ورقة بيانات مؤشر LED ثنائي اللون LTL-R42FTGBH229 - حزمة T-1 بزاوية قائمة - أخضر 525 نانومتر وأزرق 470 نانومتر - 20 مللي أمبير - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

إن LTL-R42FTGBH229 هو مؤشر LED ثنائي اللون بزاوية قائمة مصمم للتركيب على لوحات الدوائر المطبوعة (PCB). ينتمي إلى عائلة منتجات مؤشرات لوحة الدوائر (CBI)، ويتميز بغلاف بلاستيكي أسود يوفر تباينًا عاليًا لتحسين الرؤية. يدمج الجهاز مصباحي LED منفصلين بحجم T-1: أحدهما يصدر ضوءًا أخضرًا بطول موجي ذروة 525 نانومتر والآخر يصدر ضوءًا أزرق بطول موجي ذروة 470 نانومتر. يتيح هذا التكوين الإشارة إلى الحالة باستخدام لونين مختلفين من بصمة مكون واحدة.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التركيب:يُبسط التصميم بزاوية قائمة والغلاف القابل للتكديس عملية تجميع وتخطيط PCB، خاصة في التطبيقات ذات المساحة المحدودة.
• تحسين التباين:يحسن الغلاف الأسود غير اللامع نسبة التباين بشكل كبير، مما يجعل ضوء LED أكثر وضوحًا وقابلية للقراءة تحت ظروف الإضاءة المحيطة المختلفة.
• كفاءة الطاقة:يعمل الجهاز باستهلاك طاقة منخفض مع تقديم كفاءة إضاءة عالية، مما يجعله مناسبًا للتصاميم الحساسة للطاقة.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ومتوافق بالكامل مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• المناولة الآلية:يتم توريد المنتج بتغليف الشريط والبكرة، مما يجعله متوافقًا مع معدات التجميع الآلي عالية السرعة (pick-and-place).

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المؤشر متعدد الاستخدامات ويجد تطبيقًا في قطاعات الإلكترونيات المتعددة:

• معدات الاتصالات:أضواء الحالة للراوترات والمفاتيح وأجهزة المودم وبطاقات واجهة الشبكة.
• ملحقات الكمبيوتر:مؤشرات الطاقة والنشاط والوضع على اللوحات الأم والأقراص الصلبة الخارجية ولوحات المفاتيح.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:أضواء المؤشر في معدات الصوت/الفيديو والأجهزة المنزلية وأجهزة الألعاب.
• أنظمة التحكم الصناعية:لوحات حالة الآلات وواجهات أنظمة التحكم وأجهزة القياس.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم.

• تبديد الطاقة (P_D):70 ملي واط (لكل من LED الأخضر والأزرق). هذا يحدد أقصى طاقة يمكن لشريحة LED تبديدها كحرارة.
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):60 مللي أمبير. هذا هو أقصى تيار نابض مسموح به، مع دورة عمل ≤ 1/10 وعرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية. يُستخدم للومضات قصيرة وعالية الكثافة.
• التيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير. هذا هو تيار التشغيل المستمر الموصى به لأداء طويل الأمد موثوق.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):-30°C إلى +85°C. يتم ضمان عمل الجهاز ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C. يمكن تخزين الجهاز بأمان ضمن هذه الحدود عندما لا يكون موصولاً بالطاقة.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم تحديد جميع المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_A) قدرها 25°C وتيار أمامي (I_F) قدره 10 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):مقياس رئيسي للسطوع.
  • LED الأخضر:القيمة النموذجية هي 420 ملي كانديلا، مع نطاق من 180 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 880 ملي كانديلا (الحد الأقصى).
  • LED الأزرق:القيمة النموذجية هي 140 ملي كانديلا، مع نطاق من 65 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 310 ملي كانديلا (الحد الأقصى).
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):100 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها القصوى (المحورية). توفر زاوية 100 درجة مخروط رؤية واسعًا.
• طول موجة الذروة (λ_P):الطول الموجي الذي تكون فيه الطاقة الضوئية المنبعثة أعظمية.
  • الأخضر:526 نانومتر (نموذجي).
  • الأزرق:468 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد اللون.
  • الأخضر:525 نانومتر (نموذجي)، نطاق 516-535 نانومتر.
  • الأزرق:470 نانومتر (نموذجي)، نطاق 460-475 نانومتر.
• عرض النصف الطيفي (Δλ):35 نانومتر لكليهما. يشير هذا إلى نقاء الطيف؛ تشير القيمة الأصغر إلى لون أكثر أحادية اللون.
• الجهد الأمامي (V_F):انخفاض الجهد عبر LED عند توصيل التيار المحدد.
  • الأخضر:2.9 فولت (نموذجي)، نطاق 2.4-3.3 فولت.
  • الأزرق:3.1 فولت (نموذجي)، نطاق 2.5-3.6 فولت.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل بتحيز عكسي؛ هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات. يستخدم LTL-R42FTGBH229 تصنيفًا منفصلًا لشدة الإضاءة والطول الموجي السائد.

