مواصفات ثنائي باعث للضوء 3030 متوسط القدرة بغلاف EMC - 3.0x3.0x?مم - جهد 6.8 فولت - قدرة 1.3 واط - ألوان أبيض بارد ومحايد ودافئ - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات سلسلة من ثنائيات الإضاءة متوسطة القدرة التي تستخدم بصمة 3030 وغلاف مركب من الإيبوكسي (EMC). مصممة للكفاءة العالية والفعالية من حيث التكلفة، تمثل هذه السلسلة حلاً قوياً لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة العامة والزخرفية. توفر مادة EMC إدارة حرارية فائقة مقارنة بالبلاستيك التقليدي، مما يتيح التشغيل الموثوق عند مستويات طاقة أعلى.

تشمل المزايا الأساسية لهذا المنتج واحدة من أفضل نسب لومن لكل واط ولومن لكل دولار في قطاع القدرة المتوسطة. تم تصميمه لسد الفجوة بين تطبيقات القدرة المتوسطة والعالية، مع تبديد طاقة أقصى يبلغ 1.36 واط وتيار تشغيل أقصى موصى به يبلغ 200 مللي أمبير. تتوفر الثنائيات في طيف من درجات حرارة اللون المترابطة (CCT) من الأبيض الدافئ (2725 كلفن) إلى الأبيض البارد (6530 كلفن)، جميعها بمؤشر أدنى لتجسيد اللون (CRI) يبلغ 80، مما يضمن جودة لون جيدة للمساحات المضاءة.

1.1 الميزات والفوائد الرئيسية

• غلاف EMC مُحسّن حرارياً:يوفر تصميم الغلاف تبديداً ممتازاً للحرارة، مما يحسن العمر الافتراضي ويحافظ على استقرار خرج الضوء.
• قدرة طاقة عالية:مناسب للتطبيقات التي تصل إلى 1.3 واط، مما يطمس الخط الفاصل بين ثنائيات الإضاءة متوسطة وعالية القدرة.
• تيار تشغيل عالٍ:يدعم تياراً أمامياً مستمراً أقصى (IF) يبلغ 200 مللي أمبير، مما يسمح بإخراج تدفق ضوئي أعلى.
• جودة لون عالية:أدنى مؤشر لتجسيد اللون (CRI) يبلغ 80 عبر جميع مجموعات CCT يضمن تجسيد لون دقيق وممتع.
• خالي من الرصاص ومتوافق مع إعادة التدفق:مصمم للاستخدام مع لحام خالي من الرصاص وعمليات إعادة التدفق القياسية لتقنية التركيب السطحي (SMT).

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس بيانات الأداء الأساسية في حالة اختبار قياسية حيث IF = 150 مللي أمبير و Ta = 25 درجة مئوية. يختلف ناتج التدفق الضوئي حسب مجموعة اللون، مع قيم نموذجية تتراوح من حوالي 119 لومن إلى 131 لومن. تضمن زاوية مشاهدة واسعة (2θ1/2) تبلغ 110 درجة إضاءة واسعة ومتساوية. يبلغ جهد الأمام النموذجي (VF) عند 150 مللي أمبير 6.8 فولت، مع تسامح ±0.1 فولت. من المهم ملاحظة هوامش القياس المقدمة: ±7% للتدفق الضوئي و ±2 لمؤشر تجسيد اللون (Ra).

2.2 المعلمات الكهربائية والحرارية

تحدد التقييمات القصوى المطلقة الحدود التشغيلية. الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر هو 200 مللي أمبير، مع تيار أمامي نابض (IFP) مسموح به يبلغ 300 مللي أمبير في ظل ظروف محددة (عرض النبضة ≤ 100 ميكروثانية، دورة عمل ≤ 1/10). الحد الأقصى لتبديد الطاقة هو 1360 ملي واط. المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (Rth j-sp) هي 14 درجة مئوية/واط، وهي معلمة رئيسية لتصميم إدارة الحرارة. يمكن للجهاز العمل والتخزين ضمن نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، مع درجة حرارة وصلة قصوى (Tj) تبلغ 115 درجة مئوية.

2.3 مواصفات اللحام

تم تصنيف الثنائي الباعث للضوء للحام بإعادة التدفق. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة اللحام القصوى 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية، مع تحديد وقت التعرض لدرجة الحرارة القصوى بـ 10 ثوانٍ. الالتزام بهذه الملامح ضروري لمنع تلف الغلاف أو تدهور المكونات الداخلية.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز الثنائيات الباعثة للضوء إلى مجموعات.

