ورقة بيانات مصباح LED 484-10SURT/S530-A3 - الأحمر اللامع - 20mcd - 2.0V - 60mW - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات الفنية الكاملة وإرشادات التطبيق لمصباح LED سلسلة 484-10SURT/S530-A3. هذا المكون هو ثنائي باعث للضوء منفصل مصمم للتطبيقات التي تتطلب إضاءة موثوقة بخصائص لون وشدة محددة.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

يقدم الـ LED عدة ميزات رئيسية تجعله مناسبًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات الإلكترونية:

• خيارات زاوية الرؤية:متاح بزوايا رؤية مختلفة لتناسب احتياجات التطبيقات المتنوعة.
• التعبئة:يتم توريده على شريط وبكرة لتوافقه مع عمليات التجميع الآلي.
• المتانة:مصمم ليكون موثوقًا وقويًا تحت ظروف التشغيل القياسية.
• الامتثال البيئي:المنتج متوافق مع RoHS (تقييد المواد الخطرة)، ولوائح الاتحاد الأوروبي REACH، وخالي من الهالوجين، مع حدود محددة للبروم (Br) والكلور (Cl).

1.2 وصف المنتج

تم تصميم سلسلة LED هذه خصيصًا لتقديم مستويات سطوع أعلى. المصابيح متوفرة بألوان وشدة إضاءة مختلفة، مما يسمح للمصممين باختيار المكون الأمثل لاحتياجات مؤشراتهم المرئية أو الإضاءة الخلفية. النموذج المحدد المغطى هنا يصدر لونًا أحمر لامعًا.

1.3 التطبيقات المستهدفة

تشمل التطبيقات النموذجية لهذا الـ LED، على سبيل المثال لا الحصر:

• أجهزة التلفزيون
• شاشات الكمبيوتر
• الهواتف
• معدات الكمبيوتر والإلكترونيات العامة

2. المواصفات الفنية والتحليل المتعمق

2.1 اختيار الجهاز والمادة

يتم بناء الشريحة الباعثة للضوء من مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). يُعرف نظام المواد هذا بإنتاج مصابيح LED حمراء وبرتقالية وصفراء عالية الكفاءة. مادة التغليف الراتنجية حمراء وشفافة، ومحسنة للون الأحمر اللامع المنبعث.

2.2 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه التقييمات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الظروف.

• التيار الأمامي المستمر (I_F60 ملي واط25 مللي أمبير
• التيار الأمامي الذروة (I_FP):60 مللي أمبير (بدورة عمل 1/10، 1 كيلو هرتز)
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• تبديد الطاقة (P_d): mW
• 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 (لحام الموجة أو إعادة التدفق)

2.3 الخصائص الكهروضوئية (Ta=25°C)

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F= 20 مللي أمبير).

• شدة الإضاءة (I_v):نموذجي 20 mcd (الحد الأدنى 10 mcd). هذا يقيس السطوع الملحوظ للضوء الأحمر.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):نموذجي 130 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تكون عندها شدة الإضاءة نصف شدة الذروة.
• الطول الموجي القمة (λ_p):نموذجي 632 نانومتر. الطول الموجي الذي يكون عنده الانبعاث الطيفي أقوى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):نموذجي 624 نانومتر. الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية، والذي يحدد اللون.
• عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ):نموذجي 20 نانومتر. عرض الطيف المنبعث.
• الجهد الأمامي (V_F):نموذجي 2.0 فولت (المدى: 1.7 فولت إلى 2.4 فولت). انخفاض الجهد عبر الـ LED أثناء التشغيل.
• التيار العكسي (I_R):الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير عند V_R=5V.

ملاحظة: يتم توفير حالات عدم اليقين في القياس للمعلمات الرئيسية: V_F(±0.1V), I_v(±10%), λ_d(±1.0nm).

3. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة توضح سلوك الجهاز تحت ظروف متغيرة. هذه المنحنيات حاسمة لتصميم الدوائر وإدارة الحرارة.

3.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية، حيث يبلغ ذروته حوالي 632 نانومتر (أحمر) بعرض نطاق نموذجي 20 نانومتر، مما يؤكد اللون الأحمر اللامع.

3.2 نمط التوجيه

رسم قطبي يوضح زاوية الرؤية النموذجية البالغة 130 درجة، ويظهر كيف تنخفض شدة الضوء عند الزوايا بعيدًا عن المحور المركزي.

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

يظهر هذا الرسم البياني العلاقة الأسية بين التيار والجهد. الجهد الأمامي النموذجي البالغ 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير هو معلمة رئيسية لحساب قيم المقاوم التسلسلي في دوائر القيادة.

