ورقة بيانات سلسلة T5C لمصباح LED أبيض 5050 - الحجم 5.0x5.0x1.9 مم - الجهد 25.6 فولت - الطاقة 5.12 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة T5C مصباح LED أبيض عالي الأداء ذو رؤية علوية، مُغلف في حزمة مضغوطة 5050 (5.0 مم × 5.0 مم). تم تصميم هذا الجهاز لتطبيقات الإضاءة العامة والمعمارية، حيث يوازن بين إنتاجية ضوئية عالية وأداء حراري قوي. تم تحسين تصميمه ليكون موثوقًا وفعالًا في بيئات الإضاءة المتطلبة.

1.1 المزايا الأساسية

• الحزمة المعززة حرارياً:يعطي تصميم الحزمة الأولوية لتبديد الحرارة بكفاءة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء والعمر التشغيلي عند تيارات التشغيل العالية.
• تدفق ضوئي عالي الإنتاجية:يوفر مستويات سطوع عالية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة كبيرة.
• قدرة عالية على التيار:مصنف للعمل المستمر عند 200 مللي أمبير، مع أقصى تيار أمامي يبلغ 240 مللي أمبير، مما يدعم التطبيقات عالية الطاقة.
• زاوية مشاهدة واسعة:يتميز بزاوية مشاهدة نموذجية (2θ1/2) تبلغ 120 درجة، مما يوفر توزيعًا ضوئيًا واسعًا وموحدًا.
• الامتثال البيئي:تم تصميم المنتج لعمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص ويلتزم بمعايير الامتثال RoHS.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المصباح متعدد الاستخدامات ويجد تطبيقًا في سيناريوهات إضاءة متنوعة، بما في ذلك الإضاءة الداخلية، ومصابيح التحديث لاستبدال مصادر الضوء التقليدية، وتركيبات الإضاءة العامة، والإضاءة المعمارية أو الزخرفية حيث يكون كل من الأداء والشكل مهمين.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس المقاييس الرئيسية للأداء عند درجة حرارة التقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) يبلغ 200 مللي أمبير، وهي نقطة التشغيل الموصى بها.

• الجهد الأمامي (VF):الجهد الأمامي النموذجي هو 25.6 فولت، مع حد أدنى 24 فولت وحد أقصى 27 فولت (تسامح ±3%). يشير هذا الجهد المرتفع نسبيًا إلى أن المصباح يحتوي على رقائق شبه موصلة متعددة متصلة على التوالي داخل الحزمة.
• التدفق الضوئي:يختلف الإخراج بشكل كبير مع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI). على سبيل المثال، لمصباح LED 4000K مع CRI 70 (Ra70) تدفق ضوئي نموذجي يبلغ 775 لومن (الحد الأدنى 700 لومن)، بينما لمصباح LED 2700K مع CRI 90 (Ra90) تدفق ضوئي نموذجي يبلغ 580 لومن (الحد الأدنى 500 لومن). يرتبط مؤشر تجسيد اللون الأعلى عمومًا بانخفاض في الكفاءة الضوئية.
• زاوية المشاهدة:زاوية المشاهدة البالغة 120 درجة هي سمة لنمط انبعاث لامبرتي أو شبه لامبرتي، وهي مثالية لإضاءة المساحات بدلاً من الحزم المركزة.

2.2 التقييمات القصوى المطلقة والمعايير الكهربائية

تحدد هذه التقييمات الحدود التشغيلية التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم.