3.1 تصنيف اللون (CCT)

يستخدم المنتج هيكل تصنيف متوافق مع Energy Star لدرجات حرارة اللون المترابطة بين 2600 كلفن و 7000 كلفن. تم تعريف ست مجموعات رئيسية (27M5، 30M5، 40M5، 50M5، 57M6، 65M6)، كل منها يتوافق مع درجة حرارة لون مترابطة اسمية محددة وقطع ناقص محدد على مخطط لونية CIE 1931. يتم تحديد إحداثيات المركز (x, y)، وأنصاف أقطار القطع الناقص (a, b)، والزاوية (Φ) لكل مجموعة بدقة، مع عدم يقين قياس إحداثيات اللون يبلغ ±0.007.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

داخل كل مجموعة لون، يتم فرز الثنائيات الباعثة للضوء بشكل إضافي حسب ناتج التدفق الضوئي عند 150 مللي أمبير. يتم تعيين رتب التدفق برموز (مثل 2C، 2D، 2E، 2F، 2G)، يمثل كل منها نطاق تدفق أدنى وأقصى. على سبيل المثال، في مجموعة اللون 27M5، يغطي الرمز 2C نطاق 107-114 لومن، ويغطي 2D نطاق 114-122 لومن، ويغطي 2E نطاق 122-130 لومن. هذا يسمح للمصممين باختيار المكونات بناءً على متطلبات السطوع الدقيقة.

3.3 تصنيف جهد الأمام

بينما لم يتم استخراج الجدول التفصيلي لتصنيف الجهد بالكامل في المحتوى المقدم، فإن الممارسة القياسية هي تجميع الثنائيات الباعثة للضوء حسب جهدها الأمامي (VF) عند تيار محدد. هذا يساعد في تصميم دوائر قيادة أكثر اتساقًا وإدارة توزيع الطاقة في المصفوفات.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 خصائص التيار-الجهد والتدفق الضوئي

يوضح الشكل 3 العلاقة بين التيار الأمامي (IF) والتدفق الضوئي النسبي. يزداد التدفق مع التيار ولكنه يُظهر اتجاهًا شبه خطي عند التيارات الأعلى، ويرجع ذلك على الأرجح إلى زيادة التأثيرات الحرارية وانخفاض الكفاءة. يصور الشكل 4 جهد الأمام (VF) مقابل التيار الأمامي (IF)، مُظهرًا منحنى خصائص الثنائي النموذجي.

4.2 الاعتماد على درجة الحرارة

يوضح الشكلان 6 و 7 تأثير درجة الحرارة المحيطة (Ta) على الأداء. مع ارتفاع درجة الحرارة، ينخفض التدفق الضوئي النسبي (الشكل 6)، بينما ينخفض جهد الأمام أيضًا (الشكل 7). يُظهر الشكل 5 تحول إحداثيات اللونية (CIE x, y) مع درجة الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب نقاط لون مستقرة. الشكل 8 حيوي للتصميم: يرسم الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة لسيناريوهين مختلفين للمقاومة الحرارية (Rj-a=35 درجة مئوية/واط و 45 درجة مئوية/واط). يحدد هذا الرسم البياني التخفيض الضروري للتيار مع زيادة درجة الحرارة المحيطة للحفاظ على درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود الآمنة.

4.3 التوزيع الطيفي والزاوي

يمثل الشكل 1 توزيع القدرة الطيفية النسبي، الذي يحدد جودة اللون. يُظهر الشكل 2 توزيع زاوية المشاهدة أو نمط الإشعاع، مؤكدًا زاوية الشعاع البالغة 110 درجة.

5. إرشادات التطبيق

5.1 التطبيقات المستهدفة

• مصابيح التحديث:استبدال مباشر لمصابيح الإضاءة المتوهجة أو الهالوجين أو الفلورية التقليدية في التركيبات.
• إضاءة عامة:إضاءة أساسية للمساحات السكنية والتجارية والصناعية.
• إضاءة خلفية:لللوحات الإعلانية والشاشات الداخلية والخارجية.
• إضاءة معمارية/زخرفية:إضاءة تركيزية، وإضاءة مخفية، وتركيبات إضاءة جمالية أخرى.

5.2 اعتبارات التصميم

إدارة الحرارة:تتطلب المقاومة الحرارية البالغة 14 درجة مئوية/واط مسارًا حراريًا فعالاً من وسادات اللحام إلى المشتت الحراري. استخدم الشكل 8 لتحديد تيار القيادة المناسب لأقصى درجة حرارة محيطة متوقعة لتطبيقك. تجاوز التقييمات القصوى، خاصة درجة حرارة الوصلة (Tj)، سيقلل بشكل كبير من العمر الافتراضي والموثوقية.

التصميم الكهربائي:يجب أن يأخذ اختيار السائق في الاعتبار جهد الأمام النموذجي البالغ 6.8 فولت عند 150 مللي أمبير. للقيادة بتيار ثابت، تأكد من أن ناتج تيار السائق يتطابق مع نقطة التشغيل المطلوبة (مثل 150 مللي أمبير أو أقل للحصول على كفاءة/عمر افتراضي أفضل). ضع في اعتبارك تصنيف جهد الأمام لموازنة التيار في السلاسل المتوازية.

التصميم البصري:زاوية المشاهدة البالغة 110 درجة مناسبة للإضاءة المنتشرة الواسعة. للحصول على حزم ضوئية أكثر تركيزًا، ستكون هناك حاجة إلى بصريات ثانوية (عدسات).

