ورقة بيانات LED عالي القدرة XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N - عبوة 5.0x5.0 مم - جهد أمامي 26 فولت - تيار 180 مللي أمبير - ضوء أبيض - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح XI5050U/LKE-HXXXXX260Z18/2N هو مصباح LED عالي القدرة من فئة الإضاءة، مُحاط بعبوة سطحية صغيرة الحجم (SMD) من نوع 5050. تم تصميم هذا المكون لتقديم إخراج ضوئي عالي الكفاءة، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة العامة والمتخصصة. انبعاث الضوء الأبيض من الأعلى وبنائه القوي يتوافقان مع معايير التصنيع والبيئة الحديثة.

1.1 المزايا الأساسية والتوجه

يتميز هذا المصباح LED بمزيج من الشدة الضوئية العالية وزاوية مشاهدة واسعة تبلغ 120 درجة، مما يضمن توزيعًا ضوئيًا واسعًا وموحدًا. وهو متوافق مع معايير الصناعة الرئيسية بما في ذلك RoHS، ولوائح الاتحاد الأوروبي REACH، ومتطلبات الخلو من الهالوجين (Br<900 جزء في المليون، Cl<900 جزء في المليون، Br+Cl<1500 جزء في المليون)، مما يجعله مناسبًا للأسواق العالمية ذات اللوائح البيئية الصارمة. البناء الخالي من الرصاص يعزز ملفه البيئي بشكل أكبر.

1.2 التطبيقات المستهدفة

المجالات التطبيقية الرئيسية لهذا المصباح LED تشمل:

• إضاءة الديكور والترفيه:مثالي للإضاءة التكميلية، وإبراز المعالم المعمارية، وإضاءة المسرح نظرًا لسطوعه وثبات لونه.
• إضاءة الزراعة:مناسب لأنظمة الإضاءة البستانية حيث تكون أطياف الضوء المحددة والكفاءة العالية مطلوبة لنمو النباتات.
• الإضاءة العامة:خيار موثوق لمصابيح الإضاءة السكنية والتجارية والصناعية مثل المصابيح المدمجة، ومصابيح اللوحات، ومصابيح الشوارع.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه الحدود حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو تحت هذه الحدود.

• التيار الأمامي (I_F):200 مللي أمبير (تيار مستمر). هذا هو أقصى تيار مستمر يمكن للمصباح LED تحمله.
• تيار النبض الأمامي (I_PF):280 مللي أمبير. تيار أعلى مسموح به لتشغيل النبضات القصيرة، مفيد للاختبار أو مخططات القيادة المحددة.
• تبديد الطاقة (P_d):5.2 واط. أقصى قدرة يمكن للعبوة تبديدها كحرارة، وتحسب عادةً كـ V_F* I_F.
• درجة حرارة التقاطع (T_j):125 درجة مئوية. أقصى درجة حرارة مسموح بها عند تقاطع أشباه الموصلات.
• المقاومة الحرارية، من التقاطع إلى اللوحة (R_θjc):10 درجة مئوية/واط. تشير هذه المعلمة الحرجة إلى مدى فعالية تدفق الحرارة من تقاطع LED إلى لوحة الدائرة. تشير القيمة الأقل إلى أداء حراري أفضل.
• درجة حرارة اللحام:إعادة التدفق: 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ؛ اللحام اليدوي: 350 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ. الالتزام بهذه الملفات الشخصية أمر بالغ الأهمية لمنع تلف العبوة أو القالب.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

هذه هي معايير الأداء النموذجية المقاسة تحت ظروف الاختبار القياسية (T_soldering= 25°C, I_F= 180mA).

• التدفق الضوئي (Φ):تتراوح القيم الدنيا من 700 لومن إلى 780 لومن اعتمادًا على متغير درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT)، مع تسامح ±11%. هذا يحدد إجمالي إخراج الضوء المرئي.
• الجهد الأمامي (V_F):حد أقصى 26 فولت عند 180 مللي أمبير، مع تسامح ±0.1 فولت. يشير الجهد الأمامي العالي V_Fإلى أن هذا عبارة عن مصفوفة LED متعددة الشرائح داخل العبوة، متصلة على التوالي.
• مؤشر تجسيد اللون (CRI أو R_a):الحد الأدنى 70 للمتغيرات المدرجة، مع تسامح ±2. يقيس CRI قدرة مصدر الضوء على إظهار الألوان الحقيقية للأشياء مقارنة بمصدر ضوء طبيعي.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):120 درجة. الزاوية التي تكون عندها الشدة الضوئية نصف القيمة عند 0 درجة (على المحور).
• التيار العكسي (I_R):أقصى 50 ميكرو أمبير عند V_R= 5V. لم يتم تصميم مصابيح LED للتحيز العكسي؛ تشير هذه المعلمة إلى التسرب.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يستخدم المنتج نظام تصنيف شامل لضمان ثبات اللون والسطوع، وهو أمر حيوي لتطبيقات الإضاءة حيث يتم استخدام عدة مصابيح LED معًا.

3.1 تصنيف مؤشر تجسيد اللون (CRI)

تحدد ورقة البيانات فئات CRI بقيم دنيا محددة، يُشار إليها بحرف واحد في رقم الجزء. على سبيل المثال، 'L' يقابل الحد الأدنى لـ CRI وهو 70. توفر الفئات الأعلى مثل 'H' (90 كحد أدنى) و 'R' (90 كحد أدنى مع R9 > 50) دقة ألوان فائقة، وهو أمر مهم لإضاءة المتاجر أو المتاحف.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق الضوئي بخطوات 50 لومن، خاصة بكل مجموعة CCT. على سبيل المثال، قد يتم تصنيف LED بدرجة حرارة 4000K كـ 780L50 (780-830 لومن)، 830L50 (830-880 لومن)، إلخ. هذا يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED لتلبية متطلبات إخراج اللومن الدقيقة، مما يضمن التوحيد عبر التركيبة.

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تجميع الجهد من 22 فولت إلى 26 فولت بخطوات 1 فولت (22J، 23J، 24J، 25J). يمكن لمطابقة فئات V_Fتبسيط تصميم السائق وتحسين مطابقة التيار في السلاسل المتوازية.

3.4 تصنيف إحداثيات اللونية

توفر ورقة البيانات صناديق إحداثيات مفصلة (x, y) على مخطط CIE 1931 لكل CCT (2700K، 3000K، 3500K، 4000K، 5000K، 5700K، 6500K). لكل CCT فئات فرعية متعددة (مثل 27K-A، 27K-B، 27K-F، 27K-G) تحدد مناطق أصغر داخل الأشكال الرباعية القياسية ANSI. هذا التصنيف الضيق أمر بالغ الأهمية لتحقيق توحيد لوني ممتاز، والقضاء على الاختلافات المرئية بين مصابيح LED المتجاورة.

4. قائمة الإنتاج الضخم ومعلومات الطلب

يتم سرد المنتجات القياسية المتاحة مع معاييرها الرئيسية. يتبع رقم الجزء الهيكل:XI5050U/LKE-H[FluxBin][CCT][VoltageIndex][CurrentIndex]/[Configuration].

مثال:XI5050U/LKE-H50780260Z18/2N يُفك تشفيره على النحو التالي:

- فئة التدفق الضوئي: 780 لومن (الحد الأدنى) لـ 5000K

- درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT): 5000K

- مؤشر V_F: '260' لأقصى 26 فولت

- مؤشر I_F: 'Z18' لـ 180 مللي أمبير

- التكوين: /2N (يشير على الأرجح إلى شريحتين أو تكوين داخلي آخر).

تشمل العروض القياسية درجات حرارة لونية من 2700K (أبيض دافئ) إلى 6500K (أبيض بارد)، جميعها بحد أدنى لمؤشر تجسيد اللون CRI 70 و V_Fmaxبقيمة 26 فولت.

5. اعتبارات الأداء والتطبيق

5.1 إدارة الحرارة

مع تبديد طاقة يصل إلى 5.2 واط و R_θjcبقيمة 10 درجة مئوية/واط، فإن الإدارة الحرارية الفعالة ليست قابلة للتفاوض. يجب تركيب LED على لوحة دوائر مطبوعة (PCB) ذات فتحات حرارية كافية، وفي معظم الحالات، تثبيتها على مشتت حراري. سيؤدي تجاوز درجة حرارة التقاطع (T_j) البالغة 125 درجة مئوية إلى تقليل العمر الافتراضي والإخراج الضوئي بشكل كبير. يجب على المصممين حساب T_jالمتوقعة باستخدام الصيغة: T_j= T_board+ (P_d* R_θjc).

5.2 اعتبارات القيادة الكهربائية

يتم تحديد LED عند تيار أمامي قدره 180 مللي أمبير. يجب تشغيله بواسطة مصدر تيار ثابت، وليس مصدر جهد ثابت، لضمان إخراج ضوئي مستقر ومنع الانحراف الحراري. يتطلب الجهد الأمامي العالي (حتى 26 فولت) سائقًا قادرًا على توفير هذا الجهد. بالنسبة للتصميمات التي تستخدم عدة مصابيح LED، فإن التوصيل على التوالي سيجمع V_F، بينما يتطلب التوصيل على التوازي مطابقة فئات دقيقة أو تنظيم تيار فردي لمنع احتكار التيار.

5.3 التصميم البصري

توفر زاوية المشاهدة البالغة 120 درجة نمط انبعاث واسع يشبه لامبرت. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب حزمة أضيق، ستكون البصريات الثانوية (العدسات أو العواكس) ضرورية. تضمن الراتنج الشفاف كفاءة عالية لاستخراج الضوء.

