ورقة بيانات LED الأبيض XI5050 - 5.0x5.0x1.6 مم - جهد 6.0-7.2 فولت - قدرة 5.4 واط - أبيض بارد/محايد/دافئ - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

سلسلة XI5050 هي ثنائي باعث للضوء (LED) عالي القدرة من فئة الإضاءة، مُحاط بغلاف سطحي مضغوط مقاس 5050. تم تصميم هذا الجهاز لتقديم إخراج ضوئي وكفاءة عاليين، مما يجعله مكونًا متعدد الاستخدامات مناسبًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة العامة والمتخصصة. انبعاثه الأبيض من الأعلى وزاوية الرؤية الواسعة البالغة 120 درجة يُسهلان توزيعًا موحدًا للضوء.

1.1 المزايا الأساسية

• الكفاءة الضوئية العالية:تم تحسين الغلاف لإخراج لومن عالٍ، حيث تصل قيم التدفق الضوئي الدنيا إلى 690 لومنًا حسب الصنف والنموذج المحدد.
• تصميم حراري قوي:مع مقاومة حرارية (من الوصلة إلى اللوحة) تبلغ 7°C/W، يدير الـ LED تبديد الحرارة بفعالية، مما يدعم التشغيل المستقر على المدى الطويل.
• الامتثال البيئي:المنتج متوافق مع المعايير البيئية الرئيسية بما في ذلك RoHS، وEU REACH، وهو خالٍ من الهالوجين (Br<900 جزء في المليون، Cl<900 جزء في المليون، Br+Cl<1500 جزء في المليون).
• نطاق واسع لدرجة حرارة اللون:متوفر بدرجات حرارة لونية مترابطة (CCT) تتراوح من الأبيض الدافئ (3000K) إلى الأبيض البارد (6500K)، مع تصنيف دقيق لضمان ثبات اللون.

1.2 التطبيقات المستهدفة

تشمل مجالات التطبيق الرئيسية لـ LED XI5050 الإضاءة الزخرفية والترفيهية، وأنظمة الإضاءة الزراعية، وأغراض الإضاءة العامة التي تتطلب ضوءًا أبيض ساطعًا وموثوقًا.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

يتم تعريف حدود تشغيل الجهاز لضمان الموثوقية ومنع التلف. الحدود القصوى المطلقة الرئيسية هي:

• التيار الأمامي (I_F):750 مللي أمبير (مستمر)
• تيار أمامي نابض (I_PF):1125 مللي أمبير
• تبديد القدرة (P_d):5.4 واط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-35°C إلى +85°C
• درجة حرارة الوصلة (T_j):115°C
• المقاومة الحرارية (R_θjc):7 °C/W (من الوصلة إلى اللوحة)

تجاوز هذه الحدود، خاصة درجة حرارة الوصلة، يمكن أن يؤدي إلى تدهور دائم في الإخراج الضوئي وتقليل العمر التشغيلي.

2.2 الخصائص الضوئية والكهربائية

يتم تفصيل أداء أرقام الأجزاء المحددة في جدول المنتج. تشمل المعايير الرئيسية:

• الحد الأدنى للتدفق الضوئي:يتراوح من 640 لومن إلى 690 لومن، مقاسًا عند درجة حرارة الوسادة الحرارية 25°C مع تسامح ±10%.
• الجهد الأمامي (V_F):يتراوح عادةً بين 6.0 فولت و7.2 فولت عند تشغيله بالتيار الاسمي 750 مللي أمبير. يتم تقسيم هذا النطاق بشكل أكبر إلى أصناف جهد دقيقة لضمان اتساق التصميم.
• درجة حرارة اللون المترابطة (CCT):تشمل العروض القياسية 3000K (أبيض دافئ)، 4000K (أبيض محايد)، 5000K (أبيض محايد)، و6500K (أبيض بارد).
• مؤشر تجسيد اللون (CRI):النماذج متوفرة بقيم دنيا لمؤشر تجسيد اللون تبدأ من 60 (M) وحتى 90 (H)، مع تسامح نموذجي ±2.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان ثبات اللون والسطوع في عمليات الإنتاج، يتم تصنيف مصابيح LED XI5050 إلى أصناف دقيقة للمعايير الرئيسية.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

