ورقة بيانات مصباح LED 333/Y5C1-ATWB/MS - عبوة T-1 3/4 - 2.0 فولت - 50 مللي أمبير - أصفر لامع - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة 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 T-1 3/4 مع راتنج إيبوكسي مقاوم للأشعة فوق البنفسجية شفاف مثل الماء.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

• كفاءة عالية:مُصمم لأقصى إخراج ضوئي نسبة إلى طاقة الدخل.
• عبوة قياسية:يستخدم العبوة الدائرية T-1 3/4 المعتمدة على نطاق واسع، مما يضمن التوافق مع المقابس الشائعة وبصمات لوحات الدوائر المطبوعة (PCB).
• أطراف توصيل للأغراض العامة:تكوين قياسي للأطراف يسهل التكامل.
• فئات مختارة للشدة:يتم تصنيف الأجهزة إلى فئات بناءً على الحد الأدنى للشدة الضوئية، مما يوفر اتساقًا في السطوع.
• الامتثال لمعايير RoHS:المنتج يلتزم بالمعايير البيئية RoHS.
• إيبوكسي مقاوم للأشعة فوق البنفسجية:مادة العدسة الشفافة مثل الماء مقاومة للتدهور بسبب الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام الخارجي طويل الأمد.

1.2 التطبيقات المستهدفة

تُستهدف سلسلة LED هذه تحديدًا لتطبيقات العرض عالية الوضوح، بما في ذلك:

• لافتات الرسومات الملحية ولوحات الرسائل.
• لافتات الرسائل المتغيرة (VMS).
• شاشات الإعلانات الخارجية التجارية.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 التصنيفات القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• تيار الأمام المستمر (I_F):50 مللي أمبير
• تيار الأمام الذروي (I_FP):160 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز)
• تبديد الطاقة (P_d):115 ملي واط
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) HBM:2000 فولت
• درجة حرارة اللحام (T_sol):260°C لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تم القياس عند درجة حرارة محيطة (T_a) قدرها 25°C وتيار أمامي (I_F) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• الشدة الضوئية (I_v):7150 ملي شمعة (الحد الأدنى)، 18000 ملي شمعة (الحد الأقصى). هذه الشدة العالية هي ميزة رئيسية لتطبيقات اللافتات.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):15° (نموذجي). زاوية الرؤية الضيقة تركز الضوء للأمام، مما يجعلها مثالية للإضاءة الموجهة في اللافتات.
• طول موجة الذروة (λ_p):591 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λ_d):586 نانومتر (الحد الأدنى)، 589 نانومتر (نموذجي)، 594 نانومتر (الحد الأقصى). يحدد اللون المُدرك (أصفر لامع).
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):15 نانومتر (نموذجي). يشير إلى نقاء اللون الأصفر.
• الجهد الأمامي (V_F):1.8 فولت (الحد الأدنى)، 2.0 فولت (نموذجي)، 2.6 فولت (الحد الأقصى) عند I_F=20mA.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند V_R=5V.

3. شرح نظام التقسيم إلى فئات

لضمان اتساق اللون والسطوع في دفعات الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على معايير رئيسية.

3.1 تقسيم الشدة الضوئية إلى فئات

يتم تصنيف الأجهزة إلى أربع فئات (T, U, V, W) مع تسامح ±10% داخل كل فئة.

• الفئة T:7150 - 9000 ملي شمعة
• الفئة U:9000 - 11250 ملي شمعة
• الفئة V:11250 - 14250 ملي شمعة
• الفئة W:14250 - 18000 ملي شمعة

3.2 تقسيم الطول الموجي السائد إلى فئات

مفرزة إلى فئتين مع تسامح ضيق ±1 نانومتر للحفاظ على تجانس اللون.

• الفئة 1:586 - 590 نانومتر
• الفئة 2:590 - 594 نانومتر

3.3 تقسيم الجهد الأمامي إلى فئات

مفرزة إلى أربع فئات (1, 2, 3, 4) مع تسامح ±0.1 فولت. هذا يساعد في تصميم دوائر قيادة تيار متسقة.

• الفئة 1:1.8 - 2.0 فولت
• الفئة 2:2.0 - 2.2 فولت
• الفئة 3:2.2 - 2.4 فولت
• الفئة 4:2.4 - 2.6 فولت

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة تعتبر حاسمة لتصميم الدوائر وإدارة الحرارة.

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية، حيث يبلغ ذروته حوالي 591 نانومتر (أصفر) بعرض نطاق نموذجي 15 نانومتر، مما يؤكد نقاء اللون.

4.2 نمط التوجيهية

يوضح الرسم القطبي زاوية الرؤية البالغة 15°، ويبين كيف تنخفض شدة الضوء بشكل حاد خارج الحزمة المركزية، وهو الأمثل لتطبيقات الإضاءة الموجهة.

