اختر اللغة

الوثائق الفنية - المراجعة الثالثة - مرحلة دورة الحياة - تاريخ الإصدار 2014-12-02 - العربية

وثيقة فنية تفصّل مرحلة دورة الحياة 'المراجعة الثالثة' بفترة صلاحية 'دائمة' وتاريخ إصدار 2 ديسمبر 2014. تقدم هذه الوثيقة المواصفات والمبادئ التوجيهية.
smdled.org | PDF Size: 0.2 MB
التقييم: 4.5/5
تقييمك
لقد قيمت هذا المستند بالفعل
غلاف مستند PDF - الوثائق الفنية - المراجعة الثالثة - مرحلة دورة الحياة - تاريخ الإصدار 2014-12-02 - العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تتعلق هذه الوثيقة الفنية بمراجعة محددة لمنتج أو مكون، مُعرّفة باسم المراجعة الثالثة. تم تحديد مرحلة دورة الحياة بوضوح على أنها 'مراجعة'، مما يشير إلى أن هذا تحديث رسمي لإصدار سابق. تم تحديد صلاحية الوثيقة بـ 'فترة انتهاء الصلاحية' بقيمة 'دائمة'، مما يوحي بأنها تحتوي على مواصفات أساسية أو مرجعية لا تنتهي صلاحيتها في الظروف العادية. كان تاريخ الإصدار الرسمي لهذه المراجعة هو 2 ديسمبر 2014، الساعة 14:59:56. تخدم هذه الوثيقة كمصدر نهائي للمعايير الفنية وخصائص الأداء والمبادئ التوجيهية للتطبيق لهذه المراجعة المحددة.

تكمن الميزة الأساسية لهذه المراجعة في مجموعة مواصفاتها الرسمية والمجمدة، مما يوفر الاستقرار لعمليات التصميم والتصنيع. تستهدف المهندسين وأخصائيي المشتريات وموظفي ضمان الجودة الذين يحتاجون إلى بيانات فنية دقيقة وثابتة لدمج المكون وشرائه والتحقق منه في أنظمتهم.

2. التفسير العميق للمعايير الفنية

بينما يقتصر مقتطف PDF المقدم على البيانات الوصفية، فإن الوثيقة الفنية الكاملة لمكون إلكتروني، مثل LED أو دائرة متكاملة أو مستشعر، ستشمل أقسامًا مفصلة كما هو موضح أدناه. فيما يلي شرح شامل للمحتوى النموذجي المتوقع في كل قسم، بناءً على دورة الحياة والتحكم في المراجعة المشار إليه.

2.1 الخصائص الضوئية والكهربائية

ستدرج ورقة البيانات التفصيلية الحدود القصوى المطلقة وظروف التشغيل الموصى بها. بالنسبة لجهاز إلكتروني ضوئي، يشمل ذلك جهد الأمام، وجهد العكس، وتيار الأمام المستمر، وتشتت الطاقة. ستغطي الخصائص الضوئية شدة الإضاءة، وزاوية الرؤية، والطول الموجي السائد، وإحداثيات اللونية. يتم عرض كل معلمة بقيم نموذجية وحدود دنيا/قصوى، غالبًا تحت ظروف اختبار محددة (مثل درجة حرارة محيطة 25°م، تيار نابض).

2.2 الخصائص الحرارية

يحدد هذا القسم الأداء الحراري، وهو أمر بالغ الأهمية للاعتمادية. تشمل المعلمات الرئيسية المقاومة الحرارية من الوصلة إلى المحيط (RθJA) ومن الوصلة إلى العلبة (RθJC). تُستخدم هذه القيم لحساب أقصى درجة حرارة للوصلة تحت ظروف تشغيل معينة، مما يضمن بقاء المكون ضمن نطاق التشغيل الآمن لمنع الفشل المبكر.

3. شرح نظام التصنيف

تقدم عمليات التصنيع تباينات طبيعية. يصنف نظام التصنيف المكونات بناءً على معايير الأداء الرئيسية التي يتم قياسها بعد الإنتاج.

3.1 تصنيف الطول الموجي/درجة حرارة اللون

بالنسبة لمصابيح LED، يتم فرز الطول الموجي للضوء المنبعث (للضوء أحادي اللون) أو درجة حرارة اللون المترابطة (CCT للضوء الأبيض) في مجموعات محددة مسبقًا (مثل 2700K، 3000K، 4000K، 5000K لمصابيح LED البيضاء). يضمن هذا اتساق اللون داخل دفعة إنتاج واحدة وعبر دفعات مختلفة.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم فرز المكونات وفقًا لإخراجها الضوئي (باللومن) عند تيار اختبار قياسي. يتم تعريف المجموعات بقيمة دنيا للتدفق الضوئي، مما يسمح للمصممين باختيار الأجزاء التي تلبي متطلبات السطوع المحددة لديهم.

