ورقة بيانات LED الأزرق LTPL-C035BH450 - 3.5x3.5x1.6 مم - 3.3 فولت نموذجي - 2.8 واط كحد أقصى - الطول الموجي السائد 450 نانومتر

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LTPL-C035BH450 هو مصباح LED أزرق عالي القدرة، مثبت على السطح، مصمم لتطبيقات الإضاءة ذات الحالة الصلبة. يمثل مصدر ضوء موفر للطاقة وفائق الصغر يجمع بين العمر التشغيلي الطويل والموثوقية المتأصلة في الثنائيات الباعثة للضوء مع إخراج بصري كبير. يوفر هذا الجهاز مرونة في التصميم وسطوعًا عاليًا، مما يتيح استبدال تقنيات الإضاءة التقليدية في تطبيقات متنوعة.

1.1 الميزات الرئيسية

• توافق مع قيادة الدوائر المتكاملة (I.C.).
• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة) وبناء خالٍ من الرصاص.
• مصمم لتقليل تكاليف الطاقة التشغيلية.
• يساهم في تقليل تكاليف صيانة النظام بسبب عمره التشغيلي الطويل.

2. الأبعاد الخارجية والبيانات الميكانيكية

حزمة LED لها بصمة مدمجة. تشمل الأبعاد الحرجة حجم جسم يبلغ حوالي 3.5 مم × 3.5 مم. ارتفاع العدسة وطول/عرض الركيزة الخزفية لهما تسامح أضيق يبلغ ±0.1 مم، بينما الأبعاد الميكانيكية الأخرى لها تسامح ±0.2 مم. من المهم ملاحظة أن الوسادة الحرارية الكبيرة في أسفل الحزمة معزولة كهربائيًا (محايدة) عن الوسادات الكهربائية للأنود والكاثود، وهو أمر ضروري للإدارة الحرارية المناسبة والعزل الكهربائي في تصميم الدائرة.

3. التقييمات القصوى المطلقة

قد تؤدي الضغوط التي تتجاوز هذه الحدود إلى تلف دائم للجهاز. يتم تحديد جميع التقييمات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• التيار الأمامي المستمر (If):700 مللي أمبير
• استهلاك الطاقة (Po):2.8 واط
• نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr):من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg):من -55 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية
• أقصى درجة حرارة تقاطع (Tj):125 درجة مئوية

ملاحظة مهمة:تشغيل LED في ظل ظروف انحياز عكسي لفترات طويلة قد يؤدي إلى تلف المكون أو فشله.

4. الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس المعلمات التالية عند Ta=25 درجة مئوية تحت حالة اختبار If = 350mA، وهي نقطة تشغيل نموذجية.

• الجهد الأمامي (Vf):الحد الأدنى 2.8 فولت، النموذجي 3.3 فولت، الحد الأقصى 3.8 فولت.
• التدفق الإشعاعي (Φe):الحد الأدنى 510 ملي واط، النموذجي 600 ملي واط، الحد الأقصى 690 ملي واط. هذه هي الطاقة الإشعاعية الإجمالية المقاسة باستخدام كرة متكاملة.
• الطول الموجي السائد (Wd):يتراوح من 440 نانومتر إلى 460 نانومتر، مما يضعه في الطيف الأزرق.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):عادة 130 درجة، تحدد الانتشار الزاوي للضوء المنبعث.
• المقاومة الحرارية، من التقاطع إلى العلبة (Rth jc):عادة 9.5 درجة مئوية/واط مع تسامح قياس ±10%. هذه المعلمة حرجة لحساب ارتفاع درجة حرارة التقاطع تحت طاقة التشغيل.

5. نظام رمز التصنيف والتصنيف

يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على معلمات رئيسية لضمان الاتساق. يتم وضع علامة رمز التصنيف على كل كيس تغليف.

5.1 تصنيف الجهد الأمامي (Vf)

يتم تصنيف مصابيح LED إلى خمس فئات (V1 إلى V5) بناءً على جهدها الأمامي عند 350mA، حيث تغطي كل فئة نطاق 0.2 فولت من 2.8 فولت إلى 3.8 فولت. التسامح داخل الفئة هو ±0.1 فولت.

