ورقة بيانات LED SMD 19-213/R6C-AP1Q2B/3T - أحمر ساطع - 20 مللي أمبير - 2.35 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED 19-213 هو جهاز مثبت على السطح (SMD) مصمم لمجموعة واسعة من تطبيقات المؤشرات والإضاءة الخلفية. باستخدام تقنية شريحة AlGaInP، فإنه يبعث لونًا أحمر ساطعًا. تتيح عبوة SMD المدمجة الخاصة به مزايا كبيرة في التصميم الإلكتروني الحديث، بما في ذلك تقليل مساحة اللوحة، وكثافة تعبئة أعلى، وملاءمة لعمليات التجميع الآلي، مما يجعله مثاليًا للإنتاج المصغر والضخم.

1.1 المزايا الأساسية وتحديد موقع المنتج

الميزة الأساسية لهذا المكون هي بصمته الصغيرة، مما يساهم مباشرة في أحجام منتج نهائي أصغر ومتطلبات تخزين مخفضة. وهو متوافق تمامًا مع عمليات لحام الريفلو القياسية بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري، مما يتوافق مع خطوط تجميع لوحات الدوائر المطبوعة الحديثة والفعالة. المنتج متوافق مع اللوائح البيئية الرئيسية: فهو خالٍ من الرصاص، ومتوافق مع RoHS، ومتوافق مع REACH، ويلبي معايير الخلو من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون). وهذا يجعله مناسبًا للأسواق العالمية ذات الضوابط البيئية الصارمة. يعزز بناؤه خفيف الوزن استخدامه في التطبيقات المحمولة والمصغرة.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا LED الإلكترونيات الاستهلاكية، والتحكم الصناعي، وتطبيقات السيارات الداخلية. تشمل حالات الاستخدام المحددة:

• الإضاءة الخلفية لعدادات لوحات القيادة، والمفاتيح، وألواح التحكم.
• مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للأزرار في أجهزة الاتصالات مثل الهواتف وأجهزة الفاكس.
• إضاءة خلفية مسطحة لعروض LCD، والرموز، ولافتات الإعلان.
• تطبيقات المؤشرات العامة عبر مختلف الأجهزة الإلكترونية.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

فهم الحدود الكهربائية والبصرية أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة موثوقة وضمان الأداء طويل الأمد.

2.1 القيم القصوى المسموح بها

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. يجب دائمًا الحفاظ على التشغيل ضمن هذه الحدود.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت. تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي يمكن أن يسبب انهيار الوصلة.
• تيار التشغيل الأمامي المستمر (I_F):25 مللي أمبير. تيار التشغيل الموصى به هو 20 مللي أمبير؛ 25 مللي أمبير هو الحد الأقصى المطلق.
• تيار التشغيل الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير. هذا مسموح به فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز) ولا يجب استخدامه للتشغيل بالتيار المستمر.
• تبديد الطاقة (P_d):60 ملي واط. هذه هي أقصى طاقة يمكن للعبوة تبديدها عند درجة حرارة محيط 25°C.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) نموذج جسم الإنسان (HBM):2000 فولت. إجراءات التعامل المناسبة مع ESD ضرورية أثناء التجميع والتعامل.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40 إلى +85 درجة مئوية. الجهاز مصنف لنطاقات درجات الحرارة الصناعية.
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40 إلى +90 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام:يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى لللحام بالريفلو 260°C لمدة 10 ثوانٍ. بالنسبة لللحام اليدوي، يجب أن تكون درجة حرارة طرف المكواة <350°C لمدة <3 ثوانٍ لكل طرف.

2.2 الخصائص الكهروضوئية (T_a=25°C)

هذه هي معايير الأداء النموذجية المقاسة في حالة الاختبار القياسية لتيار تشغيل أمامي 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (I_v):45 - 112 ملي كانديلا. يتم إدارة النطاق الواسع من خلال نظام تصنيف (انظر القسم 3).
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):120 درجة (نموذجي). تجعل هذه الزاوية الواسعة للرؤية مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها الرؤية من زوايا مختلفة مهمة.
• الطول الموجي الذروي (λ_p):632 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في الحد الأقصى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):617.5 - 633.5 نانومتر. هذا يحدد اللون المدرك للضوء وهو أيضًا خاضع للتصنيف.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). هذا يشير إلى نقاء الطيفي للانبعاث الأحمر.
• جهد التشغيل الأمامي (V_F):1.75 - 2.35 فولت عند I_F=20mA. يجب استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع LED لضبط تيار التشغيل بناءً على جهد الإمداد والـ V_Fالمحدد لـ LED (الذي يختلف حسب التصنيف).
• التيار العكسي (I_R):< 10 ميكرو أمبير عند V_R=5V.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على معايير رئيسية. يستخدم 19-213 نظام تصنيف ثلاثي الأبعاد.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED إلى أربع فئات (P1، P2، Q1، Q2) بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند 20 مللي أمبير. هذا يسمح للمصممين باختيار مستوى السطوع المناسب لتطبيقهم، مما يضمن الاتساق البصري عبر وحدات متعددة.