3.3 تصنيف جهد الأمام

يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED وأشباه الموصلات الأخرى حسب جهد الأمام (Vf) عند تيار اختبار محدد. يساعد هذا في تصميم دوائر تشغيل فعالة ويضمن توزيعًا موحدًا للتيار عند توصيل المكونات على التوازي.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر البيانات الرسومية رؤية أعمق من البيانات الجدولية وحدها.

4.1 منحنى التيار مقابل الجهد (I-V)

يُظهر هذا المنحنى الأساسي العلاقة بين تيار الأمام وانخفاض الجهد عبر الجهاز. وهو ضروري لتحديد نقطة التشغيل وتصميم دائرة تحديد التيار المناسبة.

4.2 الخصائص الحرارية

تُظهر الرسوم البيانية عادةً كيف تتحول المعلمات الرئيسية مثل جهد الأمام والتدفق الضوئي والطول الموجي السائد مع تغيرات درجة حرارة الوصلة. فهم هذه التخفيضات بالغة الأهمية لتصميم أنظمة قوية تعمل على نطاق واسع من درجات الحرارة.

4.3 توزيع القدرة الطيفية

بالنسبة للأجهزة الباعثة للضوء، يرسم هذا الرسم البياني الشدة النسبية للضوء المنبعث عند كل طول موجي. يحدد جودة اللون، بما في ذلك مؤشر تجسيد اللون (CRI) للضوء الأبيض، وهو أمر حيوي للتطبيقات الحساسة للألوان.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يوفر الرسم الميكانيكي التفصيلي جميع الأبعاد الحرجة: الطول، والعرض، والارتفاع، وتباعد الأطراف، وتسامحات المكون. هذا ضروري لتصميم بصمة اللوحة المطبوعة وضمان الملاءمة المناسبة داخل التجميع.

5.2 تصميم تخطيط الوسادات

يتم توفير النمط الأرضي الموصى به للوحة المطبوعة (هندسة وحجم الوسادة) لضمان تكوين وصلة لحام موثوقة أثناء عمليات اللحام بإعادة الانصهار أو اللحام بالموجة.

5.3 إشارة القطبية

توضح الوثيقة بوضوح كيفية تحديد الأنود والكاثود، عادةً من خلال رسم تخطيطي يظهر شقًا أو نقطة أو طرفًا أقصر، مما يمنع التوجيه غير الصحيح أثناء التجميع.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة الانصهار

يتم توفير ملف تعريف مفصل لدرجة الحرارة مقابل الوقت، يحدد التسخين المسبق، والنقع، ودرجة حرارة ذروة إعادة الانصهار، ومعدلات التبريد. الالتزام بهذا الملف التعريفي إلزامي لتجنب التلف الحراري للمكون.

6.2 احتياطات

تشمل التحذيرات إجراءات التعامل لتجنب التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)، وأقصى وقت تخزين للأجهزة الحساسة للرطوبة قبل الخبز، وتوافق مواد التنظيف.

6.3 ظروف التخزين

يتم تحديد نطاقات درجة الحرارة والرطوبة الموصى بها للتخزين طويل الأجل للحفاظ على قابلية اللحام ومنع تدهور المواد.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التغليف

يتم تضمين تفاصيل أبعاد الشريط والبكرة (للتجميع الآلي)، وكميات البكرة، ومواصفات شريط الناقل البارز.

7.2 معلومات وضع العلامات

يتم شرح تنسيق ومحتوى الملصقات على البكرات أو الصناديق، بما في ذلك رقم الجزء، ورمز الدفعة، ورمز التاريخ، والكمية.

7.3 قواعد ترقيم الموديلات

يشرح تفصيل رمز رقم الجزء كيف تشير كل قطعة إلى خصائص مثل اللون، ومجموعة التدفق، ومجموعة الجهد، ونوع التغليف، والميزات الخاصة، مما يتيح الطلب الدقيق.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

تُظهر الأمثلة التخطيطية التكوينات الشائعة، مثل LED واحد مع مقاوم متسلسل، أو مصفوفات متعددة من مصابيح LED على التوالي/التوازي مدفوعة بمصادر تيار ثابت، أو دوائر تخفيف PWM.

8.2 اعتبارات التصميم

يتم تقديم إرشادات حول تصميم تبديد الحرارة لإدارة درجة حرارة الوصلة، والتصميم البصري لأنماط الحزمة المرغوبة، والتصميم الكهربائي لضمان التشغيل المستقر طويل الأمد ضمن المواصفات.

9. المقارنة الفنية

يقارن هذا القسم، إذا كان مناسبًا، هذه المراجعة (المراجعة 3) بشكل موضوعي مع سابقتها (المراجعة 2) أو مع مكونات متشابهة وظيفيًا من تقنيات أخرى. قد تشمل الاختلافات تحسين الكفاءة، وحدود تحمل معيارية أضيق، وتحسين بيانات الاعتمادية، أو تعديل العلبة لأداء حراري أفضل. المقارنة واقعية وتستند إلى البيانات.

