ورقة بيانات LED من نوع SMD متوسط القدرة 67-22ST - عبوة PLCC-2 - جهد أمامي أقصى 19.0 فولت - تيار 50 مللي أمبير - ضوء أبيض - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 67-22ST مصباح LED من نوع SMD متوسط القدرة، مُحاط بعبوة PLCC-2. تم تصميمه كمصباح LED أبيض، ويوفر مزيجًا من الكفاءة الإضاءية العالية، ومؤشر تجسيد الألوان (CRI) المرتفع، واستهلاك منخفض للطاقة، وزاوية مشاهدة واسعة. شكله المدمج يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة حيث تكون كفاءة المساحة وجودة الضوء أمرًا مهمًا.

1.1 المزايا الأساسية

تشمل الميزات الرئيسية التي تحدد هذا المنتج ناتج الشدة الإضاءية العالي، مما يضمن إضاءة ساطعة. توفر زاوية المشاهدة الواسعة توزيعًا موحدًا للضوء على مساحة كبيرة. تم تصنيعه باستخدام مواد خالية من الرصاص وهو متوافق مع اللوائح البيئية والسلامة الرئيسية بما في ذلك RoHS وEU REACH ومعايير خالية من الهالوجين (مع البرومين <900 جزء في المليون، الكلور <900 جزء في المليون، Br+Cl <1500 جزء في المليون). يستخدم المنتج فرزًا قياسيًا وفق ANSI لتصنيف لون وأداء متسقين.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يُعد هذا المصباح LED حلاً مثاليًا لمختلف تطبيقات الإضاءة. تشمل استخداماته الأساسية الإضاءة العامة للمساحات السكنية والتجارية. كما أنه مناسب جدًا للإضاءة الزخرفية والترفيهية، حيث تكون جودة اللون والموثوقية أمرًا أساسيًا. علاوة على ذلك، يمكن استخدامه لمصابيح المؤشر وأغراض الإضاءة العامة في الأجهزة والتركيبات الإلكترونية.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفصيلاً دقيقًا لحدود تشغيل LED وخصائص أدائه تحت ظروف محددة.

2.1 التقييمات القصوى المطلقة

تحدد التقييمات القصوى المطلقة الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يتم تحديد هذه التقييمات عند درجة حرارة نقطة اللحام (T_اللحام) تبلغ 25 درجة مئوية.

• التيار الأمامي (I_F):60 مللي أمبير (مستمر).
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):120 مللي أمبير، مسموح به في ظروف النبض مع دورة عمل 1/10 وعرض نبضة 10 مللي ثانية.
• تبديد الطاقة (P_d):1080 ملي واط.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):من -40°C إلى +85°C.
• درجة حرارة التخزين (T_stg):من -40°C إلى +100°C.
• المقاومة الحرارية (R_{th J-S}):17 درجة مئوية/واط (من الوصلة إلى نقطة اللحام).
• درجة حرارة الوصلة (T_j):115 درجة مئوية (الحد الأقصى).
• درجة حرارة اللحام:للحام بإعادة التدفق، يتم تحديد 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. للحام اليدوي، الحد الأقصى هو 350 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ.

ملاحظة هامة:هذا المكون حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب اتباع إجراءات التعامل مع ESD المناسبة أثناء التجميع والتعامل لمنع التلف.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس الأداء النموذجي عند تيار أمامي (I_F) قدره 50 مللي أمبير ودرجة حرارة نقطة لحام تبلغ 25 درجة مئوية.