• حدود التيار:أقصى تيار أمامي مستمر (IF) هو 240 مللي أمبير. يُسمح بتيار أمامي نابض (IFP) يبلغ 360 مللي أمبير تحت ظروف صارمة (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة العمل ≤1/10). يتجاوز هذه الحدود خطر الفشل الكارثي.
• تبديد الطاقة (PD):الحد الأقصى المطلق هو 6480 ملي واط. من الضروري التصميم الحراري الدقيق لضمان بقاء طاقة التشغيل الفعلية (VF * IF) أقل من هذه القيمة، مع مراعاة تخفيض التصنيف في درجات الحرارة المرتفعة.
• المقاومة الحرارية (Rth j-sp):المقاومة الحرارية النموذجية من التقاطع إلى نقطة اللحام هي 2.5 درجة مئوية/واط. هذه القيمة المنخفضة حاسمة للتصميم المعزز حرارياً، مما يسمح بنقل الحرارة بكفاءة من شريحة LED إلى لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):مصنف بـ 1000 فولت نموذج جسم الإنسان (HBM)، وهو مستوى حماية قياسي للمكونات الكهروضوئية. لا يزال يجب اتباع إجراءات التعامل المناسبة مع التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التجميع.

2.3 الخصائص الحرارية

الإدارة الحرارية ذات أهمية قصوى لأداء وعمر LED.

• درجة حرارة التقاطع (Tj):أقصى درجة حرارة تقاطع مسموح بها هي 120 درجة مئوية. التشغيل عند هذا الحد أو بالقرب منه سيسرع من تدهور اللومن ويقلل من العمر التشغيلي.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين:يمكن للجهاز العمل في درجات حرارة محيطة تتراوح من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية، ويمكن تخزينه من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام:متوافق مع ملفات إعادة التدفق القياسية، مع درجة حرارة لحام ذروة تبلغ 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز المنتج إلى مجموعات بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق في التطبيق.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تعريف مجموعات التدفق لكل مزيج من CCT و CRI. يحدد رمز المجموعة (مثل GN، GP، GQ) نطاقًا أدنى وأقصى للتدفق الضوئي عند 200 مللي أمبير. على سبيل المثال، لمصابيح LED ذات CRI 70 ودرجات حرارة 4000K/5000K/5700K/6500K، تتوفر المجموعات GQ (700-750 لومن)، و GR (750-800 لومن)، و GS (800-850 لومن). هذا يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED ذات سطوع متوقع لاحتياجاتهم المحددة.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED حسب الجهد الأمامي إلى فئتين: الرمز 6E (24-26 فولت) والرمز 6F (26-28 فولت). يمكن لمطابقة مصابيح LED من نفس مجموعة الجهد تبسيط تصميم السائق وتحسين توازن التيار في مصفوفات LED المتعددة.

3.3 تصنيف اللونية (اتساق اللون)

يتم التحكم في إحداثيات اللونية (x, y) داخل قطع ناقص مكادام من 5 خطوات لكل مجموعة CCT (مثل 27R5 لـ 2700K، 40R5 لـ 4000K). القطع الناقص من 5 خطوات هو معيار صناعي شائع لضمان اتساق لوني مقبول للعين البشرية في معظم تطبيقات الإضاءة العامة. توفر ورقة البيانات إحداثيات المركز ومعلمات القطع الناقص لكل من درجات حرارة التقاطع 25 درجة مئوية و 85 درجة مئوية، مع الاعتراف بانزياح اللون الذي يحدث مع التسخين.

4. تحليل منحنيات الأداء

تقدم الرسوم البيانية المقدمة رؤى حول سلوك LED تحت ظروف متغيرة.

4.1 التيار مقابل الشدة/الجهد (منحنيات IV)

يوضح الشكل 3 (التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية) عادةً علاقة شبه خطية، حيث قد تنخفض الكفاءة (لومن لكل واط) عند التيارات العالية جدًا بسبب زيادة الحرارة. يظهر الشكل 4 (التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي) الخاصية الأسية IV للثنائي، مع زيادة الجهد مع التيار.

4.2 الاعتماد على درجة الحرارة

الشكل 5 (درجة الحرارة المحيطة مقابل التدفق الضوئي النسبي) حاسم: فهو يظهر انخفاض إنتاج اللومن مع ارتفاع درجة الحرارة. من الضروري وجود تبريد حراري فعال لتقليل هذا الانخفاض. يظهر الشكل 6 (درجة الحرارة المحيطة مقابل الجهد الأمامي النسبي) عادةً معامل درجة حرارة سالب، حيث ينخفض VF قليلاً مع زيادة درجة الحرارة. يمثل الشكل 8 (Ta مقابل انزياح CIE x, y) انحراف إحداثيات اللونية مع درجة الحرارة بشكل مرئي، وهو ما يتم قياسه في جدول تصنيف اللونية.