10. الأسئلة الشائعة

بناءً على الاستفسارات الفنية الشائعة، يقدم هذا القسم إجابات واضحة. أمثلة: "كيف أحسب المقاوم المتسلسل المطلوب؟" "ما تأثير تشغيل الجهاز بأقل/أكثر من التيار المقنن؟" "كيف تؤثر درجة الحرارة المحيطة العالية على الإخراج الضوئي والعمر الافتراضي؟" "هل يمكن خلط أجهزة من مجموعات تدفق ضوئي مختلفة في تجميع واحد؟"

11. حالات الاستخدام العملية

توضح الأمثلة التفصيلية التنفيذ في العالم الحقيقي. الحالة 1: دمج المكون في ضوء سقفي سكني، مع التركيز على إدارة الحرارة عبر لوحة مطبوعة ذات قلب ألومنيوم. الحالة 2: استخدامه في شريط إضاءة داخلي للسيارات، مع تفصيل التصميم لنطاق جهد إدخال واسع والحماية من التغيرات العابرة لتفريغ الحمل. الحالة 3: التنفيذ في جهاز قابل للارتداء، مع التركيز على التشغيل منخفض الطاقة وتصميم مشغل مصغر.

12. مقدمة المبدأ

وصف موضوعي للمبدأ التشغيلي الأساسي. بالنسبة لـ LED، سيشرح هذا الانبعاث الكهروضوئي في وصلة أشباه الموصلات من النوع p-n، حيث يطلق إعادة تركيب الإلكترون-فجوة الطاقة في شكل فوتونات. تحدد طاقة فجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. الشرح فني ويتجنب لغة التسويق.

13. اتجاهات التطوير

تحليل موضوعي لاتجاه الصناعة بناءً على سياق الوثيقة (إصدار 2014). من المحتمل أن تشمل الاتجاهات في ذلك الوقت الدفع المستمر لتحقيق كفاءة إضاءة أعلى (لومن لكل واط)، وتحسين مؤشرات تجسيد اللون (CRI >90)، واعتماد مواد ركيزة جديدة لتوصيل حراري أفضل، وتصغير حجم العبوات مع الحفاظ على إخراج الضوء أو زيادته. قد يُشار أيضًا إلى الاتجاه نحو أنظمة إضاءة ذكية ومتصلة باستخدام بروتوكولات مثل DALI أو Zigbee كمحرك تطبيق ناشئ.

مصطلحات مواصفات LED

شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED

الأداء الكهروضوئي

المصطلح الوحدة/التمثيل شرح مبسط لماذا هو مهم
الكفاءة الضوئية لومن/وات الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء.
التدفق الضوئي لومن إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي.
زاوية الرؤية درجة، مثل 120 درجة الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد.
درجة حرارة اللون كلفن، مثل 2700K/6500K دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة.
مؤشر تجسيد اللون بدون وحدة، 0-100 القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف.
تفاوت اللون خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED.
الطول الموجي المهيمن نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون.
توزيع الطيفي منحنى الطول الموجي مقابل الشدة يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون.

المعايير الكهربائية

المصطلح الرمز شرح مبسط اعتبارات التصميم
الجهد الأمامي Vf الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة.
التيار الأمامي If قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل.
التيار النبضي الأقصى Ifp تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف.
الجهد العكسي Vr أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد.
المقاومة الحرارية Rth (°C/W) مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى.
مناعة التفريغ الكهروستاتيكي V (HBM)، مثل 1000V القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة.

إدارة الحرارة والموثوقية

المصطلح المقياس الرئيسي شرح مبسط التأثير
درجة حرارة الوصلة Tj (°C) درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون.
تدهور التدفق الضوئي L70 / L80 (ساعة) الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED.
الحفاظ على التدفق الضوئي %، مثل 70% النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل.
انزياح اللون Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة.
الشيخوخة الحرارية تدهور المادة التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة.

التعبئة والمواد

المصطلح الأنواع الشائعة شرح مبسط الميزات والتطبيقات
نوع التغليف EMC، PPA، السيراميك مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول.
هيكل الشريحة أمامي، شريحة معكوسة ترتيب أقطاب الشريحة. الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية.
طلاء الفسفور YAG، السيليكات، النتريدات يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون.
العدسة/البصريات مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء.

مراقبة الجودة والتصنيف

المصطلح محتوى الفرز شرح مبسط الغرض
فرز التدفق الضوئي الرمز مثل 2G، 2H مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة.
فرز الجهد الرمز مثل 6W، 6X مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام.
فرز اللون 5 خطوات بيضاوي ماك آدم مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة.
فرز درجة حرارة اللون 2700K، 3000K إلخ. مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة.

الاختبار والشهادات

المصطلح المعيار/الاختبار شرح مبسط الأهمية
LM-80 اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21).
TM-21 معيار تقدير العمر يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. يوفر تنبؤ علمي للعمر.
IESNA جمعية هندسة الإضاءة يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. أساس اختبار معترف به في الصناعة.
RoHS / REACH شهادة بيئية يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). شرط الوصول إلى السوق دوليًا.
ENERGY STAR / DLC شهادة كفاءة الطاقة شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية.