مصباح LED أحمر 3030 - أبعاد 3.0x3.0x0.55 مم - جهد 2.0-2.6 فولت - قدرة 520 ملي واط - وثيقة فنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

1.1 وصف عام

هذا المصباح LED الأحمر مصنوع باستخدام تقنية AlGaInP على ركيزة، مما يوفر كفاءة وسطوع عاليين. الحزمة من نوع EMC بأبعاد 3.0 مم × 3.0 مم × 0.55 مم، مما يسمح بتصميم مضغوط وأداء حراري جيد. تم تصميم الجهاز للتطبيقات في السيارات ويتوافق مع معايير الموثوقية AEC-Q102.

1.2 الميزات

• حزمة EMC لأداء قوي
• زاوية مشاهدة واسعة جداً تبلغ 120 درجة
• مناسبة لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• متوفرة على شريط وبكرة للتنسيب الآلي
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 2
• متوافقة مع RoHS
• مؤهلة حسب AEC-Q102 للاستخدام في السيارات

1.3 التطبيقات

المصباح LED مخصص للإضاءة الداخلية والخارجية في السيارات. تشمل الأمثلة مؤشرات لوحة القيادة، أضواء الخريطة، أضواء الفرامل، إشارات الانعطاف، والإضاءة المحيطة.

2. تفسير المعايير الفنية العميق

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية

عند تيار اختبار 150 مللي أمبير ودرجة حرارة لحام 25 درجة مئوية، يتراوح الجهد الأمامي (VF) من 2.0 فولت إلى 2.6 فولت، مع عدم تحديد قيمة نموذجية بسبب التصنيف. تيار العكس (IR) عند 5 فولت أقل من 10 ميكرو أمبير. يتراوح التدفق الضوئي (Φ) من 17.7 لومن إلى 24.2 لومن. الطول الموجي السائد (λD) بين 627.5 نانومتر و 635 نانومتر، وهو خاص بالضوء الأحمر. زاوية المشاهدة (2θ1/2) هي 120 درجة، مما يوفر انتشار حزمة عريض. المقاومة الحرارية من الوصلة إلى اللحام (Rth JS real) عادةً 40 درجة مئوية/واط، وبحد أقصى 55 درجة مئوية/واط؛ المقاومة الحرارية الكهربائية عادةً 23 درجة مئوية/واط، بحد أقصى 31 درجة مئوية/واط.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

التصنيفات القصوى المطلقة عند درجة حرارة لحام 25 درجة مئوية: تبديد الطاقة (PD) 520 ملي واط، التيار الأمامي (IF) 200 مللي أمبير، تيار الذروة الأمامي (IFP) 350 مللي أمبير (دورة عمل 10%، عرض نبضة 10 مللي ثانية)، الجهد العكسي (VR) 5 فولت، ESD (HBM) 2000 فولت، نطاق درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية، درجة حرارة التخزين من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية، درجة حرارة الوصلة (TJ) 150 درجة مئوية. من الضروري عدم تجاوز هذه الحدود أبداً لمنع التلف.

2.3 الخصائص الحرارية

المقاومة الحرارية معلمة رئيسية لموثوقية LED. المقاومة الحرارية الحقيقية (Rth JS real) تأخذ في الاعتبار كلاً من المسارات التوصيلية والحملية. المقاومة الحرارية الكهربائية (Rth JS el) مستمدة من القياسات الكهربائية. يتطلب تبديد حرارة مناسب للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من الحد الأقصى. كفاءة التحويل الكهروضوئي عند 25 درجة مئوية في وضع النبض هي 45%.

3. نظام التصنيف

3.1 تصنيفات الجهد الأمامي

عند 150 مللي أمبير، يتم تصنيف الجهد الأمامي كما يلي: C0: 2.0-2.2 فولت، D0: 2.2-2.4 فولت، E0: 2.4-2.6 فولت.

3.2 تصنيفات التدفق الضوئي

تصنيفات التدفق الضوئي: JB: 17.7-19.6 لومن، KA: 19.6-21.8 لومن، KB: 21.8-24.2 لومن.

3.3 تصنيفات الطول الموجي السائد

تصنيفات الطول الموجي السائد: F2: 627.5-630 نانومتر، G1: 630-632.5 نانومتر، G2: 632.5-635 نانومتر.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر منحنى I-V العلاقة الأسية النموذجية. عند التيار المنخفض (30 مللي أمبير)، يكون الجهد حوالي 1.9 فولت؛ عند 200 مللي أمبير، يصل الجهد إلى حوالي 2.6 فولت. هذا المنحنى ضروري لتصميم دوائر المحرك.

4.2 التيار الأمامي مقابل التدفق الضوئي النسبي

يزداد التدفق الضوئي النسبي مع التيار الأمامي بشكل خطي تقريباً حتى 150 مللي أمبير، ثم يبدأ في التشبع. عند 200 مللي أمبير، يزيد التدفق النسبي بنحو 80% مقارنة بـ 100 مللي أمبير. يشير هذا إلى انخفاض عند التيارات العالية.

