مواصفات مصباح LED 1383SYGD/S530-E2 - أصفر أخضر لامع - 20 مللي أمبير - 2.0 فولت نموذجي - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED 1383SYGD/S530-E2 هو مصباح LED عالي السطوع مصمم للتطبيقات التي تتطلب شدة إضاءة فائقة وأداء موثوقًا. يستخدم هذا الجهاز تقنية شريحة AlGaInP لإنتاج ضوء أصفر أخضر لامع، مُغلف في عبوة راتنجية خضراء مُشتتة. تم تصميمه ليكون قويًا وطويل الأمد في مختلف التطبيقات الإلكترونية.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

تقدم هذه السلسلة عدة مزايا رئيسية تجعلها مناسبة للتطبيقات المتطلبة:

• سطوع عالٍ:مصمم خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب شدة إضاءة أعلى.
• خيارات زاوية الرؤية:متوفر بزوايا رؤية مختلفة لتناسب متطلبات التصميم المتنوعة.
• مرونة التعبئة:يُعرض على شريط وبكرة لعمليات التجميع الآلي.
• الامتثال البيئي:المنتج خالٍ من الرصاص، ومتوافق مع معايير RoHS، وEU REACH، والخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).
• الموثوقية:مبني ليكون موثوقًا وقويًا تحت ظروف التشغيل المحددة.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا LED أسواق الإلكترونيات الاستهلاكية وإضاءة خلفية الشاشات. تشمل تطبيقاته الرئيسية:

• أجهزة التلفاز
• شاشات الكمبيوتر
• الهواتف
• ملحقات ومؤشرات الكمبيوتر العامة

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعلمات التقنية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو ما بعد هذه الحدود.

• تيار الأمام المستمر (IF):25 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى للتيار المستمر الذي يمكن تطبيقه باستمرار.
• تيار الأمام الذروي (IFP):60 مللي أمبير عند دورة عمل 1/10 وتردد 1 كيلو هرتز. مناسب للتشغيل النبضي.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت. تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي يمكن أن يسبب انهيار الوصلة.
• تبديد الطاقة (Pd):60 ملي واط. أقصى قدرة يمكن للعبوة تبديدها عند درجة حرارة محيطية Ta=25°C.
• درجة حرارة التشغيل (Topr):من -40°C إلى +85°C. نطاق درجة الحرارة المحيطة للتشغيل الموثوق.
• درجة حرارة التخزين (Tstg):من -40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة اللحام (Tsol):260°C لمدة 5 ثوانٍ. يحدد تحمل ملف تعريف لحام إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند Ta=25°C و IF=20mA، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (Iv):100 ملي كانديلا (الحد الأدنى)، 200 ملي كانديلا (النموذجي). هذا يقيس السطوع الملحوظ لـ LED.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):25° (النموذجي). الزاوية التي تكون عندها شدة الإضاءة نصف القيمة عند 0°.
• الطول الموجي الذروي (λp):575 نانومتر (النموذجي). الطول الموجي الذي يكون عنده الانبعاث الطيفي في أقصى حد.
• الطول الموجي السائد (λd):573 نانومتر (النموذجي). الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية.
• عرض نطاق الإشعاع الطيفي (Δλ):20 نانومتر (النموذجي). العرض الطيفي عند نصف شدة الإضاءة القصوى.
• جهد الأمام (VF):1.7 فولت (الحد الأدنى)، 2.0 فولت (النموذجي)، 2.4 فولت (الحد الأقصى) عند IF=20mA.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند VR=5V.

تفاوتات القياس:جهد الأمام: ±0.1 فولت؛ شدة الإضاءة: ±10%؛ الطول الموجي السائد: ±1.0 نانومتر.

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 للضوء المنبعث، متمركزًا حول 575 نانومتر بعرض نطاق نموذجي 20 نانومتر، مما يؤكد نقطة اللون الأصفر الأخضر اللامع.

3.2 نمط التوجيهية

يوضح منحنى التوجيهية التوزيع المكاني للضوء، ويرتبط بزاوية الرؤية النموذجية البالغة 25°. يُظهر نمطًا يشبه لامبرت شائعًا في عبوات LED المُشتتة.

3.3 تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى IV)

هذا الرسم البياني أساسي لتصميم السائق. يُظهر العلاقة الأسية بين التيار والجهد. عند نقطة التشغيل النموذجية 20mA، يكون جهد الأمام حوالي 2.0V. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة تحديد التيار تأخذ في الاعتبار نطاق VF من الحد الأدنى إلى الأقصى (1.7V-2.4V).

