ورقة بيانات سلسلة T5C لمصباح LED أبيض 5050 - الأبعاد 5.0x5.0x1.9 مم - الجهد 9.5 فولت - الطاقة 3.8 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة T5C مصباح LED أبيض عالي الأداء ذو رؤية علوية، مصمم لتطبيقات الإضاءة العامة المتطلبة. يستخدم هذا الجهاز تصميم عبوة معزز حرارياً لإدارة الحرارة بفعالية، مما يتيح إخراج تدفق ضوئي عالي وتشغيل موثوق تحت ظروف تيار عالي. بصمته المدمجة 5050 (5.0 مم × 5.0 مم) تجعله مناسباً للتصاميم المحدودة المساحة مع تقديم زاوية مشاهدة واسعة 120 درجة لتوزيع ضوئي موحد.

تشمل المزايا الرئيسية لهذه السلسلة قدرتها على التعامل مع تيار عالي، مما يسمح بإخراج ضوئي كبير، وتوافقها مع عمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص، مما يضمن الامتثال للمعايير البيئية الحديثة. تم تصميم المنتج ليبقى ضمن مواصفات متوافقة مع RoHS.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم تعريف المقاييس الأساسية للأداء عند درجة حرارة تقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) يبلغ 400 مللي أمبير. يختلف التدفق الضوئي مع درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (Ra). على سبيل المثال، يوفر مصباح LED بدرجة حرارة 4000 كلفن و Ra70 عادةً 600 لومن (الحد الأدنى 550 لومن)، بينما يوفر إصدار Ra90 485 لومن (الحد الأدنى 450 لومن). تسامح قياس التدفق الضوئي هو ±7%، وتسامح Ra هو ±2.

2.2 المعلمات الكهربائية والحرارية

تحدد التقييمات القصوى المطلقة حدود التشغيل: تيار أمامي مستمر (IF) يبلغ 480 مللي أمبير، وتيار أمامي نبضي (IFP) يبلغ 720 مللي أمبير (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة العمل ≤1/10)، وأقصى تبديد للطاقة (PD) يبلغ 5040 مللي واط. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة التقاطع 120 درجة مئوية.

تحت ظروف التشغيل النموذجية (IF=400 مللي أمبير، Tj=25 درجة مئوية)، يتراوح جهد التشغيل الأمامي (VF) من 8.0 فولت إلى 10.5 فولت، بقيمة نموذجية تبلغ 9.5 فولت (تسامح ±3%). المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth j-sp) تبلغ نموذجياً 2.5 درجة مئوية/واط، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم إدارة الحرارة. يتميز الجهاز أيضاً بقدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) تبلغ 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان).

3. شرح نظام التصنيف

3.1 تصنيف التدفق الضوئي ودرجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI)

يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على إخراج التدفق الضوئي، ودرجة حرارة اللون المرتبطة (CCT)، ومؤشر تجسيد اللون (CRI) لضمان اتساق اللون والسطوع. على سبيل المثال، مصباح LED بدرجة حرارة 4000 كلفن و Ra80 (الرمز 82) متوفر في مجموعات التدفق الضوئي: GL (500-550 لومن)، و GM (550-600 لومن)، و GN (600-650 لومن). لكل مجموعة قيم دنيا وقصوى محددة.

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

لمساعدة في تصميم الدائرة، يتم أيضاً تصنيف مصابيح LED حسب جهد التشغيل الأمامي. المجموعات المتاحة هي: 1C (8-9 فولت)، و 1D (9-10 فولت)، و 5X (10-12 فولت)، جميعها مقاسة عند IF=400 مللي أمبير و Tj=25 درجة مئوية بتسامح ±3%.

3.3 تصنيف اللونية

يتم ضمان اتساق اللون عن طريق فرز مصابيح LED إلى نطاقات لونية محددة بواسطة قطع ناقص ماك آدم من 5 خطوات. يتم تحديد الإحداثيات المركزية (x, y) ومعلمات القطع الناقص (a, b, Φ) لكل رمز درجة حرارة لون (CCT) (مثل 27R5 لـ 2700 كلفن، و 40R5 لـ 4000 كلفن). يتم تطبيق معايير تصنيف Energy Star على جميع المنتجات ضمن نطاق 2600 كلفن إلى 7000 كلفن. التسامح لإحداثيات اللونية هو ±0.005.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة رسوم بيانية رئيسية لتحليل التصميم. يوضح منحنى التدفق الضوئي النسبي مقابل التيار الأمامي (IF) كيفية تغير إخراج الضوء مع تيار القيادة. يعد الرسم البياني لجهد التشغيل الأمامي مقابل التيار الأمامي ضرورياً لتصميم دائرة القيادة. يوضح مخطط توزيع زاوية المشاهدة نمط الانبعاث الشبيه بـ Lambertian، مؤكداً زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 120 درجة.

