ورقة بيانات مصباح LED 383-2SURC/S530-A3 - الأحمر الفائق - 20 مللي أمبير - 2.0 فولت نموذجي - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لمصباح LED طراز 383-2SURC/S530-A3. هذا المكون هو جهاز مثبت على السطح (SMD) مصمم للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا عاليًا وأداءً موثوقًا. تستند السلسلة إلى تقنية شريحة AlGaInP، وتصدر في طيف الأحمر الفائق، ومغلقة براتنج إيبوكسي شفاف.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

يقدم مصباح LED عدة ميزات رئيسية تجعله مناسبًا للتطبيقات الإلكترونية المتطلبة:

• السطوع العالي:مصمم خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب شدة إضاءة فائقة.
• اختيار زوايا الرؤية:متاح بخيارات مختلفة لزوايا الرؤية لتناسب احتياجات التصميم المختلفة.
• التغليف المتين:متاح على شريط وبكرة للتجميع الآلي، مما يضمن الموثوقية وسهولة التعامل في الإنتاج بكميات كبيرة.
• الامتثال البيئي:المنتج متوافق مع اللوائح البيئية الرئيسية بما في ذلك RoHS، وREACH التابع للاتحاد الأوروبي، وخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).
• خيارات اللون والشدة:سلسلة مصابيح LED متاحة بألوان مختلفة ودرجات شدة إضاءة.

1.2 التطبيقات المستهدفة

تم تصميم هذا الـ LED للتكامل في مجموعة متنوعة من الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية حيث تكون أضواء المؤشر أو الإضاءة الخلفية مطلوبة. تشمل مجالات التطبيق النموذجية:

• أجهزة التلفزيون
• شاشات الكمبيوتر
• الهواتف
• أجهزة الكمبيوتر الشخصية والملحقات

2. تحليل المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية المحددة لـ LED. يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد الحدود القصوى المطلقة الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. هذه ليست ظروف تشغيل موصى بها.

• تيار الأمام المستمر (IF):25 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى للتيار المستمر الذي يمكن تطبيقه باستمرار.
• تيار الأمام الذروي (IFP):160 مللي أمبير. هذا مسموح به فقط في ظل ظروف النبض مع دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز.
• تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):2000 فولت (نموذج جسم الإنسان). إجراءات التعامل الصحيحة مع ESD إلزامية.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت. تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي يمكن أن يسبب فشلاً فوريًا.
• تبديد الطاقة (Pd):60 ملي واط. هذه هي أقصى طاقة يمكن للحزمة تبديدها.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr):-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg):-40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام (Tsol):260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى أثناء إعادة التدفق أو اللحام اليدوي.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي لـ LED في ظل ظروف التشغيل العادية (IF=20mA، Ta=25°C).

• شدة الإضاءة (Iv):1000 ملي شمعة (الحد الأدنى)، 2500 ملي شمعة (النموذجي). هذه الشدة العالية هي سمة لمصابيح LED الحمراء الفائقة من نوع AlGaInP. عدم اليقين في القياس هو ±10%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):6° (نموذجي). هذه زاوية رؤية ضيقة جدًا، تنتج حزمة عالية التوجيه.
• الطول الموجي الذروي (λp):632 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي تكون فيه شدة الإشعاع الطيفي في الحد الأقصى.
• الطول الموجي السائد (λd):624 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية. عدم اليقين في القياس هو ±1.0 نانومتر.
• عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). العرض الطيفي عند نصف الشدة القصوى.
• جهد الأمام (VF):2.0 فولت (نموذجي)، 2.4 فولت (الحد الأقصى) عند 20 مللي أمبير. عدم اليقين في القياس هو ±0.1 فولت.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند VR=5V.

2.3 الخصائص الحرارية

على الرغم من عدم سردها بشكل صريح في جدول منفصل، إلا أن إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية. إن تبديد الطاقة (Pd) البالغ 60 ملي واط ونطاق درجة حرارة التشغيل يعني أن التخطيط المناسب للوحة الدوائر المطبوعة لتبديد الحرارة ضروري، خاصة عند التشغيل عند أو بالقرب من الحد الأقصى لتيار الأمام. تُظهر منحنيات الأداء العلاقة بين درجة الحرارة المحيطة وتيار الأمام/الشدة.

