ورقة بيانات مصباح LED 6324-15SURC/S400-A9 - أحمر ساطع - 20 مللي أمبير - 320 ميكروكانديلا - زاوية رؤية 100 درجة - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 6324-15SURC/S400-A9 مصباح LED عالي السطوع باللون الأحمر الساطع، مُصمم للتركيب عبر الثقب (Through-Hole). يستخدم شريحة من مادة فوسفيد الألومنيوم جاليوم إنديوم (AlGaInP) مُغلّفة براتنج صافٍ تمامًا، مما يُنتج طولًا موجيًا سائدًا يبلغ 624 نانومتر. تم تصميم هذا المكون للتطبيقات التي تتطلب أداءً موثوقًا وإخراجًا ضوئيًا ثابتًا.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

• سطوع عالٍ:يُقدم شدة إضاءة نموذجية تبلغ 320 ميكروكانديلا (mcd) عند تيار تشغيل قياسي قدره 20 مللي أمبير.
• زاوية رؤية واسعة:يتميز بزاوية رؤية نصف شدة تبلغ 100 درجة (2θ1/2)، مما يوفر نمط إشعاع واسعًا مناسبًا لتطبيقات المؤشرات.
• المطابقة والموثوقية:المنتج متوافق مع معايير RoHS، وREACH التابعة للاتحاد الأوروبي، وخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون)، مما يضمن السلامة البيئية ومتانة البناء.
• خيارات التعبئة:متوفر على شريط وبكرة (Tape and Reel) لعمليات التجميع الآلي.

1.2 التطبيقات المستهدفة

تم تصميم هذا الـ LED خصيصًا للإضاءة الخلفية والإشارة إلى الحالة في الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الحوسبة. تشمل التطبيقات النموذجية:

• أجهزة التلفزيون (TV)
• شاشات الكمبيوتر
• الهواتف
• أجهزة الكمبيوتر المكتبية والملحقات الطرفية

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تُحدد هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• التيار الأمامي المستمر (I_F):25 مللي أمبير
• التيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير (عند دورة عمل 1/10، تردد 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 أقصاها 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية (Ta=25°C)

يتم قياس المعلمات التالية تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F= 20mA) وتمثل الأداء النموذجي للجهاز.

• شدة الإضاءة (I_v):الحد الأدنى 160 ميكروكانديلا، النموذجي 320 ميكروكانديلا.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):النموذجية 100 درجة.
• الطول الموجي الذروي (λ_p):النموذجي 632 نانومتر.
• الطول الموجي السائد (λ_d):النموذجي 624 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي تدركه العين البشرية.
• عرض نطاق الطيف الإشعاعي (Δλ):النموذجي 20 نانومتر، يُحدد نقاء الطيف.
• الجهد الأمامي (V_F):الحد الأدنى 1.7 فولت، النموذجي 2.0 فولت، الحد الأقصى 2.4 فولت.
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير عند V_R= 5V.

ملاحظة: يتم تحديد عدم اليقين في القياس للجهد الأمامي (±0.1V)، وشدة الإضاءة (±10%)، والطول الموجي السائد (±1.0nm).

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة تُعد حاسمة لمهندسي التصميم.

3.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

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

3.2 نمط التوجيه

يُوضح نمط الإشعاع زاوية الرؤية البالغة 100 درجة، ويبين كيف تتناقص شدة الضوء من المحور المركزي.

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

يُظهر هذا الرسم البياني العلاقة الأسية بين التيار والجهد، وهي نموذجية للدايود. الجهد الأمامي النموذجي هو 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير.

3.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يُظهر أن الإخراج الضوئي يزداد مع زيادة تيار التشغيل. من الضروري تحديد التيار المطلوب لتحقيق مستوى سطوع مرغوب فيه.

3.5 الاعتماد على درجة الحرارة

يتم تقديم رسمين بيانيين رئيسيين:

الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يُظهر أن الإخراج الضوئي عادةً ما يقل مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. إدارة الحرارة المناسبة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على السطوع.

التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:يمكن استخدامه لفهم كيفية تغير السلوك الكهربائي للجهاز مع درجة الحرارة.

4. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

4.1 أبعاد العبوة

يتميز الـ LED بعلبة قياسية 3 مم ذات أطراف شعاعية. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية:

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

(ملاحظة: الأبعاد الرقمية الدقيقة من رسم PDF غير مُقدمة في النص، لكن الرسم سيظهر تباعد الأطراف، وقطر الجسم، والارتفاع الكلي.)

5. إرشادات التجميع والتعامل

5.1 تشكيل الأطراف

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بإجراء التشكيل قبل اللحام لتجنب الإجهاد على وصلة اللحام.
• تجنب إجهاد العلبة؛ التعامل غير السليم يمكن أن يتلف الوصلات الداخلية أو يُسبب تشقق الإيبوكسي.
• اقطع الأطراف في درجة حرارة الغرفة.
• تأكد من محاذاة ثقوب اللوحة PCB تمامًا مع أطراف الـ LED لمنع إجهاد التركيب.

5.2 ظروف التخزين

• التخزين الموصى به: ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية (RH).
• العمر الافتراضي بعد الشحن: 3 أشهر تحت هذه الظروف.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

5.3 توصيات اللحام

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

اللحام اليدوي:

- درجة حرارة طرف المكواة: الحد الأقصى 300°C (لمكواة بقدرة قصوى 30 واط).

- وقت اللحام: الحد الأقصى 3 ثوانٍ لكل طرف.

اللحام بالموجة (DIP):

- درجة حرارة التسخين المسبق: الحد الأقصى 100°C (لمدة أقصاها 60 ثانية).

- درجة حرارة وحوض اللحام والوقت: الحد الأقصى 260°C لمدة 5 ثوانٍ.

- اتبع ملف اللحام الموصى به (التسخين المسبق، الموجة الصفحية، التبريد).

ملاحظات حاسمة حول اللحام:

- تجنب إجهاد الأطراف أثناء عمليات درجات الحرارة العالية.

- لا تُلحم (بالغمس أو يدويًا) أكثر من مرة واحدة.

- احمِ الـ LED من الصدمات الميكانيكية حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.

- تجنب التبريد السريع من درجة الحرارة القصوى.

- استخدم دائمًا أقل درجة حرارة لحام فعالة.

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.
• تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية. إذا كان مطلوبًا تمامًا، فقم بتأهيل العملية مسبقًا لضمان عدم حدوث تلف، حيث أن الطاقة وظروف التجميع تؤثر بشكل كبير على المخاطر.

5.5 إدارة الحرارة

• يجب مراعاة إدارة الحرارة خلال مرحلة تصميم التطبيق.
• قلل تصنيف تيار التشغيل بشكل مناسب بالرجوع إلى منحنى تقليل التصنيف (المُشار إليه ضمنيًا في ورقة البيانات).
• تحكم في درجة الحرارة المحيطة حول الـ LED داخل التطبيق.

5.6 الحساسية للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي وجهد التيار الزائد. يمكن أن يتلف ESD الوصلة شبه الموصلة. يجب اتباع إجراءات التعامل مع ESD المناسبة (استخدام محطات عمل مؤرضة، أسوار المعصم، إلخ) أثناء التجميع والتعامل.

6. معلومات التعبئة والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

• التعبئة الأولية:أكياس مضادة للكهرباء الساكنة.
• التعبئة الثانوية:صناديق داخلية.
• التعبئة الثالثية:صناديق خارجية.
• كميات التعبئة:
  
  1. الحد الأدنى 200 إلى 500 قطعة لكل كيس. 5 أكياس لكل صندوق داخلي.
  
