ورقة بيانات مصباح LED 583SURD/S530-A3 - دائري 5 مم - جهد 2.0 فولت - أحمر ساطع - 20 مكد - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED طراز 583SURD/S530-A3 هو مصباح LED عالي السطوع من نوع الثقب، مُصمم للتطبيقات التي تتطلب إضاءة موثوقة وقوية. يستخدم شريحة AlGaInP لإنتاج لون أحمر ساطع مع عدسة راتنجية حمراء مُشتتة. تتميز هذه السلسلة بتوفرها بزوايا رؤية متنوعة وخيارات تغليف، بما في ذلك الشريط والبكرة. وهي متوافقة مع المعايير البيئية مثل RoHS، وEU REACH، وخالية من الهالوجين، مما يجعلها مناسبة للتصاميم الإلكترونية الحديثة ذات المتطلبات التنظيمية الصارمة.

1.1 المزايا الأساسية

• سطوع عالٍ:مُصمم خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب ناتجًا ضوئيًا فائقًا.
• المطابقة:تتوافق مع معايير RoHS، وEU REACH، والمعايير الخالية من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).
• مرونة التغليف:متوفر على شريط وبكرة لعمليات التجميع الآلي.
• تصميم قوي:مبني ليكون موثوقًا في ظروف تشغيل متنوعة.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا LED بشكل أساسي أسواق الإلكترونيات الاستهلاكية وإضاءة خلفية الشاشات. تشمل تطبيقاته النموذجية:

• أجهزة التلفزيون (TV)
• شاشات الكمبيوتر
• الهواتف
• أجهزة الكمبيوتر الشخصية والملحقات

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل عند هذه الحدود أو بالقرب منها.

• تيار الأمامي المستمر (I_F):25 مللي أمبير
• تيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز)
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• تبديد الطاقة (P_d):60 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C
• درجة حرارة اللحام (T_sol):260°C لمدة 5 ثوانٍ

2.2 الخصائص الكهروضوئية (Ta=25°C)

تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي لـ LED تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F=20mA).

• شدة الإضاءة (I_v):نموذجي 20 مكد (الحد الأدنى 12.5 مكد)
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):130 درجة
• الطول الموجي الذروي (λ_p):632 نانومتر
• الطول الموجي السائد (λ_d):624 نانومتر
• عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ):20 نانومتر
• الجهد الأمامي (V_F):2.0 فولت (المدى: 1.7 فولت كحد أدنى، 2.4 فولت كحد أقصى)
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند V_R=5V

تفاوتات القياس:الجهد الأمامي (±0.1V)، شدة الإضاءة (±10%)، الطول الموجي السائد (±1.0nm).

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة تعتبر حاسمة لمهندسي التصميم.

3.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية، حيث يبلغ ذروته عند 632 نانومتر (نموذجي) بعرض نطاق يبلغ حوالي 20 نانومتر، مما يؤكد ناتج اللون الأحمر الساطع.

3.2 نمط التوجيه

يُوضح نمط الإشعاع زاوية الرؤية البالغة 130 درجة، ويُظهر كيف تتناقص شدة الضوء من المحور المركزي. هذا مهم لفهم بصمة الإضاءة.

3.3 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يصور هذا الرسم البياني العلاقة الأسية بين التيار والجهد. الجهد الأمامي النموذجي هو 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير. يجب على المصممين استخدام مقاومة محددة للتيار بناءً على هذا المنحنى وجهد التغذية الخاص بهم.

3.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يُظهر هذا المنحنى أن ناتج الضوء يزداد مع التيار ولكنه قد لا يكون خطيًا تمامًا، خاصة عندما يقترب التيار من الحد الأقصى للتصنيف. يُعلم هذا القرارات المتعلقة بتيار التشغيل للسطوع المطلوب.

3.5 الاعتماد على درجة الحرارة

يتم توفير منحنيين رئيسيين:الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يُظهر أن ناتج الإضاءة يتناقص مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. هذا أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة في المساحات المغلقة.التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:يشير إلى كيفية تحول خاصية الجهد الأمامي مع درجة الحرارة، مما قد يؤثر على دوائر القيادة ذات التيار الثابت.

