مواصفات LED RGBW RF-W2SA50TS-RXXW - 5.4×5.0×1.55 مم - جهد 2.0-3.25 فولت - تيار 20 مللي أمبير - وثيقة فنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-W2SA50TS-RXXW عبارة عن حزمة LED RGBW عالية الأداء متعددة الرقائق مصممة لتطبيقات مزج الألوان والإضاءة البيضاء. تدمج أربع رقائق LED مستقلة (أحمر، أخضر، أزرق، وأبيض) في حزمة PLCC-8 مدمجة واحدة بأبعاد 5.4 مم × 5.0 مم × 1.55 مم. هذا المكون مناسب للتجميع الآلي SMT ويلبي متطلبات RoHS. يوفر الجهاز زوايا رؤية واسعة، مقاومة حرارية منخفضة، ومستوى حساسية للرطوبة 5a، مما يجعله مثالياً لبيئات الإضاءة الصعبة بما في ذلك إضاءة المناظر الطبيعية، اللمسات المعمارية، واللافتات.

2. تفسير المعلمات الفنية المتعمق

2.1 الخصائص الكهربائية

جميع القياسات تؤخذ عند تيار اختبار 20 مللي أمبير ودرجة حرارة لحام 25 درجة مئوية. نطاقات الجهد الأمامي لكل لون هي كما يلي:

• الأحمر (R):2.0 فولت إلى 2.3 فولت
• الأخضر (G):2.95 فولت إلى 3.25 فولت
• الأزرق (B):2.85 فولت إلى 3.25 فولت
• الأبيض (W):2.75 فولت إلى 3.05 فولت

تيار التسرب العكسي أقل من 10 µA عند VR=5V. الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي هو 25 مللي أمبير لكل قناة، مع تيار أمامي ذروة يبلغ 80 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية). يقتصر تبديد الطاقة على 293.75 مللي واط إجمالاً. جهد تحمل ESD (HBM) هو 2000V.

2.2 الخصائص البصرية

نطاقات شدة الإضاءة والتدفق الضوئي عند IF=20mA:

• الأحمر:700 ~ 1000 ميللي كانديلا
• الأخضر:1800 ~ 2400 ميللي كانديلا
• الأزرق:350 ~ 650 ميللي كانديلا
• الأبيض (درجات حرارة لونية مختلفة):6.5 ~ 9.5 لومن (لإصدارات 2700K، 3000K، 4000K، 4100K، 6000K)

نطاقات الطول الموجي السائد:

• الأحمر:618 ~ 623 نانومتر
• الأخضر:521 ~ 526 نانومتر
• الأزرق:467 ~ 472 نانومتر

زوايا الرؤية (زاوية شعاع نصف القدرة) واسعة بشكل استثنائي: الأحمر: 121°، الأخضر: 123°، الأزرق: 120°، الأبيض: 117°. معامل تجسيد اللون (Ra) لمصابيح LED البيضاء لا يقل عن 80.

2.3 الخصائص الحرارية

المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (RthJ-S) لكل لون: الأحمر: 120°C/W، الأخضر: 105°C/W، الأزرق: 85°C/W، الأبيض: 75°C/W. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 94°C للرقائق الحمراء/الخضراء/الزرقاء و93°C للبيضاء. يعد التبريد المناسب أمراً حاسماً للحفاظ على الأداء والعمر الافتراضي.

3. نظام التصنيف (Binning)

3.1 فئات الجهد الأمامي وشدة الإضاءة

يتم فرز الأجهزة إلى فئات للجهد الأمامي وشدة الإضاءة. على سبيل المثال، تتراوح فئات VF للأحمر من 2.0-2.3V (رمز Rv)، والأخضر VF من 2.95-3.25V (Gv)، والأزرق VF من 2.85-3.25V (Bv)، والأبيض VF من 2.75-3.05V (Cv). يتم تحديد فئات شدة الإضاءة لكل لون: الأحمر (RI) 700-1000 ميللي كانديلا، الأخضر (GI) 1800-2400 ميللي كانديلا، الأزرق (BI) 350-650 ميللي كانديلا، والأبيض (CI) 6.5-9.5 لومن.

3.2 فئات الطول الموجي واللونية

يتم تحديد فئات الطول الموجي السائد: الأحمر: 618-623nm (رمز RL)، الأخضر: 521-526nm (GL1)، الأزرق: 467-472nm (BL). يتم تصنيف LEDs البيضاء حسب إحداثيات اللونية (x,y) وفقاً لمخطط CIE 1931. توفر ورقة البيانات رموز فئات محددة لدرجات حرارة 2700K، 3000K، 4000K، 4100K، و6000K (مثل K1/K2 لـ3000K، M1/M2 لـ4000K، إلخ).

