشر أو مصدر إضاءة خلفية في أجهزة التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف، والأجهزة الحاسوبية الأخرى التي تتطلب إشارة خضراء واضحة وساطعة.

2. تحليل متعمق للمعاملات التقنية

يتم تعريف أداء الـ LED تحت ظروف اختبار محددة، عادةً عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. فهم هذه المعلمات أمر بالغ الأهمية لتصميم الدائرة المناسب وإدارة الحرارة.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يُقصد بها التشغيل العادي.

• التيار الأمامي المستمر (IF):25 مللي أمبير. يمكن أن يؤدي تجاوز هذا التيار إلى ارتفاع درجة حرارة الوصلة بشكل مفرط وتسريع التدهور.
• التيار الأمامي الذروي (IFP):100 مللي أمبير (عند دورة عمل 1/10 وتردد 1 كيلوهرتز). هذه القيمة مخصصة للتشغيل النبضي فقط.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت. تطبيق جهد عكسي أعلى يمكن أن يسبب الانهيار.
• تبديد الطاقة (Pd):90 ملي واط. هذه هي أقصى طاقة يمكن للعبوة تبديدها.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين:تتراوح من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية (التشغيل) ومن -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية (التخزين).
• درجة حرارة اللحام (Tsol):260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، تحدد مدى تحمل ملف تعريف لحام إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند تيار الاختبار القياسي IF=20mA.

• الشدة الضوئية (Iv):تتراوح من 5000 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 8000 ملي كانديلا (النموذجي). هذه الشدة العالية هي سمة مميزة لهذه السلسلة.
• زاوية المشاهدة (2θ1/2):30 درجة نموذجيًا، مما يشير إلى حزمة ضوئية مركزة بشكل معتدل.
• الطول الموجي الذروي (λp):518 نانومتر، والطول الموجي السائد (λd):525 نانومتر، مما يصنف اللون على أنه أخضر ساطع.
• الجهد الأمامي (VF):يتراوح من 2.7 فولت (الحد الأدنى) إلى 3.7 فولت (الحد الأقصى)، بقيمة نموذجية تبلغ 3.3 فولت عند 20 مللي أمبير. هذه المعلمة حاسمة لتصميم السائق.
• التيار العكسي (IR):حد أقصى 50 ميكرو أمبير عند VR=5V.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يستخدم المنتج نظام تصنيف لتصنيف الوحدات بناءً على المعلمات البصرية والكهربائية الرئيسية، مما يضمن الاتساق في الإنتاج الضخم. تتوافق التسميات CAT و HUE و REF مع هذه التصنيفات.

• CAT:رتب الشدة الضوئية. يتم فرز الوحدات بناءً على إخراج الضوء المقاس.
• HUE:رتب الطول الموجي السائد. يضمن هذا التصنيف اتساق اللون من خلال تجميع مصابيح LED ذات أطوال موجية ذروية انبعاث متشابهة.
• REF:رتب الجهد الأمامي. يتم تجميع مصابيح LED حسب انخفاض الجهد الأمامي لتبسيط تصميم دائرة تحديد التيار.

4. تحليل منحنيات الأداء

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

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يظهر منحنى التوزيع الطيفي هذا ذروة الانبعاث عند 518 نانومتر (أخضر) بعرض نطاق طيفي نموذجي (Δλ) يبلغ 35 نانومتر، مما يحدد نقاء اللون.

4.2 نمط التوجيهية

رسم قطبي يوضح التوزيع المكاني للضوء، مترابطًا مع زاوية المشاهدة البالغة 30 درجة، ويظهر كيف تنخفض الشدة من المحور المركزي.

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

هذا المنحنى غير خطي، وهو نموذجي للدايود. يظهر العلاقة بين الجهد الأمامي المطبق والتيار الناتج. نقطة التشغيل الرئيسية هي VF النموذجي البالغ 3.3 فولت عند 20 مللي أمبير.

4.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا الرسم البياني أن إخراج الضوء (الشدة) يزداد مع التيار الأمامي، ولكن العلاقة قد تصبح دون خطية عند التيارات الأعلى بسبب التأثيرات الحرارية وانخفاض الكفاءة.

