ورقة بيانات مصفوفة مؤشر LED طراز A694B/SYGUY/S530-A3 - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح مؤشر مصفوفة LED طراز A694B/SYGUY/S530-A3 هو منتج متعدد الاستخدامات مصمم للاستخدام في الأجهزة الإلكترونية. يتكون من حامل بلاستيكي يسمح بتركيبات مختلفة لمصابيح LED فردية، مما يوفر مرونة في التصميم والتطبيق. الوظيفة الأساسية لهذا المنتج هي العمل كمؤشر مرئي لمختلف المعلمات مثل الدرجة أو الوظيفة أو الموضع داخل المعدات الإلكترونية.

1.1 المزايا الأساسية

• استهلاك منخفض للطاقة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الحساسة للطاقة.
• كفاءة عالية وتكلفة منخفضة، مما يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة لاحتياجات المؤشرات.
• تحكم ممتاز في اللون والقدرة على إنشاء تركيبات حرة لألوان مصابيح LED داخل المصفوفة.
• آلية قفل آمنة وعملية تجميع سهلة.
• تصميم قابل للتراص، يسمح بالتراص الرأسي والأفقي لإنشاء لوحات مؤشرات متعددة.
• خيارات تركيب متعددة على لوحات الدوائر المطبوعة أو اللوحات.
• متوافق مع المعايير البيئية: خالي من الرصاص، متوافق مع RoHS، متوافق مع EU REACH، وخالي من الهالوجين (Br<900 جزء في المليون، Cl<900 جزء في المليون، Br+Cl<1500 جزء في المليون).

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

تستهدف هذه المصفوفة بشكل أساسي مصنعي الأجهزة الإلكترونية ولوحات التحكم. تطبيقها الرئيسي هو كمؤشر لعرض الحالة أو المستويات أو الوظائف أو المواضع. تشمل الأمثلة مؤشرات قوة الإشارة على أجهزة الاتصالات، أو محددات الوضع على وحدات التحكم الصناعية، أو مؤشرات المستوى على معدات الاختبار والقياس.

2. المعلمات التقنية والتفسير الموضوعي

توفر ورقة البيانات مواصفات كهربائية وبصرية وحرارية مفصلة للجهاز. تم تحديد مادتي شريحة أساسيتين والألوان المنبعثة المقابلة لهما: الأصفر المخضر اللامع (SYG) والأصفر اللامع (UY).

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه الحدود القيم التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يُقصد بها التشغيل العادي.

• تيار الأمام المستمر (I_F): 25 مللي أمبير لكلا النوعين SYG و UY. تجاوز هذا التيار يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وتقليل العمر الافتراضي.
• تيار الأمام الذروي (I_FP): 60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز). هذا التصنيف مخصص للتشغيل النبضي فقط.
• الجهد العكسي (V_R): 5 فولت. تطبيق جهد عكسي أعلى يمكن أن يسبب انهيار الوصلة.
• تبديد الطاقة (P_d): 60 ملي واط. هذه هي أقصى طاقة يمكن للجهاز تبديدها دون تجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين: من -40°C إلى +85°C (التشغيل)، من -40°C إلى +100°C (التخزين).
• درجة حرارة اللحام: 260°C لمدة 5 ثوانٍ، تحدد تحمل ملف تعريف لحام إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهروبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند 25°C تحت ظروف الاختبار المحددة.

• جهد الأمام (V_F): من 1.7 فولت إلى 2.4 فولت عند I_F=20 مللي أمبير. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة القيادة يمكنها توفير هذا الجهد.
• شدة الإضاءة (I_V): SYG: 25-50 ملي كانديلا (نموذجي 50 ملي كانديلا). UY: 40-80 ملي كانديلا (نموذجي 80 ملي كانديلا). هذا يشير إلى أن النوع UY بشكل عام أكثر سطوعًا تحت نفس ظروف الاختبار.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2): 60 درجة (نموذجية) لكليهما، تحدد الانتشار الزاوي للضوء.
• الطول الموجي الذروي (λ_p): SYG: 575 نانومتر (أصفر مخضر). UY: 591 نانومتر (أصفر).
• الطول الموجي السائد (λ_d): SYG: 573 نانومتر. UY: 589 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي تدركه العين البشرية.
• عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ): 20 نانومتر (نموذجي)، يشير إلى نقاء الطيف للضوء المنبعث.