• P1:45 - 57 ملي كانديلا
• P2:57 - 72 ملي كانديلا
• Q1:72 - 90 ملي كانديلا
• Q2:90 - 112 ملي كانديلا

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم التحكم في اللون (الدرجة اللونية) عن طريق فرز مصابيح LED إلى أربع فئات طول موجي (E4، E5، E6، E7). هذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي يكون فيها مطابقة الألوان بين عدة مصابيح LED مهمًا.

• E4:617.5 - 621.5 نانومتر
• E5:621.5 - 625.5 نانومتر
• E6:625.5 - 629.5 نانومتر
• E7:629.5 - 633.5 نانومتر

3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم فرز جهد التشغيل الأمامي إلى ثلاث فئات (0، 1، 2). معرفة فئة V_Fأساسي لحساب مقاومة تحديد التيار بدقة، خاصة في التطبيقات التي تعمل بالبطارية حيث تكون الكفاءة حرجة.

• 0:1.75 - 1.95 فولت
• 1:1.95 - 2.15 فولت
• 2:2.15 - 2.35 فولت

يتضمن رقم الجزء الكامل 19-213/R6C-AP1Q2B/3T رموزًا تحدد خيارات التصنيف هذه، مما يسمح بتحديد المكون بدقة.

4. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

4.1 أبعاد العبوة وقطبية التوصيل

يتم وضع LED في عبوة SMD قياسية. يتم تمييز الكاثود على جسم الجهاز. يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة في ورقة البيانات، مع تفاوتات حرجة تبلغ ±0.1 مم. يجب على المصممين الالتزام بنمط الأرضية الموصى به للوحة الدوائر المطبوعة لضمان اللحام والمحاذاة المناسبة.

4.2 مواصفات التغليف

The components are supplied on 8mm wide carrier tape wound onto 7-inch diameter reels. Each reel contains 3000 pieces. The packaging includes moisture-resistant measures: the reel is placed inside an aluminum moisture-proof bag along with a desiccant and an indicator label. This is essential for components sensitive to moisture absorption before soldering.

5. إرشادات اللحام والتركيب

التعامل واللحام المناسبان أمران حيويان لمنع التلف وضمان الموثوقية.

5.1 منحنى لحام الريفلو

تم تحديد منحنى ريفلو خالٍ من الرصاص. تشمل المعايير الرئيسية:

• التسخين المسبق بين 150-200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية.
• الوقت فوق السائل (217 درجة مئوية): 60-150 ثانية.
• درجة الحرارة القصوى: 260 درجة مئوية كحد أقصى، محتفظ بها لمدة لا تزيد عن 10 ثوانٍ.
• أقصى معدل تسخين: 6°C/ثانية؛ أقصى معدل تبريد: 3°C/ثانية.

يجب ألا يتم إجراء لحام الريفلو أكثر من مرتين على نفس LED.

5.2 احتياطات اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب توخي الحذر الشديد:

• استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة طرف أقل من 350 درجة مئوية.
• حدد وقت اللحام لكل طرف إلى 3 ثوانٍ أو أقل.
• استخدم مكواة بقوة تصنيفية 25 واط أو أقل.
• اسمح بفترة تبريد لا تقل عن 2 ثانية بين لحام كل طرف.

5.3 الحساسية للرطوبة والتخزين

هذا المكون حساس للرطوبة. التزم بظروف التخزين التالية:

• قبل الفتح:قم بالتخزين عند ≤ 30°C و ≤ 90% رطوبة نسبية.
• بعد الفتح:"عمر الأرضية" هو سنة واحدة تحت ≤ 30°C و ≤ 60% رطوبة نسبية. يجب إعادة إغلاق مصابيح LED غير المستخدمة في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف جديد.
• التجفيف:إذا أظهر مؤشر المجفف التشبع أو تم تجاوز وقت التخزين، قم بتجفيف مصابيح LED عند 60 ± 5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

6. اعتبارات تصميم التطبيق

6.1 تصميم الدائرة الكهربائية

تحديد التيار إلزامي:مقاومة خارجية على التوالي مطلوبة تمامًا لضبط تيار التشغيل الأمامي. خاصية V-I لـ LED أسية؛ يمكن أن يسبب زيادة صغيرة في الجهد زيادة كبيرة ومدمرة في التيار. يتم حساب قيمة المقاومة (R) كـ R = (V_supply- V_F) / I_F. استخدم دائمًا أقصى V_Fمن الفئة أو ورقة البيانات لتصميم محافظ يضمن ألا يتجاوز I_F20 مللي أمبير تحت أسوأ الظروف.

6.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (60 ملي واط كحد أقصى)، إلا أن تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة المناسب يمكن أن يعزز طول العمر. تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية حول وسادات LED لتعمل كمشتت حراري، خاصة إذا كان التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من الحد الأقصى للتيار.

6.3 التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية 120 درجة انبعاثًا واسعًا. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا موجهًا، يمكن استخدام بصريات ثانوية (عدسات، أنابيب ضوئية). عدسة الراتنج الشفافة بالماء مناسبة للاستخدام مع مرشحات ألوان خارجية إذا كان لون أحمر محدد مطلوبًا.

