ورقة بيانات LED جانبي PLCC-2 أبيض بارد - درجة سيارات - 3200mcd @ 30mA - 2.9V - زاوية رؤية 120° - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات ثنائي باعث للضوء (LED) جانبي أبيض بارد عالي الأداء، مُغلف في حزمة PLCC-2 (حامل الرقاقة الرصاصي البلاستيكي). تم تصميم الجهاز ليكون موثوقًا وعالي الأداء في البيئات المتطلبة، وخاصة في قطاع السيارات. هدفه التصميمي الأساسي هو توفير إضاءة ساطعة ومتسقة في التطبيقات ذات المساحة المحدودة حيث تكون زاوية الرؤية الواسعة أمرًا بالغ الأهمية.

تشمل المزايا الأساسية لهذا الـ LED شدة إضاءة نموذجية عالية تبلغ 3200 ملي كانديلا (mcd) عند تيار تشغيل قياسي 30 مللي أمبير، مقترنة بزاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 120 درجة. هذا يجعله فعالاً للغاية لتطبيقات الإضاءة الخلفية والمؤشرات التي تتطلب الرؤية من زوايا متعددة. المميز الرئيسي هو تأهيله وفقًا لمعيار AEC-Q102، وهو مؤهل اختبار الإجهاد لأشباه الموصلات البصرية المنفصلة في تطبيقات السيارات. يتضمن هذا الاعتماد اختبارات صارمة للصدمة الحرارية، ومقاومة الرطوبة، وعمر التشغيل في درجات الحرارة العالية، وظروف أخرى، مما يضمن موثوقية طويلة الأمد في الظروف القاسية الموجودة في المركبات.

السوق المستهدف هو في المقام الأول إضاءة مقصورة السيارة الداخلية، بما في ذلك تطبيقات مثل الإضاءة الخلفية للمفاتيح، ولوحات العدادات، وضوابط نظام الترفيه، واللوحات الداخلية الأخرى. كما أن شكله وخصائصه البصرية مناسبة أيضًا لمختلف الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية التي تتطلب مصدر ضوء جانبي موثوق.

2. تحليل مفصل للمعايير التقنية

2.1 الخصائص الضوئية والكهربائية

يتم تعريف الأداء الكهربائي والبصري تحت ظروف الاختبار القياسية، عادةً عند درجة حرارة التقاطع (Tj) 25 درجة مئوية والتيار الأمامي (IF) 30 مللي أمبير.

• التيار الأمامي (IF):يتمتع الجهاز بنطاق تشغيل واسع من حد أدنى 6 مللي أمبير حتى حد أقصى مطلق 60 مللي أمبير. نقطة التشغيل النموذجية هي 30 مللي أمبير، والتي توفر شدة الإضاءة المحددة. لا يُنصح بالتشغيل بأقل من 6 مللي أمبير.
• شدة الإضاءة (IV):يتم تحديد ناتج الضوء بحد أدنى 2240 mcd، وقيمة نموذجية 3200 mcd، وحد أقصى 4500 mcd عند IF=30mA. تسامح قياس التدفق الضوئي هو ±11%.
• الجهد الأمامي (VF):عند 30 مللي أمبير، ينخفض الجهد عبر الـ LED عادةً إلى 2.9 فولت، مع نطاق من 2.75 فولت (الحد الأدنى) إلى 3.75 فولت (الحد الأقصى). تسامح قياس الجهد الأمامي هو ±0.05 فولت. يمثل النطاق المحدد 99% من ناتج الإنتاج.
• زاوية الرؤية (φ):تُعرّف على أنها الزاوية المحورية التي تنخفض فيها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها القصوى، يوفر هذا الـ LED زاوية رؤية كاملة تبلغ 120 درجة، مع تسامح ±5 درجة.
• إحداثيات اللونية (CIE x, y):الإحداثيات اللونية النموذجية لهذا الـ LED الأبيض البارد هي (0.29, 0.29). التسامح لهذه الإحداثيات هو ±0.005، مما يضمن ناتج لوني متسق عبر الوحدات.

