مواصفات الصمام الأبيض RF-H**HI32DS-EF-2N - مقاس 2.8×3.5×0.7mm PLCC-2 - جهد أمامي 2.6-3.0 فولت - تيار 60mA - درجة حرارة لون 2700K-6500K - معامل تجسيد لون 80+

1. نظرة عامة على المنتج

سلسلة RF-H**HI32DS-EF-2N هي صمام LED أبيض عالي الأداء مصمم لتطبيقات الإضاءة الداخلية العامة. يستخدم شريحة LED زرقاء مع فوسفور أصفر لإنتاج ضوء أبيض مع معامل تجسيد لون عالي (CRI ≥80). الجهاز معبأ في حزمة PLCC-2 مدمجة بأبعاد 2.8mm × 3.5mm × 0.7mm، مما يجعله مناسبًا للتجميع السطحي ومتوافقًا مع عمليات اللحام بإعادة التدفق القياسية. تشمل المزايا الرئيسية زاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 120 درجة، مقاومة حرارية ممتازة (15°C/W)، ومستوى حساسية للرطوبة 3. المنتج متوافق مع RoHS ومتوفر في عبوة شريط وبكرة (4000 قطعة/بكرة). يوفر عدة حاويات لدرجة حرارة اللون تتراوح من الأبيض الدافئ (2700K) إلى ضوء النهار البارد (6500K)، مع تدفق ضوئي نموذجي بين 29 و36 لومن عند تيار 60mA.

2. تحليل مفصل للمعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية

عند تيار اختبار 60mA ودرجة حرارة لحام Ts=25°C، يتراوح الجهد الأمامي (VF) من 2.6V إلى 3.0V، بقيمة نموذجية 2.77V. يضمن هذا النطاق الضيق لـ VF اتساقًا في السطوع واستهلاك الطاقة عبر الحاويات المختلفة. التيار العكسي (IR) محدد بحد أقصى 10µA عند تطبيق جهد عكسي 5V، مما يشير إلى سلامة الوصلة الجيدة. تسمح التصنيفات القصوى المطلقة بتيار أمامي مستمر يصل إلى 180mA، وتيار أمامي ذروة 300mA (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1ms)، وتبديد طاقة 540mW. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 125°C، ونطاق درجة حرارة التشغيل هو -40°C إلى +85°C. قدرة تحمل التفريغ الكهروستاتيكي هي 2000V (HBM).

2.2 الخصائص البصرية

يتوفر الصمام في سبع حاويات لدرجة حرارة اللون المرتبطة (CCT): 27H (2570-2870K)، 30H (2870-3220K)، 35H (3230-3660K)، 40H (3640-4260K)، 50H (4640-5350K)، 57H (5300-6110K)، و65H (6070-7120K). حاوية 40H مقسمة إلى أربع حاويات فرعية (40H-1 إلى 40H-4) مع إحداثيات لونية دقيقة مقدمة في مخطط CIE 1931. التدفق الضوئي النموذجي عند 60mA يتراوح من 31lm (الحاويات الدافئة) إلى 36lm (الحاويات الباردة). زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 120 درجة، مما يوفر انتشارًا واسعًا للحزمة مناسبًا للمصابيح والإضاءة الداخلية. معامل تجسيد اللون (Ra) نموذجي 81.5، مع حد أدنى 80.

2.3 الخصائص الحرارية

المقاومة الحرارية من الوصلة إلى وسادة اللحام (RTHJ-S) هي 15°C/W، مما يشير إلى قدرة جيدة على تبديد الحرارة. الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 125°C ومنع التدهور المتسارع. يتغير أداء الصمام، بما في ذلك التدفق الضوئي والجهد الأمامي، مع درجة حرارة اللحام كما هو موضح في المنحنيات البصرية.

3. شرح نظام التصنيف

3.1 حاويات الجهد الأمامي

يتم فرز الجهد الأمامي إلى أربع حاويات: F1 (2.6-2.7V)، F2 (2.7-2.8V)، G1 (2.8-2.9V)، وG2 (2.9-3.0V). يسهل هذا التصنيف الضيق توزيع التيار المتسق في الدوائر المتوازية ويبسط التصميم الحراري.

3.2 حاويات التدفق الضوئي

حاويات التدفق الضوئي مسماة REC (29-30lm)، RFD (30-31lm)، RFE (31-32lm)، RFF (32-33lm)، RGB (33-34.5lm)، وRGC (34.5-36lm). يشير رمز الحاوية على ملصق المنتج إلى نطاقي VF والتدفق، مما يسهل اختيار السطوع المطلوب.

