ورقة بيانات مصباح LED بيضاوي 3474BFBR/MS - لون أزرق - تيار أمامي 20 مللي أمبير - تبديد طاقة 100 مللي واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توضح هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED بيضاوي ذو أداء بصري دقيق. تم تصميم الجهاز لتقديم شدة إضاءة عالية ضمن نمط إشعاع مكاني محدد جيدًا، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب لافتات واضحة ومرئية.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تشمل المزايا الأساسية لهذا الـ LED شكله البيضاوي، الذي يساهم في نمط إشعاع محدد، وزاوية رؤية واسعة تبلغ 110° أفقيًا و 60° رأسيًا. وهو مصنوع من إيبوكسي مقاوم للأشعة فوق البنفسجية ويتوافق مع معايير RoHS و REACH وخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl <1500 جزء في المليون). تم تصميم المصباح خصيصًا لأنظمة معلومات الركاب، بما في ذلك لافتات الرسومات الملونة، ولوحات الرسائل، ولافتات الرسائل المتغيرة (VMS)، والإعلانات التجارية الخارجية.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يجب عدم تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود لمنع التلف الدائم. تشمل التصنيفات الرئيسية جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت، وتيار أمامي مستمر (I_F) بقيمة 20 مللي أمبير، وتيار أمامي ذروة (I_FP) بقيمة 100 مللي أمبير تحت دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز. الحد الأقصى لتبديد الطاقة (P_d) هو 100 مللي واط. نطاق درجة حرارة التشغيل من -40°C إلى +85°C، مع السماح بالتخزين من -40°C إلى +100°C. يتم تحديد درجة حرارة اللحام بـ 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس جميع الخصائص عند درجة حرارة محيطة (T_a) تبلغ 25°C وتيار أمامي 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (I_v):تتراوح من حد أدنى 550 مللي كانديلا إلى حد أقصى 1130 مللي كانديلا، بقيمة نموذجية 800 مللي كانديلا.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):110° (المحور X) / 60° (المحور Y).
• الطول الموجي القمة (λ_p):نموذجيًا 468 نانومتر.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يتراوح من 460 نانومتر إلى 475 نانومتر.
• الجهد الأمامي (V_F):بين 2.4 فولت و 3.6 فولت.
• التيار العكسي (I_R):حد أقصى 50 ميكرو أمبير عند V_R=5 فولت.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز مصابيح LED في مجموعات بناءً على معلمات رئيسية لضمان الاتساق في التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تعريف المجموعات بواسطة رموز BA، BB، BC، و BD، بقيم شدة إضاءة دنيا وقصوى كما يلي: BA (550-660 مللي كانديلا)، BB (660-790 مللي كانديلا)، BC (790-945 مللي كانديلا)، BD (945-1130 مللي كانديلا). ينطبق تسامح عام ±10%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم ترميز مجموعات الطول الموجي من B1 إلى B5، لتغطي النطاق من 460 نانومتر إلى 475 نانومتر بزيادات تقريبية 3 نانومتر. التسامح للطول الموجي السائد هو ±1 نانومتر.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة تم قياسها عند T_a=25°C.

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية، مع قمة عند حوالي 468 نانومتر وعرض نطاق طيفي نموذجي (Δλ) 20 نانومتر، مما يؤكد انبعاث اللون الأزرق.

4.2 نمط التوجيه (Directivity Pattern)

يوضح الرسم القطبي نمط الإشعاع المكاني، مسلطًا الضوء على زاوية الرؤية غير المتماثلة 110° × 60° والتي تعتبر حاسمة لتصميم اللافتات.

4.3 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يُظهر هذا الرسم البياني العلاقة الأسية بين التيار والجهد، النموذجية للدايود. وهو ضروري لتصميم دائرة تحديد التيار.

4.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح المنحنى كيف يزداد خرج الضوء مع زيادة التيار الأمامي، حتى الحد الأقصى للتيار المقنن.

4.5 الاعتماد على درجة الحرارة

يُظهر منحنيان تأثير درجة الحرارة المحيطة:
الشدة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:ينخفض خرج الضوء عادةً مع زيادة درجة الحرارة.
التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح كيف يتغير التيار المطلوب لجهد معين مع درجة الحرارة.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد العبوة

تم توفير رسم تفصيلي للأبعاد. تشير الملاحظات الرئيسية إلى أن جميع الأبعاد بالمليمترات بتسامح قياسي ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. الحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة (Flange) هو 1.5 مم.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف (Lead Forming)

• يجب إجراء الانحناءات على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• يجب إكمال التشكيل قبل اللحام.
• تجنب إجهاد العبوة لمنع التلف أو الكسر.
• اقطع الأطراف في درجة حرارة الغرفة.
• تأكد من محاذاة ثقوب اللوحة المطبوعة (PCB) تمامًا مع أطراف الـ LED لتجنب إجهاد التركيب.