4.5 منحنيات الأداء الحراري

الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، وهو عامل حاسم للتطبيقات في البيئات الدافئة.

التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:غالبًا ما يستخدم لاشتقاق إرشادات تخفيض التصنيف، مشيرًا إلى كيفية تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر مع زيادة درجة الحرارة لمنع ارتفاع الحرارة.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يستخدم الـ LED عبوة قياسية من نوع 7344 للتركيب السطحي (SMD). تشمل الملاحظات الأبعاد 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. يوفر الرسم الأبعادي القياسات الدقيقة لتصميم البصمة على اللوحة.

5.2 تحديد القطبية

يُشار إلى الكاثود عادةً بواسطة علامة مرئية على العبوة، مثل شق، أو نقطة خضراء، أو زاوية مقطوعة. يحدد مخطط العبوة في ورقة البيانات العلامة الدقيقة للتوجيه الصحيح أثناء التجميع.

6. إرشادات اللحام والتجميع

المناولة الصحيحة ضرورية للحفاظ على أداء وموثوقية الـ LED.

6.1 تشكيل الأطراف (إذا كان ينطبق على الأطراف المشكلة مسبقًا)

• يجب أن يحدث الانحناء على بعد 3 مم على الأقل من بصيلة الإيبوكسي لتجنب الإجهاد على الشريحة.
• يجب إجراء التشكيل قبل اللحام وفي درجة حرارة الغرفة.
• يجب أن تتماشى ثقوب اللوحة PCB تمامًا مع أطراف الـ LED لتجنب إجهاد التركيب.

6.2 معاملات اللحام

اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة القصوى 300 درجة مئوية (لمكواة 30 واط)، وقت اللحام الأقصى 3 ثوانٍ، الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى بصيلة الإيبوكسي.

اللحام بالموجة/الغمس (Wave/DIP):درجة حرارة التسخين المسبق القصوى 100 درجة مئوية (لمدة 60 ثانية كحد أقصى)، درجة حرارة حمام اللحام القصوى 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ، مع الحفاظ على قاعدة المسافة 3 مم. يوضح رسم بياني موصى به لملف تعريف اللحام العلاقة بين الوقت ودرجة الحرارة.

6.3 ملاحظات حرجة حول اللحام

• تجنب الإجهاد على الأطراف أثناء مراحل درجات الحرارة العالية.
• لا تقم بلحام (غمس/يدوي) أكثر من مرة واحدة.
• احمِ الـ LED من الصدمات/الاهتزازات أثناء التبريد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.
• استخدم أقل درجة حرارة لحام فعالة.

6.4 التنظيف

إذا لزم الأمر، نظف فقط باستخدام كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة ≤1 دقيقة. تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية ما لم يكن مؤهلاً مسبقًا، حيث يمكن أن يتلف الهيكل الداخلي.

6.5 ظروف التخزين

قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية. العمر الافتراضي هو 3 أشهر من تاريخ الشحن. للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مقاومة للرطوبة ومضادة للكهرباء الساكنة. توضع هذه في صناديق داخلية، والتي يتم بعد ذلك تعبئتها في صناديق خارجية رئيسية. الكمية القياسية للتعبئة هي 200-500 قطعة لكل كيس، 5 أكياس لكل صندوق داخلي، و 10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

7.2 شرح الملصقات

تشمل الملصقات على العبوة: CPN (رقم جزء العميل)، P/N (رقم جزء الشركة المصنعة: 7344-15SUGC/S400-A5)، QTY (الكمية)، CAT/HUE/REF (رموز التصنيف)، و LOT No. (رقم الدفعة للتتبع).

8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 إدارة الحرارة

هذا عامل تصميم حاسم. يجب تخفيض تصنيف التيار بشكل مناسب عند درجات الحرارة المحيطة الأعلى. يجب على المصممين الرجوع إلى منحنى تخفيض التصنيف (المستنتج من رسم التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة) لضمان بقاء درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود الآمنة، والحفاظ على عمر الـ LED وإخراج الضوء.