2.2 المعايير الحرارية والموثوقية

• المقاومة الحرارية:يتم تقديم قيمتين. المقاومة الحرارية الحقيقية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth JS real) هي بحد أقصى 180 كلفن/واط. المقاومة الحرارية الكهربائية (Rth JS el)، المشتقة من القياسات الكهربائية، هي بحد أقصى 100 كلفن/واط. الإدارة الحرارية المناسبة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء والعمر الطويل.
• درجة حرارة التقاطع (Tj):الحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة التقاطع هو 125 درجة مئوية.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين:تم تصنيف الجهاز للتشغيل والتخزين ضمن نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية.
• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):تصنيف EDS لنموذج جسم الإنسان (HBM) هو 8 كيلو فولت (R=1.5 كيلو أوم، C=100 بيكو فاراد)، مما يوفر متانة جيدة في التعامل.
• مقاومة الكبريت:يلبي الـ LED معايير الفئة B1 لمقاومة الكبريت، وهو أمر مهم للتطبيقات في البيئات ذات التلوث الجوي بالكبريت.

3. الحدود القصوى المطلقة

تجاوز هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم للجهاز.

• تبديد الطاقة (Pd):225 ملي واط
• التيار الأمامي (IF):60 مللي أمبير (مستمر)
• تيار الذروة (IFM):250 مللي أمبير (t ≤ 10 ميكرو ثانية، دورة العمل=0.005، Ts=25°C)
• الجهد العكسي (VR):لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل العكسي. تطبيق جهد عكسي يمكن أن يتسبب في فشل فوري.
• درجة حرارة اللحام:يمكن للحزمة تحمل ملف تعريف لحام بإعادة التدفق بدرجة حرارة ذروة 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 30 ثانية.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة رسوم بيانية تفصيلية للأداء تحت ظروف مختلفة.

4.1 الخصائص الطيفية والإشعاعية

يظهررسم التوزيع الطيفي النسبيطيف انبعاث الـ LED الأبيض البارد، وهو منحنى عريض يبلغ ذروته في المنطقة الزرقاء ويمتد عبر الطيف المرئي، وهو نموذجي لـ LED أبيض محول بالفوسفور. يوضحرسم الخصائص النموذجية للإشعاعتوزيع الشدة المكانية، مؤكدًا نمط زاوية الرؤية 120 درجة.

4.2 الكهربائية والبصرية مقابل التيار

يظهررسم التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)العلاقة الأسية، وهي ضرورية لتصميم دوائر تحديد التيار. يوضحرسم الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأماميأن ناتج الضوء يزداد بشكل شبه خطي مع التيار، مما يؤكد على أهمية محرك التيار المستقر للسطوع المتسق.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

يظهررسم الشدة الضوئية النسبية مقابل درجة حرارة التقاطعمعامل درجة حرارة سالب؛ ينخفض ناتج الضوء مع زيادة درجة حرارة التقاطع. غرفة التبريد الفعالة أمر حيوي للحفاظ على السطوع. يظهررسم الجهد الأمامي النسبي مقابل درجة حرارة التقاطعمعامل درجة حرارة سالب لـ VF، والذي يمكن استخدامه لمراقبة درجة حرارة التقاطع في بعض التطبيقات. يشيررسم تحول إحداثيات اللونية مقابل درجة حرارة التقاطعإلى تحول لوني ضئيل مع درجة الحرارة، وهو أمر مرغوب فيه للمظهر المتسق.

4.4 تخفيض التصنيف والتشغيل النبضي

يعدمنحنى تخفيض تصنيف التيار الأماميأمرًا بالغ الأهمية للتصميم الحراري. يظهر الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي المستمر كدالة لدرجة حرارة وسادة اللحام (Ts). على سبيل المثال، عند Ts=110°C، يتم تخفيض التيار الأقصى إلى 23mA. يحددرسم القدرة المسموح بها على التعامل مع النبضاتتيار النبضة القصوى المسموح به (IFP) لعرض نبضة معين (tp) ودورة عمل (D)، وهو مفيد لتطبيقات التعددية أو الوميض.

