ورقة بيانات LED أصفر PLCC-2 مقاس 1608-UY0100M-AM - 1.6x0.8mm - جهد أمامي نموذجي 2.1V - تيار 10mA - إضاءة داخلية للسيارات

1. نظرة عامة على المنتج

يُفصّل هذا المستند مواصفات مصباح LED للتركيب السطحي بحزمة PLCC-2 برقم الجزء 1608-UY0100M-AM. التركيز الأساسي للتطبيق هو الإضاءة الداخلية للسيارات، حيث تكون الموثوقية والأداء في ظل ظروف بيئية متغيرة أمرًا بالغ الأهمية. يُصدر الجهاز ضوءًا أصفر ويتميز ببصمة مدمجة مقاس 1608 (1.6 مم × 0.8 مم). تشمل مزاياه الأساسية زاوية رؤية واسعة تبلغ 120 درجة لإضاءة موحدة، والامتثال لمعايير التأهيل الصارمة للسيارات مثل AEC-Q102، والالتزام باللوائح البيئية مثل RoHS وREACH ومتطلبات الخلو من الهالوجين.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الضوئية والكهربائية

يتم تعريف المعلمات التشغيلية الرئيسية عند تيار أمامي (I_F) بقيمة 10 مللي أمبير. الشدة الضوئية النموذجية هي 330 ميكروكانديلا، مع حد أدنى 280 ميكروكانديلا وحد أقصى 520 ميكروكانديلا، مما يشير إلى اختلافات محتملة في التصنيف. الجهد الأمامي (V_F) يقيس عادةً 2.1 فولت، ويتراوح من 1.5 فولت إلى 2.75 فولت. الطول الموجي السائد (λ_d) يتركز عند 591 نانومتر (طيف أصفر)، مع تسامح ±1 نانومتر. زاوية الرؤية محددة بـ 120 درجة.

2.2 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم. الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي هو 20 مللي أمبير، مع قدرة تيار اندفاعي تبلغ 50 مللي أمبير للنبضات ≤10 ميكروثانية. الحد الأقصى لتبديد الطاقة هو 50 ميغاواط. يمكن للجهاز العمل والتخزين ضمن نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية، مع أقصى درجة حرارة تقاطع تبلغ 125 درجة مئوية. لم يتم تصميمه للعمل بجهد عكسي. حساسية التفريغ الكهروستاتيكي مصنفة عند 2 كيلو فولت (نموذج جسم الإنسان). الحد الأقصى لدرجة حرارة اللحام أثناء إعادة التدفق هو 260 درجة مئوية لمدة 30 ثانية.

2.3 الخصائص الحرارية

إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية لطول عمر LED واستقرار أدائه. توفر ورقة البيانات قيمتين للمقاومة الحرارية: المقاومة الحرارية الحقيقية (R_{th JS real}) من التقاطع إلى نقطة اللحام هي 150 كلفن/واط، بينما القيمة المشتقة بالطريقة الكهربائية (R_{th JS el}) هي 120 كلفن/واط. هذه المعلمة ضرورية لحساب ارتفاع درجة حرارة التقاطع في ظل ظروف تشغيل معينة ولتصميم تبديد حراري مناسب في التطبيق.

3. تحليل منحنيات الأداء

3.1 منحنى IV والكفاءة الضوئية

يظهر الرسم البياني للتيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي علاقة أسية مميزة. عند نقطة التشغيل النموذجية البالغة 10 مللي أمبير، يكون V_Fحوالي 2.1 فولت. يُظهر منحنى الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأمامي أن ناتج الضوء يزداد مع التيار ولكن قد يُظهر سلوكًا غير خطي وانخفاضًا في الكفاءة عند التيارات الأعلى، مما يؤكد أهمية العمل ضمن الحدود الموصى بها.