6.2 التخزين

• ظروف التخزين الموصى بها هي ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية.
• مدة الصلاحية بعد الشحن هي 3 أشهر. للتخزين لفترات أطول (حتى سنة واحدة)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومادة مجففة.
• تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

6.3 اللحام

أثناء اللحام، حافظ على مسافة أكثر من 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي. لا تلحم بعد قاعدة شريط الربط (Tie Bar). اتبع ملف إعادة التدفق المحدد (260°C لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى).

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 التعبئة المقاومة للرطوبة

يتم توريد مصابيح LED في عبوات مقاومة للرطوبة.

7.2 شرح الملصق

يتضمن ملصق البكرة حقولًا لرقم منتج العميل (CPN)، ورقم المنتج (P/N)، وكمية التعبئة (QTY)، ورموز التصنيف لشدة الإضاءة (CAT)، والطول الموجي السائد (HUE)، والجهد الأمامي (REF)، جنبًا إلى جنب مع رقم الدفعة.

7.3 أبعاد الشريط الحامل (Carrier Tape) والتثبيت

تحدد الرسومات التفصيلية والجدول أبعاد الشريط الحامل، بما في ذلك قطر فتحة التغذية (D=4.00 مم)، ومسافة المكونات (F=2.54 مم)، وعرض الشريط الإجمالي (W3=18.00 مم).

7.4 عملية التعبئة والكمية

تتضمن التعبئة القياسية 2500 قطعة لكل صندوق داخلي و 10 صناديق داخلية (إجمالي 25,000 قطعة) لكل صندوق خارجي.

7.5 تسمية رقم الموديل

يتبع رقم الجزء الهيكل: 3474 B F B R - □ □ □ □. يتم استنتاج المعنى المحدد لكل جزء من الأحرف من وصف المنتج (مثلًا، 3474 النوع الأساسي، B للأزرق، إلخ)، على الرغم من عدم توفير جدول فك ترميز كامل في المقتطف.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• لافتات معلومات الركاب:يتطابق نمط الحزمة البيضاوي للخلط مع مرشحات صفراء أو حمراء أو خضراء في لافتات الرسومات الملونة.
• لافتات الرسائل المتغيرة (VMS):تضمن الشدة العالية إمكانية القراءة في ظروف الإضاءة المحيطة المختلفة.
• الإعلانات التجارية الخارجية:يوفر الإيبوكسي المقاوم للأشعة فوق البنفسجية متانة للاستخدام الخارجي.

8.2 اعتبارات التصميم

• قيادة التيار:استخدم سائق تيار ثابت مضبوط على 20 مللي أمبير أو أقل، مع الرجوع إلى منحنى I-V لانخفاض الجهد.
• إدارة الحرارة:على الرغم من انخفاض الطاقة، تأكد من بقاء بيئة التشغيل ضمن نطاق -40°C إلى +85°C لأداء موثوق وعمر أطول.
• التصميم البصري:استفد من زاوية الرؤية 110°×60° للحصول على تخطيط مثالي للافتة وتغطية المشاهدين.
• اختيار التصنيف (Binning):اختر مجموعات شدة الإضاءة (CAT) والطول الموجي (HUE) المناسبة بناءً على السطوع المطلوب واتساق اللون للتطبيق.

9. المقارنة التقنية والتمييز

على الرغم من عدم توفير مقارنة مباشرة مع منتجات أخرى، يمكن استنتاج عوامل التمييز الرئيسية لهذا الـ LED من مواصفاته:

• عدسة بيضاوية مقابل عدسة دائرية قياسية:يوفر نمط إشعاع مستطيل مخصص مثالي لبكسلات اللافتات، مما قد يوفر كفاءة بصرية أفضل لتطبيقات اللافتات من النمط الشعاعي القياسي.
• زاوية رؤية محددة:تم تحسين عدم التماثل 110°/60° لهندسات الرؤية النموذجية للافتات على جانب الطريق أو الداخلية.
• الامتثال:قد يقدم الامتثال المتزامن لمعايير RoHS و REACH ومعايير خالية من الهالوجين الصارمة ميزة في الأسواق ذات اللوائح البيئية الصارمة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 ما الفرق بين الطول الموجي القمة والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القمة (λ_p=468 نانومتر) هو الطول الموجي الذي تكون فيه القدرة الضوئية المنبعثة في الحد الأقصى. الطول الموجي السائد (λ_d=460-475 نانومتر) هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون الضوء. كلاهما مهم، مع كون الطول الموجي السائد أكثر أهمية لتحديد اللون في اللافتات.