3.1 تصنيف LED الأخضر

• فئات شدة الإضاءة (@10 مللي أمبير):
  • HJ:180 - 310 ملي كانديلا
  • KL:310 - 520 ملي كانديلا
  • MN:520 - 880 ملي كانديلا
• فئات الطول الموجي السائد (@10 مللي أمبير):
  • G09:516.0 - 520.0 نانومتر
  • G10:520.0 - 527.0 نانومتر
  • G11:527.0 - 535.0 نانومتر

3.2 تصنيف LED الأزرق

• فئات شدة الإضاءة (@10 مللي أمبير):
  • DE:65 - 110 ملي كانديلا
  • FG:110 - 180 ملي كانديلا
  • HJ:180 - 310 ملي كانديلا
• فئات الطول الموجي السائد (@10 مللي أمبير):
  • B07:460.0 - 465.0 نانومتر
  • B08:465.0 - 470.0 نانومتر
  • B09:470.0 - 475.0 نانومتر

ملاحظة:كل حد فئة له تسامح: ±15% لشدة الإضاءة و ±1 نانومتر للطول الموجي السائد. يجب تأكيد مجموعات الفئات المحددة لأمر معين مع المورد.

4. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

4.1 الأبعاد الخارجية

يتميز الجهاز بغلاف بلاستيكي أسود بزاوية قائمة. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية ما يلي:

• جميع الأبعاد بالمليمترات، مع تسامح عام ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الغلاف هي بلاستيك أسود.
• LED1 هو باعث الأخضر مع عدسة خضراء مشتتة؛ LED2 هو باعث الأزرق مع عدسة زرقاء مشتتة.
• يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة في ورقة البيانات الأصلية، تحدد طول الطرف، وحجم الغلاف، وموضع العدسة.

4.2 مواصفات التغليف

يتم توريد المنتج للتجميع الآلي:

• الشريط والبكرة:يتم تحميل المكونات في شريط حامل بارز مصنوع من سبيكة البوليستيرين الموصلة السوداء (سمك 0.50 مم ±0.06 مم).
• سعة البكرة:350 قطعة لكل بكرة قياسية 13 بوصة (330 مم).
• تغليف الكرتون:
  1. يتم تعبئة بكرة واحدة مع مجفف وبطاقة مؤشر الرطوبة داخل كيس حاجز الرطوبة (MBB).
  2. يتم تعبئة كيسي MBB (إجمالي 700 قطعة) في كرتونة داخلية واحدة.
  3. يتم تعبئة عشر كراتين داخلية (إجمالي 7,000 قطعة) في كرتونة خارجية واحدة للشحن.

5. إرشادات اللحام والتركيب

المناولة الصحيحة أمر بالغ الأهمية لمنع تلف LED أو غلافه البلاستيكي.

