ورقة بيانات ثنائي باعث للضوء SMD 19-223 - عبوة 2.0x1.25x0.8 مم - جهد 2.0 فولت - قدرة 60 ميغاواط - أصفر براق / أخضر مصفر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 19-223 ثنائي باعث للضوء مضغوطًا وسطحي التركيب، مصممًا لتطبيقات اللوحات المطبوعة عالية الكثافة. وهو متوفر بلونين متميزين: الأصفر البراق (Y2) والأخضر المصفر (G6)، وكلاهما يستخدم تقنية شريحة AlGaInP. يتميز هذا المكون بصغر حجمه، وبنائه خفيف الوزن، وتوافقه مع عمليات التجميع الآلي، مما يجعله خيارًا مثاليًا للأجهزة الإلكترونية المحدودة المساحة والمصغرة.

1.1 المزايا الأساسية

الميزة الأساسية لثنائي باعث الضوء 19-223 هي تقليل حجمه بشكل كبير مقارنة بثنائيات الإضاءة التقليدية ذات الإطارات الرصاصية. وهذا يتيح تصميمات أصغر للوحات المطبوعة، وكثافة أعلى لتعبئة المكونات، وتقليل متطلبات التخزين، ويساهم في النهاية في تصغير حجم المعدات النهائية. كما أن طبيعته خفيفة الوزن تعزز من ملاءمته للتطبيقات المحمولة والمضغوطة.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا الثنائي الباعث للضوء التطبيقات التي تتطلب وظائف مؤشر أو إضاءة خلفية موثوقة ومنخفضة الطاقة. تشمل مجالات التطبيق النموذجية: إضاءة لوحات القيادة والمفاتيح الخلفية في مقصورات السيارات، ومؤشرات الحالة وإضاءة لوحات المفاتيح الخلفية في أجهزة الاتصالات مثل الهواتف وأجهزة الفاكس، والإضاءة الخلفية المسطحة لشاشات LCD والرموز، والاستخدام العام كمؤشر عبر مختلف الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

يقدم هذا القسم تحليلاً تفصيليًا وموضوعيًا للمعلمات الفنية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 القيم القصوى المطلقة

يتم تصنيف الجهاز لجهد عكسي أقصى (V_R) يبلغ 5 فولت. تيار الأمام المستمر (I_F) لكلا الرمزين اللونيين هو 25 مللي أمبير. يُسمح بتيار أمامي ذروي (I_FP) قدره 60 مللي أمبير في ظل ظروف النبض بدورة عمل 1/10 عند تردد 1 كيلو هرتز. تبديد الطاقة الأقصى (P_d) هو 60 ميغاواط. يمكن للجهاز تحمل تفريغ كهروستاتيكي (ESD) بقيمة 2000 فولت (نموذج جسم الإنسان). نطاق درجة حرارة التشغيل هو من -40°C إلى +85°C، مع نطاق درجة حرارة تخزين من -40°C إلى +90°C.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم تحديد جميع القياسات عند درجة حرارة محيطة (T_a) تبلغ 25°C وتيار أمامي (I_F) قدره 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (I_v):بالنسبة لـ Y2 (الأصفر البراق)، تتراوح شدة الإضاءة النموذجية من 36.0 إلى 72.0 ميللي كانديلا. بالنسبة لـ G6 (الأخضر المصفر)، يتراوح النطاق من 28.5 إلى 57.0 ميللي كانديلا.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):زاوية الرؤية النموذجية لكلا النوعين هي 130 درجة.
• الطول الموجي:يتميز Y2 بطول موجي ذروي نموذجي (λ_p) يبلغ 591 نانومتر ونطاق طول موجي سائد (λ_d) من 585.5 نانومتر إلى 594.5 نانومتر. يتميز G6 بطول موجي ذروي نموذجي يبلغ 575 نانومتر ونطاق طول موجي سائد من 567.5 نانومتر إلى 575.5 نانومتر.
• جهد الأمام (V_F):جهد الأمام لكل من Y2 و G6 هو نموذجيًا 2.0 فولت، مع نطاق من 1.7 فولت إلى 2.4 فولت.
• التيار العكسي (I_R):التيار العكسي الأقصى عند V_R=5V هو 10 ميكرو أمبير لكلا الرمزين.

