ورقة بيانات مصباح LED 7343/Y5C2-ASVB/X/MS - عبوة T-1 3/4 - 2.2 فولت - 50 مللي أمبير - أصفر لامع - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تقدم هذه الوثيقة تفاصيل مواصفات مصباح LED عالي السطوع، المصمم للتطبيقات التي تتطلب إخراجًا ضوئيًا فائقًا. يستخدم الجهاز تقنية شريحة AlGaInP لإنتاج ضوء أصفر لامع. وهو مُحاط بعبوة دائرية شائعة من نوع T-1 3/4، مما يوفر توازنًا بين الأداء وشكل مألوف يسهل دمجه في التصاميم الحالية.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تشمل المزايا الأساسية لهذه السلسلة من مصابيح LED شدتها الضوئية العالية، وبنائها الموثوق والقوي، وتوفرها بزوايا مشاهدة متنوعة. راتنج الإيبوكسي مقاوم للأشعة فوق البنفسجية، مما يعزز الأداء طويل الأمد في البيئات الخارجية. المنتج متوافق مع اللوائح البيئية ذات الصلة. يتم توريده على شريط وبكرة لعمليات التجميع الآلي. التطبيقات المستهدفة هي في المقام الأول في لافتات الرؤية العالية، بما في ذلك لافتات الرسومات الملونة، ولوحات الرسائل، ولافتات الرسائل المتغيرة (VMS)، والإعلانات التجارية الخارجية، حيث تكون الوضوح والسطوع أمرًا بالغ الأهمية.

2. تحليل مفصل للمعايير التقنية

تحليل شامل لحدود تشغيل الجهاز وأدائه تحت الظروف القياسية.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الحدود. تشمل المعلمات الرئيسية أقصى جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت، وتيار أمامي مستمر (I_F) بقيمة 50 مللي أمبير، وتيار أمامي ذروي (I_FP) بقيمة 160 مللي أمبير تحت ظروف النبض (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز). أقصى تبديد للطاقة (P_d) هو 115 مللي واط. الجهاز مصنف لنطاق درجة حرارة تشغيل (T_opr) من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية ونطاق درجة حرارة تخزين (T_stg) من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. ويتميز بحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) مصنفة عند 2000 فولت (نموذج جسم الإنسان). أقصى درجة حرارة لحام هي 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس هذه الخصائص عند تيار أمامي قدره 20 مللي أمبير ودرجة حرارة محيطة 25 درجة مئوية، مما يمثل ظروف التشغيل النموذجية. الشدة الضوئية (I_v) لها قيمة نموذجية تبلغ 9000 ميللي كانديلا، مع حد أدنى 5650 ميللي كانديلا وحد أقصى 14250 ميللي كانديلا، مما يشير إلى جهاز عالي السطوع. زاوية المشاهدة (2θ_1/2) هي عادة 23 درجة، مما يوفر حزمة ضوئية مركزة. الطول الموجي الذروي (λ_p) هو 591 نانومتر، والطول الموجي السائد (λ_d) هو عادة 589 نانومتر، مما يحدد اللون الأصفر اللامع. عرض النطاق الطيفي (Δλ) هو 15 نانومتر. الجهد الأمامي (V_F) هو عادة 2.2 فولت، مع نطاق من 1.8 فولت إلى 2.6 فولت. التيار العكسي (I_R) هو بحد أقصى 10 ميكرو أمبير عند انحياز عكسي 5 فولت.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز الأجهزة إلى مجموعات (Bins) بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج والسماح بمطابقة تصميمية دقيقة.

3.1 تصنيف الشدة الضوئية

يتم تصنيف الشدة الضوئية إلى أربع مجموعات: S (5650-7150 ميللي كانديلا)، T (7150-9000 ميللي كانديلا)، U (9000-11250 ميللي كانديلا)، و V (11250-14250 ميللي كانديلا). التسامح للشدة الضوئية هو ±10%. يجب على المصممين مراعاة هذا النطاق عند حساب تيارات القيادة المطلوبة أو عدد مصابيح LED لمستوى سطوع مستهدف.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

الطول الموجي السائد، الذي يرتبط باللون المُدرك، يتم تصنيفه إلى مجموعتين: المجموعة 1 (586-590 نانومتر) والمجموعة 2 (590-594 نانومتر). التسامح هو ±1 نانومتر. هذا التحكم الدقيق أمر بالغ الأهمية للتطبيقات حيث يكون اتساق اللون عبر عدة مصابيح LED مهماً، كما في شاشات العرض الملونة الكاملة أو اللافتات.