4.3 التوزيع الطيفي وزاوية المشاهدة

تُظهر الأشكال 1a و 1b و 1c توزيع القدرة الطيفية لـ CRI 70 و 80 و 90 على التوالي. تحتوي الأطياف ذات مؤشر تجسيد اللون الأعلى على وادي أكثر امتلاءً بين ذروة المضخة الزرقاء وانبعاث الفسفور الأوسع، مما يؤدي إلى تجسيد ألوان أفضل. يوضح الشكل 2 توزيع الشدة المكاني، مؤكدًا زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 120 درجة.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات الحزمة

5.1 أبعاد الحزمة

يبلغ حجم قاعدة LED 5.0 مم × 5.0 مم بارتفاع نموذجي يبلغ 1.9 مم. يحدد الرسم البعدي تسامحات تبلغ ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تظهر المنظور السفلي بوضوح تخطيط وسادة اللحام.

5.2 تصميم وسادة اللحام والقطبية

تم تصميم نمط اللحام للتثبيت الميكانيكي المستمر والتوصيل الحراري الأمثل. يتم تحديد القطب السالب والموجب بوضوح في الرسم البياني. يُشار إلى القطب السالب عادةً بميزة مميزة مثل شق، أو علامة خضراء، أو شكل مختلف لوسادة اللحام. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التجميع لمنع التلف.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 معلمات لحام إعادة التدفق

يتوافق LED مع عمليات إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الحمل الحراري القياسية باستخدام لحام خالٍ من الرصاص (سبائك SAC). يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية، ويجب التحكم في الوقت فوق نقطة الانصهار وفقًا لمواصفات مصنع معجون اللحام، مع الحد الأقصى المطلق عند درجة الحرارة القصوى وهو 10 ثوانٍ. يُوصى بمعدل تسخين وتبريد مضبوط لتقليل الإجهاد الحراري.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

نظرًا لحساسيته للتفريغ الكهروستاتيكي (1000 فولت HBM)، يجب تأريض العاملين ومحطات العمل بشكل صحيح. يجب تخزين مصابيح LED في أكياسها الأصلية الحاجبة للرطوبة في بيئة خاضعة للرقابة (درجة حرارة < 30 درجة مئوية، رطوبة نسبية < 60% موصى بها) لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يتسبب في ظاهرة \"الفرقعة\" أثناء إعادة التدفق.

7. قاعدة ترقيم الموديل

يتبع رقم الجزء تنسيقًا منظمًا: T □□ □□ □ □ □ – □ □□ □□ □. تشمل العناصر الرئيسية: X1 (رمز النوع، مثل '5C' لـ 5050)، X2 (رمز CCT، مثل '40' لـ 4000K)، X3 (رمز CRI، مثل '8' لـ Ra80)، X4/X5 (عدد الرقائق المتسلسلة/المتوازية، ممثلة بـ 1-Z)، X6 (رمز المكون)، و X7 (رمز اللون، مثل 'R' لتصنيف ANSI عند 85 درجة مئوية). يسمح هذا النظام بالتعريف الدقيق للخصائص الكهربائية والبصرية لـ LED.