تحدد أصناف التدفق الحد الأدنى والأقصى المضمون للإخراج الضوئي لمجموعة من مصابيح LED. تشمل أمثلة الأصناف N (640-690 لومن)، 6974 (690-740 لومن)، و7479 (740-790 لومن). هذا يسمح للمصممين باختيار المكونات التي تلبي متطلبات السطوع المحددة لتطبيقهم.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

تصنف أصناف الجهد مصابيح LED بناءً على انخفاض الجهد الأمامي عند 750 مللي أمبير. تساعد أصناف مثل 6062 (6.0-6.2 فولت)، 6264 (6.2-6.4 فولت)، وحتى 7072 (7.0-7.2 فولت) في تصميم دوائر تشغيل فعالة ومتسقة، مما يضمن توزيعًا موحدًا للتيار في مصفوفات LED المتعددة.

3.3 تصنيف إحداثيات اللونية

هذا هو التصنيف الأكثر أهمية لجودة اللون. لكل درجة حرارة لونية مترابطة (مثل 3000K، 4000K، 5000K، 6500K)، يتم التحكم بإحكام في الإحداثيات اللونية (CIE x, y) ضمن أشكال رباعية محددة على مخطط اللونية CIE 1931. يتم تعيين رمز صنف لكل شكل رباعي (مثل 30K-A، 40K-B، 50K-F، 65K-G). يضمن هذا النظام أن جميع مصابيح LED ضمن درجة حرارة لونية مترابطة ورمز صنف محددين ستظهر متطابقة بصريًا في اللون، وهو أمر ضروري للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا أبيض موحدًا، مثل إضاءة الألواح أو الإضاءة المعمارية.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما لا يتم توفير منحنيات رسومية محددة في النص المستخرج، توفر ورقة البيانات بيانات جدولية تحدد حدود الأداء. يتم التلميح إلى العلاقة بين التيار الأمامي والجهد من خلال أصناف V_Fعند 750 مللي أمبير. قيمة المقاومة الحرارية (7°C/W) حاسمة لنمذجة ارتفاع درجة حرارة الوصلة فوق درجة حرارة اللوحة، مما يؤثر مباشرة على الحفاظ على التدفق الضوئي والموثوقية طويلة المدى. يجب على المصممين استخدام هذه القيمة في المحاكاة الحرارية لضمان عمل الـ LED ضمن نطاق T_j limit.

5. معلومات الميكانيكا والغلاف

يستخدم الـ LED البصمة القياسية للجهاز السطحي المثبت (SMD) مقاس 5050. أبعاد الغلاف حوالي 5.0 مم في الطول والعرض. يتميز المكون بوسادة حرارية ضرورية لنقل الحرارة بكفاءة من وصلة الـ LED إلى لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). إن تطبيق عجينة اللحام المناسبة وملف إعادة التدفق لهذه الوسادة أمر بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الحراري المحدد (R_θjc= 7°C/W).

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 معلمات لحام إعادة التدفق

الـ LED حساس لدرجات الحرارة العالية. يجب ألا يتجاوز ملف اللحام الموصى به:
درجة الحرارة القصوى:260°C
الوقت عند القمة:10 ثوانٍ كحد أقصى.
هذه المعلمات نموذجية لعمليات اللحام الخالية من الرصاص ويجب الالتزام بها بدقة لمنع تلف القطعة الداخلية ومادة الفسفور.

6.2 التعامل والتخزين

• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي:الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب مراعاة احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي المناسبة (مثل محطات العمل المؤرضة، أسوار المعصم) أثناء التعامل والتجميع.
• ظروف التخزين:نطاق درجة حرارة التخزين الموصى به هو من -35°C إلى +85°C، في بيئة جافة لمنع امتصاص الرطوبة.