5.1 تشكيل الأطراف

• يجب إجراء الانحناءقبلاللحام وفي درجة حرارة الغرفة.
• يجب أن تكون نقطة الانحناء على الأقل3 مممن قاعدة عدسة/غلاف LED.
• لا تستخدم قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز. طبق الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء إدخال PCB.

5.2 عمليات اللحام

يجب الحفاظ على مسافة صافية لا تقل عن2 ممبين نقطة اللحام وقاعدة العدسة/الحامل. لا تغمر العدسة أبدًا في اللحام.

• مكواة اللحام اليدوية:
  • درجة حرارة المكواة: ≤ 350°C
  • وقت اللحام: ≤ 3 ثوانٍ لكل وصلة
  • الموضع: >2 مم من قاعدة العدسة
• لحام الموجة:
  • درجة حرارة التسخين المسبق: ≤ 120°C
  • وقت التسخين المسبق: ≤ 100 ثانية
  • درجة حرارة موجة اللحام: ≤ 260°C
  • وقت اللحام: ≤ 5 ثوانٍ
  • عمق الغمس: >2 مم من قاعدة العدسة
• لحام إعادة التدفق:يتم الرجوع إلى ملف إعادة تدفق محدد، يوضح مناطق التسخين المسبق والنقع ودرجة الحرارة القصوى. يجب أن يضمن الملف ألا تتجاوز درجة حرارة الجسم القيم القصوى.

5.3 التخزين والتنظيف

• التخزين:قم بالتخزين في بيئة لا تتجاوز 30°C و 70% رطوبة نسبية (RH). يجب استخدام مصابيح LED التي تمت إزالتها من كيس حاجز الرطوبة الأصلي خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول، استخدم حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو بيئة نيتروجين.
• التنظيف:استخدم فقط المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل (IPA). تجنب التنظيف العدواني أو بالموجات فوق الصوتية الذي قد يسبب إجهادًا للمكون.

6. اعتبارات تصميم التطبيق

6.1 تحديد التيار

مقاومة تحديد تيار خارجية إلزامية للتشغيل الآمن. يمكن حساب قيمة المقاومة (R_series) باستخدام قانون أوم: R_series= (V_supply- V_F) / I_F. استخدم أقصى V_Fمن ورقة البيانات لتصميم متحفظ. لمصدر 5 فولت و LED الأزرق (أقصى V_F=3.6V @20mA)، R_series= (5 - 3.6) / 0.02 = 70 أوم. ستكون المقاومة القياسية 68 أوم أو 75 أوم مناسبة. تحقق دائمًا من تبديد الطاقة في المقاومة (P = I²R).

6.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (70 ملي واط)، فإن تخطيط PCB المناسب يساعد في إطالة العمر الافتراضي. تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية حول أطراف LED لتعمل كمشتت حراري. تجنب وضع LED بالقرب من مصادر حرارة كبيرة أخرى.

6.3 التصميم البصري

يوفر الغلاف الأسود تحسين تباين مدمج. للتطبيقات التي تتطلب أنابيب ضوئية أو تشتيتًا إضافيًا، تأكد من أن المادة المختارة متوافقة مع زاوية رؤية LED ولا تسبب فقدًا بصريًا مفرطًا.

7. المقارنة التقنية والتمييز

يقدم LTL-R42FTGBH229 مزايا محددة في فئته:

• ثنائي اللون في غلاف واحد:يوفر مساحة على PCB مقارنة بتركيب مؤشرين أحاديي اللون منفصلين.
• تصميم بزاوية قائمة:مثالي للتطبيقات التي يتم فيها تركيب PCB موازيًا لسطح الرؤية (مثل الألواح الأمامية للمعدات)، مما يوفر رؤية جانبية مباشرة.
• مصابيح T-1 القياسية:يستخدم حزم مصابيح LED شائعة ومثبتة، مما يضمن الموثوقية والتوافق الواسع.
• زاوية رؤية واسعة:تضمن زاوية الرؤية 100 درجة الرؤية من مجموعة واسعة من المواضع.

8. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: هل يمكنني تشغيل LED الأخضر والأزرق في وقت واحد بكامل 20 مللي أمبير لكل منهما؟

ج1: من الناحية الكهربائية، نعم، لأنهما شريحتان منفصلتان. ومع ذلك، يجب أن تأخذ في الاعتبار تبديد الطاقة الإجمالي على الغلاف الصغير. تشغيل كليهما عند 20 مللي أمبير (V_F~3V) ينتج عنه تبديد إجمالي ~120 ملي واط، وهو يتجاوز تصنيف 70 ملي واط لكل شريحة. للتشغيل المستمر المتزامن، يُنصح بتخفيض التيار، على سبيل المثال، إلى 10-15 مللي أمبير لكل منهما، للبقاء ضمن الحدود الحرارية.

س2: ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟

ج2: طول موجة الذروة (λ_P) هو الذروة الفيزيائية لطيف الانبعاث. الطول الموجي السائد (λ_d) يُحسب من إحداثيات لون CIE ويمثل الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية للون. بالنسبة لـ LED، غالبًا ما تكون λ_dالمعلمة الأكثر صلة لتحديد اللون.

س3: كيف أفسر رموز التصنيف عند الطلب؟

ج3: تحدد رموز التصنيف (مثل KL-G10 للأخضر) نطاق السطوع واللون لمصابيح LED التي ستتلقاها. للمظهر المتسق في منتج، يعد تحديد فئات أضيق (مثل فئة واحدة لكلا المعلمتين) أمرًا بالغ الأهمية. استشر المورد للحصول على مجموعات التصنيف المتاحة.

س4: هل هذا LED مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟

ج4: تشير ورقة البيانات إلى أنه جيد لتطبيقات "اللافتات الداخلية والخارجية". ومع ذلك، للبيئات الخارجية القاسية مع التعرض المباشر للأشعة فوق البنفسجية وتقلبات درجات الحرارة الواسعة والرطوبة، هناك حاجة إلى اعتبارات تصميم إضافية، مثل طلاء واقي على PCB وضمان أن مادة الغلاف مستقرة ضد الأشعة فوق البنفسجية. يدعم نطاق درجة حرارة التشغيل (-30°C إلى +85°C) العديد من الظروف الخارجية.

9. مبدأ التشغيل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) هي أجهزة أشباه موصلات تصدر الضوء من خلال الوميض الكهربائي. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد تقاطع الصمام الثنائي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من مادة أشباه الموصلات (InGaN لمصابيح LED الخضراء والزرقاء). يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث بواسطة طاقة فجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات. تعمل العدسة البلاستيكية على تركيز الضوء وحماية شريحة أشباه الموصلات وتوفير تشتيت اللون.

10. اتجاهات الصناعة

في حين أن مؤشرات الثقب المنفصلة تظل حيوية للتصاميم القديمة والتطبيقات المحددة التي تتطلب موثوقية عالية وتجميعًا يدويًا، فإن اتجاه الصناعة يتجه بقوة نحو مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD). تقدم SMD بصمات أصغر، وارتفاعات أقل، وملاءمة أفضل للتجميع الآلي بالكامل، وغالبًا ما تكون أداء حراريًا محسنًا. ومع ذلك، تحتفظ مصابيح LED بزاوية قائمة مثل LTL-R42FTGBH229 بأهميتها في التطبيقات التي تتطلب تركيبًا ميكانيكيًا قويًا، أو رؤية عالية من حافة اللوحة، أو حيث تكون اتصالات الثقب مفضلة للقوة الميكانيكية. يظل دمج ألوان أو وظائف متعددة في حزمة واحدة محورًا للتنمية لتوفير المساحة وتبسيط التجميع.