مواصفات مصباح LED ملون كامل RGB - الحجم 2.8x2.7x2.45 مم - الجهد R:1.7-2.4V G/B:2.5-3.3V - الطاقة 60/68 مللي واط لكل شريحة - وثيقة تقنية

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-W1SA27HS-M42 عبارة عن حزمة LED ملونة كاملة من نوع SMD مصممة للتطبيقات عالية التباين. تتميز بسطح أسود بالكامل لتقليل الانعكاس وزيادة التباين في تطبيقات العرض. الأبعاد المدمجة 2.8mm x 2.7mm x 2.45mm تجعلها مناسبة لترتيبات البكسل عالية الكثافة.

1.1 الوصف العام

يدمج مصباح LED هذا ثلاث شرائح منفصلة حمراء وخضراء وزرقاء في حزمة واحدة، قادرة على إنتاج نطاق ألوان واسع. تم تصميم المنتج بزاوية رؤية واسعة جداً تبلغ 110 درجة، مما يضمن إدراكًا موحدًا للألوان عبر جمهور واسع. تم تصنيفه بمقاومة الماء IPX6، مما يجعله قويًا للتركيبات الخارجية. مستوى الحساسية للرطوبة هو 5a، مما يتطلب معالجة وتخزينًا دقيقين. بالإضافة إلى ذلك، المنتج متوافق مع RoHS ومتوافق مع عمليات اللحام بإعادة التدفق الخالية من الرصاص.

1.2 الميزات

• زاوية رؤية واسعة جداً (110°)
• شدة إضاءة عالية مع تبديد طاقة منخفض
• موثوقية جيدة وعمر تشغيلي طويل
• مقاوم للماء وفقًا لمعيار IPX6
• مستوى الحساسية للرطوبة: 5a
• متوافق مع RoHS وقابل للحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص
• تشطيب سطح غير لامع

1.3 التطبيقات

• شاشات الفيديو الملونة الكاملة الخارجية
• الإضاءة الزخرفية الداخلية والخارجية
• إضاءة مناطق الجذب الترفيهي والترفيه
• أغراض اللافتات والعرض العامة

2. المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند Ts=25°C)

يلخص الجدول التالي المعلمات الكهربائية والبصرية الرئيسية لكل شريحة لون:

جميع المعلمات مقاسة عند IF = 20mA لكل شريحة، ما لم يُذكر خلاف ذلك. تفاوتات القياس: الجهد الأمامي ±0.1V، الطول الموجي السائد ±1nm، شدة الإضاءة ±10%.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يجب توخي الحذر لضمان عدم تجاوز تبديد الطاقة التصنيف الأقصى. لا ينبغي تشغيل المنتج في ظروف تتجاوز هذه الحدود.

2.3 نظام التصنيف

يتم فرز مصابيح LED إلى صناديق بناءً على الجهد الأمامي (VF) وشدة الإضاءة (Iv) والطول الموجي السائد (λD). نطاق التصنيف لشدة الإضاءة هو 1:1.3. بالنسبة للطول الموجي، تمتلك الشرائح الحمراء خطوة تصنيف 5 نانومتر، بينما تمتلك الخضراء والزرقاء 3 نانومتر لكل صندوق. تشمل التسمية رقم الجزء ورقم الدفعة ورموز الصندوق لـ IV و VF و Wd و IF.

3. خصائص الأداء

3.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يوضح الشكل 1-6 العلاقة بين الجهد الأمامي والتيار الأمامي لكل لون. مع زيادة الجهد الأمامي، يرتفع التيار الأمامي بشكل غير خطي. تمتلك الشريحة الحمراء جهد عتبة أقل مقارنة بالأخضر والأزرق، بما يتوافق مع نطاق الجهد الأمامي الأقل لها.

3.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح الشكل 1-7 الشدة النسبية كدالة للتيار الأمامي. تزداد شدة الخرج مع التيار، لكن معدل الزيادة يتباطأ عند التيارات الأعلى بسبب التأثيرات الحرارية.

