ورقة بيانات LED SMD LTST-C170KDKT - ألنيوم إنديوم جاليوم فوسفيد الأحمر - زاوية رؤية 130 درجة - شدة إضاءة 2.8-28mcd عند 10mA - جهد 1.6-2.4V - قدرة 50mW - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

1. نظرة عامة على المنتج

يقدم هذا المستند المواصفات الفنية الكاملة لمصباح LED من نوع LTST-C170KDKT، وهو جهاز مثبت على السطح (SMD). ينتمي هذا المكون إلى عائلة مصابيح LED المصممة للتجميع الآلي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، ويوفر شكلاً مضغوطًا مثاليًا للتطبيقات ذات المساحة المحدودة. يستخدم LED شريحة أشباه الموصلات فائقة السطوع من فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم (AllnGaP) لإنتاج الضوء الأحمر، مغلفة بحزمة عدسة شفافة تمامًا. يتميز تصميمه بالأولوية للتكامل مع عمليات التصنيع الحديثة عالية الحجم.

1.1 الميزات

• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• إخراج عالي السطوع ممكن بتقنية شريحة AllnGaP.
• معبأ على شريط بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات لمعدات اللقط والوضع الآلية.
• بصمة حزمة EIA (Electronic Industries Alliance) القياسية.
• الإدخال متوافق مع مستويات منطق الدوائر المتكاملة (IC) القياسية.
• مصمم للاستخدام مع أنظمة وضع المكونات الآلية.
• يتحمل عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، وهو أمر أساسي للتجميع الخالي من الرصاص (Pb-free).

1.2 التطبيقات المستهدفة

LTST-C170KDKT مناسب لمجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية التي تتطلب مؤشر حالة موثوقًا ومضغوطًا أو إضاءة خلفية. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• Telecommunications Equipment: مؤشرات الحالة في الهواتف اللاسلكية والهواتف الخلوية وأجهزة نظام الشبكة.
• أجهزة الحوسبة: الإضاءة الخلفية لوحات المفاتيح ولوحات المفاتيح في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والإلكترونيات المحمولة الأخرى.
• Consumer & Industrial Electronics: مصابيح المؤشر في الأجهزة المنزلية ومعدات أتمتة المكاتب وأنظمة التحكم الصناعي.
• Display & Signage: شاشات العرض الدقيقة والإضاءة منخفضة المستوى لمصابيح الإشارات أو الرموز الداخلية.

2. المعايير التقنية: تفسير موضوعي متعمق

يتم تحديد أداء الصمام الثنائي الباعث للضوء من خلال مجموعة من التصنيفات القصوى المطلقة وخصائص التشغيل القياسية. يعد فهم هذه المعايير أمرًا بالغ الأهمية لتصميم دائرة موثوقة وضمان أداء الجهاز على المدى الطويل.

2.1 Absolute Maximum Ratings

تمثل هذه القيم حدود الإجهاد التي إذا تجاوزتها قد يحدث تلف دائم لـ LED. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف. جميع التقييمات محددة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة (Pd): 50 ملي واط. أقصى قدرة إجمالية يمكن للجهاز تبديدها كحرارة.
• Peak Forward Current (I_FP): 40 mA. This is the maximum allowable instantaneous forward current, typically specified under pulsed conditions (1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width) to prevent overheating.
• Continuous Forward Current (I_F): 20 مللي أمبير. الحد الأقصى للتيار المستمر الذي يمكن تطبيقه بشكل مستمر.
• Reverse Voltage (V_R): 5 فولت. تطبيق جهد عكسي يتجاوز هذه القيمة قد يتسبب في انهيار الوصلة.
• Operating Temperature Range: -30°C إلى +85°C. نطاق درجة الحرارة المحيطة الذي صُمم الجهاز للعمل ضمنه.
• نطاق درجة حرارة التخزين: -40°C إلى +85°C.
• ظروف اللحام بالأشعة تحت الحمراء: يتحمل درجة حرارة قصوى تبلغ 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ أثناء لحام إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