7. معلومات الطلب وفك تشفير رقم الموديل

يتبع رقم الجزء هيكلًا محددًا:XI5050/LK5C-HXXXX072Z75/2N.
يتم فك تشفير مثال على النحو التالي:XI5050/LK5C-H6569072Z75/2N

• XI5050:السلسلة وحجم الغلاف (5.0x5.0 مم).
• H6569072:يحتوي هذا الجزء على رموز الأداء الرئيسية.
  • 6:رمز مؤشر تجسيد اللون (مثل 'L' لمؤشر تجسيد اللون 70 كحد أدنى). الرقم يتوافق مع جدول رموز مؤشر تجسيد اللون.
  • 5:الرقم الأول لدرجة حرارة اللون المترابطة (مثل '5' لجزء من 6500K).
  • 690:الحد الأدنى للتدفق الضوئي باللومن (690 لومن).
  • 072:رمز أقصى جهد أمامي (7.2 فولت).
• Z75:مؤشر التيار الأمامي (750 مللي أمبير).

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة التشغيل

نظرًا لنطاق الجهد الأمامي (6.0-7.2 فولت) والتيار الاسمي البالغ 750 مللي أمبير، فإن مشغل LED ثابت التيار إلزامي. يجب أن يكون المشغل قادرًا على تقديم 750 مللي أمبير مستقرة مع استيعاب أقصى V_Fلصنف الجهد المحدد. للتصميمات التي تستخدم عدة مصابيح LED، يمكن استخدام تكوينات التوالي أو التوازي أو التوالي-التوازي، ولكن من الضروري النظر بعناية في مطابقة الجهد الأمامي (باستخدام الأصناف) لضمان التيار والسطوع الموحدين.

8.2 الإدارة الحرارية

التبريد الحراري الفعال هو أمر بالغ الأهمية. مع تبديد قدرة يصل إلى 5.4 واط (750 مللي أمبير * 7.2 فولت)، يجب تصميم لوحة الدوائر المطبوعة لتوصيل الحرارة بعيدًا عن الوسادة الحرارية لـ LED. يتضمن ذلك استخدام لوحة دوائر مطبوعة بسمك ومساحة نحاس كافيين، وربما مع ثقوب حرارية موصلة إلى مستويات أرضية داخلية أو لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) مخصصة للتطبيقات عالية القدرة. الهدف هو تقليل ارتفاع درجة الحرارة من اللوحة (T_board) إلى وصلة الـ LED (T_j).

8.3 التكامل البصري

توفر زاوية الرؤية البالغة 120 درجة حزمة ضوئية واسعة. للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا مركزًا، يجب استخدام بصريات ثانوية مثل العدسات أو العواكس. يجب أن تأخذ مادة وتصميم هذه البصريات في الاعتبار خسائر الكفاءة المحتملة وتحول اللون.

9. المقارنة والتمييز التقني

يميز XI5050 نفسه داخل سوق LED 5050 من خلال الجمع بين إخراج تدفق ضوئي عالٍ (يصل إلى 690 لومن كحد أدنى) عند تيار تشغيل قياسي 750 مللي أمبير، مقترنًا بنظام تصنيف لوني شامل ودقيق. هذا يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي يكون فيها كل من السطوع العالي والتوحيد اللوني الممتاز أمرًا بالغ الأهمية، مثل الإضاءة الخطية عالية الجودة أو مصابيح الألواح التجارية. المقاومة الحرارية المحددة البالغة 7°C/W تنافسية، مما يشير إلى تصميم غلاف مُحسن لاستخراج الحرارة.

10. الأسئلة المتكررة (FAQ)

10.1 ما الفرق بين خيارات مؤشر تجسيد اللون المختلفة؟

يقيس مؤشر تجسيد اللون (CRI) مدى دقة الكشف عن ألوان الأجسام بواسطة مصدر الضوء مقارنة بمصدر ضوء مرجعي طبيعي. يعني مؤشر تجسيد اللون الأعلى (مثل 90 مقابل 70) عمومًا أن الألوان ستظهر أكثر حيوية وقريبة من الحياة تحت إضاءة الـ LED. يعتمد الاختيار على التطبيق؛ غالبًا ما يُرغب في مؤشر تجسيد لون 80+ للإضاءة التجارية أو السكنية، بينما قد يكون مؤشر تجسيد لون 70 كافيًا للإضاءة العامة أو الخارجية.

