ورقة بيانات LED أبيض 7070 - عبوة 7.0x7.0x0.8 مم - جهد أمامي 37.7 فولت - قدرة 10.6 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات سلسلة T7C من الثنائيات الباعثة للضوء الأبيض عالية القدرة (LED) في عبوة 7070. تم تصميم هذا المنتج لتطبيقات الإضاءة العامة والمعمارية التي تتطلب إخراجًا ضوئيًا عاليًا وموثوقية.

1.1 المزايا الأساسية

يتميز LED بتصميم عبوة معزز حرارياً، وهو أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة في التطبيقات عالية القدرة، مما يحسن العمر الافتراضي ويحافظ على إخراج ضوئي ثابت. يوفر تدفقًا ضوئيًا عاليًا وقادر على العمل عند تيارات أمامية عالية. العبوة مدمجة بزاوية مشاهدة واسعة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من تركيبات الإضاءة. وهي متوافقة مع عمليات اللحام بإعادة الانصهار الخالية من الرصاص (Pb-free) ومصممة للامتثال لمعايير RoHS البيئية.

1.2 التطبيقات المستهدفة

• تركيبات الإضاءة الداخلية.
• مصابيح التحديث لاستبدال مصادر الضوء التقليدية.
• أغراض الإضاءة العامة.
• الإضاءة المعمارية والزخرفية.

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس الأداء الكهروضوئي الأساسي عند تيار أمامي (IF) قدره 280 مللي أمبير ودرجة حرارة تقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية. يختلف التدفق الضوئي مع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT). بالنسبة لـ CCT بقيمة 2700K مع مؤشر تجسيد اللون (CRI أو Ra) بقيمة 80، يكون التدفق الضوئي النموذجي 1160 لومن (lm)، بحد أدنى 1000 لومن. بالنسبة لـ CCT من 3000K إلى 6500K (Ra80)، يكون التدفق الضوئي النموذجي 1300 لومن، بحد أدنى 1100-1200 لومن اعتمادًا على CCT. التسامح في قياس التدفق الضوئي هو ±7%، وفي قياس CRI هو ±2.

2.2 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي (IF) هو 350 مللي أمبير. يمكن أن يصل تيار النبضة الأمامي (IFP) إلى 525 مللي أمبير تحت ظروف محددة (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة العمل ≤1/10). الحد الأقصى لتبديد الطاقة (PD) هو 14000 ملي واط. يجب ألا يتجاوز الجهد العكسي (VR) 5 فولت. نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) هو من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية. نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg) هو من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. الحد الأقصى لدرجة حرارة التقاطع (Tj) هو 120 درجة مئوية. درجة حرارة اللحام (Tsld) لإعادة الانصهار محددة بـ 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ.

2.3 الخصائص الكهربائية/البصرية

تحت ظروف الاختبار القياسية (Tj=25°C)، يكون الجهد الأمامي النموذجي (VF) عند 280 مللي أمبير هو 37.7 فولت، مع نطاق من 36 فولت (الحد الأدنى) إلى 40 فولت (الحد الأقصى) وتسامح ±3%. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 10 ميكرو أمبير عند انحياز عكسي 5 فولت. زاوية المشاهدة (2θ1/2)، المعرفة كالزاوية الكاملة حيث تنخفض الشدة إلى نصف القيمة القصوى، هي نموذجيًا 120 درجة. المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth j-sp) هي نموذجيًا 1.8 درجة مئوية/واط. الجهاز لديه قدرة تحمل للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) تبلغ 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان).

3. شرح نظام التصنيف

3.1 نظام ترقيم الأجزاء

يتبع رقم الجزء الهيكل: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]. تشمل الرموز الرئيسية: X1 (رمز النوع: 7C لعبوة 7070)، X2 (رمز CCT: على سبيل المثال، 27 لـ 2700K، 30 لـ 3000K)، X3 (تجسيد اللون: 8 لـ Ra80)، X4 (عدد الشرائح المتسلسلة)، X5 (عدد الشرائح المتوازية)، X6 (رمز المكون)، X7 (رمز اللون: على سبيل المثال، R لمعيار ANSI 85 درجة مئوية).

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم فرز LEDs إلى فئات تدفق ضوئي. على سبيل المثال، لـ LED 4000K، Ra80، تغطي الفئة 3C نطاق 1200-1300 لومن، وتغطي الفئة 3D نطاق 1300-1400 لومن، وتغطي الفئة 3E نطاق 1400-1500 لومن. يوجد تصنيف مماثل لـ CCTs الأخرى، مما يسمح بالاختيار بناءً على مستويات السطوع المطلوبة.