3.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا المنحنى أن ناتج الضوء (الشدة) يزداد مع التيار الأمامي، ولكن ليس بالضرورة خطيًا عبر النطاق بأكمله. يساعد في اختيار تيار قيادة مناسب للسطوع المطلوب.

3.5 الاعتماد على درجة الحرارة

يتم توفير منحنيين حاسمين:

• الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح كيف ينخفض ناتج الضوء عادةً مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة. هذا اعتبار رئيسي للتطبيقات في بيئات عالية الحرارة.
• التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:قد يوضح كيف تتحول خاصية الجهد الأمامي مع درجة الحرارة، مما يؤثر على سلوك دائرة القيادة.

4. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

4.1 أبعاد العبوة

يتم توفير رسم ميكانيكي مفصل يحدد الحجم الفعلي لمصباح LED. تشمل الملاحظات الرئيسية:

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

يتضمن الرسم تباعد الأطراف، وقطر الجسم، والارتفاع الكلي، وأبعاد التركيب الحرجة الأخرى.

4.2 تحديد القطبية

يُشار إلى الكاثود عادةً بنقطة مسطحة على العدسة، أو طرف أقصر، أو علامة أخرى كما هو موضح في مخطط الأبعاد. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التثبيت.

5. معلومات التصنيف والطلب

5.1 شرح الملصق

تحتوي ملصقات المنتج على عدة رموز للتتبع والمواصفات:

• CPN:رقم إنتاج العميل
• P/N:رقم الإنتاج (مثال: 484-10SURT/S530-A3)
• QTY:كمية التعبئة
• CAT:رتب شدة الإضاءة (تصنيف السطوع)
• HUE:رتب الطول الموجي السائد (تصنيف اللون)
• REF:رتب الجهد الأمامي (تصنيف الجهد)
• LOT No:رقم دفعة التصنيع

5.2 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لمنع التلف من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) والرطوبة:

• التعبئة الأولية:أكياس مضادة للكهرباء الساكنة.
• التعبئة الثانوية:صناديق داخلية.
• التعبئة الثالثية:صناديق خارجية للشحن.
• كمية التعبئة:عادةً من 200 إلى 1000 قطعة لكل كيس، 5 أكياس لكل صندوق داخلي، و10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي.

6. إرشادات التجميع والتعامل والتطبيق

6.1 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف للتركيب عبر الثقوب:

• قم بالثني عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• قم بإجراء عملية الثنيقبل soldering.
• تجنب إجهاد عبوة الـ LED؛ يمكن أن يتسبب الإجهاد في تلف الوصلات الداخلية أو تشقق الإيبوكسي.
• قص الأطراف في درجة حرارة الغرفة.
• تأكد من محاذاة ثقوب اللوحة PCB تمامًا مع أطراف الـ LED لتجنب إجهاد التركيب.

6.2 ظروف التخزين

للحفاظ على قابلية اللحام والأداء:

• قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية.
• عمر التخزين القياسي هو 3 أشهر من تاريخ الشحن.
• للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

6.3 تعليمات اللحام

القاعدة الحرجة: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 بقدرة 30 واط كحد أقصى)
• وقت اللحام لكل طرف: 3 ثوانٍ كحد أقصى.

لحام الموجة/الغمس:

• درجة حرارة التسخين المسبق: 100°C كحد أقصى. (60 ثانية كحد أقصى)
• درجة حرارة وحوض اللحام والوقت: 260°C كحد أقصى، 5 ثوانٍ كحد أقصى.

يتم توفير رسم بياني موصى به لملف درجة حرارة اللحام، يظهر مراحل التسخين المسبق، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد. ملاحظات إضافية رئيسية:

• تجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف بينما الـ LED ساخن.
• لا تقم بلحام (غمس أو يدوي) أكثر من مرة واحدة.
• احمِ الـ LED من الصدمات/الاهتزازات حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة بعد اللحام.
• لا تستخدم عمليات التبريد السريع.
• استخدم أقل درجة حرارة لحام ممكنة تحقق وصلة موثوقة.

6.4 التنظيف

• إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة لا تزيد عن دقيقة واحدة.
• جفف في درجة حرارة الغرفة قبل الاستخدام.
• تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية.إذا كان مطلوبًا تمامًا، قم بتأهيل مسبق لمعلمات العملية (القدرة، الوقت) لضمان عدم حدوث تلف.