تحدد هذه المعايير الأداء النموذجي للصمام الثنائي الباعث للضوء تحت ظروف الاختبار القياسية (درجة حرارة المحيط = 25 درجة مئوية، التيار = 10 مللي أمبير ما لم يُذكر خلاف ذلك)._F=10mA ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V): 2.8 - 28.0 ملي كانديلا. هذا هو السطوع المُدرَك للضوء الناتج كما يقيسه مستشعر مُرشَّح لمطابقة استجابة العين البشرية الضوئية (منحنى CIE). يشير النطاق الواسع إلى استخدام نظام فرز (انظر القسم 3).
• زاوية الرؤية (2θ_1/2): 130 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة الضوئية إلى نصف قيمتها المقاسة على المحور (0°). تشير زاوية 130° إلى نمط انبعاث واسع ومنتشر مناسب لإضاءة المناطق الواسعة.
• Peak Emission Wavelength (λ_P): 650 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج القدرة الطيفية في أقصى حد.
• الطول الموجي المهيمن (λ_d): 630 - 645 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد لون (أحمر) الصمام الثنائي الباعث للضوء، والمشتق من إحداثيات اللونية CIE.
• عرض النصف للنطاق الطيفي (Δλ): 20 نانومتر (نموذجي). عرض النطاق الترددي للطيف المنبعث المقاس عند نصف أقصى شدة (العرض الكامل عند نصف الأقصى - FWHM).
• Forward Voltage (V_F): 1.6 - 2.4 V. الجهد الكهربائي عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء عند تشغيله بتيار 10 مللي أمبير. يمثل هذا المدى التباين الطبيعي في التصنيع للوصلة شبه الموصلة.
• Reverse Current (I_R): 10 μA (max). تيار التسرب الصغير الذي يتدفق عند تطبيق أقصى جهد عكسي (5 فولت).

2.3 Thermal Considerations

على الرغم من عدم توضيحها بشكل منفصل في معلمة المقاومة الحرارية، فإن تبديد الطاقة (50 ملي واط) ونطاق درجة حرارة التشغيل (من -30°C إلى +85°C) هما القيدان الحراريان الأساسيان. تجاوز درجة حرارة التقاطع القصوى، والتي تكون محدودة بشكل غير مباشر بهذه التقييمات، سيقلل من الناتج الضوئي وعمر التشغيل. يُوصى بتخطيط كافي للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) لتبديد الحرارة للتطبيقات التي تعمل بالقرب من التيار الأقصى.

3. شرح نظام التصنيف (Binning System)

لضمان اتساق السطوع في المنتجات النهائية، يتم فرز مصابيح LED (تصنيفها) بناءً على شدة إضاءتها المقاسة. يستخدم الطراز LTST-C170KDKT نظام الترميز التالي لخرج اللون الأحمر.

3.1 شدة الإضاءة (I_V) التصنيف

يتم قياس شدة الإضاءة عند تيار أمامي قدره 10 مللي أمبير. يتم تعريف الفئات على النحو التالي، مع تسامح ±15% داخل كل فئة.

• التصنيف H: 2.8 mcd (الحد الأدنى) إلى 4.5 mcd (الحد الأقصى)
• التصنيف J: 4.5 mcd إلى 7.1 mcd
• Bin K: 7.1 mcd إلى 11.2 mcd
• Bin L: 11.2 mcd إلى 18.0 mcd
• Bin M: 18.0 mcd إلى 28.0 mcd

يتيح هذا النظام للمصممين اختيار درجة السطوع المناسبة لتطبيقهم، مع تحقيق التوازن بين التكلفة والأداء. على سبيل المثال، قد يتطلب مؤشر عالي السطوع Bin M، بينما يمكن لمؤشر الحالة الأقل أهمية استخدام Bin H أو J.

4. Performance Curve Analysis

بينما يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات (مثل الشكل 1 للإخراج الطيفي، الشكل 5 لنمط زاوية الرؤية)، يتم وصف الآثار العامة لها أدناه بناءً على سلوك LED القياسي والمعلمات المقدمة.

4.1 خاصية التيار مقابل الجهد (I-V)

جهد الأمام (V_Fيتراوح الجهد النموذجي لثنائي باعث للضوء الأحمر من نوع AllnGaP بين 1.6 فولت و 2.4 فولت عند تيار 10 مللي أمبير. منحنى الجهد-التيار أسي، مثل الثنائي القياسي. تحت جهد العتبة (حوالي 1.4-1.5 فولت لهذه المادة)، يتدفق تيار ضئيل جدًا. فوق هذه العتبة، يزداد التيار بسرعة مع زيادة طفيفة في الجهد. هذا هو السبب في أنه يجب تشغيل مصابيح LED باستخدام آلية تحديد للتيار (مقاومة أو مصدر تيار ثابت) وليس مباشرة بمصدر جهد.