6. المقارنة التقنية والاتجاهات

تضع سلسلة ثنائيات الإضاءة 3030 EMC هذه نفسها في سوق القدرة المتوسطة التنافسي. المميز الرئيسي لها هو استخدام غلاف EMC، والذي يوفر عادة توصيلاً حرارياً أفضل ومقاومة للاصفرار تحت التعرض لدرجات الحرارة العالية/الأشعة فوق البنفسجية مقارنة بالبلاستيك PPA أو PCT القياسي المستخدم في العديد من ثنائيات الإضاءة متوسطة القدرة. هذا يسمح بتشغيلها عند تيارات أعلى (تصل إلى 200 مللي أمبير) مع الحفاظ على الموثوقية، مما يقدم بشكل فعال كثافة طاقة أعلى.

يستمر الاتجاه في تغليف ثنائيات الإضاءة نحو المواد والتصاميم التي تحسن الأداء الحراري وتسمح بكثافة تدفق أعلى من أغلفة أصغر. تقود أغلفة EMC والسيراميك هذا الاتجاه لكل من أجهزة القدرة المتوسطة والعالية. يظل التركيز على لومن/دولار ولومن/واط عاليين، كما تم تسليط الضوء عليه لهذا المنتج، المحرك الأساسي لاعتماد الإضاءة في السوق الشامل.

7. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما هو استهلاك الطاقة الفعلي عند نقطة التشغيل النموذجية؟

ج: في حالة الاختبار حيث IF=150 مللي أمبير و VF=6.8 فولت (نموذجي)، تكون الطاقة الكهربائية P = I*V = 0.15A * 6.8V = 1.02 واط.

س: هل يمكنني تشغيل هذا الثنائي الباعث للضوء عند 200 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج: يمكنك ذلك، ولكن يجب أن تتأكد من أن درجة حرارة الوصلة (Tj) لا تتجاوز 115 درجة مئوية. هذا يتطلب إدارة حرارية ممتازة (مقاومة حرارية منخفضة من الوصلة إلى المحيط). راجع الشكل 8 لترى كيف ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة.

س: ماذا يعني \"M5\" أو \"M6\" في رمز مجموعة اللون (مثل 27M5)؟

ج: تشير هذه الرموز إلى قطع ناقص محددة على مخطط لونية CIE المحددة بواسطة معايير ANSI C78.377 أو Energy Star. الرقم (27، 30، إلخ) يتعلق بدرجة حرارة اللون المترابطة الاسمية (مثل 2700 كلفن، 3000 كلفن). يحدد الحرف والرقم (M5، M6) حجم وموقع قطع ناقص تسامح اللون حول تلك النقطة الاسمية.

س: كيف يفيد غلاف EMC تصميمي مقارنة بالغلاف البلاستيكي؟

ج: تتمتع مادة EMC بتوصيل حراري أعلى، مما يسمح بنقل الحرارة من شريحة الثنائي الباعث للضوء إلى اللوحة والمشتت الحراري بكفاءة أكبر. يؤدي هذا إلى درجة حرارة تشغيل أقل للوصلة لنفس تيار القيادة، مما يحسن العمر الافتراضي، ويحافظ على إخراج ضوء أعلى، ويسمح بالتشغيل الزائد المحتمل في التصاميم ذات التبريد الجيد.

8. مثال على التصميم وحالة الاستخدام

سيناريو: تصميم بديل لمصباح LED بقدرة 1200 لومن (طراز A19)

ينتج مصباح LED مكافئ تقليدي بقدرة 60 واط حوالي 800 لومن. لإنشاء مصباح مكافئ أكثر سطوعًا بقدرة 100 واط (~1600 لومن)، قد يستخدم المصمم ثنائي الإضاءة 3030 هذا.

حساب التصميم:استهداف 1600 لومن بثنائيات إضاءة ذات تدفق نموذجي يبلغ 124 لومن (مثلًا من مجموعة 30M5 عند 150 مللي أمبير)، هناك حاجة تقريبًا إلى 13 ثنائي إضاءة (1600 / 124 ≈ 12.9). سيتم ترتيب هذه على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) داخل المصباح لتبديد الحرارة. تشغيل جميع الـ 13 في سلسلة يتطلب جهد خرج للسائق يبلغ ~13 * 6.8 فولت = 88.4 فولت، وهو مرتفع. قد يكون النهج الأكثر عملية هو سلسلتين متوازيتين من 6-7 ثنائيات إضاءة لكل منهما، مما يتطلب سائقًا بجهد أقل ولكنه قادر على توفير ضعف التيار. ستكون الطاقة الإجمالية تقريبًا 13 * 1.02 واط = 13.3 واط، مما يظهر كفاءة عالية. يجب أن يضمن التصميم الحراري أن درجة حرارة قاعدة المصباح، وهي المحيط للوحة الثنائيات الباعثة للضوء، تبقى ضمن الحدود المحددة في الشكل 8 للسماح بالتشغيل عند 150 مللي أمبير.