3.2 الاعتماد على درجة الحرارة

توضح عدة رسوم بيانية تباين أداء الجهاز مع درجة حرارة التقاطع (T_j). تنخفض الشدة الضوئية النسبية مع زيادة درجة الحرارة، وهي سمة شائعة في مصابيح LED. الجهد الأمامي له معامل درجة حرارة سالب، يتناقص خطيًا مع ارتفاع درجة الحرارة. الطول الموجي السائد أيضًا يتحول مع درجة الحرارة، وهو اعتبار للتطبيقات الحساسة للألوان. يتطلب منحنى تخفيض التيار الأمامي تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار مع زيادة درجة حرارة وسادة اللحام فوق 25 درجة مئوية لمنع تجاوز أقصى درجة حرارة تقاطع.

3.3 التوزيع الطيفي ونمط الإشعاع

يؤكد مخطط التوزيع الطيفي النسبي على الانبعاث في منطقة الطول الموجي الأصفر، المتمركزة حول 591 نانومتر. يمثل مخطط نمط الإشعاع زاوية الرؤية البالغة 120 درجة بشكل مرئي، ويُظهر التوزيع الزاوي لشدة الضوء.

4. شرح نظام التصنيف

يتم تجميع معلمات LED في مجموعات لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. ثلاثة معلمات رئيسية يتم تصنيفها.

4.1 تصنيف الشدة الضوئية

يتم تجميع الشدة من 'Q' (71-82 ميكروكانديلا) حتى 'B' (1800-2800 ميكروكانديلا). بالنسبة لرقم الجزء المحدد هذا (1608-UY0100M-AM)، فإن مجموعات الإخراج المحتملة المميزة تقع ضمن المجموعة 'T'، وتحديدًا T-X (280-330 ميكروكانديلا)، وT-Y (330-390 ميكروكانديلا)، وT-Z (390-450 ميكروكانديلا)، متوافقة مع القيمة النموذجية البالغة 330 ميكروكانديلا المذكورة في جدول الخصائص.

4.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم تصنيف الطول الموجي بخطوات 3 نانومتر، مشفرة بأرقام مكونة من أربعة أرقام (مثل 9194 لـ 591-594 نانومتر). المجموعات المحتملة لهذا LED الأصفر مميزة في النطاق من 8891 (588-591 نانومتر) إلى 9700 (597-600 نانومتر)، متسقة مع 591 نانومتر النموذجية والنطاق 585-594 نانومتر المحدد سابقًا.

4.3 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي بخطوات تبلغ حوالي 0.25 فولت، مشفرة بأربعة أرقام (مثل 1720 لـ 1.75-2.00 فولت). V_Fالنموذجي البالغ 2.1 فولت يقع ضمن المجموعة 2022 (2.00-2.25 فولت).

5. معلومات ميكانيكية وخاصة بالحزمة

5.1 الأبعاد الميكانيكية

يستخدم LED حزمة قياسية PLCC-2 (حامل رقاقة رصاصي بلاستيكي) للتركيب السطحي ببصمة مترية مقاس 1608 (طول 1.6 مم × عرض 0.8 مم). يتضمن الرسم الأبعادي الدقيق ارتفاع الجسم، أبعاد الأطراف، والتسامحات، وهي أمور بالغة الأهمية لتصميم بصمة PCB ومسافة التجميع.

5.2 تخطيط وسادة اللحام الموصى به

يتم توفير نمط أرضي موصى به (بصمة) لـ PCB. يتضمن هذا أبعاد الوسادة، التباعد، والشكل المُحسّن لتكوين وصلة لحام موثوقة أثناء لحام إعادة التدفق، مما يضمن تثبيتًا ميكانيكيًا سليمًا واتصالًا حراريًا/كهربائيًا مناسبًا.

