ورقة بيانات LED ELAT07-NB2025J5J7293910-F3Y - أبيض دافئ - 200 لومن عند 1 أمبير - 2.95-3.95 فولت - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات صمام ثنائي باعث للضوء (LED) عالي الأداء بلون أبيض دافئ. يتميز الجهاز بتصميم حزمة مضغوط وكفاءة إضاءة عالية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة التي تتطلب إضاءة عالية الجودة.

تكمن الميزة الأساسية لهذا الـ LED في الجمع بين الحجم الصغير والإخراج البصري العالي. يقدم تدفقًا ضوئيًا نموذجيًا يبلغ 200 لومن عند تشغيله بتيار أمامي قدره 1 أمبير، مع كفاءة بصرية تبلغ 54.47 لومن لكل واط. يجعل هذا التوازن منه خيارًا فعالاً لمختلف حلول الإضاءة.

تتنوع الأسواق المستهدفة لهذا المكون، مع التركيز بشكل أساسي على التطبيقات التي تتطلب مصدر ضوء مضغوطًا، ساطعًا، وأبيض دافئًا. تلبي معايير تصميمه كلًا من الإلكترونيات الاستهلاكية وتركيبات الإضاءة المتخصصة.

2. تعمق في المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس المعلمات الكهروضوئية الأساسية عند درجة حرارة نقطة اللحام (Ts) تبلغ 25 درجة مئوية. المؤشر الرئيسي للأداء هو التدفق الضوئي (Iv)، بقيمة دنيا 180 لومن وقيمة نموذجية 200 لومن تحت تيار أمامي (IF) قدره 1000 مللي أمبير. يتراوح الجهد الأمامي (VF) تحت هذه الحالة من حد أدنى 2.95 فولت إلى حد أقصى 3.95 فولت، وتعتمد القيمة النموذجية على نطاق الجهد المحدد. يقع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) لهذا الـ LED الأبيض الدافئ ضمن نطاق 2000 كلفن إلى 2500 كلفن.

من المهم ملاحظة هوامش القياس: قياسات التدفق الضوئي والإضاءة لها هامش ±10%، بينما يحمل قياس الجهد الأمامي هامش ±0.1 فولت. يتم اختبار جميع البيانات الكهربائية والبصرية تحت حالة نبضة مدتها 50 مللي ثانية لتقليل تأثيرات التسخين الذاتي أثناء القياس.

2.2 الحدود القصوى المطلقة

لضمان التشغيل الموثوق، يجب عدم تشغيل الجهاز خارج حدوده القصوى المطلقة. تم تصنيف التيار الأمامي المستمر (وضع المصباح اليدوي) للتشغيل المستمر عند 350 مللي أمبير. بالنسبة للتشغيل النبضي، يُسمح بتيار نبضي ذروة قدره 1000 مللي أمبير تحت دورة عمل محددة: تشغيل 400 مللي ثانية وإيقاف 3600 مللي ثانية، لمدة تصل إلى 30,000 دورة.

يتضمن الجهاز حماية من الكهرباء الساكنة (ESD)، تم اختبارها وفقًا لمعيار JEDEC 3b (نموذج جسم الإنسان)، ويمكنه تحمل ما يصل إلى 8000 فولت. الحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة التقاطع (TJ) هو 145 درجة مئوية، مع نطاق درجة حرارة تشغيل من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. نطاق درجة حرارة التخزين أوسع قليلاً، من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. بالنسبة للتجميع، تم تصنيف درجة حرارة اللحام عند 260 درجة مئوية، ويمكن للجهاز تحمل حد أقصى 2 دورة إعادة تدفق.

يتم تحديد المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth) بـ 8.5 درجة مئوية/واط. زاوية المشاهدة (2θ1/2)، المعرفة كالزاوية المحورية التي تكون عندها شدة الإضاءة نصف القيمة القصوى، هي 120 درجة مع هامش ±5 درجة.

2.3 ملاحظات الحرارية والموثوقية

يتم تقديم ملاحظات موثوقية حرجة. لم يتم تصميم الـ LED للعمل بتحيز عكسي. يجب ألا يتجاوز التشغيل عند درجة حرارة التقاطع القصوى ساعة واحدة بشكل مستمر. يتم ضمان جميع المواصفات من خلال اختبارات الموثوقية لمدة 1000 ساعة، بمعيار أن تدهور خاصية IV (التيار-الجهد) أقل من 30%. يتم إجراء هذه الاختبارات تحت إدارة حرارية جيدة باستخدام لوحة دائرة مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) بقياس 1.0 × 1.0 سم².