3.3 شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة

يوضح الشكل 1-8 الشدة النسبية مع تغير درجة الحرارة المحيطة من -30°م إلى 85°م. تنخفض الشدة مع ارتفاع درجة الحرارة، خاصة للشريحة الزرقاء. الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على الأداء.

3.4 درجة حرارة اللحام مقابل التيار الأمامي

يشير الشكل 1-9 إلى الحد الأقصى للتيار الأمامي المسموح به عند درجات حرارة مختلفة للوسادة اللحام. تقلل درجات الحرارة الأعلى من التيار الأقصى لتجنب ارتفاع درجة حرارة وصلة LED.

3.5 توزيع الطيف

يقدم الشكل 1-10 الانبعاث الطيفي المعياري للشرائح الحمراء والخضراء والزرقاء. الذروة الحمراء حول 620 نانومتر، والخضراء حول 530 نانومتر، والزرقاء حول 465 نانومتر. الأطياف ضيقة نسبيًا، مما يتيح نقاء ألوان جيد لتطبيقات العرض.

3.6 أنماط الإشعاع

يوضح الشكلان 1-11 و1-12 شدة الإشعاع مقابل الزاوية في اتجاهي X-X و Y-Y على التوالي. يُظهر مصباح LED نمط انبعاث عريض شبه لامبرتي بزاوية نصف طاقة حوالي 55 درجة من العمودي، مما ينتج عنه زاوية رؤية واسعة تبلغ 110 درجة إجمالاً.

4. المعلومات الميكانيكية

4.1 أبعاد الحزمة

أبعاد حزمة LED هي 2.8 مم (طول) × 2.7 مم (عرض) × 2.45 مم (ارتفاع). جميع التفاوتات هي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تحتوي الحزمة على ستة أطراف: 1R+, 2R- للأحمر، 3G+, 4G- للأخضر، 5B+, 6B- للأزرق. تتم الإشارة إلى علامة الدبوس 1 في العرض العلوي. يُظهر العرض السفلي وسادات اللحام.

4.2 القطبية

تظهر القطبية في الشكل 1-4. يتم تمييز الأنود والكاثود لكل لون بوضوح. يجب تضمين دوائر الحماية من الانحياز العكسي في التصميم لمنع التلف.

4.3 أنماط اللحام

يوفر الشكل 1-5 تخطيط وسادة اللحام الموصى به. يتم توفير الأبعاد لتصميم بصمة PCB المناسبة. بالإضافة إلى ذلك، تتضمن الحزمة حشو غراء (الشكل 1-6) لحماية روابط الأسلاك.

5. التعبئة والتغليف

5.1 مواصفات التعبئة والتغليف

يتم تعبئة مصابيح LED في شكل شريط وبكرة بمعدل 10,000 قطعة لكل بكرة. يتم تحديد أبعاد الشريط الحامل في الشكل 2-1، وأبعاد البكرة في الشكل 2-2 (القطر الخارجي 400 مم، القطر الداخلي 100 مم، العرض 12.4 مم، إلخ).

5.2 الملصق وحاجز الرطوبة

يتم وضع ملصق على كل بكرة برقم الجزء، رقم الدفعة، رموز الصندوق لشدة الإضاءة (IV)، الجهد الأمامي (VF)، الطول الموجي (Wd)، التيار الأمامي (IF)، الكمية (QTY) بالآلاف، ورمز التاريخ. يتم إغلاق البكرة في كيس من رقائق الألومنيوم مقاوم للكهرباء الساكنة والرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة (HIC) للحفاظ على مستويات رطوبة منخفضة.

5.3 صندوق الكرتون

يتم تعبئة عدة بكرات في صندوق كرتون للشحن. توجد أبعاد الصندوق في الشكل 2-5.