5.3 تحديد القطبية

تحتوي حزمة PLCC-2 على علامة محددة أو ميزة فيزيائية (مثل شق أو زاوية مقطوعة) للإشارة إلى الكاثود. اتجاه القطبية الصحيح أثناء التركيب على PCB ضروري لعمل الجهاز.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يتم تحديد ملف تعريف إعادة تدفق مفصل، مع أقصى درجة حرارة لا تتجاوز 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 30 ثانية. يتضمن الملف مراحل التسخين المسبق، النقع، إعادة التدفق، والتبريد بمعدلات انحدار محددة ووقت فوق نقطة الانصهار. الالتزام بهذا الملف حاسم لمنع التلف الحراري لحزمة LED أو الرقاقة.

6.2 احتياطات الاستخدام

يتم توفير ملاحظات عامة للتعامل والتطبيق. تشمل هذه التحذيرات من تطبيق جهد عكسي، ضمان العمل ضمن الحدود القصوى المطلقة، تنفيذ حماية مناسبة من التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التعامل، واتباع إرشادات تخفيض التيار بناءً على درجة الحرارة المحيطة.

6.3 ظروف التخزين

يجب تخزين الجهاز في بيئة ضمن نطاق درجة حرارة التخزين من -40 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية، مع رطوبة مضبوطة (كما هو موضح بتصنيف MSL-3) لمنع امتصاص الرطوبة الذي قد يسبب ظاهرة "الفشار" أثناء إعادة التدفق.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد مصابيح LED على شريط وبكرة، وهو تنسيق قياسي لآلات التجميع الآلي للالتقاط والوضع. تفصل معلومات التعبئة أبعاد البكرة، عرض الشريط، تباعد الجيوب، واتجاه المكونات على الشريط.

7.2 هيكل رقم الجزء

يمكن فك تشفير رقم الجزء 1608-UY0100M-AM: يشير "1608" إلى حجم الحزمة، يشير "UY" على الأرجح إلى اللون (أصفر)، قد يرتبط "0100" برمز أداء، وقد تحدد "M-AM" التصنيف، التعبئة، أو متغيرات أخرى. منطق فك التشفير الدقيق خاص بالنموذج.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

التطبيق الأساسي والمعلن عنه هو الإضاءة الداخلية للسيارات. وهذا يشمل إضاءة خلفية لوحة القيادة، إضاءة المفاتيح، الإضاءة المحيطة، ومصابيح المؤشر. مؤهل AEC-Q102 ونطاق درجة حرارة التشغيل الواسع يجعلانه مناسبًا للبيئة القاسية داخل السيارة.

8.2 اعتبارات التصميم

عند التصميم باستخدام هذا LED، يجب على المهندسين مراعاة عدة عوامل: تحديد التيار إلزامي؛ يجب استخدام مقاوم على التوالي أو محرك تيار ثابت لضبط I_Fإلى المستوى المطلوب (مثل 10 مللي أمبير للسطوع النموذجي). هناك حاجة لتصميم حراري إذا كان التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو تيارات عالية، باستخدام المقاومة الحرارية ومنحنى التخفيض. لمصفوفات الإضاءة الموحدة، قد يكون من الضروري تحديد رموز تصنيف ضيقة للشدة والطول الموجي. زاوية الرؤية الواسعة مفيدة لإضاءة المنطقة ولكنها قد تتطلب موزعات ضوئية أو أدلة ضوء لأنماط حزم محددة.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بمصابيح LED العامة غير المخصصة للسيارات، فإن المميزات الرئيسية لهذا الجهاز هي تأهيله الرسمي AEC-Q102، والذي يتضمن اختبارات صارمة للموثوقية طويلة الأمد تحت الصدمات الحرارية، الرطوبة، وإجهادات أخرى. يشير تصنيف فئة مقاومة التآكل B1 إلى مقاومة محسنة للأجواء المحتوية على الكبريت، وهو أمر قيّم في بيئات السيارات. امتثاله لأحدث اللوائح البيئية (RoHS، REACH، الخلو من الهالوجين) هو أيضًا ميزة كبيرة لقبوله في السوق العالمية.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: ما هو تيار التشغيل الموصى به؟

ج: تحدد ورقة البيانات الخصائص عند 10 مللي أمبير، وهي نقطة التشغيل النموذجية. الحد الأقصى المطلق هو 20 مللي أمبير، لكن التشغيل عند أو أقل من 10 مللي أمبير هو المعيار لطول العمر والكفاءة.