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

ينقسم الجهد الأمامي إلى أربع مجموعات: 1 (1.8-2.0 فولت)، 2 (2.0-2.2 فولت)، 3 (2.2-2.4 فولت)، و 4 (2.4-2.6 فولت)، مع تسامح ±0.1 فولت. معرفة مجموعة الجهد ضرورية لتصميم دوائر تحديد التيار بكفاءة، خاصة عند تشغيل عدة مصابيح LED على التوالي، لضمان توزيع تيار موحد ومنع الانحراف الحراري.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر البيانات الرسومية نظرة ثاقبة على سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة.

4.1 التوزيع الطيفي والتوجيهية

يظهر منحنى الشدة النسبية مقابل الطول الموجي ذروة انبعاث ضيقة تتمحور حول 591 نانومتر، مما يؤكد الإخراج الأصفر أحادي اللون. يوضح منحنى التوجيهية نمط الإشعاع المكاني، حيث تتوافق زاوية المشاهدة البالغة 23 درجة مع نقاط نصف الشدة. هذا النمط مهم للتصميم البصري لتحقيق ملفات الإضاءة المطلوبة.

4.2 العلاقة بين التيار والجهد (I-V)

منحنى التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي غير خطي، وهو نموذجي للدايود. يظهر الزيادة الأسية في التيار بعد تجاوز عتبة الجهد الأمامي. هذا المنحنى حاسم لاختيار دائرة القيادة المناسبة (تيار ثابت مقابل جهد ثابت).

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

يوضح منحنى الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة معامل درجة الحرارة السالب للإخراج الضوئي؛ تنخفض الشدة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. على العكس من ذلك، يظهر منحنى التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة (عند جهد ثابت) أن التيار يزداد مع درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى الانحراف الحراري إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح بواسطة مشغل تيار ثابت. تؤكد هذه المنحنيات على أهمية إدارة الحرارة في تصميم النظام.

5. معلومات الميكانيكا والتعبئة

5.1 أبعاد العبوة

يتوافق الجهاز مع أبعاد عبوة LED الدائرية القياسية من نوع T-1 3/4. تشمل القياسات الحرجة تباعد الأطراف، وقطر الجسم، والارتفاع الكلي. ملاحظة تحدد أن أقصى بروز للراتنج تحت الحافة هو 1.5 ملم. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح قياسي 0.25 ملم ما لم يُذكر خلاف ذلك. بيانات الأبعاد الدقيقة ضرورية لتصميم بصمة PCB وضمان الملاءمة المناسبة داخل العلبات الميكانيكية.

5.2 تحديد القطبية والتركيب

يُشار إلى الكاثود عادةً بنقطة مسطحة على عدسة LED أو بطرف أقصر. تؤكد ورقة البيانات أنه أثناء التركيب، يجب أن تتماشى فتحات PCB تمامًا مع أطراف LED لتجنب إحداث إجهاد ميكانيكي، مما قد يؤدي إلى تدهور راتنج الإيبوكسي وأداء LED.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 احتياطات تشكيل الأطراف

إذا تطلب الأمر ثني الأطراف، فيجب أن يتم ذلك عند نقطة على الأقل 3 ملم من قاعدة بصيلة الإيبوكسي لمنع الإجهاد على القطعة الداخلية وروابط الأسلاك. يجب إجراء تشكيل الأطراف قبل اللحام وفي درجة حرارة الغرفة. قطع الأطراف في درجات حرارة عالية يمكن أن يسبب فشلاً.

6.2 معايير اللحام

للحام اليدوي، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 300 درجة مئوية (لحد أقصى 30 واط)، ويجب أن يكون وقت اللحام 3 ثوانٍ أو أقل. للحام بالغمس، درجة حرارة الحمام الموصى بها هي 260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى، مع تسخين مسبق حتى 100 درجة مئوية لمدة 60 ثانية كحد أقصى. في كلتا الحالتين، يجب أن تكون وصلة اللحام على الأقل 3 ملم من بصيلة الإيبوكسي. يقترح رسم ملف اللحام دورة تحكم في التسخين، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد لتقليل الصدمة الحرارية. لا ينبغي إجراء اللحام بالغمس أو اليدوي أكثر من مرة. لا ينبغي تطبيق إجهاد على الأطراف بينما LED في درجة حرارة عالية.

