ورقة بيانات مصباح LED 1224 USOC/S530-A3 - برتقالي غروب الشمس الفائق - 25 مللي أمبير - 60 مللي واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED عالي السطوع مصمم للتطبيقات التي تتطلب إخراجًا ضوئيًا فائقًا. يستخدم الجهاز تقنية شريحة AlGaInP لإنتاج لون برتقالي غروب الشمس الفائق المميز. يتميز بالموثوقية، والبناء القوي، والامتثال لمعايير السلامة والبيئة الرئيسية بما في ذلك متطلبات RoHS، وEU REACH، والخالي من الهالوجين (Br<900 جزء في المليون، Cl<900 جزء في المليون، Br+Cl<1500 جزء في المليون). يتوفر LED بزوايا مشاهدة وخيارات تغليف متنوعة، بما في ذلك الشريط والبكرة، لتناسب عمليات التجميع المختلفة.

1.1 التطبيقات المستهدفة

تشمل التطبيقات الرئيسية لهذا المصباح الإضاءة الخلفية ووظائف المؤشر في الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الحوسبة. حالات الاستخدام النموذجية هي أجهزة التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف، وملحقات الكمبيوتر العامة حيث تكون هناك حاجة إلى إضاءة برتقالية ساطعة ومتسقة.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تم تصميم الجهاز للعمل ضمن حدود كهربائية وحرارية صارمة لضمان الموثوقية طويلة الأجل. يتم تصنيف التيار الأمامي المستمر (IF) عند 25 مللي أمبير، مع تيار أمامي ذروي (IFP) يبلغ 160 مللي أمبير مسموح به في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز). الحد الأقصى للجهد العكسي (VR) هو 5 فولت. تبديد الطاقة (Pd) محدود بـ 60 مللي واط. يتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، بينما تسمح ظروف التخزين (Tstg) من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة اللحام (Tsol) 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ أثناء التجميع.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس معايير الأداء الرئيسية في حالة اختبار قياسية Ta=25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير. الشدة الضوئية النموذجية (Iv) هي 295 مللي كانديلا، مع قيمة دنيا محددة تبلغ 188 مللي كانديلا. زاوية المشاهدة (2θ1/2) هي عادة 25 درجة، مما يوفر حزمة ضوئية مركزة. يتم تعريف الطيف الضوئي بواسطة الطول الموجي الذروي (λp) البالغ 621 نانومتر والطول الموجي المسيطر (λd) البالغ 615 نانومتر، مع عرض نطاق طيفي (Δλ) يبلغ 18 نانومتر. كهربائيًا، يقيس الجهد الأمامي (VF) عادة 2.0 فولت، ويتراوح من حد أدنى 1.7 فولت إلى حد أقصى 2.4 فولت. التيار العكسي (IR) محدود بحد أقصى 10 ميكرو أمبير عند الجهد العكسي الكامل البالغ 5 فولت. تمت ملاحظة حالات عدم اليقين في القياس للجهد الأمامي (±0.1V)، والشدة الضوئية (±10%)، والطول الموجي المسيطر (±1.0nm).

3. شرح نظام التصنيف

يستخدم المنتج نظام تصنيف لتصنيف الوحدات بناءً على معايير الأداء الرئيسية، مما يضمن الاتساق للمستخدم النهائي. ينعكس هذا في ملصقات التعبئة. يشير رمز CAT إلى درجات الشدة الضوئية، ويشير رمز HUE إلى درجات الطول الموجي المسيطر، ويشير رمز REF إلى درجات الجهد الأمامي. هذا يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED ذات خصائص مضبوطة بدقة لتلبية احتياجات تطبيقهم المحدد.