يتم تصنيف الجهاز على أنه مستوى حساسية الرطوبة (MSL) 1 وفقًا لمعايير JEDEC. وهذا يعني أن له عمر تخزين غير محدود في ظروف ≤30 درجة مئوية و 85% رطوبة نسبية ويتطلب تجفيفًا لمدة 168 ساعة عند 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية إذا تم فتح العبوة الواقية.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز الـ LED إلى مجموعات بناءً على ثلاثة معايير رئيسية: الجهد الأمامي (VF)، والتدفق الضوئي (Iv)، واللونية (إحداثيات اللون). يضمن هذا التصنيف اتساقًا في الأداء الكهربائي والبصري للدفعات الإنتاجية.

3.1 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي إلى ثلاث مجموعات، يتم تحديدها برمز مكون من أربعة أرقام يمثل نطاق الجهد بالملي فولت (مثال: 2932 يمثل 2.95 فولت إلى 3.25 فولت). المجموعات هي: 2932 (2.95 فولت - 3.25 فولت)، 3235 (3.25 فولت - 3.55 فولت)، و 3539 (3.55 فولت - 3.95 فولت). جميع القياسات عند IF=1000 مللي أمبير.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق الضوئي باستخدام رموز أبجدية رقمية (J5، J6، J7). المجموعة ذات الصلة برقم الجزء المحدد هذا هي J5، والتي تغطي نطاق تدفق ضوئي من 180 لومن إلى 200 لومن عند IF=1000 مللي أمبير. تشمل المجموعات المتاحة الأخرى J6 (200-250 لومن) و J7 (250-300 لومن).

3.3 تصنيف اللونية (اللون)

يتم تعريف مجموعة اللونية لهذا الـ LED الأبيض الدافئ ضمن فضاء اللون CIE 1931. يتوافق رمز المجموعة 2025 مع نطاقات إحداثيات لون محددة تنتج درجة حرارة لون مترابطة بين 2000 كلفن و 2500 كلفن. يتم توفير إحداثيات اللون المرجعية لهذه المجموعة، مع بدل قياس ±0.01. يتم تعريف مجموعات اللون عند تيار تشغيل IF=1000 مللي أمبير.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 التوزيع الطيفي ونمط الإشعاع

يظهر منحنى التوزيع الطيفي النسبي النموذجي إخراج الضوء عبر الأطوال الموجية عند تشغيله بـ 1000 مللي أمبير. الطول الموجي الذروي (λp) هو خاصية الـ LED الأبيض الدافئ المحول بالفوسفور. نمط الإشعاع النموذجي هو لامبرتي، مما يعني أن شدة الإضاءة تتناسب مع جيب تمام زاوية المشاهدة، مما يؤدي إلى توزيع واسع ومتساوٍ للضوء مع زاوية مشاهدة محددة تبلغ 120 درجة.

4.2 الخصائص الأمامية

يوضح منحنى الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي العلاقة غير الخطية النموذجية للثنائيات شبه الموصلة. مع زيادة التيار، يزداد الجهد الأمامي. يظهر منحنى التدفق الضوئي النسبي مقابل التيار الأمامي كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، على الرغم من أن الكفاءة قد تنخفض عند التيارات الأعلى بسبب زيادة الحرارة. يشير منحنى درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) مقابل التيار الأمامي إلى كيف قد تتحول درجة حرارة لون الضوء المنبعث قليلاً مع تيارات تشغيل مختلفة. يتم اختبار جميع بيانات الارتباط لهذه المنحنيات تحت إدارة حرارية فائقة باستخدام MCPCB بقياس 1x1 سم².

5. معلومات الميكانيكية والحزمة

يتم توفير الجهاز في حزمة تركيب سطحية. يتم تفصيل أبعاد الحزمة في رسم هندسي. تشمل الأبعاد الحرجة الطول الإجمالي، والعرض، والارتفاع، بالإضافة إلى تخطيط وتباعد المساند. عادة ما تكون هوامش الأبعاد ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتضمن الرسم علامات تعريف القطبية لضمان الاتجاه الصحيح أثناء التجميع.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يتم توفير ملف خاصية لحام إعادة التدفق، موضحًا معدلات ارتفاع درجة الحرارة الموصى بها، ودرجة الحرارة القصوى، والوقت فوق نقطة الانصهار للقصدير. يعد الالتزام بهذا الملف أمرًا بالغ الأهمية لمنع التلف الحراري لحزمة الـ LED والرقاقة الداخلية.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

يتم التأكيد على ملاحظات التعامل المهمة. على الرغم من أن الجهاز يحتوي على حماية من الكهرباء الساكنة (ESD)، إلا أنه لم يتم تصميمه للعمل بتحيز عكسي. يجب استخدام مقاومات تحديد تيار خارجية في الدائرة لمنع حالات التيار الزائد، حيث أن تحولًا طفيفًا في الجهد قد يتسبب في تحول كبير في التيار يؤدي إلى الفشل.