8. توصيات التطبيق

8.1 اعتبارات التصميم

• الإدارة الحرارية:المقاومة الحرارية المنخفضة (2.5 درجة مئوية/واط) تكون فعالة فقط إذا تم تركيب LED على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) مناسبة أو ركيزة تبريد حرارية أخرى. يجب أن يحافظ التصميم الحراري للنظام على درجة حرارة التقاطع أقل بكثير من الحد الأقصى البالغ 120 درجة مئوية للتشغيل الموثوق.
• اختيار السائق:نظرًا للجهد الأمامي النموذجي العالي البالغ ~25.6 فولت، يلزم وجود سائق تيار ثابت مصنف لهذا النطاق من الجهد. يجب اختيار السائق بناءً على التيار المطلوب (مثل 200 مللي أمبير) وعدد مصابيح LED المتصلة على التوالي/التوازي.
• التصميم البصري:قد تتطلب زاوية الحزمة الواسعة البالغة 120 درجة بصريات ثانوية (عدسات، عواكس) إذا كانت هناك حاجة إلى حزمة أكثر توجيهًا لتطبيقات الإضاءة المركزية أو الإسقاط.

8.2 دوائر التطبيق النموذجية

للتشغيل الموثوق، يجب تشغيل مصابيح LED بواسطة مصدر تيار ثابت. عند توصيل مصابيح LED متعددة، يُفضل التكوين التسلسلي لمطابقة التيار، ولكن يجب أن يكون إجمالي الجهد الأمامي للسلسلة ضمن جهد امتثال السائق. لا يُوصى عمومًا بالاتصال المتوازي لمصابيح LED بدون موازنة تيار فردية بسبب اختلافات Vf التي تسبب توزيعًا غير متساوٍ للتيار.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: ما هو استهلاك الطاقة الفعلي لهذا المصباح؟

ج: عند نقطة التشغيل النموذجية 200 مللي أمبير و 25.6 فولت، تكون طاقة الإدخال الكهربائية حوالي 5.12 واط (P = V * I).

س: كيف تؤثر درجة حرارة اللون (CCT) على إخراج الضوء؟

ج: كما هو موضح في جدول الخصائص الكهروضوئية، لنفس مؤشر تجسيد اللون، تمتلك درجات حرارة اللون الأعلى (مثل 6500K) عمومًا تدفقًا ضوئيًا نموذجيًا أعلى قليلاً مقارنة بدرجات حرارة اللون الأقل (مثل 2700K).

س: ماذا يعني \"قطع ناقص مكادام من 5 خطوات\" لتطبيقي؟

ج: يعني ذلك أن مصابيح LED من نفس مجموعة اللون سيكون لها إحداثيات لونية قريبة جدًا بحيث يكون اختلاف اللون غير محسوس أو ضئيلًا لمعظم المراقبين تحت ظروف الإضاءة النموذجية، مما يضمن اتساقًا لونيًا جيدًا في التركيبة.

س: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح عند أقصى تيار له وهو 240 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج: بينما يكون ذلك ممكنًا، فإنه سيولد المزيد من الحرارة (حوالي 6.14 واط بافتراض 25.6 فولت) ومن المحتمل أن يقلل من الكفاءة الضوئية والعمر التشغيلي. يوفر التشغيل عند التيار الموصى به 200 مللي أمبير توازنًا أفضل بين الأداء والموثوقية.

10. مبدأ التشغيل

تستخدم مصابيح LED البيضاء من هذا النوع عادةً رقاقة شبه موصلة من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN) باعثة للضوء الأزرق. يتم تحويل جزء من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر) بواسطة طبقة فسفور مودعة على الرقاقة أو حولها. يؤدي مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء المحول بواسطة الفسفور إلى إدراك الضوء الأبيض. يحدد المزيج المحدد من الفسفور درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI) للضوء المنبعث.

11. اتجاهات الصناعة

يستمر سوق مصابيح LED عالية الطاقة في التطور نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وجودة لون محسنة (مؤشر تجسيد لون أعلى مع مفاضلة أقل في الكفاءة)، وموثوقية أكبر. هناك أيضًا اتجاه نحو عوامل شكل ومعايير كهربائية موحدة لتبسيط التصميم والتصنيع. تظل الحزم ذات الكفاءة الحرارية، مثل تلك المستخدمة في هذه السلسلة، ضرورية مع زيادة كثافة الطاقة. علاوة على ذلك، هناك تركيز متزايد على التصنيف الدقيق وتسامحات لونية أضيق لتلبية متطلبات الإضاءة المعمارية والتجارية عالية الجودة.