6. الموثوقية

6.1 عناصر اختبار الموثوقية

يتم اختبار المنتج تحت ظروف إجهاد مختلفة وفقًا لمعايير JEDEC: مقاومة حرارة اللحام (260°م، 3 مرات)، الصدمة الحرارية (-40°م إلى 100°م، 500 دورة)، مقاومة الرطوبة (85°م/85% رطوبة نسبية + إعادة تدفق)، التخزين في درجة حرارة عالية (100°م، 1000 ساعة)، التخزين في درجة حرارة منخفضة (-40°م، 1000 ساعة)، عمر التشغيل في درجة حرارة الغرفة (25°م، 20 مللي أمبير، 1000 ساعة)، اختبار عمر الرطوبة العالية ودرجة الحرارة العالية (85°م/85% رطوبة نسبية، 10 مللي أمبير، 500 ساعة)، تخزين درجة الحرارة والرطوبة (85°م/85% رطوبة نسبية، 1000 ساعة)، واختبار عمر درجة الحرارة المنخفضة (-40°م، 20 مللي أمبير، 1000 ساعة).

6.2 معايير الفشل

بعد اختبارات الموثوقية، يتم الحكم على مصابيح LED بناءً على: انحراف الجهد الأمامي أقل من 10%، التيار العكسي أقل من 10 ميكروأمبير، تدهور متوسط شدة الإضاءة أقل من 30%، وعدم وجود تلف ميكانيكي (شقوق، انفصال طبقي، شرائح ميتة).

7. لحام إعادة التدفق SMT

7.1 ملف إعادة التدفق

يظهر ملف لحام إعادة التدفق الموصى به في الشكل 3-1 والجدول 3-1. المعلمات الرئيسية: معدل الارتفاع ≤4°م/ث، التسخين المسبق من 150°م إلى 200°م لمدة 60-120 ثانية، الوقت فوق 217°م (TL) ≤60 ثانية، درجة الحرارة القصوى 245°م لمدة ≤10 ثوانٍ، معدل التبريد ≤6°م/ث. إجمالي الوقت من 25°م إلى الذروة ≤8 دقائق. يُسمح بإعادة تدفق واحدة فقط. يوصى باستخدام معجون لحام متوسط درجة الحرارة.

7.2 اللحام اليدوي والإصلاح

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة أقل من 300°م لمدة أقل من 3 ثوانٍ، ومرة واحدة فقط. يجب تجنب الإصلاح، ولكن إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام ثنائية الرأس. بعد اللحام، اترك المنتج يبرد إلى درجة حرارة الغرفة قبل التعامل معه.

7.3 التنظيف

لا تنظف بالماء أو البنزين أو المخفف. يوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل (الكحول). تجنب السوائل الأيونية المحتوية على الكلور (Cl) أو الكبريت (S).

8. احتياطات المناولة

8.1 التخزين

يجب تخزين العبوة المقاومة للرطوبة عند ≤30°م ورطوبة نسبية ≤60% لمدة تصل إلى 6 أشهر. بعد الفتح، يجب استخدام مصابيح LED في غضون 12 ساعة في بيئة خاضعة للتحكم (≤30°م، ≤60% رطوبة نسبية). يجب تخزين المواد غير المستخدمة عند ≤30°م ورطوبة نسبية ≤10% وتعريضها للخبز عند 65±5°م لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام التالي. بالنسبة للمنتجات التي تعرضت للرطوبة أو عمرها أكثر من 6 أشهر، يزيد وقت الخبز (24-48 ساعة) أو يُعاد إلى المصنع.

8.2 الكهرباء الساكنة

يمكن أن يؤدي التفريغ الساكن إلى إتلاف LED، مما يتسبب في انخفاض الجهد الأمامي أو عدم الإضاءة. يجب تأريض جميع المعدات والأفراد بشكل صحيح. استخدم أحزمة المعصم المضادة للكهرباء الساكنة والوسادات والحاويات.

8.3 حماية الجهد العكسي

عادة ما يكون التيار العكسي صغيرًا، ولكن الجهد العكسي المفرط (فوق 5V) يمكن أن يزيد بسرعة من تيار التسرب ويسبب مشاكل في التدرج الرمادي في شاشات العرض. صمم للحفاظ على الجهد العكسي أقل من 5V.

8.4 الإدارة الحرارية

لضمان عمر طويل، يجب الحفاظ على درجة حرارة سطح LED أقل من 55°م ودرجة حرارة الطرف أقل من 75°م أثناء التشغيل. التصميم الحراري المناسب لـ PCB والتباعد أمران حاسمان. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الوصلة 115°م.