للتخزين، يعني تصنيف MSL-1 أنه يمكن تخزين الأجهزة في عبوة مقاومة للرطوبة الأصلية إلى أجل غير مسمى في ظروف خاضعة للرقابة. بمجرد فتح الكيس، يجب اتباع الممارسات القياسية للصناعة للأجهزة الحساسة للرطوبة إذا لم يتم استخدامها على الفور.

7. معلومات التعبئة والطلب

يتم توريد المنتج في تعبئة مقاومة للرطوبة. الحد الأدنى لكمية العبوة هو 1000 قطعة. للكميات الأكبر، فهو متوفر على بكرات بكمية تحميل قياسية تبلغ 2000 قطعة لكل بكرة. يتضمن تسمية المنتج على البكرة معلومات حرجة: رقم منتج العميل (CPN)، رقم الجزء الداخلي (P/N)، رقم الدفعة، كمية التعبئة (QTY)، ورموز المجموعات للتدفق الضوئي (CAT)، واللون (HUE)، والجهد الأمامي (REF). كما يُشار إلى مستوى حساسية الرطوبة (MSL-X).

يتم توفير أبعاد الشريط الحامل وبكرة الباعث بالمليمترات لتسهيل عمليات التجميع الآلي للالتقاط والوضع.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

بناءً على مواصفاته، فإن هذا الـ LED مناسب جيدًا للعديد من التطبيقات: فلاش كاميرا الهاتف المحمول، حيث يكون السطوع العالي في حزمة صغيرة أمرًا ضروريًا؛ ضوء المصباح اليدوي لتطبيقات الفيديو الرقمي؛ الإضاءة الداخلية العامة؛ إضاءة الإشارة والتوجيه (مثل علامات الخروج، أضواء الدرج); الإضاءة الخلفية للشاشات؛ الإضاءة الزخرفية والترفيهية؛ وإضاءة السيارات الخارجية والداخلية (مرهون بتحقيق مؤهلات سيارات محددة).

8.2 اعتبارات التصميم

يجب على المصممين مراعاة الإدارة الحرارية بسبب المقاومة الحرارية للجهاز البالغة 8.5 درجة مئوية/واط. يعد وجود بالوعة حرارة كافية، عادةً عبر مساند اللوحة المطبوعة (PCB) والمسارات المتصلة بمستوى حراري، أمرًا ضروريًا للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود، خاصة عند التشغيل عند التيار الأقصى أو بالقرب منه. يجب مراعاة مجموعة الجهد الأمامي لتصميم السائق لضمان تنظيم تيار مستقر. تجعل زاوية المشاهدة الواسعة منه مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة بدلاً من بقعة مركزة.

9. معلومات الامتثال والبيئة

يتوافق الجهاز مع العديد من اللوائح البيئية. إنه متوافق مع RoHS وخالي من الرصاص. سيظل المنتج نفسه ضمن الإصدارات المتوافقة مع RoHS. كما يتوافق مع لائحة الاتحاد الأوروبي REACH. علاوة على ذلك، فهو خالٍ من الهالوجين، مع حدود محددة عند: البروم (Br)<900 جزء في المليون، الكلور (Cl)<900 جزء في المليون، ومجموع البروم والكلور<1500 جزء في المليون.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: ما هو أقصى تيار مستمر يمكنني تشغيل هذا الـ LED به؟

ج: الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر في وضع المصباح اليدوي هو 350 مللي أمبير. للتشغيل الموثوق طويل الأجل، يُنصح بتشغيله عند هذه القيمة أو أقل منها مع وجود بالوعة حرارة مناسبة.

س: هل يمكنني استخدام هذا الـ LED مع تيار نبضي أعلى من 350 مللي أمبير؟

ج: نعم، للتشغيل النبضي، يُسمح بتيار ذروة قدره 1000 مللي أمبير تحت دورة عمل محددة: تشغيل 400 مللي ثانية / إيقاف 3600 مللي ثانية، بحد أقصى 30,000 دورة. هذا نموذجي لتطبيقات فلاش الكاميرا.