6.3 ظروف التخزين

يجب تخزين مصابيح LED عند 30 درجة مئوية أو أقل ورطوبة نسبية 70% أو أقل. العمر الافتراضي للتخزين الموصى به بعد الشحن هو 3 أشهر. للتخزين لفترات أطول (حتى عام واحد)، يجب الاحتفاظ بها في حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومادة ماصة للرطوبة. يجب تجنب التحولات السريعة في درجة الحرارة في بيئات عالية الرطوبة لمنع التكثيف.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة للحماية من ESD. توضع هذه الأكياس في صناديق داخلية، والتي يتم بعد ذلك تعبئتها في صناديق خارجية. كمية التعبئة مرنة: حد أدنى 200 إلى حد أقصى 500 قطعة لكل كيس، 5 أكياس لكل صندوق داخلي، و 10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

7.2 شرح الملصق

يتضمن ملصق التعبئة عدة رموز: CPN (رقم منتج العميل)، P/N (رقم المنتج)، QTY (كمية التعبئة)، CAT (رتب الشدة الضوئية والجهد الأمامي)، HUE (رتبة الطول الموجي السائد)، REF (مرجع)، و LOT No (رقم الدفعة للتتبع).

7.3 قاعدة ترقيم الموديل

يتبع رقم الجزء 7343/Y5C2-ASVB/X/MS هيكلًا محددًا. "7343" يُشير على الأرجح إلى السلسلة أو نوع العبوة. "Y5" يشير إلى اللون (أصفر) ومجموعة الشدة الضوئية. "C2" قد يشير إلى زاوية المشاهدة أو خصائص بصرية أخرى. مقطع "ASVB" قد يحدد تقنية الشريحة أو ميزات أخرى. "X" هو مكان لحجز خيارات محددة (مثل وجود موقف)، و "MS" قد يشير إلى أسلوب التعبئة (مثل الشريط والبكرة).

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا LED مناسب بشكل مثالي للتطبيقات ذات الضوء المحيط العالي أو مسافة المشاهدة الطويلة بسبب شدته الضوئية العالية. الاستخدامات الأساسية تشمل لافتات الرسائل المتغيرة الملونة الكاملة أو أحادية اللون على الطرق السريعة، لوحات الإعلانات، شاشات المعلومات الداخلية/الخارجية، ولوحات مؤشرات الحالة حيث تكون إشارة صفراء مميزة مطلوبة.

8.2 اعتبارات التصميم

اختيار المشغل:استخدم دائمًا مشغل تيار ثابت لضمان إخراج ضوئي مستقر ومنع الانحراف الحراري، حيث أن الجهد الأمامي له معامل درجة حرارة سالب. يجب أن يكون المشغل مصنفًا لأقصى تيار أمامي (50 مللي أمبير مستمر).
إدارة الحرارة:على الرغم من تبديد الطاقة المنخفض (115 مللي واط كحد أقصى)، يُوصى بتخطيط PCB مناسب مع مساحة نحاسية كافية لتبديد الحرارة، خاصة عند التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو عند الطرف العلوي لنطاق التيار، للحفاظ على الشدة الضوئية والعمر الطويل.
التصميم البصري:تنتج زاوية المشاهدة البالغة 23 درجة حزمة ضوئية مركزة نسبيًا. لإضاءة أوسع، قد تكون البصريات الثانوية (عدسات أو موزعات) مطلوبة. يسمح راتنج الإيبوكسي المقاوم للأشعة فوق البنفسجية بالاستخدام الخارجي الموثوق دون اصفرار كبير للعدسة.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED الصفراء القياسية، فإن المميز الرئيسي لهذا الجهاز هو شدته الضوئية العالية جدًا (حتى 14250 ميللي كانديلا @ 20 مللي أمبير)، والتي يتم تحقيقها من خلال تقنية شريحة AlGaInP المتقدمة وتصميم العبوة المحسن. توفر التصنيف الدقيق للشدة، والطول الموجي، والجهد اتساقًا فائقًا للون والسطوع في تطبيقات المصفوفات مقارنة بالمنتجات غير المصنفة أو المصنفة بشكل فضفاض. تقدم عبوة T-1 3/4 شكلًا ميكانيكيًا مثبتًا وموثوقًا به مع خصائص تبديد حرارة جيدة مقارنة بعبوات التركيب السطحي الأصغر، مما يجعلها قوية للبيئات المتطلبة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر طاقة 3.3 فولت ومقاوم؟
ج: نعم، ولكن هناك حاجة إلى حساب دقيق. مع جهد أمامي نموذجي V_Fبقيمة 2.2 فولت، سيسقط المقاوم المتسلسل 1.1 فولت. لتحقيق 20 مللي أمبير، ستكون قيمة المقاوم R = V/I = 1.1 فولت / 0.02 أمبير = 55 أوم. ومع ذلك، يجب عليك مراعاة مجموعة الجهد (1.8 فولت إلى 2.6 فولت). بالنسبة لـ LED بجهد 2.6 فولت، يسقط المقاوم 0.7 فولت فقط، مما يؤدي إلى تيار قدره 0.7 فولت / 55 أوم ≈ 12.7 مللي أمبير، مما يقلل السطوع. مشغل التيار الثابت أكثر موثوقية.