• التدفق الضوئي (Φ):يبدأ الحد الأدنى للتدفق الضوئي من 118 لومن، اعتمادًا على مجموعة المنتج المحددة (انظر القسم 3). القيم النموذجية للإنتاج الضخم هي سلسلة 133 لومن و 145 لومن. التسامح هو ±11%.
• الجهد الأمامي (V_F):الحد الأقصى للجهد الأمامي هو 19.0 فولت عند 50 مللي أمبير. النطاق النموذجي هو بين 17.0 فولت و 19.0 فولت، مع فرز وفقًا لذلك. التسامح هو ±0.1 فولت.
• مؤشر تجسيد الألوان (Ra / CRI):الحد الأدنى لمؤشر CRI هو 80 للسلسلة القياسية، مع قيمة R9 تساوي 0. التسامح هو ±2.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):زاوية المشاهدة النصفية النموذجية هي 120 درجة، مما يوفر حزمة ضوئية واسعة جدًا.

3. شرح نظام الفرز

لضمان الاتساق في التطبيق، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على معايير الأداء الرئيسية.

3.1 فرز مؤشر تجسيد الألوان (CRI)

يستخدم المنتج رمزًا أبجديًا واحدًا للدلالة على الحد الأدنى لمؤشر تجسيد الألوان. بالنسبة لسلسلة 67-22ST المدرجة، يتم استخدام الرمز 'M'، والذي يتوافق مع حد أدنى لمؤشر CRI قدره 60. قد تشمل المجموعات المحتملة الأخرى N (65)، L (70)، Q (75)، K (80)، P (85)، H (90)، و R (90 مع R9 >50).

3.2 مؤشر التيار الأمامي

يشير الرمز 'Z5' إلى أن تيار التشغيل الأمامي هو 50 مللي أمبير.

3.3 مؤشر الجهد الأمامي

يشير الرمز '190' في رقم الجزء إلى أقصى جهد أمامي قدره 19.0 فولت.

3.4 فرز التدفق الضوئي

تم تعريف سلسلتين رئيسيتين للتدفق الضوئي بالنسبة لدرجة حرارة لونية 4000 كلفن: سلسلة 133 لومن (الحد الأدنى) وسلسلة 145 لومن (الحد الأدنى). يتم تقسيم كل سلسلة إلى مجموعات بخطوات 5 لومن. على سبيل المثال، تشمل سلسلة 133 لومن مجموعات مثل 118L5 (118-123 لومن)، 123L5 (123-128 لومن)، حتى 148L5 (148-153 لومن).

3.5 فرز الجهد الأمامي

يتم فرز الجهد الأمامي بخطوات 0.5 فولت من 17.0 فولت إلى 20.0 فولت. رموز المجموعات مثل 170E (17.0-17.5 فولت)، 175E (17.5-18.0 فولت)، حتى 195E (19.5-20.0 فولت).

3.6 فرز اللونية (اللون)

يتم فرز مصابيح LED وفقًا لمعيار ANSI C78.377 لمصابيح LED البيضاء، باستخدام نظام إهليلجي MacAdam بخطوة 5. وهذا يضمن أن مصابيح LED داخل نفس المجموعة لا يمكن تمييزها بصريًا في اللون. يتم توفير رموز المجموعات لدرجات حرارة اللون المرتبطة (CCT) بما في ذلك 2700K، 3000K، 3500K، 4000K، 5000K، 5700K، 6000K، و 6500K، جنبًا إلى جنب مع إحداثيات اللونية المستهدفة (Cx, Cy) على مخطط CIE 1931.

4. تحليل منحنيات الأداء

تساعد البيانات الرسومية في فهم سلوك LED تحت ظروف متغيرة.

4.1 توزيع الطيف

تتضمن ورقة البيانات منحنى توزيع الطيف، والذي يظهر الشدة النسبية للضوء المنبعث عبر أطوال موجية مختلفة. بالنسبة لمصباح LED أبيض يعتمد على شريحة زرقاء مع طلاء فسفوري، يُظهر هذا المنحنى عادةً ذروة زرقاء قوية من الشريحة وانبعاث أوسع أصفر/أخضر/أحمر من الفسفور، مما يجتمع لإنتاج ضوء أبيض. الشكل الدقيق يحدد درجة حرارة اللون وخصائص تجسيد الألوان.

