ورقة بيانات LED SMD طراز LTST-S06WGEBD - الأبعاد - أبيض/أخضر/أحمر/أزرق - 30 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTST-S06WGEBD مصباح LED من نوع الأجهزة السطحية (SMD) مصممًا للتجميع الآلي على لوحات الدوائر المطبوعة (PCB). حجمه الصغير يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة عبر مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية.

1.1 المميزات

• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• معبأ في شريط بعرض 12 مم على بكرات قطر 7 بوصات للمناولة الآلية.
• مخطط الحزمة القياسي وفقًا لـ EIA (تحالف الصناعات الإلكترونية).
• متوافق مع الدوائر المتكاملة (IC)، مناسب للربط المباشر مع دوائر المنطق.
• متوافق مع معدات التجميع الآلي (pick-and-place).
• يتحمل عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) القياسية.
• معالج مسبقًا لمستوى الحساسية للرطوبة JEDEC (المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية) المستوى 3.

1.2 التطبيقات

• معدات الاتصالات (الهواتف اللاسلكية/المحمولة).
• أجهزة أتمتة المكاتب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
• أنظمة الشبكات والأجهزة المنزلية.
• اللافتات الداخلية ومؤشرات الحالة.
• الإضاءة الخلفية للوحة الأمامية ومصابيح الإشارات/الرموز.

2. أبعاد وتكوين الحزمة

يتم وضع LED داخل حزمة SMD قياسية. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح نموذجي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. رقم الجزء LTST-S06WGEBD يدمج عدة رقائق LED داخل حزمة واحدة، مما يسمح بألوان مختلفة بناءً على تعيين الأطراف.

3. التصنيفات والخصائص

3.1 الحدود القصوى المطلقة

يتم تحديد التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25°م. تجاوز هذه القيم قد يسبب تلفًا دائمًا.

3.2 ملف إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء الموصى به

لعمليات اللحام الخالية من الرصاص، يجب أن يتوافق ملف إعادة التدفق الموصى به مع المعيار J-STD-020B. وهذا يضمن وصلات لحام موثوقة دون إتلاف حزمة LED بسبب الإجهاد الحراري المفرط.

3.3 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس الأداء النموذجي عند Ta=25°م مع تيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

ملاحظات:

• التسامحات: التدفق الضوئي ±10%، الطول الموجي السائد ±1 نانومتر، الجهد الأمامي ±0.1 فولت.
• تحذير ESD: مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب استخدام احتياطات ESD المناسبة (أساور المعصم، معدات مؤرضة) أثناء المناولة.
• يتم اختبار إحداثيات اللون وفقًا للمعيار CAS140B لكل رقيقة/قناة.

4. نظام رموز التصنيف (بينينج)

يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على المعايير البصرية الرئيسية لضمان الاتساق في عمليات الإنتاج.

4.1 تصنيف الشدة الضوئية (IV) للألوان RGB

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على الحد الأدنى والأقصى لإخراج التدفق الضوئي عند 20 مللي أمبير.

4.1.1 رتب الألوان الفردية

أخضر:G1 (4.00-5.65 لومن)، G2 (5.65-8.00 لومن).
أحمر:R1 (1.92-2.75 لومن)، R2 (2.75-4.00 لومن).
أزرق:B1 (0.77-1.08 لومن)، B2 (1.08-1.58 لومن).
التسامح لكل مجموعة هو ±10%.

4.1.2 رموز مجموعات RGB المجمعة

يشير رمز أبجدي رقمي واحد على بطاقة المنتج إلى التركيبة المحددة لمجموعات الشدة الضوئية للأخضر والأحمر والأزرق. على سبيل المثال، الرمز A1 يتوافق مع G1، R1، B1.

4.2 تصنيف الطول الموجي السائد (WD) للألوان RGB

يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED حسب الطول الموجي الذروي للضوء المنبعث.

4.2.1 رتب الأطوال الموجية الفردية

أخضر:AP (520-525 نانومتر)، AQ (525-530 نانومتر).
أحمر:نطاق واحد (617-630 نانومتر).
أزرق:AC (465-470 نانومتر)، AD (470-475 نانومتر).
التسامح لكل مجموعة هو ±1 نانومتر.

4.2.2 رموز مجموعات الأطوال الموجية RGB المجمعة

على غرار الشدة، يحدد رمز (D1-D4) تركيبة مجموعات الأطوال الموجية لرقائق الأخضر والأحمر والأزرق.

4.3 تصنيف الشدة الضوئية للون الأبيض

يتم تصنيف مصابيح LED البيضاء بشكل منفصل: W1 (4.40-5.85 لومن)، W2 (5.85-7.80 لومن). التسامح هو ±10%.

4.4 تصنيف اللونية (CIE) للون الأبيض

يتم تصنيف مصابيح LED البيضاء بشكل إضافي بناءً على إحداثيات اللونية (x, y) على مخطط فضاء الألوان CIE 1931. تحدد المجموعات (مثل D1, D2, E1, E2, F1, F2) مناطق رباعية محددة على هذا المخطط لضمان مظهر أبيض متسق. التسامح لكل إحداثي (x, y) هو ±0.01.

