ورقة بيانات سلسلة T7C LED أبيض 7070 - مقاس 7.0x7.0x2.8 مم - جهد 49 فولت - قدرة 8.82 واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة T7C ثنائي باعث للضوء (LED) أبيض عالي الأداء ذو رؤية علوية، مصمم لتطبيقات الإضاءة العامة المتطلبة. يستخدم هذا الجهاز تصميم عبوة مُحسّن حرارياً لتسهيل تبديد الحرارة بكفاءة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء والعمر التشغيلي الطويل. تحتوي البصمة المدمجة مقاس 7070 (7.0 مم × 7.0 مم) على شريحة LED عالية الإخراج قادرة على العمل عند تيارات تشغيل مرتفعة. تشمل مزاياها الرئيسية إخراج تدفق ضوئي عالٍ، وقدرة قوية على تحمل التيار، وزاوية مشاهدة واسعة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من مهام الإضاءة. يُقصد بالمنتج استخدامه في الإضاءة المعمارية والديكورية، وحلول التحديث، والإضاءة العامة، وإضاءة خلفية اللافتات الداخلية/الخارجية. وهو متوافق مع توجيهات RoHS ومناسب لعمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يُحدد الأداء الأساسي لـ LED عند درجة حرارة التقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية والتيار الأمامي (IF) 180 مللي أمبير. يختلف إخراج التدفق الضوئي بشكل كبير مع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI). على سبيل المثال، يوفر LED ذو 6500K ومؤشر تجسيد لون 70 (Ra70) تدفقاً ضوئياً نموذجياً يبلغ 1430 لومن، مع قيمة دنيا مضمونة تبلغ 1300 لومن. مع زيادة مؤشر تجسيد اللون إلى 90 (Ra90)، ينخفض الإخراج النموذجي إلى 1160 لومن، مع حد أدنى 1000 لومن، مما يوضح المقايضة بين جودة اللون وإخراج الضوء. جميع قياسات التدفق الضوئي لها تسامح ±7%، بينما قياسات مؤشر تجسيد اللون لها تسامح ±2.

2.2 المعايير الكهربائية والحرارية

تحدد التقييمات القصوى المطلقة حدود التشغيل. الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر (IF) هو 200 مللي أمبير، مع السماح بتيار أمامي نابض (IFP) يبلغ 300 مللي أمبير تحت ظروف محددة (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة عمل ≤1/10). الحد الأقصى لتبديد القدرة (PD) هو 10.4 واط. يمكن للجهاز العمل في درجات حرارة محيطة تتراوح من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية. الجهد الأمامي النموذجي (VF) عند 180 مللي أمبير هو 49 فولت، مع نطاق من 46 فولت إلى 52 فولت (تسامح ±3%). المعلمة الحرارية الرئيسية هي المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth j-sp)، والتي تبلغ نموذجياً 1.5 درجة مئوية/واط. تشير هذه القيمة المنخفضة إلى تصميم إدارة حرارية فعال للعبوة، وهو أمر حاسم للحفاظ على درجات حرارة تقاطع منخفضة عند تيارات تشغيل عالية.

3. شرح نظام التصنيف

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم فرز وحدات LED إلى مجموعات تصنيف للتدفق الضوئي بناءً على إخراجها المقاس عند 180 مللي أمبير. لكل مجموعة درجة حرارة لون/مؤشر تجسيد لون مجموعة محددة من رموز التصنيف. على سبيل المثال، يمكن العثور على LED ذو 4000K و Ra70 في مجموعات التصنيف 3D (1300-1400 لومن)، 3E (1400-1500 لومن)، 3F (1500-1600 لومن)، و 3G (1600-1700 لومن). يسمح هذا التصنيف للمصممين باختيار مكونات ذات سطوع متسق لتطبيقات الإضاءة الموحدة.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

لمساعدة تصميم الدائرة لقيادة تيار متسق، يتم أيضاً تصنيف وحدات LED حسب الجهد الأمامي. مجموعات التصنيف هي 6R (46-48 فولت)، 6S (48-50 فولت)، و 6T (50-52 فولت). يمكن أن يساعد اختيار وحدات LED من نفس مجموعة تصنيف الجهد في ضمان توزيع تيار موحد في التكوينات المتوازية.