3. تحليل منحنى الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة ضرورية لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف تشغيل مختلفة.

3.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

تُظهر هذه المنحنيات لكل من SYG و UY التوزيع الطيفي للضوء. يبلغ ذروة منحنى SYG حوالي 575 نانومتر (أخضر-أصفر)، بينما يبلغ ذروة UY حوالي 591 نانومتر (أصفر). يؤكد عرض النطاق الترددي البالغ حوالي 20 نانومتر على الطبيعة أحادية اللون لمصابيح LED.

3.2 نمط التوجيه

تُظهر الرسوم البيانية القطبية زاوية الرؤية. تكون الشدة أعلى عند 0 درجة (على المحور) وتنخفض إلى نصف قيمتها القصوى عند حوالي ±30 درجة، مما يؤكد زاوية الرؤية الكاملة البالغة 60 درجة.

3.3 تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى I-V)

يُظهر هذا المنحنى العلاقة الأسية النموذجية للدايود. يرتفع الجهد بشكل حاد بمجرد تجاوز عتبة معينة (حوالي 1.5 فولت - 1.7 فولت). التشغيل عند التيار الموصى به 20 مللي أمبير يضمن أداءً مستقرًا ضمن نطاق V_F range.

3.4 الشدة النسبية مقابل تيار الأمام

يزداد إخراج الضوء خطيًا مع التيار حتى يصل إلى الحد الأقصى للتيار المقنن. هذا يسمح بتحكم بسيط في السطوع عبر تعديل التيار (مثل استخدام PWM).

3.5 منحنيات الاعتماد على درجة الحرارة

الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة: يُظهر أن شدة الإضاءة تتناقص مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. هذا اعتبار بالغ الأهمية للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.

تيار الأمام مقابل درجة الحرارة المحيطة: يشير إلى أن جهد الأمام له معامل درجة حرارة سلبي (ينخفض مع زيادة درجة الحرارة)، والذي يجب أخذه في الاعتبار في تصميمات مشغلات التيار الثابت لمنع الانحراف الحراري.

4. المعلومات الميكانيكية والتغليف

4.1 أبعاد التغليف

توفر ورقة البيانات رسمًا ميكانيكيًا مفصلاً. تشمل الأبعاد الرئيسية تباعد الأطراف، وحجم الجسم، والارتفاع الكلي. تشير الملاحظة إلى أن جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح عام ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك، ويتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج منها الأطراف من العبوة.

4.2 تحديد القطبية وتشكيل الأطراف

يشير رسم التغليف إلى الكاثود (عادةً الطرف الأقصر أو جانب مسطح على العدسة). بالنسبة لتشكيل الأطراف، يفرض المستند الانحناء على الأقل 3 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي لمنع تلف الإجهاد. يجب تشكيل الأطراف قبل اللحام، ويجب أن تتماشى ثقوب PCB تمامًا مع أطراف LED لتجنب إجهاد التركيب.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 ظروف اللحام الموصى بها

• اللحام اليدوي: درجة حرارة طرف المكواة: 300°C كحد أقصى (30 واط كحد أقصى). وقت اللحام: 3 ثوانٍ كحد أقصى. الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي.
• لحام الموجة/الغمس: درجة حرارة التسخين المسبق: 100°C كحد أقصى (60 ثانية كحد أقصى). درجة حرارة حمام اللحام: 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى. الحفاظ على نفس قاعدة المسافة 3 مم.

5.2 ملف تعريف اللحام

يتم توفير ملف تعريف درجة حرارة-زمن موصى به، مع التركيز على تسارع محكوم، ودرجة حرارة ذروية لا تتجاوز 260°C لمدة 5 ثوانٍ، وتبريد محكوم. لا يُوصى بعملية تبريد سريعة.