3. نظام التصنيف والاختيار

تشير ورقة البيانات إلى أن المنتج متاح بشدة وألوان مختلفة. تشير تسميات مواصفات التعبئة إلى أنظمة تصنيف للمعايير الرئيسية، مما يسمح بالاختيار بناءً على احتياجات التطبيق:

• CAT:تصنيفات شدة الإضاءة. يسمح باختيار درجات السطوع.
• HUE:تصنيفات الطول الموجي السائد. يسمح بالاختيار ضمن نطاق لوني/طول موجي محدد.
• REF:تصنيفات جهد الأمام. مفيد للتصميمات التي تتطلب مطابقة دقيقة للجهد.

استشر وثائق التصنيف التفصيلية للشركة المصنعة للحصول على تعريفات الرموز المحددة والنطاقات المتاحة.

4. تحليل منحنى الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة منحنيات خصائص نموذجية ضرورية لتصميم الدوائر وفهم الأداء في ظل ظروف غير قياسية.

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا الرسم البياني توزيع القدرة الطيفية، حيث يبلغ ذروته عند حوالي 632 نانومتر بعرض نطاق (FWHM) يبلغ حوالي 20 نانومتر، مما يؤكد اللون الأحمر الفائق.

4.2 نمط التوجيه

يوضح الرسم القطبي زاوية الرؤية النموذجية البالغة 6 درجات، ويظهر شدة عالية جدًا في الاتجاه الأمامي مع انخفاض سريع.

4.3 تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى IV)

هذا المنحنى غير خطي، وهو نموذجي للثنائيات. يظهر العلاقة بين الجهد المطبق والتيار الناتج. يمكن رؤية Vf النموذجي البالغ 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير. يجب على المصممين استخدام مقاومة محددة للتيار أو محرك تيار ثابت.

4.4 الشدة النسبية مقابل تيار الأمام

تزداد شدة الإضاءة مع تيار الأمام ولكن ليس بشكل خطي. التشغيل فوق التيار الموصى به يقلل من الكفاءة وعمر التشغيل بسبب زيادة الحرارة.

4.5 منحنيات الاعتماد على درجة الحرارة

• الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يُظهر أن ناتج الإضاءة ينخفض مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. يجب أخذ هذا في الاعتبار في التصميمات الخاصة بالبيئات عالية الحرارة.
• تيار الأمام مقابل درجة الحرارة المحيطة:يشير إلى كيفية تحول خاصية جهد الأمام مع درجة الحرارة، مما قد يؤثر على التيار إذا كان مدفوعًا بمصدر جهد ثابت.

5. المعلومات الميكانيكية والمتعلقة بالحزمة

5.1 أبعاد الحزمة

توفر ورقة البيانات رسمًا تفصيليًا لأبعاد حزمة LED. تشمل الملاحظات الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات.
• يجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم (0.059 بوصة).
• التحمل الافتراضي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

يحدد الرسم حجم الجسم، وتباعد الأطراف، والشكل العام، وهي أمور بالغة الأهمية لتصميم بصمة PCB.

5.2 تحديد القطبية

يُشار إلى الكاثود عادةً بواسطة علامة مرئية على الحزمة، مثل شق، أو نقطة خضراء، أو طرف قصير. يجب الرجوع إلى الرسم البعدي للعلامة المحددة المستخدمة في هذا الطراز.

6. إرشادات اللحام والتجميع

التعامل السليم أمر بالغ الأهمية للموثوقية. توفر ورقة البيانات تعليمات شاملة.

6.1 تشكيل الأطراف

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد 3 مم على الأقل عن قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بإجراء التشكيل قبل اللحام.
• تجنب إجهاد الحزمة. يمكن أن يسبب سوء المحاذاة أثناء تركيب PCB تشقق الراتنج والفشل.
• اقطع الأطراف في درجة حرارة الغرفة.