4.2 منحنيات الخصائص الكهروضوئية النموذجية

يتم تقديم منحنيين رئيسيين:

الشكل 1: انزياح الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة الوصلة.يُظهر هذا المنحنى كيف ينخفض الجهد الأمامي (V_F) مع زيادة درجة حرارة الوصلة (T_j). هذا سلوك معامل درجة حرارة سالب نموذجي لمصابيح LED شبه الموصلة. فهم هذا أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة وتصميم محرك التيار الثابت.

الشكل 2: الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأمامي.يوضح هذا المنحنى العلاقة بين تيار القيادة وناتج الضوء. تزداد الشدة الضوئية عادةً مع التيار ولكنها قد تصبح دون خطية عند التيارات الأعلى بسبب انخفاض الكفاءة وزيادة الحرارة.

5. اختيار الجهاز ومعلومات الطلب

5.1 شرح رقم المنتج

تم هيكلة رقم الجزء 67-22ST/KKES-5MXXXXX190Z5/2T لنقل المواصفات الرئيسية:

- 67-22ST/KKES:سلسلة المنتج الأساسية ورمز العبوة.

- 5M:على الأرجح يتعلق بمستوى التدفق/الأداء ومجموعة CRI (M=CRI 80 كحد أدنى).

- XX:يمثل رمز درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) (مثل 40 لـ 4000K).

- XX:يمثل رمز الحد الأدنى للتدفق الضوئي (مثل 133 لـ 133 لومن).

- XXX:مكان مخصص لرموز محتملة أخرى.

- 190:مؤشر أقصى جهد أمامي (19.0 فولت).

- Z5:مؤشر التيار الأمامي (50 مللي أمبير).

- /2T:على الأرجح يشير إلى نوع التغليف (شريط وبكرة) والكمية أو معلومات متغير أخرى.

5.2 قائمة الإنتاج الضخم

توفر ورقة البيانات جدولاً مفصلاً للمنتجات المتاحة ضمن سلسلتي 133 لومن و 145 لومن عبر ثماني درجات حرارة لونية (من 2700K إلى 6500K). يتضمن كل إدراج رقم الجزء الكامل، الحد الأدنى لمؤشر CRI (80)، الحد الأدنى لـ R9 (0)، الحد الأدنى للتدفق الضوئي، والحد الأقصى للجهد الأمامي (19.0 فولت). وهذا يسمح للمصممين باختيار المزيج الدقيق لدرجة حرارة اللون والسطوع لتطبيقهم.

6. إرشادات التطبيق واعتبارات التصميم

6.1 إدارة الحرارة

مع مقاومة حرارية تبلغ 17 درجة مئوية/واط من الوصلة إلى نقطة اللحام، فإن غرفة التبريد الفعالة ضرورية للحفاظ على الأداء والعمر الطويل. التشغيل عند أو بالقرب من أقصى تيار أمامي سيولد حرارة كبيرة. يجب أن يتضمن تصميم اللوحة المطبوعة (PCB) وسادات نحاسية كافية أو فتحات حرارية لتبديد الحرارة بعيدًا عن نقاط لحام LED، مع الحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل بكثير من الحد الأقصى المسموح به وهو 115 درجة مئوية.

6.2 القيادة الكهربائية

يجب تشغيل هذا المصباح LED بمصدر تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت. تيار التشغيل الموصى به هو 50 مللي أمبير. بسبب معامل درجة الحرارة السالب للجهد V_F، فإن محرك التيار الثابت يضمن ناتج ضوء مستقر بغض النظر عن التقلبات الطفيفة في درجة الحرارة. يجب أن يكون المحرك قادرًا على توفير الجهد المطلوب، والذي يمكن أن يصل إلى 19.0 فولت لكل مصباح LED. للتصميمات التي تستخدم عدة مصابيح LED على التوالي، يجب تحديد جهد المحرك وفقًا لذلك.