4.3 درجة حرارة الوصلة مقابل التدفق الضوئي النسبي

مع زيادة درجة حرارة الوصلة، ينخفض التدفق الضوئي النسبي. عند 125 درجة مئوية، يبلغ التدفق حوالي 60% من قيمته عند 25 درجة مئوية. يجب مراعاة هذا الانخفاض الحراري في التصميم الحراري.

4.4 درجة حرارة اللحام مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا المنحنى الحد الأقصى للتيار الأمامي المسموح به مقابل درجة حرارة اللحام. عند 25 درجة مئوية، يمكن أن يكون التيار 200 مللي أمبير؛ عند 125 درجة مئوية، يجب خفض التصنيف إلى حوالي 50 مللي أمبير لتجنب ارتفاع الحرارة.

4.5 انزياح الجهد مقابل درجة حرارة الوصلة

ينخفض الجهد الأمامي مع زيادة درجة الحرارة، بمعدل حوالي -2 ملي فولت/درجة مئوية. عند 150 درجة مئوية، ينخفض VF بحوالي 0.3 فولت مقارنة بـ 25 درجة مئوية.

4.6 مخطط الإشعاع

يظهر نمط الإشعاع توزيعاً عريضاً شبيهاً بلامبرتيان بأقصى شدة عند 0 درجة وشدة نصفية عند ±60 درجة، مما يؤكد زاوية المشاهدة 120 درجة.

4.7 انزياح الطول الموجي السائد مقابل درجة حرارة الوصلة

ينزاح الطول الموجي السائد قليلاً مع درجة الحرارة، حوالي +0.03 نانومتر/درجة مئوية، مما يؤدي إلى انزياح أحمر صغير في درجات الحرارة الأعلى.

4.8 توزيع الطيف

يبلغ ذروة الطيف حوالي 630 نانومتر بعرض كامل عند نصف القيمة الأقصى (FWHM) يبلغ حوالي 20 نانومتر. الانبعاث ضيق مما يساهم في نقاء لون عالٍ.

5. معلومات ميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد الحزمة

مخطط الحزمة: 3.00 مم × 3.00 مم × 0.55 مم. التفاوتات ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تظهر الرسومات التفصيلية المنظر العلوي مع علامات الكاثود والأنود، والمنظر الجانبي يظهر الارتفاع، والمنظر السفلي مع تخطيط الوسادة.

5.2 نمط اللحام

أبعاد نمط اللحام الموصى به: حجم الوسادة 0.65 مم × 1.55 مم، التباعد 2.30 مم، بعرض النمط الإجمالي 2.40 مم. يضمن المحاذاة الصحيحة موثوقية وصلة اللحام.

5.3 القطبية

يشار إلى القطبية بعلامة على الحزمة. يتم تمييز الكاثود عادةً بفتحة أو نقطة. تأكد من التوجيه الصحيح أثناء التجميع.

5.4 أبعاد شريط الناقل

عرض شريط الناقل 8.00 مم، بمسافة جيب 4.00 مم. يتم توجيه المكونات مع اتجاه القطبية في اتجاه معين. التفاوتات ±0.1 مم.

5.5 أبعاد البكرة

قطر البكرة 180 مم، قطر المحور 60 مم، العرض 12 مم. تحتوي كل بكرة على 4000 قطعة.

5.6 مواصفات الملصق

يتضمن الملصق رقم القطعة، رقم المواصفة، رقم الدفعة، رمز التصنيف، التدفق الضوئي، تصنيف اللون، الجهد الأمامي، الطول الموجي، الكمية، ورمز التاريخ.

5.7 التغليف المقاوم للرطوبة

يتم تعبئة مصابيح LED في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة. بعد الفتح، استخدم في غضون 24 ساعة أو اخبز عند 60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف إعادة التدفق SMT

ملف تعريف إعادة التدفق الموصى به خالي من الرصاص: معدل الارتفاع الأقصى 3 درجة مئوية/ثانية، التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية، الوقت فوق 217 درجة مئوية بحد أقصى 60 ثانية، درجة حرارة الذروة 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ، معدل التبريد الأقصى 6 درجة مئوية/ثانية. الوقت الإجمالي من 25 درجة مئوية إلى الذروة يجب ألا يتجاوز 8 دقائق. لا تعيد التدفق أكثر من مرتين، واحتفظ بأقل من 24 ساعة بين عمليات إعادة التدفق.

6.2 الإصلاح

لا يُوصى بالإصلاح بعد اللحام. إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس. اختبر للتأكد من عدم تلف خصائص LED.

6.3 تحذيرات

• مادة السيليكون الواقية ناعمة؛ تجنب الضغط على السطح العلوي أثناء المناولة والتنسيب.
• لا تقم بالتركيب على لوحة دوائر مطبوعة معوجة أو ثني اللوحة بعد اللحام.
• تجنب الإجهاد الميكانيكي أو الاهتزاز أثناء التبريد.
• لا تبرد الجهاز بسرعة بعد إعادة التدفق.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 كمية التعبئة

التعبئة القياسية هي 4000 قطعة لكل بكرة. يتم تعبئة الطلبات بالجملة في صناديق كرتونية تحتوي على بكرات متعددة.