5. شرح نظام التصنيف

لإدارة الاختلافات في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على معايير رئيسية.

5.1 تصنيف شدة الإضاءة

توفر ورقة البيانات جدول تصنيف موسع لشدة الإضاءة، يتراوح من ناتج منخفض جدًا (L1, 11.2-14 mcd) إلى ناتج عالي جدًا (GA, 18000-22400 mcd). بالنسبة لرقم الجزء المحدد هذا (57-11-C70300H-AM)، يتم تمييز فئات الناتج المحتملة، والتي تتوافق مع القيم الدنيا/النموذجية/القصوى المذكورة في جدول الخصائص (2240-4500 mcd). وهذا يتوافق مع الفئات في النطاق من BA إلى CB.

5.2 تصنيف اللون

تم تضمين مخطط هيكل فئة اللون الأبيض القياسي وجدول إحداثيات فئة اللون الأبيض البارد المحدد. تحدد الفئات (مثل FK0, GK0, HK0, IK0, FL0, GL0) رباعيات صغيرة على مخطط اللونية CIE 1931. تقع الإحداثيات النموذجية (0.29, 0.29) ضمن إحدى هذه الفئات المحددة مسبقًا، مما يضمن أن مصابيح LED المشتراة لها نقطة لون أبيض متسقة ضمن تسامح محدد.

6. المعلومات الميكانيكية والتغليف والتركيب

6.1 الأبعاد الميكانيكية

تتضمن ورقة البيانات رسمًا ميكانيكيًا مفصلاً (القسم 7) يحدد الأبعاد الفيزيائية الدقيقة لحزمة PLCC-2، بما في ذلك الطول والعرض والارتفاع وتباعد الأطراف والتسامحات. هذا أمر أساسي لتصميم بصمة PCB وضمان الملاءمة المناسبة داخل التجميع.

6.2 وسادة اللحام الموصى بها والقطبية

يوفر القسم 8 نمط أرضية PCB موصى به (تخطيط وسادة اللحام) لضمان لحام موثوق ومحاذاة صحيحة. يتم الإشارة إلى القطبية من خلال شكل الحزمة و/أو علامة على المكون؛ يتم عادةً تحديد الكاثود.

6.3 ملف تعريف لحام بإعادة التدفق

يحدد القسم 9 ملف تعريف درجة حرارة لحام بإعادة التدفق الموصى به. الالتزام بهذا الملف (التسخين المسبق، النقع، ذروة إعادة التدفق بحد أقصى 260 درجة مئوية، التبريد) ضروري لمنع التلف الحراري لحزمة LED والرقاقة الداخلية مع تحقيق وصلة لحام موثوقة.

6.4 معلومات التغليف

توجد تفاصيل حول كيفية توريد مصابيح LED في القسم 10. يتضمن هذا عادةً مواصفات تغليف البكرة (عرض الشريط، تباعد الجيوب، قطر البكرة) المتوافقة مع معدات التجميع الآلي للالتقاط والوضع.

7. إرشادات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• إضاءة مقصورة السيارة الداخلية:الإضاءة الخلفية لمفاتيح النوافذ الكهربائية، ولوحات التحكم في المناخ، وضوابط عجلة القيادة، ومؤشرات لوحة القيادة.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:الإضاءة الجانبية للأزرار على أجهزة التحكم عن بُعد، وملحقات الألعاب، أو معدات الصوت.
• اللوحات الصناعية:مؤشرات الحالة على لوحات التحكم حيث تكون زاوية الرؤية الواسعة مفيدة.