يظهر الاعتماد على درجة الحرارة في منحنيات التدفق الضوئي النسبي مقابل درجة حرارة نقطة اللحام (Ts) وجهد التشغيل الأمامي مقابل Ts. يعد الرسم البياني لانزياح إحداثيات CIE x, y مقابل درجة الحرارة المحيطة (Ta) حاسماً للتطبيقات التي يكون فيها استقرار اللون عبر درجات الحرارة مهماً. أخيراً، يحدد منحنى أقصى تيار أمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة متطلبات تخفيض التصنيف لضمان التشغيل الموثوق.

5. المعلومات الميكانيكية وبيانات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي مصباح LED على حجم عبوة مدمج يبلغ 5.00 مم × 5.00 مم بارتفاع يبلغ حوالي 1.90 مم. تظهر المنظور السفلي تخطيط وسادة اللحام، المصمم لتكوين شريحة داخلية بثلاثة متسلسلة ومتوازية. يتم تحديد القطب السالب والموجب بوضوح. جميع الأبعاد لها تسامح ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

5.2 تحديد القطبية

يوضح مخطط نمط اللحام بوضوح وسادات القطب السالب والموجب، وهو أمر حيوي لتخطيط وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) بشكل صحيح لمنع توصيل الانحياز العكسي.

6. دليل اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

الجهاز مناسب للحام إعادة التدفق. يتضمن الملف الشخصي الموصى به: تسخين أولي من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية على مدى 60-120 ثانية، ومعدل تسخين أقصى يبلغ 3 درجات مئوية/ثانية حتى درجة الحرارة القصوى، ووقت درجة حرارة السيولة (TL) (tL) الذي يجب التحكم فيه. يمكن أن تكون درجة حرارة اللحام القصوى 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية، محتفظاً بها لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. الالتزام بهذا الملف الشخصي ضروري لمنع التلف الحراري لعبوة LED.

7. نظام ترقيم الموديلات

يتبع رقم الجزء تنسيقاً منظمًا: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6]-[X7][X8][X9][X10]. تشمل العناصر الرئيسية: X1 (رمز النوع، مثل 5C لـ 5050)، X2 (رمز درجة حرارة اللون المرتبطة CCT، مثل 40 لـ 4000 كلفن)، X3 (رمز مؤشر تجسيد اللون CRI، مثل 8 لـ Ra80)، X4 (عدد الشرائح المتسلسلة)، X5 (عدد الشرائح المتوازية)، و X6 (رمز المكون). يسمح هذا النظام بالتعريف الدقيق للخصائص الكهربائية والبصرية لمصباح LED.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا المصباح LED عالي الطاقة مثالي لتركيبات الإضاءة الداخلية، ومصابيح التحديث المصممة لتحل محل مصادر الضوء التقليدية، وتطبيقات الإضاءة العامة، والإضاءة المعمارية أو الزخرفية حيث يكون كل من الإخراج العالي والحجم المدمج مطلوباً.

8.2 اعتبارات التصميم

يجب على المصممين الانتباه عن كثب إلى إدارة الحرارة بسبب التبديد العالي للطاقة (حتى 5.04 واط). يعد استخدام لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) أو مشتت حراري مناسب إلزامياً للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود الآمنة، مما يضمن الموثوقية طويلة المدى وإخراج ضوئي مستقر. يجب تصميم دائرة القيادة لتوفير تيار مستقر يصل إلى 480 مللي أمبير (مستمر) ومراعاة تصنيف جهد التشغيل الأمامي. يجب مراعاة زاوية المشاهدة الواسعة في التصميم البصري لنمط الحزمة المطلوب.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED متوسطة الطاقة القياسية، تقدم سلسلة T5C تدفقاً ضوئياً أعلى بكثير لكل عبوة بسبب قدرتها على التعامل مع تيار عالي وتصميمها المعزز حرارياً. يوفر التصنيف الصريح للتدفق الضوئي، والجهد، واللونية ضمن قطع ناقص ماك آدم من 5 خطوات اتساقاً لونياً وتوقعاً فائقاً لمصنعي الإضاءة، مما يقلل الحاجة إلى الفرز الثانوي. تم تصميم العبوة للحام إعادة التدفق القوي، مما يدعم التجميع الآلي بكميات كبيرة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: ما هو استهلاك الطاقة النموذجي لهذا المصباح LED؟

ج: عند نقطة التشغيل النموذجية 400 مللي أمبير و 9.5 فولت، يبلغ استهلاك الطاقة حوالي 3.8 واط (P = I*V).