2.3 التسامحات والملاحظات

تحدد ورقة البيانات التسامحات الرئيسية: تسامح شدة الإضاءة هو ±11%، وتسامح الطول الموجي السائد هو ±1 نانومتر، وتسامح جهد الأمام هو ±0.10 فولت. هذه التسامحات حاسمة لاتساق التصميم ويجب أخذها في الاعتبار في تصميم الدائرة وتخطيط النظام البصري.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز ثنائيات الإضاءة إلى مجموعات بناءً على شدة الإضاءة والطول الموجي السائد لضمان اتساق اللون والسطوع داخل دفعة الإنتاج.

3.1 تصنيف Y2 (الأصفر البراق)

مجموعات شدة الإضاءة:N2 (36.0-45.0 ميللي كانديلا)، P1 (45.0-57.0 ميللي كانديلا)، P2 (57.0-72.0 ميللي كانديلا).

مجموعات الطول الموجي السائد:D3 (585.5-588.5 نانومتر)، D4 (588.5-591.5 نانومتر)، D5 (591.5-594.5 نانومتر).

3.2 تصنيف G6 (الأخضر المصفر)

مجموعات شدة الإضاءة:N1 (28.5-36.0 ميللي كانديلا)، N2 (36.0-45.0 ميللي كانديلا)، P1 (45.0-57.0 ميللي كانديلا).

مجموعات الطول الموجي السائد:C15 (567.5-569.5 نانومتر)، C16 (569.5-571.5 نانومتر)، C17 (571.5-573.5 نانومتر)، C18 (573.5-575.5 نانومتر).

يسمح هذا التصنيف للمصممين باختيار ثنائيات الإضاءة ذات خصائص أداء محددة للتطبيقات التي تتطلب مطابقة الألوان أو مستويات سطوع دقيقة.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية التي توفر نظرة ثاقبة لسلوك الجهاز في ظل ظروف مختلفة.

4.1 شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمام

يُظهر هذا المنحنى كيف يزداد إخراج الضوء مع زيادة تيار الأمام. يكون عادةً غير خطي، وقد يؤدي التشغيل بشكل كبير فوق 20 مللي أمبير الموصى بها إلى انخفاض الكفاءة وتسريع الشيخوخة.

4.2 منحنى تخفيض تيار الأمام

يوضح هذا الرسم البياني أقصى تيار أمامي مسموح به كدالة لدرجة الحرارة المحيطة. مع زيادة درجة الحرارة، ينخفض الحد الأقصى للتيار المسموح به لمنع التلف الحراري. هذا اعتبار بالغ الأهمية للتصميمات التي تعمل في بيئات عالية الحرارة.

3. جهد الأمام مقابل تيار الأمام

يُظهر منحنى IV هذا العلاقة بين الجهد والتيار. يتمتع جهد الأمام بمعامل درجة حرارة موجب، مما يعني أنه ينخفض قليلاً مع ارتفاع درجة الحرارة.

4.4 شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة

يُظهر هذا المنحنى اعتماد إخراج الضوء على درجة الحرارة. عادةً ما تنخفض شدة الإضاءة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، وهو ما يجب أخذه في الاعتبار في التصميمات التي تتطلب سطوعًا ثابتًا عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.

4.5 توزيع الطيف

تُظهر مخططات التوزيع الطيفي لـ Y2 و G6 الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية. يتركز طيف Y2 حول 591 نانومتر (أصفر)، بينما يتركز طيف G6 حول 575 نانومتر (أخضر مصفر). عرض النطاق الطيفي (Δλ) هو حوالي 15 نانومتر لـ Y2 و 20 نانومتر لـ G6.

4.6 مخطط الإشعاع

يُظهر نمط الإشعاع التوزيع الزاوي لشدة الضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية البالغة 130 درجة. يكون النمط عادةً لامبرتي أو شبه لامبرتي لهذا النوع من ثنائيات الإضاءة.

5. المعلومات الميكانيكية والمتعلقة بالعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتمتع ثنائي الإضاءة 19-223 بغلاف SMD مضغوط. تشمل الأبعاد الرئيسية (بالمليمترات) طول الجسم 2.0، وعرض 1.25، وارتفاع 0.8. المسافة بين الأطراف هي 1.6 مم. جميع التسامحات هي ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم توفير تخطيط وسادة مقترح كمرجع لتصميم PCB، ولكن يُنصح المصممون بتعديله بناءً على عملية التجميع المحددة ومتطلباتهم الحرارية.