6.3 التصميم البصري

زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 120 درجة تجعل هذا المصباح LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة منتشرة دون بصريات ثانوية. للحزم الأكثر تركيزًا، يمكن استخدام عدسات خارجية أو عواكس. يجب على المصممين مراعاة نمط الإشعاع المكاني النموذجي عند تخطيط توزيع الضوء.

6.4 اللحام والتجميع

الالتزام بملفات تعريف اللحام المحددة أمر بالغ الأهمية. للحام بإعادة التدفق، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية لأكثر من 10 ثوانٍ. للحام اليدوي، يجب التحكم في درجة حرارة طرف المكواة إلى 350 درجة مئوية كحد أقصى، مع تحديد وقت التلامس بـ 3 ثوانٍ. اتبع دائمًا ممارسات تجميع SMD القياسية وممارسات حماية ESD.

7. المقارنة التقنية والسياق السوقي

يشغل 67-22ST، كمصباح LED متوسط القدرة في عبوة PLCC-2، مكانة محددة. مقارنة بمصابيح LED عالية القدرة، فإنه يوفر كثافة حرارية أقل ومتطلبات قيادة غالبًا ما تكون أبسط، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الحساسة للتكلفة والحجم الكبير مثل ألواح الإضاءة، والمصابيح المعلقة، واستبدال المصابيح. مقارنة بمصابيح LED أصغر وأقل قدرة، فإنه يوفر تدفقًا ضوئيًا أعلى بشكل ملحوظ، مما يتطلب عددًا أقل من الأجهزة لتحقيق نفس إجمالي ناتج الضوء، مما يمكن أن يبسط التصميم البصري والميكانيكي. المميزات الرئيسية له في فئته هي الجمع بين جهد مرتفع نسبيًا (يسمح بتكوين سلسلة أسهل مع محركات مشتقة من التيار الرئيسي)، ومؤشر CRI جيد (80)، والامتثال لمعايير البيئة الحديثة.

8. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: ما هو استهلاك الطاقة الفعلي لهذا المصباح LED؟

ج: يتم حساب الطاقة (P) كـ الجهد الأمامي (V_F) × التيار الأمامي (I_F). عند نقطة التشغيل النموذجية 50 مللي أمبير وجهد أمامي V_Fتقريبي 18 فولت، تكون الطاقة حوالي 0.9 واط (900 ملي واط).

س: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED عند 60 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج: بينما الحد الأقصى المطلق للتصنيف هو 60 مللي أمبير، فإن حالة التشغيل الموصى بها وجميع بيانات الأداء محددة عند 50 مللي أمبير. التشغيل عند 60 مللي أمبير قد يقلل من العمر الافتراضي، ويزيد من درجة حرارة الوصلة، وقد يغير معايير اللون. يُنصح بالتصميم لـ 50 مللي أمبير أو أقل للحصول على أفضل موثوقية.

س: لماذا قيمة R9 هي 0 في المواصفات؟

ج: تشير قيمة R9 البالغة 0 إلى أن المصباح LED لديه محتوى طيفي أحمر عميق ضئيل. هذا شائع في مصابيح LED البيضاء القياسية ذات مؤشر CRI 80. للتطبيقات التي تتطلب تجسيد ألوان ممتاز، خاصة للأشياء الحمراء، يجب اختيار مصابيح LED من مجموعات ذات قيم CRI و R9 أعلى (مثل مجموعة 'R').

س: كيف أفسر رمز مجموعة التدفق الضوئي، على سبيل المثال، 133L5؟

ج: يشير '133' إلى الحد الأدنى للتدفق الضوئي باللومن لتلك المجموعة. يشير 'L5' على الأرجح إلى حجم خطوة المجموعة (5 لومن) والسلسلة. لذلك، يعني 133L5 أن تدفق المصباح LED سيكون بين 133 لومن (الحد الأدنى) و 138 لومن (الحد الأقصى للمجموعة الأدنى التالية).

9. مثال تطبيقي عملي

السيناريو: تصميم لوحة إضاءة LED بقدرة 1000 لومن ودرجة حرارة لونية 4000 كلفن.