3.3 حاويات درجة حرارة اللون

يتم تحديد الإحداثيات اللونية لكل حاوية CCT في الجدول 1-4. على سبيل المثال، حاوية 40H تحتوي على أربع حاويات فرعية بإحداثيات (x,y) محددة بدقة. وهذا يضمن اتساق اللون عبر دفعات الإنتاج. التسامح لقياس الإحداثيات اللونية هو ±0.003.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يوضح الشكل 1-7 علاقة خطية بين الجهد الأمامي والتيار. عند 60mA، يكون VF حوالي 2.77V؛ عند 210mA، يرتفع VF إلى حوالي 3.05V. يجب على المصممين مراعاة هذا التباين عند ضبط تيار التشغيل.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة الضوئية النسبية بشكل خطي تقريبًا مع التيار حتى حوالي 150mA، ثم تبدأ في التشبع. عند 180mA، تبلغ الشدة النسبية حوالي 250% من قيمتها عند 60mA. وهذا يسمح بالتعتيم عن طريق تقليل التيار مع تغيرات سطوع يمكن التنبؤ بها.

4.3 درجة حرارة اللحام مقابل الشدة النسبية والتيار الأمامي

يشير الشكل 1-9 إلى أنه مع ارتفاع درجة حرارة اللحام من 25°C إلى 100°C، ينخفض التدفق الضوئي النسبي بنحو 30%. وبالمثل، يجب تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي عند درجات الحرارة المرتفعة (الشكل 1-10). على سبيل المثال، عند درجة حرارة لحام 80°C، يتم تقليل التيار الأقصى إلى حوالي 120mA للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 125°C.

4.4 الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة اللحام

ينخفض الجهد الأمامي خطيًا مع زيادة درجة الحرارة بمعدل حوالي -2.5mV/°C. عند 85°C، يكون VF حوالي 2.5V مقارنة بـ 2.8V عند 25°C. يجب مراعاة معامل درجة الحرارة السلبي هذا في تصميم محرك التيار الثابت.

4.5 نمط الإشعاع والطيف

يظهر مخطط الإشعاع (الشكل 1-12) توزيع لامبرتي نموذجي بزاوية نصف شدة ±60°، مما يؤكد زاوية الرؤية 120°. يُظهر الطيف (الشكل 1-13) ذروة زرقاء عند حوالي 450nm ونطاق انبعاث فوسفوري عريض من 500nm إلى 700nm. تنتج درجات حرارة اللون المختلفة عن تغيير تركيز الفوسفور، حيث تظهر 6500K مكونًا أزرق أقوى و3000K طيفًا أكثر توازنًا.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

أبعاد حزمة الصمام هي 2.80mm × 3.50mm × 0.70mm (الطول × العرض × الارتفاع). يظهر المنظر السفلي وسادة الكاثود (2.10mm × 1.82mm) وسادة الأنود (2.10mm × 0.48mm)، مع علامة قطبية تشير إلى زاوية الكاثود. نمط اللحام الموصى به لتصميم PCB يحتوي على وسادات بأبعاد 2.10mm × 1.10mm مع تباعد 0.5mm، مما يضمن تكوين فيليه لحام جيد.

5.2 أبعاد الشريط الحامل والبكرة

الشريط الحامل له خطوة 4.00mm وعرض 8mm، بحجم تجويف 3.84mm × 5.24mm. أبعاد البكرة: القطر الخارجي 178±1.0mm، القطر الداخلي 59±1.0mm، قطر المحور 13.5±0.3mm، والعرض 8.5±0.3mm. تحتوي كل بكرة على 4000 وحدة. يُشار إلى اتجاه التغذية بواسطة الأسهم، وتوضع علامة قطبية على الشريط.

5.3 معلومات الملصق

يتضمن ملصق البكرة رقم الجزء، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز الحاوية (بما في ذلك التدفق، اللونية، VF، الطول الموجي)، الكمية، والتاريخ. يتم استخدام كيس حاجز للرطوبة مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة للتخزين الحساس للرطوبة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

يحدد الجدول 3-1 ملف إعادة التدفق الموصى به: التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية، معدل الارتفاع ≤3°C/s، درجة حرارة فوق 217°C (السائل) لمدة أقصاها 60 ثانية، درجة حرارة الذروة 260°C مع وقت مكوث عند الذروة ≤10 ثوانٍ، ومعدل التبريد ≤6°C/s. يجب ألا يتجاوز الوقت الإجمالي من 25°C إلى الذروة 8 دقائق. يُسمح بدورتين فقط من إعادة التدفق، وإذا مر أكثر من 24 ساعة بعد الدورة الأولى، فقد تتلف الصمامات.

