ورقة بيانات مصفوفة مصابيح LED A694B/SURSYG/S530-A3 - أحمر/أصفر-أخضر - 20mA - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تُعد A694B/SURSYG/S530-A3 مصفوفة متعددة الاستخدامات لمصابيح LED، مُصممة للاستخدام كمؤشر حالة أو وظيفة في مختلف الأجهزة والمعدات الإلكترونية. تتكون من حامل بلاستيكي يسمح بدمج مصابيح LED مختلفة، مما يوفر مرونة في التصميم والتطبيق. تم هندسة المنتج ليكون منخفض استهلاك الطاقة، عالي الكفاءة، وسهل التركيب، مما يجعله مناسبًا للتكامل في اللوحات ولوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).

1.1 المزايا الأساسية

• استهلاك منخفض للطاقة:مُصمم للتشغيل الموفّر للطاقة.
• كفاءة عالية وتكلفة منخفضة:يُقدم حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتطبيقات المؤشرات.
• مرونة في التصميم:يسمح بالتحكم الجيد والتركيبات الحرة لألوان LED داخل المصفوفة.
• سهولة التركيب:يتميز بآلية قفل جيدة وسهل التركيب. يمكن تكديس المصفوفة رأسيًا وأفقيًا.
• تركيب متعدد الاستخدامات:يمكن تركيبه على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) أو اللوحات.
• الامتثال البيئي:يتوافق المنتج مع RoHS، وREACH التابع للاتحاد الأوروبي، وخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).

1.2 التطبيقات المستهدفة

تُستخدم بشكل أساسي كمؤشرات لعرض الدرجة والوظيفة والموضع ومعلومات الحالة الأخرى في الأجهزة الإلكترونية ولوحات التحكم.

2. اختيار الجهاز والمعلمات التقنية

2.1 دليل اختيار الجهاز

يمكن تكوين المصفوفة بأنواع مختلفة من مصابيح LED. تحدد ورقة البيانات رقمي جزء:

• 234-10SURD/S530-A3:يستخدم مادة شريحة AlGaInP لبعث ضوء أحمر لامع. لون الراتنج هو أحمر منتشر.
• 234-10SYGD/S530-E2:يستخدم مادة شريحة AlGaInP لبعث ضوء أصفر-أخضر لامع. لون الراتنج هو أخضر منتشر.

2.2 الحدود القصوى المطلقة (Ta=25°C)

تحدد التقييمات التالية الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز.

المعلمة	الرمز	التقييم	الوحدة	ملاحظة
تيار الأمام المستمر	IF	25	مللي أمبير	ينطبق على كلا النوعين SUR و SYG.
تيار الأمام الذروي (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلوهرتز)	IFP	60	مللي أمبير	ينطبق على كلا النوعين SUR و SYG.
الجهد العكسي	VR	5	V
تبديد الطاقة	Pd	60	مللي واط	ينطبق على كلا النوعين SUR و SYG.
درجة حرارة التشغيل	TT_opr	-40 ~ +85	°C
درجة حرارة التخزين	TT_stg	-40 ~ +100	°C
درجة حرارة اللحام	TT_sol	260	°C	لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.

2.3 الخصائص الكهروضوئية (Ta=25°C)

هذه هي معلمات الأداء الكهربائي والبصري النموذجية تحت ظروف الاختبار المحددة.