5.2 تحديد القطبية

يُشار عادةً إلى الكاثود بواسطة علامة على العبوة أو زاوية مشطوفة. استشر رسم أبعاد العبوة للحصول على ميزة تحديد القطبية الدقيقة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 معلمات لحام إعادة التدفق

يتوافق الجهاز مع عمليات إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والطور البخاري. بالنسبة للحام الخالي من الرصاص، يتضمن ملف تعريف درجة الحرارة الموصى به مرحلة تسخين مسبق بين 150°C و 200°C لمدة 60-120 ثانية، ووقت فوق السائل (217°C) لمدة 60-150 ثانية، ودرجة حرارة ذروية تبلغ 260°C كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ. يجب أن يكون الحد الأقصى لمعدل التسخين 3°C/ثانية، والحد الأقصى لمعدل التبريد 6°C/ثانية. لا ينبغي إجراء لحام إعادة التدفق أكثر من مرتين.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب أن تكون درجة حرارة طرف مكواة اللحام أقل من 350°C، ولا يجب أن يتجاوز وقت التلامس لكل طرف 3 ثوانٍ. يُوصى باستخدام مكواة منخفضة الطاقة (≤25 واط). اترك فاصلًا زمنيًا لا يقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف لمنع الإجهاد الحراري.

6.3 التخزين والحساسية للرطوبة

يتم تعبئة ثنائيات الإضاءة في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف. قبل الفتح، يجب تخزينها عند ≤30°C و ≤90% رطوبة نسبية. بعد الفتح، فإن \"عمر الأرضية\" هو سنة واحدة في ظل ظروف ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية. يجب إعادة إغلاق المكونات غير المستخدمة في عبوة مقاومة للرطوبة. إذا تغير لون مؤشر المجفف أو تم تجاوز وقت التخزين، فإنه يلزم معالجة بالخبز عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام لمنع ظاهرة \"الفشار\" أثناء إعادة التدفق.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات البكرة والشريط

يتم توريد المكونات على شريط حامل بعرض 8 مم ملفوف على بكرة قطرها 7 بوصات. تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. يتم توفير الأبعاد التفصيلية لجيوب الشريط الحامل والبكرة في ورقة البيانات.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على عدة رموز: CPN (رقم جزء العميل)، P/N (رقم المنتج)، QTY (كمية التعبئة)، CAT (رتبة/مجموعة شدة الإضاءة)، HUE (إحداثيات اللونية ورتبة/مجموعة الطول الموجي السائد)، REF (رتبة جهد الأمام)، و LOT No (رقم الدفعة للتتبع).

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 تحديد التيار

هام:يجب دائمًا استخدام مقاومة خارجية لتحديد التيار على التوالي مع ثنائي الإضاءة. يتمتع جهد الأمام بنطاق ضيق، ويمكن أن يؤدي زيادة طفيفة في جهد التغذية إلى زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في تيار الأمام بسبب الخاصية الأسية لثنائي I-V.

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من انخفاض الطاقة، يمكن أن يساعد تخطيط PCB المناسب في تبديد الحرارة. تأكد من وجود مساحة كافية من النحاس متصلة بوسائد ثنائي الإضاءة، خاصة للتطبيقات ذات درجات الحرارة المحيطة العالية أو التشغيل المستمر. التزم بمنحنى تخفيض تيار الأمام.

8.3 التصميم البصري

تجعل زاوية الرؤية الواسعة البالغة 130 درجة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة. للحصول على ضوء أكثر توجيهًا، قد تكون البصريات الثانوية (العدسات) مطلوبة. ضع في اعتبارك رموز التصنيف إذا كانت مطابقة اللون أو الشدة بين عدة ثنائيات إضاءة ضرورية.