6.2 اللحام اليدوي والإصلاح

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، يجب أن تكون درجة حرارة المكواة أقل من 300°C ووقت التلامس أقل من 3 ثوانٍ، مع محاولة واحدة فقط. يجب تجنب الإصلاح؛ إذا كان لا مفر منه، يُوصى باستخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس. غلاف السيليكون ناعم ويمكن أن يتلف بسبب الضغط المفرط أثناء الالتقاط والوضع أو إعادة العمل.

6.3 التخزين والخبز

قبل فتح كيس الألومنيوم، يمكن تخزين الصمامات عند ≤30°C / ≤75% RH لمدة تصل إلى عام واحد من تاريخ الختم. بعد الفتح، يجب استخدامها في غضون 24 ساعة عند ≤30°C / ≤60% RH. إذا أظهرت بطاقة مؤشر الرطوبة رطوبة زائدة أو تجاوز وقت التخزين الحدود، يلزم الخبز عند 60±5°C لمدة ≥24 ساعة.

7. معلومات التعبئة والطلب

التعبئة القياسية: 4000 قطعة لكل بكرة، محكمة الغلق في كيس حاجز للرطوبة مع مجفف وملصق. يوفر صندوق الكرتون (الشكل 2-5) الحماية الميكانيكية أثناء النقل. تشمل اختبارات الموثوقية (الجدول 2-3) اللحام بإعادة التدفق، الصدمة الحرارية (-40°C إلى 100°C)، التخزين في درجة حرارة عالية (100°C/1000h)، التخزين في درجة حرارة منخفضة (-40°C/1000h)، اختبار عمر (25°C/60mA/1000h)، اختبار عمر في رطوبة عالية ودرجة حرارة عالية (60°C/90%RH/60mA/1000h)، وتخزين في درجة حرارة ورطوبة (85°C/85%RH). معايير القبول (الجدول 2-4) تسمح بـ VF حتى 1.1× U.S.L.، IR حتى 2.0× U.S.L.، وتدفق ضوئي لا يقل عن 0.7× L.S.L.

8. توصيات التطبيق

8.1 التطبيقات النموذجية

RF-H**HI32DS-EF-2N مثالي للإضاءة الداخلية بما في ذلك مصابيح LED، الأضواء السفلية، أضواء اللوحة، والإضاءة العامة حيث يُرغب في معامل تجسيد لون عالي وزاوية حزمة واسعة. تسمح مساحته الصغيرة بالتجميع الكثيف لتصميمات عالية كثافة اللومن. نطاق درجة حرارة اللون الواسع يناسب أسواق الأبيض الدافئ والبارد.

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومًا محددًا للتيار أو محرك تيار ثابت لمنع الانفلات الحراري بسبب معامل درجة الحرارة السلبي لـ VF.
• الإدارة الحرارية:وفر تبديدًا حراريًا كافيًا للحفاظ على درجة حرارة اللحام أقل من 85°C للحفاظ على خرج اللومن وعمر الخدمة.
• تكوينات السلسلة/التوازي:ضع في الاعتبار تصنيف VF لموازنة توزيع التيار؛ استخدم محركات منفصلة للسلاسل المتوازية.
• حماية ESD:استخدم أجهزة حماية من التفريغ الكهروستاتيكي (مثل صمامات زينر) على خطوط LED، خاصة في البيئات عالية ESD.
• التوافق الكيميائي:تجنب المواد التي تنبعث منها مركبات عضوية متطايرة (VOCs) أو تحتوي على الكبريت (حد 100ppm)، البروم (<900ppm)، الكلور (<900ppm)، الهالوجينات الكلية<1500ppm.
• الإجهاد الميكانيكي:لا تضغط على عدسة السيليكون؛ تعامل مع الجوانب باستخدام ملقط.

9. مقارنة تقنية مع البدائل

مقارنة مع LEDs 2835 التقليدية من الشركات المصنعة الأخرى، تقدم RF-H**HI32DS-EF-2N عدة مزايا: (1) CRI أعلى (80 كحد أدنى مقابل 70 نموذجي للقياسي) لتجسيد لون أفضل. (2) زاوية رؤية أوسع (120°) مقابل 110° النموذجية، مما يوفر إضاءة أكثر تجانسًا. (3) مقاومة حرارية أقل (15°C/W) تمكن من تبديد حرارة أفضل. (4) تصنيف لوني أضيق (±0.003) يضمن اتساق اللون. ومع ذلك، تصنيف التيار الأقصى (180mA مستمر) معتدل؛ بعض الأجزاء المنافسة قد تتعامل مع تيارات أعلى لزيادة خرج اللومن على حساب الكفاءة.