8.2 تشغيل التيار

يوصى باستخدام سائق تيار ثابت بدلاً من مصدر جهد ثابت مع مقاوم متسلسل للحصول على أفضل استقرار وكفاءة. يجب تصميم السائق للجهد الأمامي النموذجي البالغ 3.3 فولت ويجب ألا يتجاوز الحد الأقصى المطلق للتيار المستمر البالغ 25 مللي أمبير.

8.3 التصميم البصري

يجب مراعاة زاوية المشاهدة البالغة 30 درجة عند تصميم العدسات أو أدلة الضوء. للإضاءة الأوسع، قد تكون البصريات الثانوية مطلوبة.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED المؤشر القياسية، فإن المميز الأساسي لهذا الجهاز هو شدته الضوئية العالية جدًا (5000-8000 ملي كانديلا)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب وضوحًا عاليًا أو كمصدر ضوء مضغوط. كما أن امتثاله لمعايير خالية من الهالوجين ومعايير REACH يمثل أيضًا ميزة كبيرة للتصميمات الواعية بيئيًا التي تستهدف الأسواق العالمية.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: ما هو تيار التشغيل الموصى به؟

ج: يتم اختبار الخصائص الكهروضوئية عند 20 مللي أمبير، وهي نقطة التشغيل القياسية الموصى بها. توفر الشدة الضوئية المحددة مع البقاء ضمن الحد الأقصى البالغ 25 مللي أمبير.

س: هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بمصدر طاقة 5 فولت؟

ج: ليس مباشرة. مع جهد أمامي نموذجي يبلغ 3.3 فولت، يلزم وجود مقاوم محدد للتيار على التوالي عند استخدام مصدر طاقة 5 فولت لخفض الجهد الزائد وتحديد التيار الصحيح. يجب حساب قيمة المقاوم بناءً على قانون أوم (R = (Vsupply - VF) / IF).

س: كيف تؤثر درجة الحرارة على السطوع؟

ج: كما هو موضح في منحنيات الأداء، تنخفض الشدة الضوئية مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. يلزم وجود غطاء حراري مناسب أو تخفيض تصنيف التيار للبيئات عالية الحرارة.

س: ماذا يعني "S400" في رقم الجزء؟

ج: بينما لم يتم تعريفه صراحة هنا، في الممارسة الصناعية الشائعة، غالبًا ما تشير هذه اللواحق إلى مجموعات تصنيف محددة (مثل الشدة والطول الموجي) أو مواصفات الشريط/البكرة. يجب تأكيد المعنى الدقيق من الكتالوج المحدد للمنتج.

11. مثال عملي للاستخدام

السيناريو: إضاءة خلفية لمؤشر الحالة على جهاز توجيه شبكة.يحتاج المصمم إلى مصباح LED أخضر ساطع وموثوق للإشارة إلى "التشغيل" أو "نشاط الشبكة". يختار هذا الـ LED لشدة إضاءته العالية. يصمم بصمة على اللوحة PCB تتطابق مع أبعاد عبوة 7344. يتم حساب دائرة سائق بسيطة باستخدام خط طاقة 3.3 فولت ومقاوم متسلسل لتوفير 18 مللي أمبير (محافظ قليلاً). أثناء التجميع، يتبعون ملف تعريف لحام الموجة. يوفر المنتج النهائي مؤشرًا أخضر ساطعًا وواضحًا يمكن رؤيته حتى في الغرف المضاءة جيدًا.

12. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

يعتمد هذا الـ LED على تقنية أشباه الموصلات InGaN (إنديوم جاليوم نيتريد). عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة InGaN طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأخضر. يعمل راتنج الإيبوكسي الصافي تمامًا كغلاف واقٍ وعدسة أولية في نفس الوقت، مشكلاً حزمة إخراج الضوء.

13. اتجاهات الصناعة

يستمر الاتجاه في مصابيح LED المؤشر وإضاءة الخلفية نحو كفاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وتعزيز الموثوقية تحت الظروف القاسية. هناك أيضًا دافع قوي للامتثال الكامل للوائح البيئية المتطورة مثل RoHS و REACH. يبقى التصغير اتجاهًا رئيسيًا، على الرغم من أنه بالنسبة للتطبيقات عالية الطاقة أو عالية السطوع، يجب أن توازن العبوات بين الحجم والقدرة على تبديد الحرارة بشكل فعال.