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

يتم أيضًا تصنيف الجهد الأمامي. يغطي الرمز 6L نطاق VF من 36-38 فولت، ويغطي الرمز 6M نطاق 38-40 فولت، وكلاهما عند IF=280 مللي أمبير.

3.4 تصنيف اللونية

يتم تعريف اتساق اللون بواسطة قطع ناقص MacAdam من 5 خطوات على مخطط اللونية CIE. توفر الوثيقة إحداثيات المركز (x, y) عند كل من 25 درجة مئوية و85 درجة مئوية، جنبًا إلى جنب مع معلمات القطع الناقص (a, b, Φ) لـ CCTs المختلفة (27R5 لـ 2700K، 30R5 لـ 3000K، إلخ)، مما يشير إلى تحكم دقيق في اللون. يتم تطبيق تصنيف Energy Star لـ CCTs بين 2600K و7000K. التسامح لإحداثيات اللونية هو ±0.005.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى عدة رسوم بيانية أداء رئيسية (الشكل 1 إلى الشكل 6). توضح هذه عادةً العلاقة بين معلمات التشغيل وأداء الجهاز.الشكل 1: طيف الألوانيظهر توزيع القدرة الطيفية عند 25 درجة مئوية.الشكل 2: توزيع زاوية المشاهدةيصور نمط الإشعاع المكاني.الشكل 3: التيار الأمامي مقابل الشدة النسبيةيوضح كيف يتغير إخراج الضوء مع تيار القيادة.الشكل 4: التيار الأمامي مقابل الجهد الأماميهو منحنى الخاصية IV.الشكل 5: درجة حرارة البيئة مقابل التدفق الضوئي النسبييوضح الانخفاض الحراري لإخراج الضوء.الشكل 6: درجة حرارة البيئة مقابل الجهد الأمامي النسبييوضح كيف يتغير الجهد الأمامي مع درجة الحرارة. هذه المنحنيات ضرورية لتصميم الدائرة وإدارة الحرارة.

5. معلومات الميكانيكية والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يستخدم LED عبوة جهاز مثبت على السطح (SMD) من نوع 7070. الأبعاد الكلية هي 7.00 ملم في الطول والعرض. ارتفاع العبوة هو 0.80 ملم. تتضمن الوثيقة رسمًا تفصيليًا للأبعاد يظهر تخطيط الوسادة، مع وسادتين أنود ووسادتين كاثود لتكوين الشريحة الداخلية 2-متسلسلة، 2-متوازية. تشمل أبعاد الوسادة الرئيسية عرضًا يبلغ 2.80 ملم وتباعدًا. يتم تحديد القطبية بوضوح. ما لم يُذكر خلاف ذلك، فإن التسامح البعدي هو ±0.1 ملم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف اللحام بإعادة الانصهار

تم توفير ملف تعريف تفصيلي لللحام بإعادة الانصهار لضمان تجميع موثوق دون الإضرار بـ LED. تشمل المعلمات الرئيسية: التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية على مدى 60-120 ثانية. الحد الأقصى لمعدل الصعود إلى درجة الحرارة القصوى هو 3 درجة مئوية/ثانية. يجب أن يكون الوقت فوق درجة حرارة السيولة (TL=217 درجة مئوية) 60-150 ثانية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة جسم العبوة القصوى (Tp) 260 درجة مئوية. يجب أن يكون الوقت ضمن 5 درجات مئوية من درجة الحرارة القصوى هذه (tp) بحد أقصى 30 ثانية. الحد الأقصى لمعدل الهبوط هو 6 درجة مئوية/ثانية. يجب ألا يتجاوز الوقت الإجمالي من 25 درجة مئوية إلى درجة الحرارة القصوى 8 دقائق.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 إدارة الحرارة

نظرًا لتبديد الطاقة العالي (حتى 10.6 واط عند 280 مللي أمبير، 37.7 فولت)، فإن الإدارة الحرارية الفعالة هي أمر بالغ الأهمية. المقاومة الحرارية المنخفضة (1.8 درجة مئوية/واط) مفيدة ولكنها تتطلب لوحة دائرة مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) مصممة جيدًا أو حل تبريد آخر للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود الآمنة، خاصةً مع الأخذ في الاعتبار الانخفاض في التدفق الضوئي مع درجة الحرارة (الشكل 5). تجاوز الحد الأقصى لدرجة حرارة التقاطع (120 درجة مئوية) سيقلل بشكل كبير من العمر الافتراضي والموثوقية.