3.3 تصنيف اللونية

يتم التحكم في اتساق اللون باستخدام نظام قطع ناقص مكادام ذي 5 خطوات، والذي يجمع وحدات LED ذات إحداثيات لونية (x, y) متشابهة جداً. يتم تعريف نقاط مركزية محددة ومعلمات قطع ناقص لكل درجة حرارة لون (مثلاً، 27 لـ 2700K، 65 لـ 6500K). يضمن هذا التصنيف الدقيق، المتماشي مع معايير مثل Energy Star لـ 2600K-7000K، حداً أدنى من التباين اللوني المرئي بين وحدات LED في التثبيت.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة تمثيلات بيانية للأداء. يُظهر منحنى التدفق الضوئي النسبي مقابل التيار الأمامي (الشكل 5) كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، عادةً بطريقة شبه خطية عند التيارات الأعلى بسبب انخفاض الكفاءة. يصور منحنى الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (الشكل 6) خاصية IV للثنائي. منحنى التدفق الضوئي النسبي مقابل درجة حرارة نقطة اللحام (الشكل 7) ومنحنى الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة نقطة اللحام (الشكل 8) حاسمان لفهم تخفيض التصنيف الحراري؛ ينخفض إخراج الضوء وينخفض الجهد الأمامي قليلاً مع ارتفاع درجة الحرارة. يُظهر تحول إحداثيات CIE x, y مع درجة الحرارة (الشكل 9) كيف قد يتغير اللون المُدرك. أخيراً، يوفر منحنى الحد الأقصى للتيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة (الشكل 10) إرشادات لتخفيض تصنيف تيار التشغيل في البيئات عالية الحرارة لمنع ارتفاع درجة الحرارة المفرط.

5. معلومات ميكانيكية وخاصة بالعبوة

أبعاد عبوة LED هي 7.0 مم في الطول والعرض، مع ارتفاع يبلغ حوالي 2.8 مم. يظهر رسم تفصيلي بأبعاد المنظر العلوي، والجانبي، وتخطيط وسادة اللحام. يتم تحديد القطب السالب والموجب بوضوح. يتم توفير نمط وسادة اللحام الموصى به لضمان اتصال ميكانيكي وحراري موثوق بلوحة الدوائر المطبوعة (PCB). تم تصميم العبوة ليتم تركيبها على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) للحصول على أفضل تبديد حراري. التسامح للأبعاد غير المحددة هو ±0.1 مم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

تم تصنيف الجهاز للحام إعادة التدفق الخالي من الرصاص. تم تحديد أقصى درجة حرارة لحام بـ 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. من الأهمية بمكان اتباع منحنى إعادة التدفق الموصى به لتجنب الصدمة الحرارية وتلف عبوة LED أو التثبيت الداخلي للشريحة. يجب توخي الحذر أثناء التعامل لتجنب التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)، حيث أن الجهاز لديه تصنيف تحمل ESD يبلغ 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان). نطاق درجة حرارة التخزين هو -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.

7. معلومات التعبئة والطلب

تم تفصيل نظام ترقيم الأجزاء ويتبع التنسيق: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. تشمل العناصر الرئيسية: X1 (رمز النوع، '7C' لـ 7070)، X2 (رمز درجة حرارة اللون، مثلاً '27' لـ 2700K)، X3 (رمز مؤشر تجسيد اللون، '7' لـ Ra70، '8' لـ Ra80، '9' لـ Ra90)، X4 (عدد الشرائح المتسلسلة)، X5 (عدد الشرائح المتوازية)، و X6 (رمز المكون). يسمح هذا النظام المرن بالتعريف الدقيق للخصائص الكهربائية والبصرية لـ LED.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

نظراً لإخراجها العالي للتدق الضوئي وقدرتها على التعامل مع القدرة، فإن هذا LED مثالي للتطبيقات التي تتطلب سطوعاً عالياً في مصدر مدمج. وهذا يشمل المصابيح المُدمجة، وإضاءة الأماكن العالية، ووحدات إضاءة الشوارع، والإضاءة المعمارية للواجهات. تجعل زاوية المشاهدة الواسعة (زاوية نصف شدة 120 درجة) منها مناسبة للإضاءة المساحية حيث تكون هناك حاجة لإضاءة واسعة.