9. المقارنة الفنية والتمييز

يتميز 19-223 من خلال مزيجه من تقنية AlGaInP (التي توفر سطوعًا عاليًا وألوانًا مشبعة في الطيف الأصفر)، وبصمة مضغوطة جدًا تبلغ 2.0x1.25 مم، والامتثال للمعايير البيئية الحديثة (RoHS، REACH، خالٍ من الهالوجين). مقارنة بثنائيات الإضاءة ذات الثقب الأكبر، فإنه يتيح توفيرًا كبيرًا في المساحة وتوافقًا مع الأتمتة. توفر مجموعات الطول الموجي المحددة للأصفر والأخضر المصفر خيارات ألوان أكثر دقة من ثنائيات الإضاءة ذات المجموعات الأوسع.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

س: ما قيمة المقاومة التي يجب أن أستخدمها لمصدر طاقة 5 فولت؟

ج: باستخدام قانون أوم (R = (V_supply - V_F) / I_F) والقيم النموذجية (V_F=2.0V، I_F=20mA)، R = (5 - 2) / 0.02 = 150 أوم. استخدم مقاومة قياسية 150 أوم. احسب دائمًا لأقل V_F لضمان عدم تجاوز التيار للتصنيفات القصوى.

س: هل يمكنني تشغيل هذا الثنائي الباعث للضوء بإشارة PWM للتعتيم؟

ج: نعم، PWM هي طريقة فعالة للتعتيم. تأكد من أن تيار الذروة في النبضة لا يتجاوز التصنيف الأقصى المطلق البالغ 60 مللي أمبير (للنبضات التي تلبي مواصفات دورة العمل). يجب أن يكون التردد مرتفعًا بما يكفي لتجنب الوميض المرئي (عادةً >100 هرتز).

س: كيف تؤثر درجة الحرارة على السطوع؟

ج: تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة حرارة التقاطع. راجع منحنى \"شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة\". للحصول على سطوع ثابت، قم بإدارة الظروف الحرارية وفكر في استخدام سائق تيار ثابت بدلاً من مصدر جهد ثابت مع مقاومة.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: إضاءة خلفية لمفاتيح لوحة القيادة.يقوم مصمم بإنشاء لوحة تحكم للوحة القيادة بمفاتيح مضيئة متعددة. يختارون 19-223/Y2 بسبب لونه الأصفر البراق وصغر حجمه، مما يسمح له بالتوافق خلف غطاء كل مفتاح. يقومون بتصميم PCB بسكة مشتركة 12 فولت. لكل ثنائي إضاءة، يحسبون مقاومة على التوالي: R = (12V - 2.0V) / 0.02A = 500 أوم. يختارون مقاومة قياسية 510 أوم. يحددون مجموعات CAT (السطوع) و HUE (الطول الموجي) من موردهم لضمان لون وسطوع موحدين عبر جميع المفاتيح في اللوحة. أثناء التجميع، يتبعون ملف تعريف إعادة التدفق الموصى به لضمان وصلات لحام موثوقة دون الإضرار بثنائيات الإضاءة.

12. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

يعتمد ثنائي الإضاءة 19-223 على مادة أشباه الموصلات AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). يُعد نظام المواد هذا فعالاً بشكل خاص في إنتاج الضوء في المناطق الحمراء والبرتقالية والصفراء والخضراء المصفرة من الطيف المرئي. عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لطبقات AlGaInP طاقة فجوة النطاق وبالتالي الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. تقلل عدسة الراتنج \"الصافية كالماء\" من امتصاص الضوء وتسمح بكفاءة عالية لاستخراج الضوء.

13. اتجاهات الصناعة

يستمر اتجاه ثنائيات الإضاءة المؤشرة وإضاءة الخلفية للمناطق الصغيرة نحو مزيد من التصغير، وزيادة الكفاءة (لومن لكل واط)، وموثوقية أعلى. هناك أيضًا دافع قوي لاعتماد أوسع للمواد الصديقة للبيئة، بما في ذلك المركبات الخالية من الهالوجين وتعزيز إمكانية إعادة التدوير. يعد دمج دوائر السائق أو ميزات الحماية داخل عبوة ثنائي الإضاءة نفسها مجالًا آخر للتطوير، على الرغم من أن نهج المكونات المنفصلة يظل فعالاً من حيث التكلفة ومرنًا للمؤشرات البسيطة مثل 19-223. يزداد الطلب على اتساق الألوان الدقيق (التصنيف الضيق) في التطبيقات التي تعتمد فيها هوية العلامة التجارية أو تجربة المستخدم على الإضاءة الموحدة.