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (منحنيات I-V)

تظهر منحنيات I-V النموذجية سلوكاً أسياً. عند 20mA، تكون الجهود الأمامية كما هو مدرج. تحتوي الرقائق الزرقاء والبيضاء على جهود بدء تشغيل أعلى من الخضراء والحمراء. تشير المنحنيات إلى تشغيل مستقر عبر نطاق التيار.

4.2 الاعتماد على درجة الحرارة

تنخفض شدة الإضاءة النسبية مع زيادة درجة حرارة اللحام. عند 85°C، تنخفض الشدة إلى حوالي 80% (أزرق)، 70% (أخضر/أحمر)، و90% (أبيض) من القيمة عند 25°C. ينخفض الجهد الأمامي أيضاً خطياً مع درجة الحرارة بمعدل حوالي -2 مللي فولت/°C. يتم تقليل التيار الأمامي الأقصى عند درجات الحرارة المرتفعة للحفاظ على درجات حرارة الوصلة ضمن الحدود.

4.3 التوزيع الطيفي

تكون الذروة الحمراء عند حوالي 620 نانومتر، والخضراء عند 523 نانومتر، والزرقاء عند 470 نانومتر، ويظهر الأبيض طيفاً عريضاً مع ذروة ضخ زرقاء قرب 450 نانومتر وحزمة تحويل الفوسفور تغطي 500-700 نانومتر.

4.4 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع توزيعاً شبيهاً بـ Lambertian مع زوايا شعاع نصف القدرة تتجاوز 120°، مما يضمن إضاءة موحدة على مساحة واسعة.

5. معلومات التغليف والميكانيكية

5.1 أبعاد الحزمة

أبعاد LED هي 5.40 مم × 5.00 مم (الجسم) بارتفاع إجمالي 1.55 مم. تحتوي الحزمة على منطقة عدسة مركزية و8 أطراف (PLCC-8) مرتبة كـ R+/R-، G+/G-، B+/B-، W+/W-. يتم وضع علامة القطبية على الرؤية السفلية. يتم توفير وسادات لحام موصى بها بأبعاد للحصول على اتصال حراري وكهربائي مثالي.

5.2 شريط الحامل والبكرة

يتم توريد القطع على شريط وبكرة (1000 قطعة لكل بكرة). أبعاد الشريط: عرض 12.00 مم، درجة 4.00 مم، درجة ثقب العجلة 2.00 مم. القطر الخارجي للبكرة 178 مم، قطر المحور 58.5 مم، العرض 12.4 مم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

التوصية: التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية. معدل الارتفاع ≤3°C/ثانية. الوقت فوق 217°C: ≤60 ثانية. درجة حرارة الذروة 260°C، الحد الأقصى 10 ثوانٍ. معدل التبريد ≤6°C/ثانية. الوقت الإجمالي من 25°C إلى الذروة ≤8 دقائق. حد أقصى دورتين إعادة تدفق. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين الدورتين، يلزم الخبز (التجفيف).

6.2 اللحام اليدوي

درجة حرارة المكواة ≤300°C، الوقت ≤3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط.

6.3 احتياطات المناولة

لا تضغط على سطح عدسة السيليكون. استخدم أدوات الإمساك الجانبية. تجنب الإجهاد الميكانيكي أثناء التبريد. مادة التغليف السيليكونية ناعمة ويمكن أن تجذب الغبار؛ نظف بكحول الأيزوبروبيل إذا لزم الأمر. لا ينصح بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية.

7. معلومات التعبئة والطلب

التعبئة القياسية: 1000 قطعة لكل بكرة في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة ومؤشر رطوبة. ظروف التخزين: قبل فتح الكيس، درجة الحرارة ≤30°C، الرطوبة ≤75%، مدة الصلاحية 4 أشهر. بعد الفتح، استخدم خلال 24 ساعة عند ≤30°C/≤60%RH. إذا تجاوز ذلك، اخبز عند 60±5°C لمدة >24 ساعة.