7. المقارنة التقنية والتمييز

يميز 19-213 نفسه من خلال مزيجه من بصمة SMD قياسية ومتوافقة على نطاق واسع، وهيكل تصنيف محدد جيدًا لاتساق اللون والسطوع، والامتثال لمعايير البيئة الحديثة. مقارنة بمصابيح LED ذات الثقب الكبيرة، فإنه يوفر توفيرًا كبيرًا في المساحة والتوافق مع التجميع الآلي. داخل قطاع LED الأحمر SMD، توفر تقنية AlGaInP المحددة الخاصة به انبعاثًا أحمرًا فعالًا، وتدعم ورقة البيانات التفصيلية الخاصة به مع تصنيف واضح وملاحظات تطبيقية التصميم القوي.

8. الأسئلة الشائعة

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED مباشرة من مصدر منطقي 3.3V أو 5V؟

ج: لا. يجب عليك دائمًا استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي. على سبيل المثال، مع مصدر 5V و V_Fنموذجي 2.0V عند 20mA، ستكون قيمة المقاومة (5V - 2V) / 0.02A = 150 أوم. ستكون مقاومة 150 أوم نقطة بداية جيدة.

س: ماذا يعني لون الراتنج "شفاف بالماء"؟

ج: يعني ذلك أن العدسة المغلفة لـ LED شفافة، وليست منتشرة أو ملونة. يأتي اللون الأحمر بالكامل من الضوء المنبعث من شريحة أشباه الموصلات نفسها. هذا غالبًا ما يؤدي إلى مظهر لون أكثر تشبعًا.

س: كيف أفسر رقم الجزء للطلب؟

ج: تحتوي اللاحقة (مثل /R6C-AP1Q2B/3T) على رموز لفئات الأداء. "Q2" تشير على الأرجح إلى فئة شدة الإضاءة (Q2: 90-112 ملي كانديلا)، وتحدد الأحرف الأخرى فئات الطول الموجي والجهد. استشر دليل رمز الفئة التفصيلي للشركة المصنعة للتفسير الدقيق عندما يكون الاتساق حرجًا.

س: هل هذا LED مناسب لإضاءة السيارات الخارجية؟

ج: تتضمن ورقة البيانات ملاحظة قيود تطبيق تنصح بأن التطبيقات عالية الموثوقية مثل أنظمة سلامة / أمان السيارات قد تتطلب منتجًا مختلفًا. لمثل هذه التطبيقات، من الضروري التحقق من مورد المكون إذا كان هذا الجزء المحدد مؤهلاً للمعايير اللازمة للسيارات (مثل AEC-Q102).

9. أمثلة عملية للتصميم والاستخدام

المثال 1: إضاءة خلفية لمفتاح لوحة القيادة.يتم استخدام مجموعة من خمسة مصابيح LED 19-213 لإضاءة خلفية لمفتاح هزاز. يتم توصيلها على التوازي، كل منها بمقاومته الخاصة 180 أوم إلى خط سيارات 12V (مخفض للجهد لارتفاعات الجهد العابرة للسيارة). تضمن زاوية الرؤية الواسعة إضاءة متساوية عبر الرسم البياني للمفتاح. يتم اختيار فئة السطوع Q2 لرؤية جيدة في ضوء النهار.

المثال 2: مؤشر حالة لوحة الدوائر المطبوعة.يتم توصيل LED واحد بمقاومة 1 كيلو أوم إلى دبوس GPIO لوحدة تحكم دقيقة 3.3V. تقوم وحدة التحكم الدقيقة بتشغيل الدبوس عاليًا لتشغيل LED. يقلل استهلاك التيار المنخفض (حوالي 1.3 مللي أمبير) من استهلاك الطاقة في جهاز يعمل بالبطارية. توفر فئة الطول الموجي E6 لون مؤشر أحمر قياسيًا ومتسقًا.

10. مبدأ التشغيل والتكنولوجيا

يعتمد LED 19-213 على مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم هندسة التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP لإنتاج فوتونات في الجزء الأحمر من الطيف المرئي (حوالي 632 نانومتر). ينبعث الضوء الناتج من خلال عدسة إيبوكسي شفافة، والتي توفر أيضًا حماية ميكانيكية وبيئية لشريحة أشباه الموصلات.

11. اتجاهات الصناعة والسياق

تمثل مصابيح LED SMD مثل 19-213 التيار الرئيسي في المؤشرات والإضاءة منخفضة الطاقة بسبب قابليتها للتصنيع وفعاليتها من حيث التكلفة. يستمر اتجاه الصناعة نحو كفاءة أعلى (المزيد من لومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر إحكامًا، وزيادة التكامل (مثل مصابيح LED مع منظمات تيار أو مشغلات مدمجة). أصبح الامتثال البيئي (RoHS، REACH، خالٍ من الهالوجين) متطلبًا قياسيًا. بالنسبة للمؤشرات الحمراء، تظل AlGaInP تقنية مهيمنة بسبب كفاءتها وجودة لونها، على الرغم من استخدام مواد أخرى لألوان مختلفة (مثل InGaN للأزرق والأخضر).