5.2 تصنيف التدفق الإشعاعي (Φe)

يتم فرز مصابيح LED إلى ست فئات تدفق (W1 إلى W6)، تمثل كل منها نطاق 30 ملي واط من 510 ملي واط إلى 690 ملي واط عند 350mA. تسامح التدفق الإشعاعي هو ±10%.

5.3 تصنيف الطول الموجي السائد (Wd)

يتم تعريف أربع فئات طول موجي (D4I إلى D4L)، تغطي كل منها نطاق 5 نانومتر من 440 نانومتر إلى 460 نانومتر. تسامح الطول الموجي السائد هو ±3 نانومتر.

6. منحنيات الأداء النموذجية والتحليل

توفر ورقة البيانات عدة رسوم بيانية توضح أداء الجهاز تحت ظروف مختلفة (عند 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك).

6.1 التدفق الإشعاعي النسبي مقابل التيار الأمامي

يظهر هذا المنحنى أن الإخراج البصري (التدفق الإشعاعي) يزداد مع التيار الأمامي ولكنه سيشبع في النهاية ويمكن أن ينخفض عند تيارات عالية جدًا بسبب انخفاض الكفاءة والتأثيرات الحرارية. التشغيل بالقرب من 350mA النموذجي يوفر توازنًا جيدًا بين الإخراج والكفاءة.

6.2 التوزيع الطيفي النسبي

يصور الرسم البياني طيف الانبعاث الضيق المميز لمصباح LED أزرق، متمركز حول الطول الموجي السائد (مثل 450 نانومتر). يكون عرض الطيف (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى) عادةً ضيقًا لمصابيح LED أحادية اللون.

6.3 نمط الإشعاع (زاوية الرؤية)

يوضح الرسم البياني القطبي توزيع الشدة المكانية، مؤكدًا زاوية الرؤية الواسعة البالغة 130 درجة. النمط عادةً ما يكون لامبرتي أو شبه لامبرتي لهذا النوع من الحزم.

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

يظهر هذا المنحنى الأساسي العلاقة الأسية بين التيار والجهد للثنائي. يزداد الجهد الأمامي مع التيار ويعتمد أيضًا على درجة الحرارة.

6.5 التدفق الإشعاعي النسبي مقابل درجة حرارة التقاطع

هذا منحنى حرج للإدارة الحرارية. يوضح أن الإخراج البصري لمصباح LED ينخفض مع زيادة درجة حرارة التقاطع (Tj). يلزم وجود غرفة تبريد فعالة للحفاظ على Tj منخفضة قدر الإمكان لضمان إخراج ضوئي مستقر وطويل الأمد وموثوقية.

7. إرشادات التجميع والتطبيق

7.1 توصيات اللحام

الجهاز مناسب للحام إعادة التدفق أو اللحام اليدوي. يتم توفير ملف تعريف مفصل للحام إعادة التدفق، يحدد حدود الوقت ودرجة الحرارة للتسخين المسبق، النقع، إعادة التدفق (مع حد أقصى لدرجة الحرارة القصوى)، والتبريد. تشمل الاحتياطات الرئيسية: تجنب معدلات التبريد السريعة، استخدام أدنى درجة حرارة لحام ممكنة، وتحديد دورات إعادة التدفق إلى ثلاثة كحد أقصى. يجب أن يكون اللحام اليدوي عند 300 درجة مئوية كحد أقصى لمدة ثانيتين كحد أقصى، ويتم مرة واحدة فقط. لا يوصى باللحام بالغمس أو يتم ضمانه.

7.2 تخطيط وسادة PCB الموصى به

يتم توفير نمط أرضي مفصل (بصمة) لتصميم PCB. يتضمن ذلك الأبعاد والتباعد للوسادتين الكهربائيتين (الأنود والكاثود) والوسادة الحرارية المركزية الكبيرة. تصميم الوسادة المناسب ضروري للاستقرار الميكانيكي، الاتصال الكهربائي، والأهم من ذلك، نقل الحرارة الفعال من حزمة LED إلى PCB.

7.3 اعتبارات دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يوصى بشدة باستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (نموذج الدائرة A). لا يُنصح بتوصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي بدون مقاومات فردية (نموذج الدائرة B) بسبب عدم تطابق السطوع المحتمل الناتج عن اختلافات طفيفة في الجهد الأمامي (Vf) للأجهزة الفردية. يجب تشغيل LED تحت انحياز أمامي؛ يجب تجنب التيار العكسي المستمر لمنع التلف.