7.2 اعتبارات التصميم الحرجة

• محرك التيار:استخدم دائمًا محرك تيار ثابت أو مقاومة تحديد تيار على التوالي مع مصدر جهد. لا تقم بالاتصال مباشرة بمصدر جهد. قم بالتشغيل عند أو أقل من 30 مللي أمبير الموصى بها للحصول على عمر تشغيل أمثل.
• الإدارة الحرارية:يجب عدم تجاوز الحد الأقصى لدرجة حرارة التقاطع. استخدم مساحة نحاسية كافية على PCB أسفل وحول الوسادة الحرارية لـ LED لتعمل كغرفة تبريد. راجع منحنى تخفيض التصنيف.
• احتياطات ESD:يجب اتباع إجراءات التعامل مع ESD القياسية أثناء التجميع، كما هو محدد في قسم الاحتياطات (القسم 11).
• بيئة الكبريت:للتطبيقات في البيئات ذات المحتوى العالي من الكبريت (مثل بعض المناطق الصناعية أو الجغرافية)، يجب التحقق من أن تصنيف مقاومة الكبريت من الفئة B1 كافٍ لمتطلبات عمر التطبيق.

8. الامتثال والمعايير البيئية

هذا المنتج متوافق مع العديد من المعايير الصناعية والبيئية المهمة:

• RoHS (تقييد المواد الخطرة):متوافق، مما يعني أنه يحتوي على مواد مقيدة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم أقل من العتبات المحددة.
• REACH (تسجيل وتقييم وترخيص وتقييد المواد الكيميائية):متوافق مع لائحة REACH التابعة للاتحاد الأوروبي.
• خالي من الهالوجين:متوافق مع متطلبات الخلو من الهالوجين (البروم <900 جزء في المليون، الكلور <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).
• AEC-Q102:مؤهل، مما يؤكد ملاءمته لتطبيقات السيارات.

9. معلومات الطلب ورقم الجزء

رقم الجزء لهذا الجهاز هو57-11-C70300H-AM. من المحتمل أن يوضح القسمان 5 و 6 هيكل رقم الجزء ومعلومات الطلب، والتي قد تتضمن خيارات لفئات مختلفة، وكميات التغليف، أو مواصفات الشريط والبكرة. يجب على المصممين استشارة ورقة البيانات الكاملة أو المورد للتباينات المتاحة.

10. الأسئلة الشائعة بناءً على المعايير التقنية

س: هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED عند 60 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج: بينما الحد الأقصى المطلق للتصنيف هو 60 مللي أمبير، فإن التشغيل المستمر عند هذا التيار سيولد حرارة كبيرة ومن المحتمل أن يتجاوز الحد الأقصى لدرجة حرارة التقاطع ما لم يتم توفير تبريد استثنائي. نقطة التشغيل الموصى بها هي 30 مللي أمبير. استشر دائمًا منحنى تخفيض التصنيف بناءً على درجة حرارة وسادة اللحام في تطبيقك.

س: ما هو الغرض من قيمتي المقاومة الحرارية المختلفتين (Rth JS real و Rth JS el)؟

ج: يتم قياس Rth JS real باستخدام مستشعر درجة حرارة فيزيائي ويمثل المقاومة الحرارية الفعلية. يتم حساب Rth JS el من تغير الجهد الأمامي مع درجة الحرارة (خاصية معروفة لتقاطع LED نفسه) وغالبًا ما يكون أسهل في القياس عمليًا. للتصميم الحراري في أسوأ الحالات، يجب استخدام القيمة الأعلى (180 كلفن/واط).

س: زاوية الرؤية هي 120 درجة. هل هذا يعني أن الضوء ينبعث بالتساوي عبر هذا المخروط؟

ج: لا. يتم تعريف زاوية الرؤية حيث تنخفض الشدة إلى 50% من القيمة القصوى. يظهر رسم نمط الإشعاع التوزيع الفعلي، والذي يكون عادةً نمط لامبرتي أو انبعاث جانبي حيث تكون الشدة أعلى في المركز (0 درجة) وتتناقص نحو الحواف.

س: هل ثنائي الحماية العكسية ضروري؟

ج: نعم. تنص ورقة البيانات صراحةً على أن الجهاز "لم يتم تصميمه للعمل العكسي". تطبيق أي جهد عكسي كبير سيضر به. إذا كان هناك أي احتمال لجهد عكسي في الدائرة (مثل من الأحمال الحثية، اتصال طاقة غير صحيح)، فإن ثنائي الحجب الخارجي على التوالي أو ثنائي التحويل عبر الـ LED إلزامي.