المعلمة	الرمز	الحد الأدنى	النموذجي	الحد الأقصى	الوحدة	الشرط
جهد الأمام	VF	1.7	2.0	2.4	V	IFI_F = 20mA (كلا النوعين SUR & SYG)
التيار العكسي	IR	--	--	10	ميكرو أمبير	VRV_R = 5V (كلا النوعين SUR & SYG)
شدة الإضاءة	IV	40	80	--	ميللي كانديلا	IFI_F = 20mA (SUR)
شدة الإضاءة	IV	25	50	--	ميللي كانديلا	IFI_F = 20mA (SYG)
زاوية الرؤية (2θ1/2)	--	--	60	--	درجة	IFI_F = 20mA (كلا النوعين SUR & SYG)
الطول الموجي الذروي	λp	--	632	--	نانومتر	IFI_F = 20mA (SUR)
الطول الموجي الذروي	λp	--	575	--	نانومتر	IFI_F = 20mA (SYG)
الطول الموجي السائد	λd	--	624	--	نانومتر	IFI_F = 20mA (SUR)
الطول الموجي السائد	λd	--	573	--	نانومتر	IFI_F = 20mA (SYG)
عرض نطاق الطيف الإشعاعي	Δλ	--	20	--	نانومتر	IFI_F = 20mA (كلا النوعين SUR & SYG)

3. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات منحنيات الخصائص لكل من نوعي LED: SUR (أحمر) و SYG (أصفر-أخضر)، موضحةً الأداء تحت ظروف متغيرة.

3.1 خصائص SUR (LED أحمر)

الشدة النسبية مقابل الطول الموجي:يوضح توزيع الطيف مع ذروة نموذجية حول 632 نانومتر.نمط التوجيه:يوضح زاوية الرؤية 60 درجة (2θ1/2).تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى I-V):يوضح العلاقة بين التيار والجهد، وهي حاسمة لتصميم السائق. عند 20mA، يكون جهد الأمام النموذجي V_Fهو 2.0V.الشدة النسبية مقابل تيار الأمام:يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع التيار حتى المستوى الأقصى المقنن.الشدة النسبية مقابل درجة حرارة البيئة:يشير إلى انخفاض شدة الإضاءة مع ارتفاع درجة حرارة البيئة.تيار الأمام مقابل درجة حرارة البيئة:يمكن استخدامه لفهم متطلبات تخفيض التصنيف.

3.2 خصائص SYG (LED أصفر-أخضر)

يتم توفير مجموعات مماثلة من المنحنيات لنوع SYG، مع اختلافات رئيسية في الطول الموجي (ذروة نموذجية عند 575 نانومتر) وقيم شدة الإضاءة. تتبع الاتجاهات العامة فيما يتعلق بالاعتماد على درجة الحرارة والتيار أنماطًا مشابهة لنوع SUR.

4. معلومات الميكانيكا والتعبئة

4.1 أبعاد العبوة

يتم توفير رسم تفصيلي للأبعاد في ورقة البيانات. تشمل الملاحظات الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مم).
• التحمل القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• يتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج فيها الأطراف من جسم العبوة.

يجب الرجوع إلى الأبعاد الرقمية المحددة من الرسم لتصميم بصمة PCB.

4.2 تحديد القطبية

يشير رسم العبوة إلى أطراف الأنود والكاثود. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التجميع لضمان الوظيفة السليمة ومنع التلف.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 تشكيل الأطراف

• يجب أن يحدث الانحناء على الأقل 3 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• شكل الأطراف قبل اللحام.
• تجنب إجهاد عبوة LED أثناء التشكيل لمنع التلف أو الكسر.
• قص الأطراف في درجة حرارة الغرفة.
• تأكد من محاذاة ثقوب PCB تمامًا مع أطراف LED لتجنب إجهاد التركيب.

5.2 التخزين

• التخزين الموصى به: ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية (RH).
• العمر الافتراضي بعد الشحن هو 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 الرطوبة العالية لمنع التكثيف.

5.3 عملية اللحام

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

الطريقة	المعلمة	الشرط
لحام يدوي	درجة حرارة طرف المكواة	300°C كحد أقصى. (30W كحد أقصى)
	وقت اللحام	3 ثوانٍ كحد أقصى.
لحام بالغمس (موجة)	درجة حرارة التسخين المسبق	100°C كحد أقصى. (60 ثانية كحد أقصى)
	درجة حرارة الحوض والوقت	260°C كحد أقصى، 5 ثوانٍ كحد أقصى.
	التدفق	وفقًا للعملية القياسية

ملاحظات حرجة إضافية:

• تجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف في درجات الحرارة العالية.
• لا تقم بإجراء لحام بالغمس أو يدوي أكثر من مرة.
• احمي LED من الصدمات/الاهتزازات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.
• تجنب عمليات التبريد السريع.
• استخدم دائمًا أقل درجة حرارة فعالة وأقصر وقت.