  2. 10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

6.2 شرح الملصقات

تحتوي الملصقات على العبوة على رموز المعلومات التالية:

• CPN:رقم إنتاج العميل
• P/N:رقم الإنتاج (رقم القطعة)
• QTY:كمية التعبئة
• CAT:درجات شدة الإضاءة (تصنيف السطوع)
• HUE:درجات الطول الموجي السائد (تصنيف اللون)
• REF:درجات الجهد الأمامي (تصنيف الجهد)
• LOT No:رقم دفعة التصنيع للتتبع.

7. اعتبارات تصميم التطبيق

7.1 تصميم الدائرة

استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي مع الـ LED. يمكن حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V_supply- V_F) / I_F. استخدم أقصى جهد أمامي (2.4V) من ورقة البيانات لتصميم قوي يضمن ألا يتجاوز التيار الحد الأقصى المسموح به حتى مع تسامحات المكونات.

7.2 التصميم الحراري

للتشغيل المستمر في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من أقصى تيار، ضع في اعتبارك تقليل تصنيف شدة الإضاءة وزيادة الجهد الأمامي. تأكد من وجود تهوية كافية أو تبديد حراري إذا كان الـ LED يعمل عند أو بالقرب من أقصى تصنيفاته للحفاظ على العمر الطويل والأداء.

7.3 التصميم البصري

تجعل زاوية الرؤية البالغة 100 درجة هذا الـ LED مناسبًا للإضاءة ذات المساحة الواسعة أو المؤشرات التي يجب أن تكون مرئية من زوايا مختلفة. للحزم المركزة، ستكون هناك حاجة إلى عدسات خارجية أو عواكس.

8. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بتقنية مصابيح LED الحمراء القديمة (مثل استخدام ركائز GaAsP)، يقدم هذا الـ LED القائم على AlGaInP كفاءة إضاءة أعلى بكثير، مما يؤدي إلى سطوع أكبر (mcd/mA) ولون أحمر أكثر تشبعًا وسطوعًا. كما أن امتثاله للمعايير البيئية الحديثة (RoHS، خالي من الهالوجين) يجعله مناسبًا أيضًا للمنتجات الإلكترونية المعاصرة ذات متطلبات المواد الصارمة.

9. الأسئلة الشائعة (FAQ)

9.1 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (632 نانومتر) هو نقطة أقصى قدرة إشعاعية في طيف الانبعاث. الطول الموجي السائد (624 نانومتر) هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون الـ LED. يشير المصممون عادةً إلى الطول الموجي السائد لمواصفات اللون.

9.2 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED عند 25 مللي أمبير بشكل مستمر؟

بينما الحد الأقصى المطلق للتيار المستمر هو 25 مللي أمبير، للتشغيل الموثوق على المدى الطويل ومراعاة تأثيرات درجة الحرارة، يُنصح بالتصميم لتيار تشغيل أقل، مثل ظروف الاختبار النموذجية البالغة 20 مللي أمبير. ارجع دائمًا إلى منحنيات تقليل التصنيف للتشغيل في درجات الحرارة العالية.

9.3 لماذا مسافة اللحام (3 مم) من اللمبة مهمة جدًا؟

تمنع هذه المسافة انتقال الحرارة المفرطة عبر الطرف وتلف شريحة أشباه الموصلات الداخلية أو تغليف الإيبوكسي، مما قد يؤدي إلى فشل مبكر أو تقليل إخراج الضوء.

10. مثال تطبيقي عملي

السيناريو:تصميم مؤشر طاقة لجهاز باستخدام خط إمداد 5 فولت.

الحساب:لتحقيق السطوع النموذجي، استهدف I_F= 20mA. باستخدام أقصى V_Fللسلامة (2.4V).

R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 أوم.

أقرب قيمة مقاومة قياسية هي 130Ω أو 120Ω. ستؤدي مقاومة 120Ω إلى تيار أعلى قليلاً: I = (5V-2.4V)/120Ω ≈ 21.7mA، وهو لا يزال ضمن منطقة التشغيل الآمنة. الطاقة المُبددة في المقاومة هي P = I²R = (0.0217)² * 120 ≈ 0.056W، لذا فإن مقاومة قياسية 1/8W (0.125W) كافية.