8.2 اعتبارات التصميم

Thermal Management: The low thermal resistance (1.5°C/W) is only effective if the LED is properly heatsinked. Designers must use an appropriate MCPCB and possibly an external heatsink to keep the solder point temperature within safe limits, especially when driving at or near the maximum current. Refer to Fig. 10 for current derating.
Electrical Drive: A constant current driver is mandatory for reliable operation. The high forward voltage (~49V) means drivers must be selected accordingly. For designs using multiple LEDs in series, the total voltage requirement can be significant.
Optical Design: Secondary optics (lenses, reflectors) may be required to achieve the desired beam pattern. The wide viewing angle is a starting point for optical system design.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بالعبوات الأصغر مثل LED 5050 أو 3030، يقدم تنسيق 7070 إخراج ضوء إجمالي أعلى بكثير وقدرة تبديد قدرة في عبوة واحدة، مما يبسط التصميم البصري ويقلل عدد الأجزاء في بعض التطبيقات. المقاومة الحرارية المحددة تنافسية، مما يشير إلى عبوة مصممة للعمل عالي القدرة دون ارتفاع مفرط في درجة الحرارة. يوفر التصنيف الشامل للتدفق الضوئي والجهد واللونية مستوى من الاتساق الذي يعتبر أساسياً لمنتجات الإضاءة الاحترافية، مما يميزه عن المكونات ذات التسامحات الأوسع.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 180mA and 49V, the electrical power input is approximately 8.82 Watts (0.18A * 49V).
Q: How does light output change with temperature?
A: As shown in Fig. 7, relative luminous flux decreases as the solder point temperature increases. Proper heatsinking is critical to maintain output.
Q: Can I drive this LED at 200mA continuously?
A: While 200mA is the absolute maximum rating, continuous operation at this current requires excellent thermal management to keep the junction temperature below 120°C. Derating per Fig. 10 is recommended for reliable long-term operation.
Q: What driver voltage do I need for 3 LEDs in series?
A: Assuming typical Vf of 49V per LED, the driver should provide at least 147V, plus some headroom for regulation.

11. حالات عملية للتصميم والاستخدام

Case 1: High-Bay Industrial Light: A fixture uses 4 of these LEDs on a single large MCPCB attached to an extruded aluminum heatsink. Driven at 150mA each by a constant current driver, they provide high-efficiency, high-CRI illumination for a warehouse. The tight chromaticity binning ensures uniform white light across the fixture.
Case 2: Modular Street Light: A street light module is constructed with 12 LEDs arranged in a circular pattern. Each LED is paired with a individual secondary optic to create a specific street-lighting distribution pattern (e.g., Type II or Type III). The high lumen output per LED reduces the number of components needed.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو LED أبيض مُحوّل بالفوسفور. النواة هي شريحة أشباه موصلات (عادةً ما تعتمد على نيتريد الغاليوم الإنديوم) تبعث ضوءاً أزرقاً عندما يمر التيار الكهربائي عبرها في الاتجاه الأمامي. يمتص طلاء الفوسفور (شائع استخدام إيتريوم ألومنيوم غارنت المطعم بالسيريوم، أو YAG) المترسب على الشريحة أو حولها جزءاً من هذا الضوء الأزرق. يعيد الفوسفور إصدار هذه الطاقة كطيف واسع من الضوء الأصفر. يبدو مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر المحول أبيضاً للعين البشرية. تحدد النسبة الدقيقة للأزرق إلى الأصفر، والتكوين المحدد للفوسفور، درجة حرارة اللون المترابطة ومؤشر تجسيد اللون للضوء الأبيض المنبعث.

13. اتجاهات التكنولوجيا

الاتجاه العام في عبوات LED عالية القدرة مثل تنسيق 7070 هو نحو كفاءة ضوئية أعلى (لومن لكل واط)، وتحسين تجسيد اللون عبر جميع درجات حرارة اللون، وتعزيز الموثوقية عند درجات حرارة تشغيل أعلى. هناك أيضاً تركيز على تحسين قدرة العبوة على التعامل مع كثافات تيار وكثافات تدفق ضوئي أعلى. علاوة على ذلك، يستمر توحيد البصمات والواجهات الكهربائية في تبسيط التصميم لمصنعي الإضاءة. يمثل الانتقال نحو تصنيف أكثر دقة واتساقاً، كما هو موضح في ورقة البيانات هذه، اتجاهاً رئيسياً يمكّن من تقديم حلول إضاءة عالية الجودة وموحدة.