7.2 اعتبارات القيادة الكهربائية

يجب تشغيل LED بمصدر تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت، بسبب العلاقة الأسية IV (الشكل 4). يجب أن يكون السائق مصنفًا للجهد الأمامي العالي (النموذجي 37.7 فولت). يجب الحرص على تجنب ارتفاعات الجهد أو الانحياز العكسي الذي يتجاوز 5 فولت. تسمح قدرة تيار النبضة بالتعتيم المحتمل عبر تعديل عرض النبضة (PWM)، ولكن يجب مراعاة حدود دورة العمل وعرض النبضة المحددة.

7.3 التصميم البصري

زاوية المشاهدة الواسعة 120 درجة تجعل هذا LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة ومتساوية دون بصريات ثانوية. للحزم المركزة، ستكون هناك حاجة إلى عدسات أو عواكس مناسبة. يجب على المصممين مراعاة اختيارات التصنيف (التدفق، CCT، Vf) لضمان الاتساق في سطوع ولون المنتج النهائي.

8. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

8.1 ما هو استهلاك الطاقة الفعلي؟

عند نقطة التشغيل النموذجية 280 مللي أمبير و37.7 فولت، يكون مدخلات الطاقة الكهربائية حوالي 10.56 واط (0.28A * 37.7V). قم بتصميم مصدر الطاقة والنظام الحراري وفقًا لذلك.

8.2 كيف أختار الفئة المناسبة؟

اختر فئة CCT (X2) بناءً على لون الضوء المطلوب (أبيض دافئ، أبيض بارد، إلخ). اختر فئة التدفق الضوئي (على سبيل المثال، 3C، 3D) بناءً على مستوى إخراج الضوء المطلوب لتطبيقك. قد تكون فئة الجهد (6L، 6M) مهمة لتصميم السائق، خاصة في مصفوفات LED متعددة، لضمان مطابقة التيار.

8.3 هل يمكنني تشغيله عند الحد الأقصى المطلق للتيار 350 مللي أمبير؟

على الرغم من إمكانية ذلك، فإن التشغيل عند الحد الأقصى المطلق للتصنيف سيولد المزيد من الحرارة (حوالي 13.2 واط، بافتراض VF~37.7V)، مما يدفع درجة حرارة التقاطع إلى الأعلى ويسرع من انخفاض اللومن. يُوصى عمومًا بالتشغيل تحت الحد الأقصى المطلق، ربما عند تيار الاختبار 280 مللي أمبير، للحصول على عمر افتراضي وموثوقية مثاليين، ما لم يكن التصميم الحراري قويًا بشكل استثنائي.

8.4 ماذا يعني "تطبيق اللحام بإعادة الانصهار الخالي من الرصاص"؟

يعني أن المواد المستخدمة في عبوة LED متوافقة مع عمليات اللحام عالية الحرارة التي تستخدم سبائك لحام خالية من الرصاص، والتي عادةً ما تكون لها نقاط انصهار أعلى من اللحام التقليدي بالقصدير والرصاص. تم تصميم ملف إعادة الانصهار المقدم لمثل هذه العمليات.

9. المبادئ التقنية والاتجاهات

9.1 مبدأ التشغيل

يستخدم LED أبيض نموذجي شريحة أشباه موصلات من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN) باعثة للضوء الأزرق. يتم تحويل جزء من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر) بواسطة طبقة فسفور تغطي الشريحة. يدرك العين البشرية خليط الضوء الأزرق والمحول على أنه أبيض. يتم التحكم في درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI) من خلال تركيبة وتركيز الفسفور.

9.2 اتجاهات الصناعة

تواصل صناعة الإضاءة الطلب على كفاءة أعلى (لومن لكل واط)، وتحسين جودة اللون (CRI أعلى، R9 أفضل لتجسيد الأحمر)، وموثوقية أكبر. تعد العبوات مثل 7070 جزءًا من اتجاه نحو LEDs SMD عالية القدرة الموحدة التي تقدم أداءً حراريًا جيدًا وتبسط التصنيع مقارنة بالعبوات القديمة ذات الثقب المار أو COB (شريحة على اللوحة) لتطبيقات معينة. هناك أيضًا تركيز على التصنيف الدقيق وتسامحات أضيق لضمان اتساق اللون والسطوع في التركيبات النهائية.