4.3 تيار الأمام مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

هذه العلاقة غير الخطية أساسية لاختيار المقاوم المحدد للتيار أو مشغل التيار الثابت المناسب. الجهد الأمامي النموذجي V_Fهو 2.0V عند 20mA.

4.4 الشدة النسبية مقابل تيار الأمام

يزداد إخراج الضوء مع زيادة التيار ولكن ليس بشكل خطي. يُمنع التشغيل فوق التصنيف الأقصى المطلق (50 مللي أمبير مستمر) على الرغم من الإخراج المحتمل الأعلى.

4.5 الاعتماد على درجة الحرارة

الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:ينخفض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. يعد وجود بالوعة حرارة مناسبة أمرًا ضروريًا للحفاظ على السطوع في البيئات عالية الحرارة.

تيار الأمام مقابل درجة الحرارة المحيطة:عند جهد ثابت، قد يتغير تيار الأمام مع درجة الحرارة، مما يؤثر على إخراج الضوء. يُوصى باستخدام قيادة تيار ثابت لأداء مستقر.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يستخدم LED عبوة دائرية قياسية T-1 3/4 (5 مم). تشمل ملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمتر ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• ينطبق تسامح قياسي ±0.25 مم على معظم الميزات.
• البروز الأقصى لعدسة الراتنج أسفل الحافة هو 1.5 مم، وهو أمر مهم للمساحة الحرة في التركيب على اللوحة.

5.2 تحديد القطبية

يُشار إلى الكاثود عادةً بنقطة مسطحة على حافة حافة LED أو بطرف توصيل أقصر. دائمًا راجع مخطط العبوة للتوجيه الصحيح أثناء التجميع لمنع تلف الانحياز العكسي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 احتياطات تشكيل الأطراف

• اثنِ الأطراف عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة الإيبوكسي لتجنب الإجهاد على القطعة الداخلية وروابط الأسلاك.
• دائمًا قم بتشكيل الأطراف قبل اللحام.
• اقطع إطارات الأطراف في درجة حرارة الغرفة لمنع الصدمة الحرارية.
• تأكد من محاذاة ثقوب PCB تمامًا مع أطراف LED لتجنب إجهاد التركيب.

6.2 ظروف التخزين

• قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية (RH) عند الاستلام. العمر الافتراضي تحت هذه الظروف هو 3 أشهر.
• للتخزين الأطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومادة مجففة.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

6.3 توصيات اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى بصيلة الإيبوكسي.

• اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة ≤300°C (للمكاوي ≤30 واط). وقت اللحام ≤3 ثوانٍ.
• اللحام بالموجة/الغمس:تسخين مسبق ≤100°C لمدة ≤60 ثانية. درجة حرارة حمام اللحام ≤260°C لمدة ≤5 ثوانٍ.
• تجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف بينما LED ساخن.
• لا تقم بلحام (غمس أو يدوي) أكثر من مرة واحدة.
• احمي LED من الصدمات/الاهتزازات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.
• تجنب التبريد السريع من درجة حرارة اللحام القصوى.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

• يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة لمنع تلف ESD.
• كمية التعبئة:200-500 قطعة لكل كيس. 5 أكياس لكل صندوق داخلي. 10 صناديق داخلية لكل صندوق رئيسي (خارجي).

7.2 شرح الملصق

تحتوي الملصقات على العبوة على معلومات حرجة:

• CPN: رقم قطعة العميل.
• P/N: رقم قطعة الشركة المصنعة (مثال: 333/Y5C1-ATWB/MS).
• QTY: الكمية في العبوة.
• CAT: رمز لفئة الشدة الضوئية وفئة الجهد الأمامي.
• HUE: رمز لفئة الطول الموجي السائد.
• LOT No.: رقم دفعة الإنتاج القابل للتتبع.

7.3 تسمية المنتج / تفكيك رقم القطعة

يمكن فك تشفير رقم القطعة 333/Y5C1-ATWB/MS على النحو التالي، على أن التعيين الدقيق لكل حرف خاص بالنموذج: يتضمن عادةً رموزًا لسلسلة المنتج (333)، واللون (Y للأصفر، 5 للون محدد)، وزاوية الرؤية، وفئة الشدة الضوئية، ومجموعة الجهد، ولون العدسة (شفاف مثل الماء).

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة المشغل

بسبب الخاصية غير الخطية I-V وتقسيم الجهد الأمامي إلى فئات، يُوصى بشدة باستخدام مشغل تيار ثابت بدلاً من مقاوم متسلسل بسيط لتحقيق سطوع وعمر افتراضي متسقين، خاصة في مصفوفات LED المتعددة. تأكد من امتثال المشغل للتصنيفات القصوى المطلقة (50 مللي أمبير مستمر).