4. تحليل منحنى الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة توضح سلوك الجهاز في ظل ظروف مختلفة. يظهر منحنى الشدة النسبية مقابل الطول الموجي توزيع القدرة الطيفية المتمركز حول 621 نانومتر. يوضح نمط التوجيه الملف الإشعاعي المكاني. يوضح منحنى التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (I-V) العلاقة الأسية للدايود، وهي أمر بالغ الأهمية لتصميم السائق. يوضح منحنى الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار. أخيرًا، المنحنيات التي تصور الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة والتيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة ضرورية لفهم التخفيض الحراري واستقرار الأداء عبر نطاق التشغيل.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

يتميز LED بتغليف قياسي على طراد المصباح. يوفر رسم أبعاد التغليف القياسات الحرجة لتصميم بصمة PCB والتكامل الميكانيكي. تشير الملاحظات الرئيسية إلى أن جميع الأبعاد بالمليمترات، ويجب أن يكون ارتفاع الحافة أقل من 1.5 مم، والتسامح العام هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. لون الراتنج شفاف مائي، مما يسمح برؤية لون شريحة برتقالي غروب الشمس الفائق الجوهري.

6. إرشادات اللحام والتجميع

التعامل السليم أمر بالغ الأهمية للموثوقية. لتشكيل الأطراف، يجب إجراء الانحناءات على الأقل على بعد 3 مم من قاعدة بصيلة الإيبوكسي ويتم تنفيذها قبل اللحام لتجنب الإجهاد. يجب أن تتماشى ثقوب PCB تمامًا مع أطراف LED. يجب أن يكون التخزين عند ≤30 درجة مئوية و ≤70% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى 3 أشهر؛ يتطلب التخزين الأطول جوًا من النيتروجين. يجب أن يحافظ اللحام على مسافة لا تقل عن 3 مم من نقطة الوصل إلى بصيلة الإيبوكسي. الظروف الموصى بها هي: للحام اليدوي، طرف المكواة عند ≤300 درجة مئوية لمدة ≤3 ثوانٍ؛ للحام بالغمس، تسخين مسبق ≤100 درجة مئوية وحوض عند ≤260 درجة مئوية لمدة ≤5 ثوانٍ. يوصى باتباع مخطط ملف تعريف اللحام. لا ينبغي تكرار اللحام أكثر من مرة واحدة. بعد اللحام، تجنب الصدمات الميكانيكية حتى يبرد LED. التنظيف، إذا لزم الأمر، يجب استخدام كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لمدة ≤1 دقيقة؛ لا يوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية ويتطلب التأهيل المسبق.

7. معلومات التعبئة والطلب

يتم تعبئة مصابيح LED لمنع التفريغ الكهروستاتيكي واختراق الرطوبة. يتم وضعها في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة، والتي يتم تعبئتها بعد ذلك في صناديق داخلية، وأخيرًا في صناديق خارجية رئيسية. الكمية القياسية للتعبئة هي كحد أدنى 200 إلى 1000 قطعة لكل كيس، مع 4 أكياس لكل صندوق داخلي، و10 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي رئيسي. تتضمن الملصقات على العبوة حقولًا لـ CPN (رقم جزء العميل)، وP/N (رقم الجزء)، وQTY (الكمية)، ورموز التصنيف CAT وHUE وREF، جنبًا إلى جنب مع رقم LOT للتتبع.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا LED مثالي لمؤشرات الحالة، والإضاءة الخلفية للأزرار أو اللوحات الصغيرة، والإضاءة الجمالية في الأجهزة حيث يكون اللون البرتقالي الدافئ لغروب الشمس مطلوبًا. تجعله موثوقيته مناسبًا للإلكترونيات الاستهلاكية المتوقع أن يكون لها عمر خدمة طويل.

8.2 اعتبارات التصميم

يجب على المصممين مراعاة تحديد التيار، والذي يتم تحقيقه عادةً باستخدام مقاومة متسلسلة، لتشغيل LED عند أو أقل من تيار الاختبار 20 مللي أمبير للسطوع المتوقع وطول العمر. إدارة الحرارة على PCB مهمة، خاصة إذا تم استخدام مصابيح LED متعددة أو إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة، حيث يمكن أن يقلل الحرارة الزائدة من إخراج الضوء وعمر التشغيل. تجعل زاوية المشاهدة الضيقة مناسبة للإضاءة الموجهة بدلاً من إضاءة المنطقة الواسعة.