6.2 التخزين

• قم بالتخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية. مدة الصلاحية هي 3 أشهر من تاريخ الشحن.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق تحتوي على نيتروجين ومجفف.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

6.3 معلمات اللحام

اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة بحد أقصى 300 درجة مئوية (30 واط كحد أقصى). وقت اللحام بحد أقصى 3 ثوانٍ. حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي.

اللحام بالموجة/الغمس:درجة حرارة التسخين المسبق بحد أقصى 100 درجة مئوية (60 ثانية كحد أقصى). درجة حرارة حمام اللحام بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ. حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى اللمبة.

القواعد العامة:لا تطبق إجهادًا على الأطراف في درجة حرارة عالية. لا تقم باللحام أكثر من مرة. احمِ من الصدمات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة. تجنب التبريد السريع. استخدم دائمًا أقل درجة حرارة فعالة.

6.4 التنظيف

• نظف فقط باستخدام كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة ≤1 دقيقة.
• تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية. إذا كان ذلك ضروريًا تمامًا، فقم بتأهيل العملية مسبقًا لضمان عدم حدوث أي تلف.

6.5 إدارة الحرارة

تشير الملاحظة إلى أنه يجب مراعاة إدارة الحرارة خلال مرحلة التصميم. يجب تخفيض تصنيف تيار التشغيل بشكل مناسب بناءً على البيئة الحرارية الفعلية للتطبيق لضمان طول العمر والأداء المستقر.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لمنع التلف أثناء الشحن والتعامل:

• التعبئة الأولية:أكياس مضادة للكهرباء الساكنة.
• التعبئة الثانوية:صناديق داخلية.
• التعبئة الثالثية:صناديق خارجية للشحن بالجملة.
• كمية التعبئة:عادةً 200 إلى 500 قطعة لكل كيس، 6 أكياس لكل صندوق داخلي، و10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

7.2 شرح الملصق

تحتوي الملصقات على العبوة على رموز للتتبع والاختيار: CPN (رقم الجزء الخاص بالعميل)، P/N (رقم الجزء الخاص بالشركة المصنعة)، الكمية، CAT (تصنيف الشدة)، HUE (تصنيف الطول الموجي)، REF (تصنيف الجهد)، ورقم الدفعة.

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

يجب تشغيل هذا الـ LED بآلية تحديد للتيار. أبسط طريقة هي استخدام مقاومة متسلسلة. احسب قيمة المقاومة باستخدام R = (Vsupply - Vf) / If. لمصدر جهد 5 فولت و Vf نموذجي 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 أوم. يُوصى باستخدام محرك تيار ثابت للدقة والاستقرار، خاصة مع تغير درجة الحرارة.

8.2 اعتبارات تخطيط PCB

• تأكد من أن بصمة PCB تطابق أبعاد الحزمة تمامًا.
• وفر مساحة كافية من النحاس حول الأطراف لتبديد الحرارة، خاصة إذا كان التشغيل بالقرب من الحدود القصوى.
• حافظ على المسافة الموصى بها البالغة 3 مم بين وسادة اللحام ولمبة الإيبوكسي لمنع التلف الحراري أثناء اللحام.

8.3 التصميم البصري

زاوية الرؤية الضيقة البالغة 6 درجات تجعل هذا الـ LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب حزمة مركزة أو حيث لا يجب أن يتسرب الضوء إلى المناطق المجاورة. للإضاءة الأوسع، ستكون هناك حاجة إلى بصريات ثانوية (عدسات أو موزعات).

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED الحمراء القياسية من نوع GaAsP، يقدم هذا الـ LED الأحمر الفائق القائم على AlGaInP كفاءة إضاءة وشدة أعلى بكثير عند نفس تيار التشغيل. زاوية الرؤية الضيقة هي سمة مميزة مقابل مصابيح LED ذات زوايا أوسع تستخدم للإضاءة المساحية. امتثاله للمعايير البيئية الحديثة (خالي من الهالوجين، REACH) هو ميزة رئيسية للمنتجات التي تستهدف الأسواق العالمية ذات اللوائح الصارمة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED عند 30 مللي أمبير للحصول على سطوع أكبر؟

ج: لا. الحد الأقصى المطلق لتيار الأمام المستمر هو 25 مللي أمبير. يتجاوز هذا التصنيف يخاطر بتلف فوري أو طويل الأمد ويلغي الضمان. للحصول على سطوع أعلى، اختر LED من نطاق تصنيف CAT ذو شدة إضاءة أعلى.