5. منحنيات الأداء النموذجية

تتضمن ورقة البيانات تمثيلات بيانية للخصائص الرئيسية، يتم رسمها عادةً مقابل التيار الأمامي أو درجة الحرارة المحيطة. هذه المنحنيات ضرورية لمهندسي التصميم للتنبؤ بسلوك LED في ظل ظروف غير قياسية.

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يوضح العلاقة غير الخطية، وهي حاسمة لتصميم دوائر تحديد التيار.
• التيار الأمامي مقابل الشدة/التدفق الضوئي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، حتى الحد الأقصى للتصنيف.
• درجة الحرارة المحيطة مقابل الشدة الضوئية النسبية:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع، مما يسلط الضوء على أهمية إدارة الحرارة.
• توزيع القدرة الطيفية:بالنسبة لمصابيح LED الملونة، يوضح هذا الرسم البياني الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية، مما يحدد نقاء اللون والطول الموجي السائد.

6. دليل المستخدم والمعالجة

6.1 التنظيف

لا تستخدم مواد كيميائية غير محددة. إذا كان التنظيف ضروريًا، انقع LED في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة لأقل من دقيقة واحدة. قد يؤدي التحريك أو التنظيف بالموجات فوق الصوتية إلى إتلاف الحزمة.

6.2 تخطيط وسادة PCB الموصى به

يتم توفير نمط أرضي (footprint) موصى به لـ PCB لضمان اللحام السليم، والاستقرار الميكانيكي، وتبديد الحرارة. الالتزام بهذا التخطيط يمنع ظاهرة "اللوح القبري" وعيوب وصلات اللحام.

6.3 مواصفات تغليف الشريط والبكرة

يتم توريد مصابيح LED في شريط حامل بارز مع شريط غطاء واقي. يتم تحديد الأبعاد الرئيسية لجيوب الشريط، والخطوة، والبكرة لتكون متوافقة مع معدات التجميع الآلية القياسية.

6.4 مواصفات البكرة

• قطر البكرة: 7 بوصات.
• الكمية لكل بكرة: 3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب للبقايا: 500 قطعة.
• الحد الأقصى للمكونات المفقودة المتتالية في الشريط: 2.
• التغليف يتوافق مع مواصفات EIA-481-1-B.

7. احتياطات وملاحظات التطبيق

7.1 الاستخدام المقصود والموثوقية

تم تصميم مصابيح LED هذه للمعدات الإلكترونية ذات الأغراض العامة. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب موثوقية استثنائية أو حيث قد يعرض الفشل الحياة أو الصحة للخطر (مثل الطيران، الأجهزة الطبية، أنظمة سلامة النقل)، فإن تقييم الموثوقية المحدد والاستشارة مع الشركة المصنعة إلزاميان. قد لا يكون المنتج القياسي مؤهلاً لمثل هذه التطبيقات الحرجة للسلامة.

7.2 اعتبارات التصميم العامة

• تحديد التيار:قم دائمًا بتشغيل LED مع مقاوم محدد للتيار على التوالي أو محرك تيار ثابت لمنع تجاوز الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر، مما قد يسبب تدهورًا سريعًا أو فشلًا.
• إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، فإن ضمان مساحة كافية من النحاس على PCB أو الثقوب الحرارية (vias) يساعد في الحفاظ على درجة حرارة تقاطع أقل، مما يحافظ على الإخراج الضوئي والعمر الطويل.
• حماية الجهد العكسي:الحد الأقصى للجهد العكسي هو 5 فولت فقط. قم بتضمين حماية (مثل ثنائي على التوازي) إذا كان من الممكن أن يتعرض LED لظروف انحياز عكسي.
• حماية ESD:قم بتنفيذ مكونات حماية ESD على خطوط PCB المتصلة بـ LED إذا كان بيئة التجميع أو الاستخدام النهائي تشكل خطر ESD.

8. الغوص العميق والمقارنة التقنية

8.1 المواد شبه الموصلة واللون

يتم تحقيق الألوان المختلفة باستخدام أنظمة مواد شبه موصلة مميزة:
- InGaN (إنديوم جاليوم نيتريد):يستخدم لمصابيح LED الخضراء والزرقاء. يسمح نظام المواد هذا بانبعاث فعال في الطيف من الأزرق إلى الأخضر.
- AlInGaP (ألومنيوم إنديوم جاليوم فوسفيد):يستخدم لمصباح LED الأحمر. هذه المادة فعالة للغاية للأطوال الموجية الحمراء والعنبرية.
- الضوء الأبيض:يتم توليده عادةً بواسطة رقيقة InGaN زرقاء مغطاة بفوسفور أصفر. يبدو مزيج الضوء الأزرق والأصفر أبيضًا للعين البشرية. يركز التصنيف للون الأبيض على إحداثيات اللونية لتحديد "درجة البياض" (مثل الأبيض البارد، الأبيض المحايد).