3.4 الشدة النسبية مقابل تيار الأمام

يوضح هذا المنحنى اعتماد خرج الضوء على تيار القيادة. بينما تزداد الشدة مع التيار، فهي ليست خطية تمامًا، ويُمنع التشغيل فوق التصنيف الأقصى المطلق (25mA مستمر) لمنع التدهور المتسارع.

3.5 الخصائص الحرارية

منحنيان رئيسيان يربطان الأداء بدرجة الحرارة المحيطة:

• الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يُظهر انخفاض خرج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة. يعتبر تبديد الحرارة الفعال أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على السطوع.
• تيار الأمام مقابل درجة الحرارة المحيطة:قد يُستخدم لفهم متطلبات خفض التصنيف، على الرغم من عدم تقديم منحنى خفض تصنيف محدد في ورقة البيانات هذه. القاعدة العامة هي تقليل تيار القيادة عند درجات حرارة محيطة أعلى للبقاء ضمن حد تبديد الطاقة.

4. المعلومات الميكانيكية والخاصة بالعبوة

4.1 أبعاد العبوة

يتم توفير LED في عبوة قياسية على شكل مصباح. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية من ورقة البيانات:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مم).
• يجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم (0.059 بوصة).
• التسامح العام للأبعاد هو ±0.25 مم، ما لم يُحدد خلاف ذلك على الرسم.

اعتبارات التصميم:مطلوب الرسم الأبعاد الدقيق لتصميم بصمة PCB، لضمان تباعد الأطراف وارتفاع التباعد المناسبين.

4.2 تحديد القطبية

عادةً ما تُشير القطبية بطول الطرف أو بشق/جانب مسطح على العبوة. الكاثود هو عادةً الطرف الأقصر أو الطرف المجاور للجانب المسطح. يجب على المصممين الرجوع إلى رسم العبوة لطريقة التعريف الدقيقة لمنع الانحياز العكسي أثناء التجميع.

5. إرشادات اللحام والتجميع

التعامل السليم أمر بالغ الأهمية لضمان الموثوقية ومنع التلف.

5.1 تشكيل الأطراف

• يجب أن يحدث الانحناء على الأقل على بعد 3 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• شكل الأطراف قبل اللحام.
• تجنب إجهاد العبوة. يمكن أن تؤدي ثقوب PCB غير المحاذية التي تسبب إجهاد الطرف إلى تدهور الإيبوكسي وLED.
• قص الأطراف في درجة حرارة الغرفة.

5.2 ظروف التخزين

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

5.3 معاملات اللحام

قاعدة حرجة: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).

زمن اللحام: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل طرف.

اللحام بالموجة أو الغمس:

درجة حرارة التسخين المسبق: 100°C كحد أقصى (60 ثانية كحد أقصى).

درجة حرارة وحوض اللحام والزمن: 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.

ملاحظات عامة حول اللحام:

• تجنب الإجهاد على الأطراف أثناء عمليات درجات الحرارة العالية.
• لا تقم بإجراء لحام الغمس/اليدوي أكثر من مرة واحدة.
• احمي 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.
• يجب التحكم بدقة في معاملات لحام الموجة.

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 الصوتيةما لم يتم التأهل المسبق تحت ظروف محددة، حيث يمكن أن يسبب تلفًا.

6. الإدارة الحرارية والكهربائية

6.1 إدارة الحرارة

التصميم الحراري السليم ضروري للأداء والعمر الافتراضي.

• يجب النظر في إدارة الحرارة خلال مرحلة تصميم التطبيق.
• يجب خفض تصنيف تيار القيادة بشكل مناسب عند درجات الحرارة المحيطة الأعلى. (راجع منحنى خفض التصنيف، والذي يجب استشارته من مواصفات المنتج).
• يجب التحكم في درجة الحرارة المحيطة بـ LED في التطبيق النهائي.

6.2 حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

المنتج حساس للتفريغ الكهروستاتيكي أو جهد التموج. يمكن أن يتلف ESD الوصلة شبه الموصلة. يجب اتباع إجراءات التعامل مع ESD السليمة (استخدام محطات عمل مؤرضة، أساور المعصم، رغوة موصلة) خلال جميع عمليات التعامل والتجميع.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED لضمان الحماية من التلف الكهروستاتيكي والكهرومغناطيسي والرطوبة.

• التعبئة الأولية:كيس مضاد للكهرباء الساكنة مع مواد مقاومة للرطوبة.
• التعبئة الثانوية:كرتون داخلي.
• التعبئة الثالثية:كرتون خارجي للشحن.