10. أسئلة تقنية شائعة

س: هل يمكنني تشغيل هذا الصمام بتيار 150mA باستمرار؟

ج: التيار الأقصى المطلق المستمر هو 180mA، لكن يجب التأكد من أن درجة حرارة اللحام لا تتجاوز منحنى التخفيض (الشكل 1-10). عند درجة حرارة محيطة 25°C مع إدارة حرارية جيدة، فإن 150mA مقبول. ومع ذلك، سيكون التدفق الضوئي حوالي ضعف قيمته عند 60mA، ويجب أن تظل درجة حرارة الوصلة أقل من 125°C.

س: كيف يؤثر الأداء عند درجات حرارة محيطة عالية؟

ج: عند درجة حرارة محيطة 85°C، يتم تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي إلى حوالي 60mA لمنع تجاوز TJmax. ينخفض التدفق الضوئي بنحو 30% مقارنة بـ 25°C (الشكل 1-9). التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.

س: هل يمكنني مزج حاويات CCT مختلفة في نفس التركيب؟

ج: لا يُوصى بذلك لأن التحولات اللونية ستكون مرئية. اطلب دائمًا نفس رمز الحاوية لضمان تجانس اللون. تسامح الإحداثيات ±0.003 ضيق بما يكفي لمعظم التطبيقات التجارية.

س: ما المذيبات الآمنة للتنظيف؟

ج: يُوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل. تجنب المذيبات التي قد تهاجم غلاف السيليكون (مثل الأسيتون، التولوين). لا يُوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف وصلات الأسلاك.

11. مثال تطبيقي للتصميم

هدف التصميم:مصباح LED بقدرة 7W وإخراج 800lm، CCT 3000K، CRI>80.
الحل:استخدم 24 صمامًا في تكوين 12S2P (12 سلسلة، 2 متوازي). يعمل كل صمام عند 60mA، التيار الكلي 120mA. مع VF نموذجي 2.77V، الجهد الكلي ~33.2V. الطاقة = 33.2V × 0.12A ≈ 4W. للوصول إلى 800lm، مع مراعاة الخسائر البصرية (~85% كفاءة)، نحتاج إلى حوالي 941lm من الصمامات. ينتج كل صمام ~32lm عند 60mA (حاوية 30H)، لذا 24 صمامًا تعطي 768lm، غير كافية. زيادة التيار إلى 80mA لكل صمام: الشدة النسبية ~130% → ~41.6lm لكل صمام → 998lm إجمالي، الطاقة ~33.2V × 0.16A = 5.3W، لا يزال ضمن الحدود الحرارية إذا كان المشتت الحراري مناسبًا. ضبط اختيار الحاوية إلى RFF (32-33lm) لتدفق أعلى. مطلوب محاكاة حرارية لضمان درجة حرارة الوصلة<125 درجة مئوية.

12. مبدأ توليد الضوء الأبيض

ينتج هذا الصمام الضوء الأبيض من خلال تحويل الفوسفور: تصدر شريحة LED زرقاء InGaN/GaN ضوءًا أزرق (ذروة ~450nm). يثير الضوء الأزرق فوسفورًا أصفر (عادة YAG:Ce) يحول بعض الفوتونات الزرقاء إلى أطوال موجية أطول (المنطقة الخضراء إلى الحمراء). يظهر مزيج الضوء الأزرق المتبقي والانبعاث الأصفر العريض باللون الأبيض للعين البشرية. من خلال ضبط تركيبة الفوسفور وتركيزه، يتم تحقيق درجات حرارة لون مختلفة من الدافئ (أصفر/أحمر أكثر) إلى البارد (أزرق أكثر). يتم تحسين معامل تجسيد اللون باستخدام فوسفورات ذات انبعاث أحمر إضافي لتحسين قيم R9.

13. اتجاهات التكنولوجيا

تواصل صناعة LED دفع حدود الكفاءة (lm/W)، جودة اللون الأفضل (CRI >90، R9 >50)، والحزم الأصغر. يمثل هذا المنتج تقنية PLCC-2 ناضجة، لكن الاتجاهات المستقبلية تشمل: (1) حزم على مستوى الرقاقة (CSP) لحجم أصغر. (2) وحدات متعددة الرقائق أو رقاقة على اللوحة (COB) للتطبيقات عالية الطاقة. (3) LEDs كاملة الطيف مع رقائق بنفسجية أو قريبة من الأشعة فوق البنفسجية وفوسفورات RGB للحصول على تجسيد لون فائق. (4) وحدات LED ذكية مع محركات مدمجة وتحكم لاسلكي. الطلب على LEDs عالية CRI (Ra>90) في ازدياد في إضاءة متاجر التجزئة والمتاحف. قد يتم تحديث هذه السلسلة بكفاءة أعلى وأداء حراري أفضل في المراجعات المستقبلية.