6. إرشادات اللحام والتعامل

• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب مراعاة احتياطات ESD المناسبة (محطات عمل مؤرضة، أسوار معصم) أثناء التعامل والتجميع.
• لحام إعادة التدفق:اتبع الملف الشخصي الموصى به: درجة حرارة ذروة 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. يمكن تطبيق ملف إعادة تدفق قياسي خالٍ من الرصاص.
• اللحام اليدوي:إذا لزم الأمر، قلل ملامسة المكواة إلى 350 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ لكل وسادة.
• التخزين:قم بالتخزين في ظروف تتراوح بين -35 درجة مئوية و +100 درجة مئوية، ويفضل في أكياس حاجزة للرطوبة إذا كانت الرطوبة عالية.

7. الأسئلة الشائعة (FAQs)

7.1 لماذا الجهد الأمامي مرتفع جدًا (26 فولت)؟

من المحتمل أن تحتوي عبوة 5050 على عدة شرائح LED متصلة داخليًا على التوالي. مجموع الجهود الأمامية لهذه الشرائح الفردية يؤدي إلى V_Fالمرتفع للعبوة. يمكن لهذا التصميم تبسيط تصميم السائق في بعض تطبيقات الجهد العالي.

7.2 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED بتيار أعلى من 180 مللي أمبير؟

الحد الأقصى المطلق للتيار المستمر هو 200 مللي أمبير. بينما يُسمح بالتشغيل حتى 200 مللي أمبير من منظور الموثوقية، فإنه سيولد المزيد من الحرارة ويقلل من عمر LED. يتم ضمان البيانات الضوئية (التدفق، CCT، CRI) عند 180 مللي أمبير؛ قد يختلف الأداء عند التيارات الأخرى ويجب توصيفه.

7.3 كيف أحقق أفضل توحيد لوني في تركيبتي؟

اختر مصابيح LED من نفس فئة اللونية الضيقة (على سبيل المثال، جميعها من فئة 30K-F) وإذا أمكن، نفس فئة التدفق الضوئي. تعاون مع موردك لطلب فئات متطابقة لدورة إنتاجك.

7.4 ما هو العمر الافتراضي النموذجي لهذا المصباح LED؟

على الرغم من أن ورقة البيانات لا تحدد عمر L70 أو L50، فإن عمر LED يعتمد بشكل أساسي على درجة حرارة التقاطع. تشغيل LED عند أو أقل من التيار الموصى به (180 مللي أمبير) والحفاظ على درجة حرارة تقاطع منخفضة (أقل بكثير من 125 درجة مئوية) من خلال التصميم الحراري الجيد سيعظم العمر التشغيلي، ليصل عادةً إلى عشرات الآلاف من الساعات.

8. دراسة حالة تصميم: تركيبة LED خطية

السيناريو:تصميم تركيبة خطية بطول 4 أقدام للإضاءة العامة للمكاتب تستهدف درجة حرارة لون 4000K وتوحيد عالي.

الاختيار:اختر المتغير XI5050U/LKE-H40780260Z18/2N (4000K، 780 لومن كحد أدنى). حدد فئة لونية ضيقة واحدة (مثل 40K-F) وفئة تدفق ضوئي واحدة (مثل 830L50) من المورد.

التصميم الحراري:قم بتركيب مصابيح LED على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) بطبقة نحاسية 2 أونصة. ثم يتم تثبيت MCPCB على قطعة بثق ألومنيوم تعمل كمشتت حراري. يجب أن تؤكد المحاكاة الحرارية أن T_jتبقى أقل من 100 درجة مئوية في درجة الحرارة المحيطة المستهدفة.

التصميم الكهربائي:لتركيبة تحتوي على 20 مصباح LED، قم بتوصيلها جميعًا على التوالي. يمكن أن يصل إجمالي V_Fإلى 520 فولت (20 * 26 فولت)، مما يتطلب سائق تيار ثابت بإخراج جهد عالي متوافق. التشغيل عند 180 مللي أمبير الموصى به يضمن إخراج الضوء المقنن وطول العمر.

التصميم البصري:استخدم موزع ضوء من البولي كربونات أبيض حليبي فوق مصابيح LED لدمج النقاط الفردية في خط ضوء ناعم وموحد، مستفيدًا من زاوية الحزمة الأصلية البالغة 120 درجة.

9. السياق التكنولوجي والسوقي

9.1 مبدأ التشغيل

هذا مصدر ضوء صلب يعتمد على فيزياء أشباه الموصلات. عند تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n لشريحة LED، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). تحدد المواد المحددة (InGaN لمصابيح LED البيضاء) وطلاءات الفسفور الطول الموجي ولون الضوء المنبعث.

9.2 المقارنة والاتجاهات

تمثل عبوة 5050 عالية القدرة منصة ناضجة تقدم توازنًا بين التكلفة والأداء والموثوقية. مقارنة بالعبوات الأصغر (مثل 2835)، فإنها تقدم عادةً تدفقًا ضوئيًا إجماليًا أعلى لكل جهاز. يستمر اتجاه السوق نحو كفاءة أعلى (لومن لكل واط)، وتحسين جودة اللون (CRI و R9 أعلى)، وتصنيف أضيق لتوحيد فائق. يلبي هذا المنتج، مع خيارات CRI العالية المحددة وفئات اللونية التفصيلية، هذه المتطلبات السوقية المتطورة للإضاءة عالية الجودة.