س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟
ج: الطول الموجي الذروي (λ_p) هو الطول الموجي الذي يكون فيه طيف الانبعاث بأقصى شدة (591 نانومتر هنا). الطول الموجي السائد (λ_d) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون المُدرك لـ LED (عادة 589 نانومتر هنا). الطول الموجي السائد أكثر صلة بتحديد اللون.

س: كيف تؤثر زاوية المشاهدة على تصميمي؟
ج: زاوية مشاهدة 23 درجة (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى) تعني أن الضوء مركز داخل مخروط ضيق نسبيًا. بالنسبة لعلامة مخصصة للمشاهدة من زاوية واسعة، قد تحتاج إلى تباعد مصابيح LED أقرب من بعضها أو استخدام موزع لخلق مظهر أكثر تجانسًا. بالنسبة لتطبيق ذي مدى طويل، هذه الحزمة المركزة مفيدة.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: تصميم منارة تحذير عالية الرؤية.
يحتاج مصمم إلى منارة صفراء وامضة لمركبة بناء. يختار هذا LED لشدته العالية وعبوته القوية. يصمم PCB بمقاوم محدد للتيار 55 أوم لكل LED، يعمل من نظام 12 فولت للمركبة. لتحقيق السطوع اللازم عبر جميع مجموعات الجهد، يستخدم دائرة PWM لتشغيل LED بمتوسط تيار 20 مللي أمبير. يتم تركيب LED في عاكس لمزيد من تصحيح الحزمة البالغة 23 درجة لأقصى رؤية لمسافات طويلة. يضمن راتنج الإيبوكسي المقاوم للأشعة فوق البنفسجية عدم تدهور العدسة تحت التعرض الطويل لأشعة الشمس. يتم اتباع إرشادات التخزين واللحام أثناء التجميع لضمان الموثوقية في البيئة المركبة القاسية ذات التقلبات الواسعة في درجة الحرارة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا LED هو مصدر ضوء أشباه الموصلات يعتمد على شريحة AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبة الدايود، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من أشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP يحدد طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأصفر (~589 نانومتر). يتم تحقيق السطوع العالي من خلال الكفاءة الكمية الداخلية الفعالة واستخراج الضوء الفعال من الشريحة والعبوة. تعمل عدسة الإيبوكسي على حماية الشريحة، وتشكيل الحزمة الضوئية (زاوية مشاهدة 23 درجة)، وتعزيز إخراج الضوء.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر اتجاه تكنولوجيا LED للافتات والتطبيقات عالية السطوع نحو كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وتعزيز الموثوقية. بينما يستخدم هذا الجهاز عبوة مثبتة مثقوبة، فإن الصناعة تتحرك على نطاق واسع نحو عبوات أجهزة التركيب السطحي (SMD) للتجميع الآلي وكثافة أعلى. ومع ذلك، تظل العبوات المثقوبة مثل T-1 3/4 ذات صلة بالتطبيقات التي تتطلب أداءً حراريًا فائقًا، أو متانة ميكانيكية، أو استبدالًا ميدانيًا سهلاً. قد تقدم التطورات في مواد أشباه الموصلات المحولة بالفوسفور والملونة مباشرة مسارات بديلة لألوان محددة بكفاءة أعلى محتملة أو خصائص طيفية مختلفة في المستقبل.