7.2 رمز الطلب

يقوم رقم القطعة بتشفير سلسلة المنتج والحزمة وخيارات التصنيف. يمكن للعملاء تحديد التصنيفات المطلوبة للجهد الأمامي والتدفق الضوئي والطول الموجي لتلبية متطلبات التطبيق.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 التطبيقات النموذجية

هذا المصباح LED مثالي للإضاءة الداخلية للسيارات مثل أضواء السقف وأضواء القراءة والإضاءة المحيطة، وكذلك الإضاءة الخارجية مثل أضواء الذيل وإشارات الانعطاف وأضواء الفرامل. كما أن زاوية المشاهدة الواسعة والسطوع العالي مناسبان للافتات والإضاءة الزخرفية.

8.2 اعتبارات التصميم

• الإدارة الحرارية: استخدم مساحة نحاسية كافية على PCB وفتحات حرارية لإبقاء درجة حرارة الوصلة أقل من 150 درجة مئوية.
• تنظيم التيار: استخدم مشغل تيار ثابت مع مقاومة متسلسلة أو شريحة مشغل LED لتجنب تجاوز التيار الأقصى.
• حماية ESD: قم بتركيب أجهزة حماية ESD إذا كان التشغيل في بيئات عالية التفريغ الكهروستاتيكي.
• توافق المواد: تجنب المواد التي تحتوي على الكبريت (>100 ppm)، البروم (>900 ppm)، الكلور (>900 ppm)، أو الهالوجين الكلي (>1500 ppm) بالقرب من LED، لأنها قد تسبب تآكل أو تغير اللون.
• انبعاث الغازات: لا تستخدم مواد لاصقة تنبعث منها مركبات عضوية متطايرة (VOCs) يمكن أن تخترق عدسة السيليكون.

9. المقارنة الفنية (اختياري)

مقارنة بمصابيح LED القياسية ذات الأسلاك البلاستيكية، توفر هذه الحزمة EMC توصيلًا حراريًا أفضل وحجمًا أصغر وتوافقًا مع اللحام بإعادة التدفق. زاوية المشاهدة الواسعة 120 درجة أوسع من العديد من مصابيح LED SMD القياسية (عادةً 110 درجة). توفر شهادة AEC-Q102 ضمانًا للبيئات القاسية في السيارات حيث تكون درجات الحرارة والاهتزازات شديدة.

10. الأسئلة الشائعة

1. س: ما هو أقصى تيار لهذا LED؟ ج: أقصى تيار أمامي مطلق هو 200 مللي أمبير تيار مستمر، أو 350 مللي أمبير نابض (دورة عمل 10%، 10 مللي ثانية).
2. س: هل يمكن استخدامه في بيئات ذات درجة حرارة عالية؟ ج: نطاق درجة حرارة التشغيل هو -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية، ولكن خفض تصنيف التيار ضروري في درجات الحرارة العالية (انظر منحنى خفض التصنيف).
3. س: ما هي شروط التخزين؟ ج: خزّن في الكيس الأصلي المختوم عند ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى عام واحد؛ بعد الفتح، استخدم في غضون 24 ساعة أو اخبز عند 60 درجة مئوية.
4. س: كم مرة يمكن إعادة تدفق اللحام؟ ج: لا تزيد عن مرتين، مع فاصل زمني<24 ساعة.
5. س: هل هو مناسب للاستخدام الخارجي؟ ج: نعم، مع تغليف مناسب، ولكن تأكد من عدم تعرضه للمواد الكيميائية القاسية أو الأشعة فوق البنفسجية دون حماية.

11. حالات عملية

في تطبيق ضوء الفرامل في السيارات، يمكن لمصفوفة من 6-8 مصابيح LED متصلة على التوالي إنتاج أكثر من 100 لومن، لتلبية متطلبات السطوع التنظيمية. مع الإدارة الحرارية المناسبة، تحافظ مصابيح LED على خرج ضوء ثابت طوال عمر السيارة. حالة أخرى هي الإضاءة المحيطة الداخلية حيث تضمن زاوية المشاهدة الواسعة إضاءة موحدة في جميع أنحاء المقصورة.

12. مقدمة عن المبدأ

يعمل LED الأحمر AlGaInP عن طريق إعادة تجميع الإلكترونات والفجوات في الطبقة النشطة لأشباه الموصلات. يسمح نظام المواد بضبط فجوة الحزمة لإصدار الضوء الأحمر (حوالي 630 نانومتر). تحمي حزمة EMC الشريحة مع توفير عدسة بصرية لاستخراج الضوء. يُظهر الجهاز كفاءة كمية عالية بسبب فجوة الحزمة المباشرة.

13. اتجاهات التطوير

الاتجاه في إضاءة السيارات هو نحو مصابيح LED أصغر وأكثر كفاءة وموثوقية. أصبحت حزم EMC هي المعيار بسبب متانتها. هناك أيضًا توجه نحو تدفق ضوئي أعلى لكل شريحة لتقليل عدد مصابيح LED المطلوبة. علاوة على ذلك، تظهر وحدات فوتونية متكاملة وإضاءة ذكية مع قدرات اتصال.