يتم توفير رسم بياني موصى به لملف درجة حرارة اللحام، يوضح العلاقة الزمنية-الحرارية لمراحل التسخين المسبق والموجة الصفحية والتبريد.

6. معلومات التعبئة والطلب

6.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED باستخدام مواد مقاومة للرطوبة.

• عبوة الوحدة:270 قطعة لكل صفيحة مضادة للكهرباء الساكنة.
• الصندوق الداخلي:4 صفائح لكل صندوق داخلي (إجمالي 1,080 قطعة).
• الصندوق الرئيسي (الخارجي):10 صناديق داخلية لكل صندوق رئيسي (إجمالي 10,800 قطعة).

6.2 شرح الملصق

تحتوي الملصقات على العبوة على المعلومات التالية:

• CPN:رقم إنتاج العميل.
• P/N:رقم الإنتاج (مثال: A694B/SURSYG/S530-A3).
• QTY:كمية التعبئة.
• CAT:رتب شدة الإضاءة (التصنيف).
• HUE:رتب الطول الموجي السائد (التصنيف).
• REF:رتب جهد الأمام (التصنيف).
• رقم الدفعة:رقم الدفعة للتتبع.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

تعد هذه المصفوفة LED مثالية للتطبيقات التي تتطلب مؤشر حالة متعدد الألوان وواضح:

• اللوحات الأمامية لمعدات الاختبار والقياس.
• وحدات التحكم الصناعية و PLCs.
• عروض حالة معدات الصوت/الفيديو.
• مؤشرات أجهزة الشبكة والاتصالات.
• أي جهاز يحتاج إلى إشارة بصرية لـ "الدرجة، الوظائف، المواضع".

يسمح التصميم القابل للتكديس بإنشاء مجموعات أو أشرطة مخصصة من المؤشرات.

7.2 اعتبارات التصميم

• الحد من التيار:استخدم دائمًا مقاومًا على التوالي أو سائق تيار ثابت للحد من I_Fإلى 20mA (نموذجي) أو حد أقصى 25mA مستمر. يمكن حساب قيمة المقاوم باستخدام R = (V_المصدر- V_F) / I_F.
• تبديد الطاقة:تأكد من أن إجمالي تبديد الطاقة (V_F* I_F) لكل LED لا يتجاوز 60mW، مع مراعاة درجة حرارة البيئة.
• زاوية الرؤية:توفر زاوية الرؤية 60 درجة حزمة عريضة، مناسبة للتركيب على اللوحة الأمامية حيث قد ينظر المستخدم من محور غير مباشر قليلاً.
• إدارة الحرارة:على الرغم من أن هذه مؤشرات منخفضة الطاقة، إلا أن تخطيط PCB المناسب وتجنب المساحات المغلقة بدون تهوية سيساعد في الحفاظ على الأداء والعمر الطويل، خاصة في درجات الحرارة البيئية العالية.
• حماية ESD:على الرغم من عدم ذكرها صراحةً على أنها حساسة، إلا أنه يُوصى بالتعامل مع احتياطات ESD القياسية أثناء التجميع.