س: كيف أفسر رموز المجموعات في رقم الجزء (مثال: J5، 2932، 2025)؟

ج: يتضمن رقم الجزء معلومات مجموعة رئيسية. \"J5\" تشير إلى مجموعة التدفق الضوئي (180-200 لومن). \"2932\" تشير إلى مجموعة الجهد الأمامي (2.95-3.25 فولت). \"2025\" تشير إلى مجموعة اللونية للون الأبيض الدافئ (2000-2500 كلفن CCT).

س: هل مبرد حراري مطلوب؟

ج: نظرًا للمقاومة الحرارية البالغة 8.5 درجة مئوية/واط، فإن الإدارة الحرارية الفعالة أمر بالغ الأهمية، خاصة عند التيارات الأعلى. يتضمن هذا عادةً تصميم اللوحة المطبوعة (PCB) بفتحات حرارية كافية ومنطقة نحاسية متصلة بمساند لحام الـ LED. للتشغيل عالي الطاقة أو المستمر، قد يكون مبرد حراري خارجي ضروريًا.

11. مثال على تصميم وحالة استخدام

السيناريو: تصميم مصباح عمل محمول مضغوط.

يحتاج المصمم إلى مصدر ضوء أبيض دافئ ساطع لمصباح عمل يدوي يعمل بالبطارية. المتطلبات الرئيسية هي إضاءة عالية، وكفاءة جيدة لإطالة عمر البطارية، وزاوية شعاع واسعة. هذا الـ LED مرشح قوي. يختار المصمم تيار تشغيل قدره 700 مللي أمبير لتحقيق التوازن بين السطوع والكفاءة، والذي من منحنيات الأداء سيوفر تدفقًا ضوئيًا نسبيًا عاليًا مع إدارة الحرارة. يتم تصميم دائرة سائق تيار ثابت، مع مراعاة مجموعة الجهد الأمامي (مثال: 3.1 فولت نموذجي للمجموعة 2932). تم تصميم اللوحة المطبوعة (PCB) بمساند حرارية كبيرة متصلة عبر فتحات متعددة بمستوى نحاسي في الجانب السفلي ليعمل كمبرد حراري، مما يحافظ على درجة حرارة التقاطع أقل بكثير من الحد الأقصى البالغ 145 درجة مئوية أثناء الاستخدام الممتد. توفر زاوية المشاهدة البالغة 120 درجة إضاءة واسعة ومفيدة لمنطقة العمل دون الحاجة إلى بصريات ثانوية.

12. مقدمة عن المبدأ التقني

يعتمد هذا الـ LED على تقنية أشباه الموصلات. النواة هي رقاقة مصنوعة من مواد نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب داخل بنية أشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). الانبعاث الأساسي من رقاقة InGaN يكون في الطيف الأزرق. لإنشاء ضوء أبيض دافئ، يتم تطبيق طلاء فوسفوري فوق الرقاقة. يمتص هذا الفوسفور جزءًا من الضوء الأزرق ويعيد إصداره بأطوال موجية أطول (أصفر، أحمر). ينتج عن خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء المحول بالفوسفور اللون الأبيض الدافئ المدرك بدرجة حرارة لون مترابطة بين 2000 كلفن و 2500 كلفن. الكفاءة (لومن/واط) هي مقياس لكيفية تحويل الطاقة الكهربائية بشكل فعال إلى ضوء مرئي يدركه العين البشرية.

13. اتجاهات الصناعة والسياق

يعد تطوير مصابيح LED مثل هذا جزءًا من اتجاه أوسع في الإضاءة ذات الحالة الصلبة نحو كفاءة أعلى، وموثوقية أكبر، وأحجام أصغر. يظل السعي لتحقيق لومن أعلى لكل واط (فعالية) محركًا أساسيًا، مما يتيح توفير الطاقة وإمكانيات تطبيق جديدة. أصبح نطاق درجة حرارة اللون الأبيض الدافئ (2000-2500 كلفن) شائعًا بشكل متزايد لخلق إضاءة محيطة مريحة وجذابة، تحاكي مصادر الإضاءة المتوهجة أو الهالوجين التقليدية. علاوة على ذلك، أصبح دمج ميزات مثل حماية قوية من الكهرباء الساكنة (ESD) والامتثال للوائح البيئية (RoHS، REACH، خالٍ من الهالوجين) معيارًا، مما يعكس تركيز الصناعة على الموثوقية والاستدامة. يتيح الجمع بين كثافة التدفق العالية في حزمة صغيرة، كما هو الحال في هذا الجهاز، تصغير منتجات الإضاءة ودمجها في أجهزة إلكترونية أصغر حجمًا.