7.2 كمية التعبئة

• الحد الأدنى 200-500 قطعة لكل كيس مضاد للكهرباء الساكنة.
• 5 أكياس لكل كرتون داخلي.
• 10 كراتين داخلية لكل كرتون خارجي.

7.3 شرح الملصقات

تحتوي الملصقات على العبوة على معلومات رئيسية:

• CPN:رقم إنتاج العميل
• P/N:رقم الإنتاج
• QTY:كمية التعبئة
• CAT:الرتب (مثل، سلة السطوع)
• HUE:الطول الموجي السائد
• REF:مرجع
• LOT No:رقم الدفعة للتتبع

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة السائق

نظرًا لنطاق جهد الأمام (1.7V-2.4V)، يوصى بشدة باستخدام سائق تيار ثابت بدلاً من مصدر جهد ثابت مع مقاوم متسلسل بسيط. يضمن سائق التيار الثابت سطوعًا متسقًا عبر الوحدات وعبر اختلافات درجة الحرارة، بغض النظر عن انتشار Vf. يجب تصميم السائق بحيث لا يتجاوز حد التيار المستمر 25mA.

8.2 تخطيط PCB وتبديد الحرارة

على الرغم من أن هذا جهاز منخفض الطاقة، فإن الاهتمام بالمسارات الحرارية على PCB يحسن العمر الافتراضي. استخدم مساحة نحاسية كافية متصلة بأطراف LED لتعمل كمشتت حراري. تأكد من أن مادة PCB يمكنها تحمل ملف تعريف اللحام الموصى به.

8.3 التكامل البصري

زاوية الرؤية 25° والراتنج الأخضر المشتت يجعلان هذا LED مناسبًا للرؤية المباشرة أو كإضاءة خلفية مع أدلة ضوئية. لتطبيقات المؤشرات، ضع في الاعتبار شدة الإضاءة المطلوبة (200 ملي كانديلا نموذجي) مقابل ظروف الإضاءة المحيطة. توفر العبوة المشتتة نمط ضوء واسع وموحد.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30mA لمزيد من السطوع؟

ج: لا. التصنيف الأقصى المطلق لتيار الأمام المستمر هو 25mA. يتجاوز هذا التصنيف خطر التلف الدائم وإبطال مواصفات الموثوقية. للحصول على سطوع أعلى، اختر LED مصنف لتيار أعلى.

س2: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (575 نانومتر) والطول الموجي السائد (573 نانومتر)؟

ج: الطول الموجي الذروي هو الذروة الفيزيائية لمنحنى الانبعاث الطيفي. الطول الموجي السائد هو نقطة "اللون" الإدراكية كما تراها العين البشرية، محسوبة من الطيف ووظائف مطابقة ألوان CIE. غالبًا ما تكون قريبة ولكنها ليست متطابقة.

س3: هل مقاومة تحديد التيار كافية لتشغيل هذا LED من مصدر طاقة 5 فولت؟

ج: يمكن أن تكون كافية، لكنها ليست مثالية. يجب حساب قيمة المقاومة لأسوأ حالة Vf (لمنع التيار الزائد). هذا يؤدي إلى اختلاف السطوع بين مصابيح LED واستخدام طاقة غير فعال. يُفضل استخدام دائرة تيار ثابت بسيطة أو دائرة متكاملة مخصصة لسائق LED لأداء متسق.

س4: ما مدى أهمية المسافة الدنيا البالغة 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي؟

ج: مهمة جدًا. يمكن أن يعرض اللحام على مسافة أقرب من 3 مم راتنج الإيبوكسي لحرارة مفرطة، مما قد يتسبب في تشقق، تغير اللون (اصفرار)، تقشر، أو فشل رابطة السلك الداخلية، مما يؤدي إلى فشل فوري أو مبكر للجهاز.

10. التقنية ومبدأ التشغيل

يعتمد هذا LED على مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة حيث تتحد. في مصابيح LED من نوع AlGaInP، يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء) في المنطقة الصفراء الخضراء من الطيف المرئي (حوالي 573-575 نانومتر). يتم تحديد اللون المحدد من خلال التركيب الدقيق لسبيكة AlGaInP. يعمل الراتنج الأخضر المشتت المغلف على حماية شريحة أشباه الموصلات، ويعمل كعدسة لتشكيل حزمة خرج الضوء (زاوية رؤية 25°)، ويحول مصدر الضوء النقطي إلى انبعاث أكثر اتساقًا ومشتتًا مناسبًا للمؤشرات والإضاءة الخلفية.