8. المقارنة التقنية والتمييز

تميز هذه المصفوفة LED نفسها من خلال مفهومها النمطي "حامل + مصباح". على عكس مصابيح LED المنفردة المنفصلة، فإنها تقدم حلاً متعدد مصابيح LED مجمع مسبقًا يبسط تصميم اللوحة وتركيبها. تعد ميزة القابلية للتكديس ميزة رئيسية، تسمح للمصممين بإنشاء مؤشرات خطية أو كتلية بدون أدوات مخصصة. يوفر استخدام تقنية AlGaInP لكل من الأحمر والأصفر-الأخضر كفاءة إضاءة جودة وتشبع لوني. يعد الامتثال لمعايير البيئة الحديثة (RoHS، REACH، خالي من الهالوجين) متطلبًا أساسيًا ولكن تم تأكيده صراحةً، وهو أمر مهم للعديد من الأسواق.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

9.1 ما الفرق بين SUR و SYG؟

يشير SUR إلى LED أحمر لامع (λ نموذجي_d624nm)، بينما يشير SYG إلى LED أصفر-أخضر لامع (λ نموذجي_d573nm). يستخدمان نفس تقنية شريحة AlGaInP ولكن يتم تشويبهما بشكل مختلف لإنتاج ألوان مميزة.

9.2 هل يمكنني تشغيل هذه المصابيح LED عند 30mA للحصول على إخراج أكثر سطوعًا؟

لا. الحد الأقصى المطلق لتصنيف تيار الأمام المستمر (I_F) هو 25mA. يتجاوز هذا التصنيف خطر التلف الدائم لـ LED وإبطال أي مواصفات موثوقية. تيار التشغيل النموذجي هو 20mA.

9.3 جهد الأمام له نطاق (1.7V-2.4V). كيف أصمم دارتي؟

صمم لأسوأ سيناريو لضمان الحد المناسب للتيار عبر جميع الوحدات. استخدم أقصى V_F(2.4V) في حساب المقاوم التسلسلي لضمان عدم تجاوز التيار للحد حتى لو تم استخدام LED بجهد أمامي أقل V_F. بدلاً من ذلك، استخدم سائق تيار ثابت أقل حساسية لـ V_F variation.

9.4 ماذا يعني "قابل للتكديس رأسيًا وأفقيًا"؟

يسمح التصميم الميكانيكي للحامل البلاستيكي بتوصيل وحدات مصفوفة متعددة جسديًا جنبًا إلى جنب (أفقيًا) أو فوق بعضها البعض (رأسيًا)، مما يتيح إنشاء لوحات مؤشرات أكبر أو أشكال مخصصة بدون أقواس أو تركيبات إضافية.

10. نظرة عامة على مبدأ التشغيل والتكنولوجيا

تعتمد مصابيح LED في هذه المصفوفة على تقنية أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لطبقات AlGaInP الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. يتم استخدام عدسة راتنج منتشرة فوق الشريحة لتشتيت الضوء، مما يخلق زاوية رؤية واسعة 60 درجة ومظهر أكثر تجانسًا. يتضمن مفهوم المصفوفة تركيب مكونات LED المنفصلة هذه في غلاف بلاستيكي موحد يوفر الدعم الميكانيكي والمحاذاة ويبسط عملية التوصيل الكهربائي لمصابيح LED متعددة.

11. السياق الصناعي والاتجاهات

مصابيح LED المؤشر هي تقنية ناضجة، لكن الاتجاهات تركز على زيادة الكفاءة، وانخفاض استهلاك الطاقة، وتكامل تصميمي أكبر. أصبح الانتجاه نحو الامتثال لـ RoHS و REACH والخالي من الهالوجين معيارًا الآن، مدفوعًا باللوائح البيئية العالمية. هناك أيضًا اتجاه نحو مؤشرات الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMD) للتجميع الآلي، على الرغم من أن التصاميم ذات الثقوب المارة مثل هذه المصفوفة تظل ذات صلة للتطبيقات التي تتطلب متانة ميكانيكية أعلى، أو تجميع يدوي أسهل، أو ملامح جمالية محددة. تتماشى الطبيعة النمطية والقابلة للتكديس لهذا المنتج مع اتجاه تزويد المصممين بمكونات مرنة وكتل بناء لتقليل وقت التطوير والتكلفة.