4. معلومات الميكانيكا والتغليف

4.1 أبعاد العبوة

يتميز LED بغلاف قياسي دائري 5 مم مع أطراف شعاعية. تشمل الأبعاد الرئيسية: - تباعد الأطراف: حوالي 2.54 مم (قياسي) - قطر عدسة الإيبوكسي: 5 مم - الارتفاع الكلي: يخضع لقيد ارتفاع الحافة (يجب أن يكون أقل من 1.5 مم) - التفاوت العام: ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

تحديد القطبية:الطرف الأطول هو الأنود (+)، والطرف الأقصر هو الكاثود (-). قد تشير الجانب المسطح على حافة جسم LED أيضًا إلى جانب الكاثود.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 تشكيل الأطراف

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد 3 مم على الأقل عن قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بإجراء تشكيل الأطرافقبل soldering.
• تجنب إجهاد عبوة LED أثناء التشكيل لمنع التلف الداخلي أو الكسر.
• اقطع الأطراف في درجة حرارة الغرفة؛ قد يتسبب القطع في درجات حرارة عالية في حدوث عطل.
• تأكد من محاذاة ثقوب اللوحة PCB تمامًا مع أطراف LED لتجنب إجهاد التركيب.

5.2 ظروف التخزين

• التخزين الموصى به: ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية.
• عمر التخزين بعد الشحن: 3 أشهر في ظل الظروف الموصى بها.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة): استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف.
• تجنب التحولات السريعة في درجة الحرارة في ظل رطوبة عالية لمنع التكثيف.

5.3 معلمات اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي.

اللحام اليدوي:- درجة حرارة طرف المكواة: 300°C كحد أقصى (مكواة 30 واط كحد أقصى) - وقت اللحام لكل طرف: 3 ثوانٍ كحد أقصى

اللحام بالموجة (DIP):- درجة حرارة التسخين المسبق: 100°C كحد أقصى (60 ثانية كحد أقصى) - درجة حرارة وحوض اللحام والوقت: 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى

ملاحظات لحام حرجة:- تجنب إجهاد الأطراف في درجات حرارة عالية. - لا تُلحم (بالغمس أو يدويًا) أكثر من مرة واحدة. - احمِ LED من الصدمات/الاهتزازات الميكانيكية حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام. - تجنب التبريد السريع من درجة الحرارة القصوى. - استخدم أقل درجة حرارة لحام ممكنة لتحقيق وصلة موثوقة.

5.4 التنظيف

• إذا لزم الأمر، نظف فقط باستخدام كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة ≤1 دقيقة.
• جفف في درجة حرارة الغرفة قبل الاستخدام.
• لا تستخدم التنظيف بالموجات فوق الصوتيةإلا إذا كان ذلك ضروريًا تمامًا وتم التأهل مسبقًا، حيث يمكن أن يتلف شريحة LED.

6. اعتبارات تصميم التطبيق

6.1 إدارة الحرارة

يعتمد أداء وعمر LED بشكل كبير على درجة حرارة التقاطع. - ضع في اعتبارك تبديد الحرارة خلال مرحلة تصميم اللوحة PCB والنظام. - خفض تصنيف تيار التشغيل بشكل مناسب بناءً على درجة الحرارة المحيطة، بالرجوع إلى منحنيات خفض التصنيف (مفهومة ضمنيًا، وإن لم تكن مرسومة صراحة في ورقة البيانات هذه). - تحكم في درجة الحرارة المحيطة بـ LED في التطبيق النهائي.

6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

شريحة LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي وجهد التيار الزائد، مما قد يسبب تلفًا فوريًا أو كامنًا. - نفذ بروتوكولات التعامل مع ESD القياسية أثناء التجميع (مثل محطات العمل المؤرضة، وأسوار المعصم). - ضع في اعتبارك حماية الدائرة (مثل الثنائيات المثبطة للجهد العابر) في التطبيق إذا كان LED معرضًا لارتفاعات الجهد المحتملة.