9. المقارنة الفنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED البرتقالية القياسية، يقدم استخدام هذا الجهاز لتقنية AlGaInP عادةً كفاءة أعلى وإخراجًا أكثر سطوعًا لتيار معين. توفر نقطة اللون البرتقالي لغروب الشمس الفائق المحددة جمالية مميزة. امتثاله لمعايير البيئة الحديثة (RoHS، REACH، الخالي من الهالوجين) هو عامل تمييز رئيسي للأسواق ذات المتطلبات التنظيمية الصارمة. التوفر على الشريط والبكرة يدعم خطوط التجميع الآلي عالية الحجم.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي المسيطر؟

ج: الطول الموجي الذروي (λp) هو الطول الموجي الذي تكون فيه الطاقة الضوئية المنبعثة في الحد الأقصى. الطول الموجي المسيطر (λd) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي يتطابق مع اللون الملاحظ لـ LED. بالنسبة لهذا LED البرتقالي، يكونان قريبين (621 نانومتر مقابل 615 نانومتر).

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر جهد ثابت؟

ج: لا ينصح بذلك. مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. يمكن أن يتسبب مصدر الجهد الثابت بدون آلية تحديد تيار (مثل مقاومة أو سائق تيار ثابت) في تجاوز التيار الأمامي الحدود القصوى، مما قد يتلف LED.

س: لماذا يقتصر وقت التخزين على 3 أشهر؟

ج: هذا مرتبط بحساسية الرطوبة. يمكن أن يمتص غلاف الإيبوكسي الرطوبة المحيطة، والتي قد تتحول إلى بخار وتسبب ضررًا (\"انفجار الفشار\") أثناء عملية اللحام عالية الحرارة إذا لم يتم خبز الجهاز بشكل صحيح مسبقًا.

11. مثال حالة استخدام عملية

فكر في تصميم مؤشر طاقة لموجه شبكة. باستخدام هذا LED، سيحسب المصمم قيمة مقاومة متسلسلة بناءً على جهد الإمداد (مثل 5 فولت) وتيار التشغيل المطلوب (مثل 15 مللي أمبير لتقليل الطاقة وإطالة العمر). باستخدام VF النموذجي البالغ 2.0 فولت، قيمة المقاومة R = (5V - 2.0V) / 0.015A = 200 أوم. سيتم وضع مقاومة 200 أوم على التوالي مع LED على PCB. تضمن زاوية المشاهدة الضيقة البالغة 25 درجة رؤية ضوء المؤشر بوضوح من أمام الجهاز دون تسرب مفرط.

12. مقدمة مبدأ التكنولوجيا

يعتمد هذا LED على مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من الشريحة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لطبقات AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تتوافق مباشرة مع الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. في هذه الحالة، تم هندسة المادة لإطلاق فوتونات في الجزء البرتقالي الأحمر من الطيف المرئي، حوالي 615-621 نانومتر. يغلف عدسة الإيبوكسي الشفافة المائية الشريحة، مما يوفر الحماية الميكانيكية ويشكل حزمة إخراج الضوء.

13. اتجاهات تطور التكنولوجيا

الاتجاه العام في تكنولوجيا LED هو نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين تجسيد الألوان، وتكلفة أقل. بالنسبة لمصابيح LED المؤشر والإشارة مثل هذا، تشمل الاتجاهات المزيد من التصغير في التغليف مع الحفاظ على إخراج الضوء أو زيادته، واعتماد أوسع للمواد الصديقة للبيئة، وتحسين الموثوقية في ظل الظروف القاسية. يعد دمج دائرة السائق أو الميزات الذكية مباشرة في حزمة LED أيضًا مجالًا للتطوير، وإن لم يكن شائعًا بعد للأجهزة الأساسية على طراز المصباح. تكنولوجيا مادة AlGaInP الأساسية ناضجة ولكنها تستمر في رؤية تحسينات تدريجية في تقنيات النمو البلوري الطبقي للحصول على كفاءة كمية داخلية أفضل وأداء حراري.