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض نسبيًا (115 ملي واط كحد أقصى)، فإن درجات الحرارة المحيطة العالية (حتى 85°C تشغيل) ستقلل من إخراج الضوء كما هو موضح في منحنيات الأداء. للمصفوفات المكدسة بكثافة أو التركيبات المغلقة، فكر في استخدام مساحات نحاسية على PCB أو طرق أخرى لتبديد الحرارة للحفاظ على درجة حرارة التقاطع منخفضة.

8.3 التصميم البصري للافتات

توفر زاوية الرؤية البالغة 15° حزمة ضوئية مركزة. بالنسبة للافتات ذات المساحة الكبيرة، قد يتطلب الأمر تصميمًا بصريًا دقيقًا أو عدسات لضمان إضاءة متساوية عبر سطح العرض. يعد الإيبوكسي المقاوم للأشعة فوق البنفسجية أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الوضوح ونفاذية الضوء في تطبيقات ضوء الشمس المباشر.

9. المقارنة الفنية والتمييز

يتميز هذا LED بشكل أساسي من خلالشدة إضاءة عالية جدًا(تصل إلى 18000 ملي شمعة) في الطيف الأصفر، والذي يتم تحقيقه باستخدام تقنية أشباه الموصلات AlGaInP. مقارنة بمصابيح LED القياسية 5 مم، فإنه يوفر سطوعًا أكبر بشكل ملحوظ، مما يجعله غير مناسب لأغراض المؤشر ولكنه مثالي للإضاءة. زاوية الرؤية الضيقة البالغة 15° هي خيار تصميمي للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا موجهًا بدلاً من توهج واسع النطاق.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 ما هو تيار التشغيل الموصى به؟

يتم تحديد الخصائص الكهروضوئية عند 20 مللي أمبير. بينما الحد الأقصى للتيار المستمر هو 50 مللي أمبير، فإن التشغيل عند أو أقل من 20 مللي أمبير هو النموذجي لتحقيق توازن بين السطوع والكفاءة والموثوقية طويلة الأمد. دائمًا راجع منحنيات تخفيض التصنيف للتشغيل في درجات الحرارة العالية.

10.2 كيف أفسر رموز التقسيم إلى فئات؟

يجمع رمز CAT على الملصق بين فئة الشدة الضوئية (T,W,V,W) وفئة الجهد (1,2,3,4). يشير رمز HUE إلى فئة الطول الموجي السائد (1 أو 2). للحصول على لون وسطوع متسقين في التجميع، حدد أو اختر مصابيح LED من نفس الفئات.

10.3 هل يمكن استخدام هذا LED للتطبيقات السياراتية؟

على الرغم من أنه يحتوي على نطاق تشغيل واسع لدرجة الحرارة (-40°C إلى +85°C)، إلا أن ورقة البيانات هذه لا تحدد مؤهل AEC-Q101 السياراتي. للاستخدام السياراتي، تحقق من أن رقم القطعة المحدد يلبي معايير الموثوقية المطلوبة لهذا التطبيق.

11. مثال عملي لحالة الاستخدام

11.1 تصميم لافتة تحذير عالية الوضوح

فكر في لافتة تحذير مستقلة تعمل بالطاقة الشمسية. تضمن الشدة الضوئية العالية الوضوح في ضوء النهار. تساعد زاوية الحزمة الضيقة في توفير الطاقة عن طريق توجيه الضوء نحو المشاهدين. يسمح نطاق درجة حرارة التشغيل الواسع بالوظيفة من حرارة الصحراء إلى برودة الشتاء. سيتم استخدام مشغل تيار ثابت يعمل بالبطارية/محول خافض للجهد، مع ضبط المشغل على 20 مللي أمبير لكل LED لتعظيم عمر البطارية مع الحفاظ على السطوع المحدد.

12. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

يعتمد هذا LED علىمادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من الشريحة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لطبقات AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي للضوء المنبعث - في هذه الحالة، في المنطقة الصفراء (~589 نانومتر). تعمل عدسة الإيبوكسي الشفافة مثل الماء كبصريات أولية، تشكل إخراج الضوء إلى زاوية الرؤية المحددة البالغة 15°.

13. اتجاهات الصناعة

يستمر الاتجاه في مصابيح LED عالية السطوع للمؤشرات/اللافتات نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تقسيم أكثر ضيقًا إلى فئات، وتعزيز الموثوقية للبيئات القاسية. هناك أيضًا تكامل متزايد للإلكترونيات المشغلة وواجهات التحكم (مثل مصابيح LED القابلة للعنونة) على مستوى العبوة، على الرغم من أن هذا الجهاز المحدد يظل مكونًا تقليديًا منفصلاً. يظل استخدام المواد المقاومة للأشعة فوق البنفسجية وعالية الحرارة أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات الخارجية والتطبيقات المجاورة للسيارات.