6.3 قيادة التيار

قم دائمًا بتشغيل مصابيح LED بتيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة محددة للتيار على التوالي. يمكن حساب قيمة المقاومة (R) باستخدام: R = (V_supply- V_F) / I_F. باستخدام V_Fالنموذجي البالغ 2.0 فولت و I_Fالمطلوب البالغ 20 مللي أمبير مع مصدر جهد 5 فولت: R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω. اختر القيمة القياسية الأقرب وتأكد من أن قدرة المقاومة على تحمل الطاقة كافية (P = I²R).

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التغليف

يتم تغليف مصابيح LED لمنع التلف من الرطوبة والتفريغ الكهروستاتيكي. -التغليف الأساسي:أكياس مضادة للكهرباء الساكنة. -التغليف الثانوي:صناديق داخلية تحتوي على عدة أكياس. -التغليف الثالثي:صناديق خارجية تحتوي على عدة صناديق داخلية.

كمية التغليف:- الحد الأدنى 200 إلى 500 قطعة لكل كيس مضاد للكهرباء الساكنة. - 4 أكياس لكل صندوق داخلي. - 10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

7.2 شرح الملصق

تحتوي الملصقات على العبوة على معلومات حرجة للتتبع والفرز: -CPN:رقم إنتاج العميل -P/N:رقم الإنتاج (مثل 583SURD/S530-A3) -QTY:كمية التغليف -CAT:درجات شدة الإضاءة (فرز السطوع) -HUE:درجات الطول الموجي السائد (فرز اللون) -REF:درجات الجهد الأمامي (فرز الجهد) -LOT No:رقم دفعة التصنيع للتتبع

8. المقارنة التقنية والتمييز

على الرغم من عدم تقديم مقارنة مباشرة مع أرقام قطع أخرى في ورقة البيانات هذه، يمكن تقييم 583SURD/S530-A3 بناءً على مواصفاته المعلنة: -السطوع:مع 20 مكد نموذجي عند 20 مللي أمبير، يوفر ناتجًا جيدًا لـ LED أحمر قياسي 5 مم. -زاوية الرؤية:زاوية 130 درجة أوسع من بعض البدائل، مما يوفر نمط انبعاث أوسع مناسب لتطبيقات المؤشر والإضاءة الخلفية. -المطابقة:المطابقة الكاملة مع RoHS وREACH والخالية من الهالوجين هي ميزة كبيرة للمنتجات التي تستهدف الأسواق العالمية ذات اللوائح البيئية الصارمة. -الموثوقية:يشير البناء القوي وإرشادات التعامل/اللحام التفصيلية إلى تصميم يركز على الموثوقية طويلة المدى.

9. الأسئلة الشائعة (FAQ)

9.1 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (632 نانومتر) هو الطول الموجي الذي تكون فيه القدرة الضوئية المنبعثة في أقصى حد لها. الطول الموجي السائد (624 نانومتر) هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون LED. الطول الموجي السائد أكثر صلة بتحديد اللون.

9.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير للحصول على سطوع أكبر؟

لا. الحد الأقصى المطلق لتصنيف التيار الأمامي المستمر هو 25 مللي أمبير. تجاوز هذا التصنيف يمكن أن يسبب تلفًا لا رجعة فيه، ويقلل العمر الافتراضي، أو يؤدي إلى فشل كارثي. قم دائمًا بالتشغيل ضمن الحدود المحددة.

9.3 لماذا تعتبر ظروف التخزين مهمة؟

يمكن لراتنج الإيبوكسي المستخدم في عبوة LED امتصاص الرطوبة من الهواء. أثناء عملية اللحام عالية الحرارة، يمكن أن تتمدد هذه الرطوبة المحبوسة بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو تشققًا (\"تفرقع\")، مما يدمر LED. يتحكم التخزين السليم في امتصاص الرطوبة.