9. توصيات تصميم التطبيقات

استخدم مشغلات تيار ثابت لكل لون للحفاظ على سطوع ثابت. تأكد من أن إجمالي تبديد الطاقة لا يتجاوز التصنيفات القصوى. عند استخدام محرك المصفوفة، تجنب الجهد العكسي أثناء وقت الإيقاف. قد يحدث تدهور إذا لم يتم استخدام مصابيح LED لفترات طويلة؛ قم بإزالة الرطوبة قبل إعادة الاستخدام. بالنسبة لشاشات العرض المؤجرة، يضمن اختيار الصندوق توحيد الألوان. تجنب البيئات التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين أو محتوى ملح عالي.

10. مقارنة التكنولوجيا

بالمقارنة مع مصابيح RGB LED القياسية، يتميز هذا الجهاز بسطح أسود بالكامل يعزز التباين عن طريق تقليل انعكاس الضوء من الحزمة. يوفر تصنيف IPX6 الحماية ضد نفاثات المياه القوية، مما يجعله مثاليًا للاستخدام الخارجي. زاوية الرؤية الواسعة البالغة 110 درجة تتجاوز العديد من المنتجات المنافسة التي توفر فقط 90-100 درجة. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب مستوى الحساسية للرطوبة 5a معالجة دقيقة ولكنه يسمح بالتوافق مع إعادة التدفق الخالية من الرصاص.

11. الأسئلة الشائعة

س: لماذا يتطلب الخبز قبل اللحام؟
ج: لإزالة الرطوبة التي تمتصها الحزمة، والتي يمكن أن تسبب ظاهرة الفشار أثناء إعادة التدفق، مما يؤدي إلى تلف داخلي.

س: هل يمكنني تشغيل الألوان الثلاثة بالتيار الكامل في وقت واحد؟
ج: يجب مراعاة الحد الأقصى لتبديد الطاقة الكلي. بينما يمكن لكل شريحة العمل عند أقصى تيار لها، قد تتجاوز الحرارة المجمعة الحدود الحرارية. تبديد الحرارة المناسب وتخفيف التيار ضروريان.

س: كيف يمكنني ضمان توحيد الألوان عبر العديد من مصابيح LED؟
ج: استخدم مصابيح LED من نفس رموز الصندوق لشدة الإضاءة والطول الموجي. تحدد ورقة البيانات نطاقات التصنيف لتسهيل المطابقة.

12. دراسات الحالة

في تركيب شاشة فيديو ملونة كاملة خارجية كبيرة، تم استخدام آلاف من مصابيح LED هذه بمسافة بكسل 10 مم. أدى السطح الأسود بالكامل إلى تحسين نسبة التباين بشكل ملحوظ مقارنة بمصابيح LED ذات السطح الرمادي التقليدية، مما يتيح قراءة أفضل تحت ضوء الشمس المباشر. ضمن تصنيف IPX6 التشغيل الموثوق أثناء العواصف المطرية. مع الإدارة الحرارية المناسبة، حققت الشاشة سطوعًا يزيد عن 5000 شمعة وعمرًا يتجاوز 50,000 ساعة.

13. مبدأ التشغيل

تجمع مصابيح RGB LED بين ثلاث شرائح شبه موصلة تنبعث منها أطوال موجية مختلفة (أحمر: AlInGaP، أخضر وأزرق: InGaN). من خلال تغيير التيار الأمامي لكل شريحة، تدرك العين البشرية مجموعة واسعة من الألوان من خلال مزج الألوان الجمعي. يتضمن تصميم الحزمة كوب عاكس وراتنج شفاف لاستخراج الضوء بكفاءة وتحقيق نمط الشعاع المطلوب.

14. اتجاهات التطوير

يتجه الاتجاه في شاشات LED الخارجية نحو سطوع أعلى، وتوحيد ألوان أفضل، ومتانة بيئية محسّنة. يتوافق السطح الأسود بالكامل وتصنيف IPX6 لمصباح LED هذا مع الطلب على تباين أعلى ومقاومة للطقس. قد تتضمن التطورات المستقبلية حزمًا أصغر حجمًا، وكفاءة أعلى، والتكامل مع أنظمة التحكم الذكية.