س: كيف يمكنني التحكم في السطوع؟

ج: يتم التحكم في السطوع (الشدة الضوئية) بشكل أساسي عن طريق التيار الأمامي (I_F). يمكن أيضًا استخدام تعديل عرض النبضة (PWM) للتعتيم دون إزاحة نقطة اللون بشكل كبير.

س: لماذا يعتبر تصنيف الجهد الأمامي مهمًا؟

ج: في التطبيقات حيث يتم توصيل عدة مصابيح LED على التوالي وتشغيلها بواسطة مصدر جهد ثابت، يمكن أن تؤدي الاختلافات في V_Fإلى توزيع غير متساوٍ للتيار والسطوع. استخدام مصابيح LED من نفس مجموعة تصنيف V_Fيضمن التجانس.

س: هل يمكن استخدام هذا LED في الهواء الطلق؟

ج: على الرغم من أنه يتمتع بنطاق درجة حرارة واسع، إلا أن ورقة البيانات تحدد "إضاءة داخلية للسيارات". للاستخدام الخارجي، يجب تقييم الحماية الإضافية من الأشعة فوق البنفسجية، تسرب الرطوبة، ودرجات الحرارة القصوى الأوسع، وقد يكون منتجًا من فئة خارجية أكثر ملاءمة.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: إضاءة خلفية لأزرار لوحة القيادة

في لوحة قيادة السيارة، تتطلب عدة أزرار إضاءة خلفية صفراء ناعمة وموحدة. سيستخدم المصمم عدة مصابيح LED من نوع 1608-UY0100M-AM. سيقوم بتوصيلها على التوالي (إذا سمح جهد المحرك) أو على التوازي مع مقاومات فردية لضمان تيار ثابت. تساعد زاوية الرؤية البالغة 120 درجة في إضاءة الزر بشكل متساوٍ من مصباح LED واحد موضوعة تحته. يجب على المصمم حساب التيار المطلوب (على الأرجح 5-10 مللي أمبير لكل LED) لتحقيق السطوع المطلوب دون التسبب في تبديد طاقة مفرط أو حرارة على PCB المرن. يعطي مؤهل AEC-Q102 ثقة في قدرة المكون على تحمل دورات درجة الحرارة والاهتزازات طوال عمر السيارة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو ثنائي باعث للضوء أشباه الموصلات (LED). عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز طاقة فجوة النطاق الخاصة به، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من رقاقة أشباه الموصلات (على الأرجح تعتمد على AlInGaP أو مادة مماثلة للضوء الأصفر). يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المادي المحدد والتنشيط الطول الموجي السائد للضوء المنبعث، والذي في هذه الحالة يكون في الطيف الأصفر (~591 نانومتر). تحتوي حزمة PLCC-2 على رقاقة أشباه الموصلات، وتوصل اتصالات كهربائية عبر طرفين، وتدمج عدسة بلاستيكية مصبوبة تشكل حزمة الإخراج لتحقيق زاوية الرؤية البالغة 120 درجة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يتجه تطور مصابيح LED للإضاءة الداخلية للسيارات نحو كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، مما يتيح شاشات أكثر سطوعًا مع استهلاك أقل للطاقة وتوليد حرارة أقل. هناك أيضًا اتجاه نحو أحجام حزم أصغر (مثل 1008 أو 0806) للسماح بتصاميم أكثر إحكاما وأناقة. علاوة على ذلك، أصبح دمج مصابيح LED متعددة الألوان (RGB) في حزمة واحدة للإضاءة المحيطة الديناميكية والقابلة للتخصيص شائعًا بشكل متزايد. تظل معايير الموثوقية المحسنة والامتثال البيئي الأوسع محركات ثابتة في قطاع السيارات.