8. توصيات التطبيق

تشمل التطبيقات النموذجية شرائط المصابيح المتغيرة الألوان، إضاءة المناظر الطبيعية، الإضاءة المعمارية، اللافتات، والإضاءة العامة الداخلية/الخارجية. في تصميم الدوائر، استخدم دائماً مقاومات محددة للتيار لمنع التيار الزائد. الإدارة الحرارية أمر بالغ الأهمية: تأكد من تبريد كافٍ للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 94°C. تجنب تعريض LED لبيئات تحتوي على مركبات الكبريت (>100ppm)، البروم (>900ppm)، أو الكلور (>900ppm). يجب أن يكون إجمالي محتوى الهالوجين أقل من 1500ppm.

9. مقارنة تقنية مع البدائل

بالمقارنة مع LEDs RGBW المماثلة في السوق، يوفر RF-W2SA50TS-RXXW زوايا رؤية فائقة (≥120°) وكفاءة إضاءة عالية. يوفر LED الأبيض المدمج مع CRI≥80 تجسيداً لونياً جيداً. تتيح المقاومة الحرارية المنخفضة (75-120°C/W) تبديد حرارة أفضل من العديد من المنافسين. يعد تحمل ESD بقيمة 2000V HBM معياراً صناعياً. يضمن استخدام AlGaInP للأحمر وInGaN للأخضر/الأزرق ثبات اللون مع درجة الحرارة.

10. الأسئلة الشائعة

س1:هل يمكنني تشغيل قنوات RGBW في وقت واحد بتيار 20mA لكل منها؟
ج:نعم، ضمن حد تبديد الطاقة الإجمالي البالغ 293.75mW. ومع ذلك، تأكد من تبريد كافٍ للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من الحد الأقصى المقدر.

س2:ما هو العمر الافتراضي النموذجي في ظل الظروف المقدرة؟
ج:توفر ورقة البيانات نتائج اختبار الموثوقية: بعد 1000 ساعة عند 25°C/20mA، يكون الحفاظ على شدة الإضاءة ≥70% للأحمر/الأخضر/الأزرق و≥88% للأبيض. يعتمد العمر الفعلي على الإدارة الحرارية.

س3:هل يمكنني استخدام هذه LEDs للإضاءة الخارجية؟
ج:نعم، نطاق درجة حرارة التشغيل هو -40°C إلى +85°C. ومع ذلك، الحزمة ليست محكمة الإغلاق ضد الرطوبة؛ استخدم طلاءً واقياً إذا تعرضت للماء.

س4:كيف يتم تفسير رمز فئة اللونية؟
ج:كل درجة حرارة لونية بيضاء لها فئات متعددة (مثل K1/K2 لـ3000K). يمكن العثور على إحداثيات xy الدقيقة في مخطط CIE. رمز الفئة هو جزء من رقم القطعة الكامل.

11. حالات تصميم عملية

الحالة 1: شريط LED متغير الألوان.باستخدام تحكم PWM (مثل 1kHz، 8-bit) على كل قناة، تضمن زاوية الرؤية الواسعة مزجاً موحداً عبر تغطية 120°. استخدم مقاومات تسلسلية (مثل 33Ω لمصدر 5V) للحد من التيار إلى 20mA لكل قناة.

الحالة 2: وحدة إضاءة بيضاء (3000K).اجمع عدة LEDs بيضاء (مثل 10 على التوالي) مدفوعة بمصدر تيار ثابت (20mA). استخدم مشتت حراري مع لوحة دوائر مطبوعة من الألومنيوم. إن CRI العالي (≥80) مناسب لإضاءة التجزئة.

12. مبدأ العمل

يستخدم LED الأحمر مادة أشباه الموصلات AlGaInP المزروعة على ركيزة. عند التحيز الأمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة باعثة عند 620nm. تستخدم LEDs الخضراء والزرقاء مادة InGaN. يجمع LED الأبيض بين شريحة InGaN زرقاء وفوسفور أصفر يحول جزءاً من الضوء الأزرق إلى أصفر، مما ينتج ضوءاً أبيض. توفر حزمة PLCC-8 العزل الكهربائي والتوصيل الحراري.

13. اتجاهات التطوير

الاتجاه في LEDs RGBW هو نحو كفاءة أعلى (lm/W)، حزم أصغر، ورقائق تحكم متكاملة. يقدم هذا الجهاز بالفعل أداءً حرارياً جيداً وزوايا رؤية واسعة. قد تشمل التطورات المستقبلية CRI أعلى (90+)، أبيض قابل للضبط، ومتانة محسنة لـ ESD. أصبح استخدام مادة التغليف السيليكونية معياراً نظراً لثباتها في درجات الحرارة العالية ونفاذيتها.