10.2 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED عند 30 مللي أمبير للحصول على سطوع أكبر؟

لا. التصنيف الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر (I_F) هو 20 مللي أمبير. يتجاوز هذا التصنيف يخاطر بتقليل عمر الجهاز أو التسبب في فشل فوري. للحصول على سطوع أعلى، اختر LED من مجموعة شدة إضاءة أعلى (مثل BD).

10.3 كيف أفسر رموز التصنيف (Binning Codes) على الملصق؟

يتوافق رمز "CAT" (مثل BC) مع نطاق شدة الإضاءة. يتوافق رمز "HUE" (مثل B3) مع نطاق الطول الموجي السائد. يضمن استخدام مصابيح LED من نفس المجموعة اتساق السطوع واللون عبر شاشتك.

10.4 ما هي الآثار المترتبة على تصنيف اللحام 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ؟

يحدد هذا الملف الحراري الأقصى الذي يمكن أن تتحمله عبوة الـ LED أثناء إعادة التدفق أو اللحام اليدوي. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة المقاسة عند أطراف الـ LED 260°C، ويجب التحكم في الوقت فوق درجة حرارة السيولة (Liquidus) للقصدير (وهي أقل من 260°C) لتقليل الإجهاد الحراري على الإيبوكسي والرقاقة الداخلية.

11. مثال عملي على حالة الاستخدام

السيناريو: تصميم لافتة معلومات ركاب أحادية اللون (زرقاء) لمحطة حافلات.

1. اختيار المكونات:اختر هذا الـ LED البيضاوي لنمط حزمته المناسب وشدة إضاءته العالية.
2. التصنيف (Binning):حدد مجموعة طول موجي ضيقة (مثل B3 فقط) لضمان لون أزرق موحد عبر جميع الأحرف في اللافتة. اختر مجموعة شدة إضاءة (مثل BB أو BC) بناءً على مسافة الرؤية المطلوبة والإضاءة المحيطة.
3. تصميم الدائرة:صمم دائرة سائق تيار ثابت توفر 20 مللي أمبير لكل سلسلة من مصابيح LED. احسب جهد التغذية المطلوب بناءً على عدد مصابيح LED المتسلسلة والحد الأقصى للجهد الأمامي (V_F=3.6 فولت).
4. تخطيط اللوحة المطبوعة (PCB Layout):ضع فتحات التركيب وفقًا للرسم التفصيلي للعبوة. تأكد من وجود مسافة 3 مم بين وسادة اللحام (Solder Pad) وجسم الـ LED.
5. التجميع:اتبع إرشادات تشكيل الأطراف واللحام. استخدم ملف إعادة التدفق الموصى به.
6. الاختبار:تحقق من أن خرج الضوء وزاوية الرؤية يلبيان متطلبات تصميم اللافتة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو ديود باعث للضوء (LED) شبه موصل. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبته (حوالي 2.4-3.6 فولت)، تتحد الإلكترونات والفجوات في المنطقة النشطة (مادة شريحة InGaN). تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المادي المحدد (InGaN) طاقة الفوتون وبالتالي اللون الأزرق للضوء المنبعث (طول موجي ~468 نانومتر). ثم تقوم العدسة الإيبوكسية البيضاوية بتغليف الرقاقة وتشكيل الضوء المنبعث إلى نمط الإشعاع المطلوب 110°×60°.

13. اتجاهات التكنولوجيا (سياق موضوعي)

تستمر مصابيح LED الخاصة باللافتات في التطور. تشمل الاتجاهات العامة للصناعة، التي توفر سياقًا لمكان هذا المكون في السوق:

• زيادة الكفاءة:يهدف التطوير المستمر إلى تحقيق فعالية إضاءة أعلى (مزيد من خرج الضوء لكل واط كهربائي)، مما قد يسمح باستهلاك طاقة أقل أو شاشات أكثر سطوعًا في التكرارات المستقبلية.
• تحسين اتساق اللون:تقود التطورات في النمو الطبقي (Epitaxial Growth) وعمليات التصنيف (Binning) إلى توزيعات أضيق للطول الموجي والشدة، مما يتيح شاشات أكثر اتساقًا وحيوية.
• تعزيز الموثوقية:يؤدي البحث في مواد تغليف أكثر متانة وإدارة حرارية إلى إطالة العمر التشغيلي، وهو أمر بالغ الأهمية خاصة للتطبيقات الخارجية التي تعمل على مدار الساعة.
• التصغير:يدفع السعي للحصول على شاشات بدقة أعلى نحو عبوات LED أصغر مع الحفاظ على الأداء البصري أو تحسينه.

يمثل هذا الـ LED البيضاوي المحدد حلاً متخصصًا تم تحسينه لقطاع تطبيق معين (لافتات المعلومات)، متوازنًا بين التصميم البصري والموثوقية والامتثال التنظيمي.