8.2 فهم التصنيف (بينينج) للتصميم

يخدم نظام التصنيف الواسع غرضًا حاسمًا. بالنسبة للتطبيقات الجمالية (مثل مؤشرات الحالة أو الإضاءة الخلفية حيث يتم استخدام عدة مصابيح LED جنبًا إلى جنب)، فإن اختيار مصابيح LED من نفس مجموعة الشدة واللونية يضمن سطوعًا ولونًا موحدين، مما يمنع مظهرًا غير متجانس أو غير متساوٍ. بالنسبة لتطبيقات مزج الألوان (مثل إنشاء ضوء أبيض قابل للضبط باستخدام مصابيح LED RGB)، فإن معرفة مجموعات الطول الموجي والشدة الدقيقة تسمح بمعايرة لون أكثر دقة وتطوير خوارزميات تحكم.

8.3 المميزات الرئيسية

تقدم حزمة الرقائق المتعددة هذه (التي تجمع بين الأبيض والألوان RGB الفردية) مرونة في التصميم في بصمة واحدة، مما يوفر مساحة على PCB مقارنة باستخدام أربعة مصابيح LED منفصلة. يشير المعالجة المسبقة لمستوى JEDEC 3 إلى أنه يمكنه تحمل 168 ساعة من العمر الأرضي عند ≤30°م/60% رطوبة نسبية قبل إعادة التدفق، وهو أمر مهم للخدمات اللوجستية التصنيعية.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعاملات)

س: ما هو الجهد الأمامي النموذجي لمصباح LED الأخضر عند 20 مللي أمبير؟
ج: يتراوح الجهد الأمامي (VF) للرقيقة الخضراء من 2.4 فولت (الحد الأدنى) إلى 3.3 فولت (الحد الأقصى) عند 20 مللي أمبير. قد تكون القيمة النموذجية للتصميم حوالي 2.8-3.0 فولت، ولكن يجب تصميم الدائرة للتعامل مع الحد الأقصى.

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟
ج: نعم، 30 مللي أمبير هو الحد الأقصى المطلق لتصنيف التيار الأمامي المستمر. للتشغيل الموثوق على المدى الطويل، يُنصح غالبًا بتشغيل مصابيح LED عند تيار أقل، مثل 20 مللي أمبير، لتقليل الإجهاد الحراري وزيادة العمر الافتراضي.

س: كيف أفسر رمز التصنيف "A3" على الملصق؟
ج: بالرجوع إلى الجدول المتقاطع، الرمز A3 يتوافق مع: الأخضر في المجموعة G2 (5.65-8.00 لومن)، الأحمر في المجموعة R1 (1.92-2.75 لومن)، والأزرق في المجموعة B1 (0.77-1.08 لومن).

س: هل هذا LED مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟
ج: نطاق درجة حرارة التشغيل هو -40°م إلى +85°م، وهو يغطي العديد من الظروف الخارجية. ومع ذلك، لا تحدد ورقة البيانات تصنيف الحماية من دخول الغبار والماء (IP). للاستخدام في الهواء الطلق، سيكون من الضروري وجود ختم إضافي أو طلاء مطابق على PCB لحماية LED ووصلات اللحام الخاصة به من الرطوبة والملوثات.

10. مثال على التصميم والتطبيق

السيناريو: تصميم مؤشر حالة متعدد الألوان لموجه شبكة.

1. المتطلبات:مكون واحد يمكنه عرض الأبيض (التشغيل)، الأخضر (متصل)، الأحمر (خطأ)، والأزرق (وضع الاقتران).
2. اختيار المكون:يعتبر LTST-S06WGEBD مثاليًا لأنه يدمج جميع الألوان الأربعة.
3. تصميم الدائرة:
   • استخدم دبوس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة للتحكم في كل قناة لون عبر ترانزستور NPN بسيط أو MOSFET كمفتاح منخفض الجانب.
   • احسب مقاومًا محددًا للتيار لكل قناة. للرقيقة الخضراء عند 20 مللي أمبير مع VF(أقصى) 3.3 فولت ومصدر 5 فولت: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85Ω. استخدم القيمة القياسية التالية (مثل 91Ω أو 100Ω) والتي ستوفر تيارًا أقل قليلاً، وهو آمن.
   • كرر للألوان الأخرى باستخدام قيم VF(أقصى) الخاصة بها.
4. تخطيط PCB:اتبع تخطيط الوسادة الموصى به. ضع LED بعيدًا عن المكونات الأخرى المولدة للحرارة. تأكد من أن أرضية وحدة التحكم الدقيقة وأرضية دائرة LED متصلتان بشكل صحيح.
5. البرمجيات:نفذ منطق التحكم لإضاءة الرقيقة المناسبة بناءً على حالة النظام. تأكد من تشغيل رقيقة واحدة فقط في كل مرة إذا كان من الممكن تجاوز الحد الأقصى المطلق لإجمالي تبديد الطاقة للحزمة.