1. اختيار LED:اختر 67-22ST/KKES-5M40145190Z5/2T من قائمة الإنتاج الضخم. هذا يعطي درجة حرارة لونية 4000K، تدفق ضوئي أدنى 145 لومن، مؤشر CRI 80، جهد أمامي أقصى V_Fmax19.0 فولت عند 50 مللي أمبير.

2. حساب الكمية:الهدف من التدفق / تدفق LED = 1000 لومن / 145 لومن ≈ 6.9 مصباح LED. لمراعاة الفرز والتسامح، استخدم 8 مصابيح LED. وهذا يوفر هامش تصميم.

3. التصميم الكهربائي:شغل 8 مصابيح LED على التوالي. جهد المحرك المطلوب هو 8 × 19.0 فولت = 152 فولت كحد أقصى. اختر محرك تيار ثابت مصنف لـ ~150 فولت مخرج و 50 مللي أمبير.

4. التصميم الحراري:صمم اللوحة المطبوعة ذات القلب المعدني (MCPCB) أو اللوحة المطبوعة القياسية مع تخفيف حراري كافٍ للحفاظ على درجة حرارة نقطة اللحام منخفضة. احسب درجة حرارة الوصلة T_jالمتوقعة بناءً على درجة الحرارة المحيطة، والمقاومة الحرارية، والطاقة الإجمالية (8 × 0.9 واط = 7.2 واط).

5. التصميم البصري:قد تكون الحزمة الأصلية البالغة 120 درجة كافية لوحدة نشر الضوء. يتم وضع ورقة نشر فوق مصابيح LED لدمج المصادر الفردية في إضاءة لوحية موحدة.

10. مبدأ التشغيل واتجاهات التكنولوجيا

10.1 مبدأ التشغيل الأساسي

يستخدم مصباح LED أبيض SMD مثل 67-22ST عادةً شريحة أشباه موصلات مصنوعة من نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) تنبعث منها ضوء أزرق عندما يمر تيار كهربائي خلالها (الإنارة الكهربائية). يصطدم هذا الضوء الأزرق بعد ذلك بطلاء فسفوري (YAG:Ce أو ما شابه) مُرسب داخل العبوة. يمتص الفسفور جزءًا من الضوء الأزرق ويعيد إصداره كضوء أصفر. يُدرك العين البشرية مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر المحول كضوء أبيض. النسبة الدقيقة للأزرق إلى الأصفر، واستخدام الفوسفور متعدد المكونات، يحددان درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) ومؤشر تجسيد الألوان (CRI).

10.2 اتجاهات الصناعة

يستمر قطاع مصابيح LED متوسطة القدرة في التطور مع عدة اتجاهات واضحة:زيادة الكفاءة:تؤدي التحسينات المستمرة في تكنولوجيا الشرائح وكفاءة الفسفور إلى ارتفاع اللومن لكل واط (lm/W)، مما يقلل من استهلاك الطاقة لنفس ناتج الضوء.تحسين جودة اللون:هناك تحول في السوق نحو قيم CRI أعلى (90+) وتشبع لوني محدد أفضل (مثل R9)، خاصة في الإضاءة التجارية والسكنية.التصغير والتكامل:أصبحت العبوات أصغر وأكثر تكاملاً، حيث تجمع أحيانًا بين عدة شرائح LED أو تتضمن دوائر متكاملة محركة داخل العبوة (COB - شريحة على اللوحة، أو وحدات متكاملة).الإضاءة الذكية والقابلة للضبط:يتم تصميم مصابيح LED بشكل متزايد للعمل مع أنظمة التحكم التي تسمح بتعتيم وضبط درجة حرارة اللون CCT (من الأبيض الدافئ إلى البارد).التركيز على الاستدامة:أصبح الامتثال للوائح البيئية الصارمة (RoHS، REACH، خالية من الهالوجين) الآن متطلبًا قياسيًا، مما يدفع الابتكارات في علم المواد في التغليف والفسفور.