س: جهد الأمام مدرج على أنه 2.0 فولت نموذجي. ما القيمة التي يجب أن أستخدمها لحساب المقاومة المتسلسلة الخاصة بي؟

ج: لتصميم قوي، استخدم الحد الأقصى لجهد الأمام (2.4 فولت) من ورقة البيانات. هذا يضمن ألا يتجاوز التيار القيمة المطلوبة حتى إذا تلقيت LED في الطرف الأعلى من نطاق Vf. استخدام القيمة النموذجية قد يؤدي إلى تيار زائد لبعض الوحدات.



س: هل هذا الـ LED مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟

ج: نطاق درجة حرارة التشغيل هو -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، وهو يغطي معظم البيئات الخارجية. ومع ذلك، فإن الـ LED نفسه ليس مقاومًا للماء أو مستقرًا للأشعة فوق البنفسجية. للاستخدام في الهواء الطلق، يجب وضعه خلف نافذة أو عدسة واقية توفر عزلًا بيئيًا.



س: لماذا تكون ظروف التخزين محددة جدًا (≤30 درجة مئوية / 70% رطوبة نسبية لمدة 3 أشهر)؟

ج: مكونات SMD عرضة لامتصاص الرطوبة. تجاوز هذه الحدود يمكن أن يؤدي إلى ظاهرة \"الفرقعة\" أثناء لحام إعادة التدفق، حيث يتبخر الرطوبة المحتبسة ويشق الحزمة. تضمن الإرشادات قابلية اللحام والموثوقية.

11. حالة تصميم واستخدام عملية

الحالة: تصميم مؤشر حالة لمحول شبكة.يحتاج الـ LED إلى أن يكون ساطعًا وموثوقًا وذو عمر تشغيل طويل. يعتبر 383-2SURC/S530-A3 خيارًا ممتازًا. سيقوم المصمم بما يلي: 1) اختيار نطاق CAT/HUE المناسب للحصول على لون وسطوع متسقين عبر جميع الوحدات. 2) تصميم بصمة PCB تمامًا وفقًا للرسم البعدي. 3) استخدام محرك تيار ثابت مضبوط على 20 مللي أمبير (أو أقل قليلاً لعمر أطول) بدلاً من مقاومة بسيطة للحصول على شدة ثابتة بغض النظر عن تقلبات جهد المصدر. 4) التأكد من أن تخطيط PCB يوفر وسادة تخفيف حراري صغيرة متصلة بمستوى التأريض للمساعدة في تبديد الحرارة. 5) اتبع ملف تعريف لحام الموجة بدقة أثناء التجميع لتجنب الصدمة الحرارية.

12. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

يستخدم هذا الـ LED شريحة أشباه موصلات من AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من أشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي الذروي للضوء المنبعث - في هذه الحالة، في منطقة الأحمر الفائق (~624-632 نانومتر). يعمل راتنج الإيبوكسي الشفاف كعدسة أولية، مشكلاً حزمة الإخراج إلى زاوية الرؤية المحددة البالغة 6 درجات.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر الاتجاه في مصابيح LED المؤشر مثل هذا نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، مما يسمح بنفس السطوع عند تيار أقل، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة. هناك أيضًا دافع قوي نحو التصغير مع الحفاظ على الأداء البصري أو تحسينه. علاوة على ذلك، فإن الدفع نحو الامتثال البيئي الأوسع (بما يتجاوز RoHS ليشمل خالي من الهالوجين، وREACH، والمعادن الخالية من النزاعات) أصبح معيارًا في جميع أنحاء الصناعة. تطوير مواد تغليف أكثر متانة لتحمل درجات حرارة إعادة التدفق الأعلى وظروف بيئية أقسى هو أيضًا مجال تركيز مستمر.