5.3 احتياطات حرجة

• تجنب الإجهاد على إطار الأطراف أثناء عمليات درجات الحرارة العالية.
• لا تقم بإجراء لحام الغمس أو اليدوي أكثر من مرة واحدة.
• احمِ لمبة الإيبوكسي من الصدمات الميكانيكية حتى تعود إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.

5.4 ظروف التخزين

يجب تخزين مصابيح LED عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. العمر الافتراضي للتخزين من وقت الشحن هو 3 أشهر. للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين وممتص للرطوبة. تجنب التحولات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

6. معلومات التعبئة والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة المكونات في مواد مقاومة للرطوبة: أكياس مضادة للكهرباء الساكنة، وكرتون داخلي، وكرتون خارجي.

• كمية التعبئة: 270 قطعة لكل لوحة. 4 لوحات لكل كرتون داخلي. 10 كراتين داخلية لكل كرتون خارجي (الإجمالي: 10,800 قطعة لكل كرتون رئيسي).

6.2 شرح الملصق

يتضمن الملصق على العبوة حقولًا مثل رقم إنتاج العميل (CPN)، ورقم الإنتاج (P/N)، وكمية التعبئة (QTY)، والرتب (CAT)، والطول الموجي السائد (HUE)، وجهد الأمام (REF)، ورقم الدفعة (LOT No). هذا يسهل التتبع والتعريف الصحيح للقطعة.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• مؤشرات الحالة على مفاتيح الشبكة والموجهات وأجهزة المودم.
• مؤشرات المستوى على معدات الصوت أو مصادر الطاقة أو شواحن البطاريات.
• محددات وضع الوظيفة على لوحات التحكم الصناعية والأجهزة الطبية.
• مؤشرات الموضع على المفاتيح أو المقابض أو المنزلقات.

7.2 اعتبارات التصميم

• الحد من التيار: استخدم دائمًا مقاومًا متسلسلًا أو مشغل تيار ثابت للحد من تيار الأمام إلى 20 مللي أمبير أو أقل للتشغيل المستمر.
• إدارة الحرارة: على الرغم من انخفاض الطاقة، تأكد من التهوية الكافية إذا تم استخدامه في مصفوفات عالية الكثافة أو درجات حرارة محيطة عالية للحفاظ على السطوع والعمر الطويل.
• الحماية من الكهرباء الساكنة:** التعامل مع الاحتياطات المناسبة للكهرباء الساكنة أثناء التجميع.
• التصميم البصري: زاوية الرؤية البالغة 60 درجة مناسبة للرؤية المباشرة. للإضاءة الأوسع، قد تكون البصريات الثانوية (موزعات الضوء) مطلوبة.

8. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED الفردية المنفصلة، تقدم هذه المصفوفة مزايا كبيرة:

• سهولة التجميع: المصفوفة المجمعة مسبقًا على حامل تبسط تخطيط وتجميع PCB مقارنة بوضع مصابيح LED فردية متعددة.
• المحاذاة والاتساق: يوفر تباعدًا ومحاذاة موحدة لمؤشرات متعددة، مما يحسن الاتساق الجمالي والوظيفي.
• مرونة التصميم: تتيح ميزة القابلية للتراص إنشاء أشرطة أو لوحات مؤشرات مخصصة الحجم دون تصميم ميكانيكي معقد.
• الامتثال البيئي: يلبي المعايير البيئية الحديثة (RoHS، خالي من الهالوجين)، والتي قد لا تكون مضمونة مع مصابيح LED منفصلة قديمة أو عامة.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذه المصفوفة مباشرة من مصدر منطقي 5 فولت أو 3.3 فولت؟

أ: لا. يجب عليك استخدام مقاوم للحد من التيار. على سبيل المثال، مع مصدر 5 فولت و V_Fنموذجي 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير، المقاوم المتسلسل المطلوب هو R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 أوم.

س: ما الفرق بين نوعي SYG و UY؟

أ: ينبعث النوع SYG (الأصفر المخضر اللامع) ضوءًا عند طول موجي ذروة ~575 نانومتر (أخضر-أصفر)، بينما ينبعث النوع UY (الأصفر اللامع) عند ~591 نانومتر (أصفر). يتميز النوع UY أيضًا بشدة إضاءة نموذجية أعلى (80 ملي كانديلا مقابل 50 ملي كانديلا).