10.2 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بتيار أقل من 750 مللي أمبير؟

نعم، يمكن تشغيل الـ LED بتيارات أقل من الحد الأقصى البالغ 750 مللي أمبير. سيؤدي هذا إلى تقليل إخراج الضوء واستهلاك الطاقة، وعادةً ما يحسن الكفاءة (لومن لكل واط) والعمر الافتراضي بسبب انخفاض درجات حرارة الوصلة. سينخفض الجهد الأمامي أيضًا. يجب دائمًا تشغيل الجهاز باستخدام مصدر تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت.

10.3 كيف أختار الصنف المناسب لمشروعي؟

يعتمد الاختيار على أولويات تصميمك:

• لتوحيد السطوع:حدد صنف تدفق ضوئي ضيق (مثل 6974).
• لكفاءة المشغل ومطابقة التيار في المصفوفات:حدد صنف جهد أمامي ضيق (مثل 6466).
• لمطابقة اللون المثالية:حدد درجة حرارة اللون المترابطة الدقيقة وأضيق رمز صنف لوني متاح (مثل 40K-F). للمشاريع الكبيرة، يُنصح بشراء جميع مصابيح LED من نفس الدفعة التصنيعية.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: تصميم تركيبة إضاءة خطية عالية التوحيد
يقوم مصمم بإنشاء تركيبة LED خطية بطول 4 أقدام لإضاءة المكاتب تستهدف درجة حرارة لونية مترابطة 4000K وتوحيد لوني عالٍ. سيختارون موديل XI5050 بدرجة حرارة لونية مترابطة 4000K ومؤشر تجسيد لون عالٍ (مثل 80 أو 90). لضمان الاتساق البصري عبر التركيبة بأكملها، سيحددون رمز صنف لوني واحد ضيق (مثل 40K-F) لجميع مصابيح LED. سيتم تركيب مصابيح LED على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني طويلة وضيقة بتصميم وسادة حرارية مستمرة. سيتم اختيار مشغل تيار ثابت قادر على تشغيل التركيبة التوالي/التوازي من مصابيح LED عند 750 مللي أمبير، مع جهد دخل يستوعب إجمالي V_Fللسلسلة. سيتم وضع موزع ضوء فوق مصابيح LED لإنشاء إخراج ضوئي مريح وخالٍ من الوهج.

12. مبدأ التشغيل

XI5050 هو LED أبيض محول بالفوسفور. جوهر الجهاز هو شريحة أشباه موصلات (عادةً ما تعتمد على InGaN) تبعث ضوءًا أزرقًا عندما يمر تيار كهربائي عبره في الاتجاه الأمامي. يتم امتصاص هذا الضوء الأزرق جزئيًا بواسطة طبقة من طلاء الفوسفور الأصفر (وغالبًا الأحمر/الأخضر) المترسبة على الشريحة أو حولها. يعيد الفوسفور إصدار الضوء بأطوال موجية أطول. ينتج عن مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر/الأحمر واسع الطيف من الفوسفور ضوءًا أبيضًا. تحدد النسب الدقيقة للضوء الأزرق والضوء المحول بالفوسفور درجة حرارة اللون المترابطة للضوء الأبيض المنبعث.

13. اتجاهات التكنولوجيا

الاتجاه العام في تكنولوجيا LED عالية القدرة مثل XI5050 هو نحو زيادة الكفاءة الضوئية باستمرار (المزيد من اللومن لكل واط)، مما يقلل مباشرة من استهلاك الطاقة لإخراج ضوئي معين. هناك أيضًا تركيز قوي على تحسين جودة اللون وثباته، مما يؤدي إلى أنظمة تصنيف أكثر دقة وقيم مؤشر تجسيد لون نموذجية أعلى. علاوة على ذلك، تستمر التطورات في مواد الغلاف وتقنيات الواجهة الحرارية في خفض المقاومة الحرارية، مما يسمح بتيارات تشغيل أعلى وإخراج ضوئي أكبر من نفس البصمة، أو تحسين الموثوقية في ظروف التشغيل القياسية. يدفع السعي نحو الاستدامة الامتثال للوائح البيئية الأكثر صرامة وتطوير عمليات تصنيع أكثر كفاءة.