9.4 كيف أفسر رموز \"CAT\"، و\"HUE\"، و\"REF\" على الملصق؟

هذه هي رموز الفرز. بسبب الاختلافات في التصنيع، يتم فرز مصابيح LED بعد الإنتاج. يشير \"CAT\" إلى نطاق السطوع (مثل 15-20 مكد، 20-25 مكد). يشير \"HUE\" إلى نطاق اللون/الطول الموجي. يشير \"REF\" إلى نطاق الجهد الأمامي. يضمن استخدام مصابيح LED من نفس الفرز الاتساق في السطوع واللون عبر منتجك.

10. مثال دراسة حالة للتصميم

السيناريو:تصميم لوحة مؤشر حالة لموجه شبكة بخمسة مؤشرات LED حمراء متطابقة.

1. اختيار المكونات:تم اختيار 583SURD/S530-A3 لسطوعه، وزاوية رؤيته الواسعة (جيدة لعرض اللوحة)، ومطابقته للمعايير البيئية المطلوبة للسوق العالمية.
2. تصميم الدائرة:مصدر الجهد المنطقي الداخلي للموجه هو 3.3 فولت. باستخدام V_Fالنموذجي البالغ 2.0 فولت و I_Fالمستهدف البالغ 15 مللي أمبير (لحياة أطول وحرارة أقل)، يتم حساب المقاومة التسلسلية: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7 Ω. تم اختيار مقاومة قياسية 91 Ω، مما يؤدي إلى I_F≈ 14.3mA.
3. تخطيط اللوحة PCB:يتم وضع مصابيح LED مع علامات قطبية مناسبة. يتم الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم بين نقطة اللحام المخطط لها على الطرف وبصمة جسم LED. لا تكون وسائد تخفيف الحرارة ضرورية تمامًا للتيار المنخفض ولكنها تُستخدم لتسهيل اللحام.
4. التجميع:يتم تخزين مصابيح LED في بيئة خاضعة للرقابة قبل الاستخدام. أثناء اللحام بالموجة، يتم اتباع الملف المحدد (التسخين المسبق إلى 100°C، ذروة 260°C لمدة 5 ثوانٍ) بدقة. يُسمح للوحة بالتبريد تدريجيًا دون هواء قسري.
5. النتيجة:توفر اللوحة مؤشرات حمراء ساطعة موحدة مع لون وشدة متسقين عبر جميع مصابيح LED الخمسة، وذلك بفضل تحديد رموز فرز ضيقة (مثل نفس HUE وCAT) أثناء الشراء.

11. مقدمة عن المبدأ التكنولوجي

يعتمد 583SURD/S530-A3 على شريحة أشباه موصلات من AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأحمر (~624-632 نانومتر). تعمل عدسة الإيبوكسي الحمراء المشتتة على حماية الشريحة، وتشكيل نمط الإشعاع (زاوية رؤية 130 درجة)، وتعزيز تشبع اللون من خلال العمل كمرشح. هذه العبوة من نوع الثقب هي تقنية ناضجة وفعالة من حيث التكلفة للتطبيقات التي لا تتطلب أجهزة تركيب سطحية (SMDs).

12. اتجاهات الصناعة والسياق

على الرغم من هيمنة مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD) على التصاميم الجديدة لحجمها الأصغر وملاءمتها للتجميع الآلي، تظل مصابيح LED من نوع الثقب مثل العبوة الدائرية 5 مم ذات صلة. تشمل مزاياها الرئيسية تبديد حرارة فائق عبر أطراف أطول (مفيد للإصدارات ذات الطاقة الأعلى)، وسهولة النمذجة الأولية والإصلاح اليدوي، والمتانة في بيئات الاهتزاز العالي. الاتجاه داخل هذا القطاع هو نحو كفاءة أعلى (مزيد من ناتج الضوء لكل مللي أمبير)، ومطابقة بيئية أكثر صرامة (خالية من الهالوجين، بصمة كربونية أقل)، وفرز أكثر ضيقًا لاتساق اللون والسطوع، وكل ذلك ينعكس في مواصفات هذا المكون. لا تزال تُستخدم على نطاق واسع في المعدات الصناعية، ودواخل السيارات، والأجهزة المنزلية، والإلكترونيات الاستهلاكية حيث يتم تقدير فوائدها المحددة.