س: كيف يتغير إخراج الضوء مع درجة الحرارة؟

ج: يظهر منحنى التدفق الضوئي النسبي مقابل Ts أن إخراج الضوء ينخفض مع زيادة درجة حرارة نقطة اللحام. يعد استخدام مشتت حراري مناسب أمراً بالغ الأهمية لتقليل هذا الانخفاض.

س: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED بمصدر جهد ثابت؟

ج: غير موصى به. مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. يلزم وجود قيادة تيار ثابت لضمان إخراج ضوئي مستقر ومنع الانفلات الحراري، حيث أن جهد التشغيل الأمامي له معامل درجة حرارة سالب ويختلف من وحدة إلى أخرى.

س: ما معنى تصنيف قطع ناقص ماك آدم من 5 خطوات؟

ج: يعني ذلك أن جميع مصابيح LED ضمن مجموعة درجة حرارة لون محددة (مثل 4000 كلفن) سيكون لها إحداثيات لونية متشابهة جداً بحيث يكون فرق اللون غير محسوس للعين البشرية تحت ظروف المشاهدة القياسية، مما يضمن ضوءاً أبيض موحداً في مصفوفة.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

فكر في تصميم تركيبة إضاءة LED عالية السقف للاستخدام الصناعي. باستخدام عدة مصابيح LED من سلسلة T5C مرتبة على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) محسنة حرارياً، يمكن للمصمم تحقيق إخراج لومن عالي. من خلال اختيار مصابيح LED من نفس مجموعة التدفق الضوئي (مثل GM) ومجموعة درجة حرارة اللون المرتبطة/مؤشر تجسيد اللون (مثل 40R5، 82)، يتم ضمان سطوع ودرجة حرارة لون متسقة عبر التركيبة. يتم اختيار القيادة لتوفير تيار ثابت يبلغ 400 مللي أمبير لكل سلسلة LED، مع تحديد العدد الإجمالي لمصابيح LED المتسلسلة من خلال نطاق جهد إخراج القيادة ومجموعة جهد التشغيل الأمامي (مثل 1D: 9-10 فولت). تساعد زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 120 درجة في تقليل عدد البصريات الثانوية اللازمة للإضاءة الواسعة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

يستخدم مصباح LED أبيض نموذجي شريحة أشباه موصلات تنبعث منها ضوء أزرق عند انحياز أمامي (إضاءة كهربائية). ثم يقوم هذا الضوء الأزرق بتحفيز طلاء فسفوري مترسب على الشريحة أو حولها. يحول الفسفور جزءاً من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر)، ويتم إدراك خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء المنبعث من الفسفور على أنه أبيض من قبل العين البشرية. يحدد المزيج المحدد من الفسفور درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI) للضوء الأبيض المنبعث.

13. اتجاهات التكنولوجيا

تواصل صناعة الإضاءة ذات الحالة الصلبة التركيز على زيادة الفعالية الضوئية (لومن لكل واط)، وتحسين جودة تجسيد اللون (خاصة R9 للنغمات الحمراء)، وتعزيز الموثوقية والعمر الافتراضي. هناك اتجاه نحو عبوات ذات كثافة طاقة أعلى مثل تنسيق 5050، والتي تتطلب مواد وتصاميم متقدمة لإدارة الحرارة. علاوة على ذلك، فإن توحيد معايير تصنيف اللونية والتدفق الضوئي، كما يظهر مع اعتماد Energy Star والمعايير الأخرى، أمر بالغ الأهمية لضمان اتساق المنتج وتبسيط التصميم لمصنعي الإضاءة. كما أن السعي نحو إضاءة أكثر ذكاءً ومتصلة يؤثر أيضاً على تكنولوجيا قيادة LED نحو قابلية برمجة وتكامل أكبر.