6.5 إدارة الحرارة

تؤكد ورقة البيانات أنه يجب مراعاة إدارة الحرارة خلال مرحلة تصميم التطبيق. يجب تخفيض تصنيف تيار التشغيل بشكل مناسب إذا تم استخدام الـ LED في درجات حرارة محيطة عالية أو على لوحة PCB ذات تبديد حراري ضعيف لضمان طول العمر والحفاظ على ناتج الضوء. تجاوز درجة حرارة التقاطع القصوى سيسرع من تدهور ناتج الضوء ويمكن أن يؤدي إلى فشل مبكر.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 تصميم دائرة القيادة

لتشغيل هذا الـ LED، جهاز تحديد التيار (عادةً مقاومة) إلزامي. يمكن حساب قيمة المقاومة (R_s) باستخدام قانون أوم: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. استخدم أقصى V_Fمن ورقة البيانات (2.4V) لتصميم متحفظ لضمان ألا يتجاوز التيار 20mA حتى مع تسامحات المكونات. على سبيل المثال، مع مصدر طاقة 5V: R_s= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 أوم. مقاومة قياسية 130Ω أو 150Ω ستكون مناسبة.

7.2 تخطيط اللوحة وتركيبها

تأكد من أن بصمة اللوحة PCB تتطابق مع أبعاد العبوة. وفر مساحة كافية حول جسم الـ LED. للتركيب عبر الثقوب، يجب أن تستوعب أحجام الثقوب قطر الطرف دون قوة مفرطة. للحصول على أفضل أداء بصري، ضع في الاعتبار زاوية الرؤية عند وضع الـ LED على اللوحة بالنسبة للمشاهد المقصود أو دليل الضوء.

7.3 الموثوقية طويلة الأمد

تشغيل الـ LED بشكل كبير أقل من تقييماته القصوى (التيار، درجة الحرارة) سيعزز موثوقيته طويلة الأمد ويحافظ على شدة إضاءة مستقرة مع مرور الوقت. ضع في اعتبارك استخدام محرك تيار ثابت للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا دقيقًا ومستقرًا.

8. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

8.1 ما الفرق بين الطول الموجي القمة والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القمة (632 نانومتر) هو الطول الموجي الفيزيائي حيث يكون الانبعاث الطيفي أقوى. الطول الموجي السائد (624 نانومتر) هو الطول الموجي النفسي الفيزيائي الفردي الذي تدركه العين البشرية على أنه مطابق للون الـ LED. غالبًا ما يختلفان، خاصة للألوان المشبعة.

8.2 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بمصدر طاقة 3.3 فولت؟

نعم. باستخدام الحساب أعلاه: R_s= (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 أوم. مقاومة 47Ω ستكون مناسبة. تأكد من أن تصنيف قدرة المقاومة كافٍ (P = I²R = 0.02²* 47 = 0.0188W، لذا مقاومة 1/8W أو 1/10W جيدة).

8.3 لماذا زاوية الرؤية واسعة جدًا (130°)؟

زاوية الرؤية الواسعة مفيدة للتطبيقات التي تحتاج فيها الإشارة إلى أن تكون مرئية من نطاق واسع من المواضع، مثل أضواء الحالة على الإلكترونيات الاستهلاكية الموضوعة على المكتب. تصميم العدسة يشتت الضوء لخلق هذا النمط الواسع.

8.4 كيف تؤثر درجة الحرارة على السطوع؟

كما هو موضح في منحنيات الأداء، تنخفض شدة الإضاءة النسبية عادةً مع زيادة درجة الحرارة المحيطة. للتطبيقات عالية الحرارة، قد تحتاج إلى اختيار LED من تصنيف سطوع أعلى في البداية أو تنفيذ إدارة حرارية للحفاظ على درجة حرارة التقاطع منخفضة.

9. المبادئ والتوجهات التقنية

9.1 مبدأ التشغيل

يعمل هذا الـ LED على مبدأ الإضاءة الكهربائية في وصلة أشباه الموصلات p-n. عند تطبيق جهد أمامي، يتم حقق الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة (طبقة AlGaInP) حيث تتحد. يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP يحدد طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأحمر اللامع.

9.2 السياق الصناعي والتوجهات

تمثل مصابيح LED المنفصلة مثل هذا النموذج تقنية ناضجة وموثوقة للغاية لوظائف المؤشرات والإضاءة البسيطة. بينما تشهد مصابيح LED عالية الطاقة للإضاءة والعبوات المتقدمة مثل مصابيح LED ذات مقياس الشريحة (CSP) تطورًا سريعًا، تستمر مصابيح LED عبر الثقوب ومنخفضة الطاقة SMD في كونها أساسية للإشارات الموثوقة والفعالة من حيث التكلفة في عدد لا يحصى من المنتجات الإلكترونية. تركز التوجهات في هذا القطاع على زيادة الكفاءة (مزيد من ناتج الضوء لكل مللي أمبير)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وتعزيز الموثوقية تحت الظروف القاسية. يستمر السعي نحو التصغير أيضًا، على الرغم من أن عبوات مثل سلسلة 484 توفر توازنًا جيدًا بين الحجم، وسهولة التعامل، والأداء البصري.