7.4 التنظيف والتعامل

إذا كان التنظيف ضروريًا، فيجب استخدام المذيبات القائمة على الكحول فقط مثل كحول الأيزوبروبيل. قد تتلف منظفات كيميائية غير محددة حزمة LED. لا ينبغي استخدام الجهاز في بيئات ذات محتوى كبريت عالٍ (مثل بعض الأختام، المواد اللاصقة) أو في ظروف رطوبة عالية (أكثر من 85% RH)، تكثف الندى، أو أجواء تآكلية، حيث يمكن أن تتدهور الأقطاب المطلية بالذهب وتؤثر على الموثوقية.

8. مواصفات التغليف

يتم توريد مصابيح LED على شريط وبكرة للتجميع الآلي. تتضمن ورقة البيانات أبعادًا مفصلة لكل من الشريط الحامل البارز (حجم الجيب، المسافة) والبكرة (القطر، حجم المحور). ملاحظات التعبئة الرئيسية: يتم إغلاق الجيوب بشريط غطاء، تحتوي بكرة 7 بوصات على 500 قطعة كحد أقصى، الحد الأدنى لكمية الطلب للبقايا هو 100 قطعة، ويسمح بحد أقصى مكونين مفقودين متتاليين لكل بكرة. يتوافق التغليف مع معايير EIA-481-1-B.

9. سيناريوهات التطبيق وملاحظات التصميم

9.1 التطبيقات النموذجية

هذا المصباح LED الأزرق عالي القدرة مناسب للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا أزرقًا ساطعًا وفعالًا. وهذا يشمل الإضاءة المعمارية، اللافتات، الإضاءة المساعدة للسيارات (حيث يتم خلط الألوان)، إضاءة الترفيه/المسرح، وكمنبع ضوء أساسي في معدات طبية أو صناعية متخصصة. انبعاثه الأزرق أساسي أيضًا لتوليد الضوء الأبيض عند دمجه مع الفوسفور في حزم LED البيضاء المحولة بالفوسفور.

9.2 اعتبارات تصميم حرجة

• الإدارة الحرارية:المقاومة الحرارية المنخفضة (9.5 درجة مئوية/واط) تسلط الضوء على الحاجة إلى مسار حراري فعال. يجب أن تستخدم PCB ثقوبًا حرارية تحت الوسادة الحرارية متصلة بمستوى نحاسي كبير أو غرفة تبريد خارجية للحفاظ على درجة حرارة التقاطع أقل بكثير من الحد الأقصى 125 درجة مئوية.
• قيادة التيار:استخدم سائق تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت. تيار التشغيل الموصى به هو 350mA، ولكن يجب تصميم السائق مع مراعاة أقصى جهد أمامي (حتى 3.8 فولت) وتنظيم التيار المطلوب.
• التصميم البصري:قد تتطلب زاوية الرؤية الواسعة البالغة 130 درجة بصريات ثانوية (عدسات، عواكس) لتحقيق نمط الحزمة المطلوب لتطبيقات محددة.
• التصنيف للاتساق:للتطبيقات التي يكون فيها اتساق اللون أو السطوع حرجًا (مثل صفائف LED متعددة)، حدد رموز تصنيف ضيقة للتدفق الإشعاعي (Φe) والطول الموجي السائد (Wd) أثناء الشراء.

10. المبادئ الفنية والسياق

يعتمد LTPL-C035BH450 على تكنولوجيا أشباه الموصلات، وتحديدًا استخدام مواد مثل نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) لبعث الضوء في الطيف الأزرق عندما تتحد الإلكترونات مع الفجوات عبر فجوة النطاق للجهاز. يتم تحديد الطول الموجي السائد من خلال التركيب الدقيق لطبقات أشباه الموصلات. يتم تحقيق التقييم عالي القدرة من خلال تصميم شريحة فعال، وحزمة تستخرج الضوء وتدير الحرارة بفعالية، ووصلات داخلية قوية. الاتجاه في مثل هذه المصابيح LED هو نحو كفاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل واط كهربائي مدخل)، وكثافة طاقة أعلى، وتحسين الموثوقية عند درجات حرارة تشغيل مرتفعة، مدفوعًا بتقدم في النمو الطبقي، مواد التغليف، وتكنولوجيا الفوسفور لتحويل الضوء الأبيض.