س: هل هذا المنتج مناسب للتطبيقات الخارجية؟

أ: نطاق درجة حرارة التشغيل هو من -40°C إلى +85°C، والذي يغطي العديد من الظروف الخارجية. ومع ذلك، فإن الجهاز ليس مقاومًا للماء بشكل طبيعي. للاستخدام الخارجي، يجب وضعه في غلاف محكم يحميه من الرطوبة والأشعة فوق البنفسجية، والتي يمكن أن تتسبب في تدهور راتنج الإيبوكسي بمرور الوقت.

س: كيف أفسر 'الرتب' (CAT) على الملصق؟

أ: تقوم الرتب عادةً بتصنيف مصابيح LED بناءً على معلمات محددة مثل شدة الإضاءة أو جهد الأمام. استشر وثيقة مواصفات التصنيف الكاملة للشركة المصنعة (غير مرفقة في هذا المقتطف) لاختيار الرتبة الصحيحة لمتطلبات الاتساق في تطبيقك.

10. حالة استخدام عملية

السيناريو: تصميم مؤشر شحن بطارية متعدد المستويات لجهاز محمول.

يمكن للمهندس استخدام ميزة القابلية للتراص في هذه المصفوفة. لمؤشر من 5 مستويات، يمكن استخدام خمسة مواضع LED فردية داخل المصفوفة أو خمس مصفوفات متراصة رأسيًا/أفقيًا. يتم تشغيل كل مستوى بواسطة دائرة مقارنة تراقب جهد البطارية. يضمن التباعد واللون المتسقان الذي توفره المصفوفة عرضًا احترافيًا وواضحًا. يعد استهلاك الطاقة المنخفض أمرًا بالغ الأهمية للأجهزة التي تعمل بالبطارية. سيتضمن التصميم حساب مقاومات الحد من التيار المناسبة لكل LED بناءً على جهد دائرة القيادة والتأكد من أن استهلاك التيار الكلي من البطارية أثناء الإشارة ضمن الحدود المقبولة.

11. مقدمة عن مبدأ التشغيل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء عندما يمر تيار كهربائي عبرها. تسمى هذه الظاهرة بالانبعاث الكهروضوئي. عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n لمادة أشباه الموصلات (AlGaInP في هذه الحالة)، تتحد الإلكترونات مع الفجوات داخل الجهاز، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد الطول الموجي (اللون) المحدد للضوء بواسطة فجوة النطاق الطاقي لمادة أشباه الموصلات. يعمل الحامل البلاستيكي (المصفوفة) كحامل ميكانيكي وموصل كهربائي، مما يسمح بتركيب وتوصيل عدة شرائح LED فردية بسهولة.

12. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر سوق مؤشرات LED في التطور. تشمل الاتجاهات ذات الصلة بمنتجات مثل هذه المصفوفة:

• زيادة الكفاءة: يؤدي التطوير المستمر لمواد أشباه الموصلات وتصميمات الشرائح إلى كفاءة إضاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل واط)، مما يسمح بتيارات تشغيل أقل وانخفاض استهلاك الطاقة.
• التصغير: على الرغم من أن هذا مكون مثقوب، إلا أن هناك اتجاهًا عامًا في الصناعة نحو عبوات أجهزة مثبتة على السطح (SMD) أصغر للكثافة العالية والتجميع الآلي.
• تعزيز الموثوقية: تؤدي التحسينات في تركيبات راتنج الإيبوكسي وتقنيات التغليف إلى إطالة العمر التشغيلي وتحسين مقاومة الدورات الحرارية والرطوبة.
• التكامل الذكي: الاتجاه الأوسع هو دمج منطق التحكم والمشغلات مباشرة مع مؤشرات LED، مما يؤدي إلى إنشاء وحدات مؤشر 'ذكية'، على الرغم من أن هذا المنتج المحدد يظل مكونًا سلبيًا.