4.2 الشدة الضوئية مقابل التيار الأمامي

الناتج الضوئي (الشدة الضوئية) يتناسب تقريبًا مع التيار الأمامي عبر نطاق واسع. تشغيل الثنائي الباعث للضوء عند أقصى تيار مستمر له (20 مللي أمبير) ينتج عادةً ضعف الشدة الضوئية تقريبًا مقارنة بالقياس في حالة الاختبار القياسية عند 10 مللي أمبير، على أن الكفاءة قد تنخفض قليلاً عند التيارات الأعلى بسبب التسخين.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

أداء LED حساس لدرجة الحرارة. مع زيادة درجة حرارة الوصلة:

1. Forward Voltage (V_F): ينخفض. هذا له معامل درجة حرارة سالب.
2. شدة الإضاءة (I_V): ينخفض. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تقليل الكفاءة الكمومية الداخلية لأشباه الموصلات، مما يؤدي إلى انخفاض الناتج الضوئي لنفس تيار القيادة.
3. الطول الموجي المهيمن (λ_d): قد يتحول قليلاً، عادةً نحو أطوال موجية أطول (الانزياح الأحمر) مع ارتفاع درجة الحرارة.

تؤكد هذه التأثيرات على أهمية إدارة الحرارة في التطبيقات عالية الموثوقية أو عالية السطوع.

4.4 Spectral Distribution

يتميز الناتج الطيفي بطول موجة ذروة يبلغ 650 نانومتر وطول موجة مهيمن بين 630-645 نانومتر. يشير عرض النصف الطيفي البالغ 20 نانومتر إلى لون أحمر نقي ومشبع نسبيًا مقارنة بمصادر الضوء ذات الطيف العريض مثل المصابيح المتوهجة. النطاق الترددي الضيق هو سمة مميزة لمشععات أشباه الموصلات ذات الفجوة المباشرة مثل AllnGaP.

5. المعلومات الميكانيكية ومعلومات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتوافق الصمام الثنائي الباعث للضوء مع مخطط حزمة EIA SMD القياسي. يتم توفير جميع الأبعاد الحرجة لتصميم بصمة PCB ووضع المكونات في رسومات ورقة البيانات، مع تسامح قياسي يبلغ ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تتميز الحزمة بعدسة شفافة تمامًا، والتي لا تبعثر الضوء، مما يؤدي إلى نمط زاوية الرؤية الواسعة الأصلي للشريحة البالغ 130 درجة.

5.2 تخطيط وسادة PCB الموصى به

يتم توفير نموذج أرضي مقترح (هندسة وسادة اللحام) لـ PCB لضمان تكوين وصلة لحام مناسبة أثناء إعادة التدفق. الالتزام بهذه التوصية يعزز الترطيب الجيد للحام، والقوة الميكانيكية، والمحاذاة الصحيحة للمكون. يأخذ تصميم الوسادة في الاعتبار حشوة اللحام اللازمة ويمنع ظاهرة "الشمعدان" (وقوف المكون على أحد طرفيه أثناء إعادة التدفق).

5.3 تحديد القطبية

تتضمن ورقة البيانات علامات أو رسومات تشير إلى أطراف الأنود والكاثود. القطبية الصحيحة ضرورية للتشغيل. تطبيق انحياز عكسي يتجاوز تصنيف 5V يمكن أن يتسبب في عطل فوري.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 معلمات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء

The LED is qualified for lead-free (Pb-free) soldering processes. The key parameters are:

• درجة حرارة التسخين المسبق: 150°C إلى 200°C.
• وقت التسخين المسبق: الحد الأقصى 120 ثانية لتسخين التجميع تدريجياً وتفعيل مادة التدفق في معجون اللحام.
• ذروة درجة حرارة إعادة التدفق: الحد الأقصى 260 درجة مئوية. يمكن للمكون تحمل هذه الدرجة لفترة محدودة.
• الوقت فوق درجة السيولة (عند درجة الحرارة القصوى): 10 ثوانٍ كحد أقصى. لا ينبغي تعريض الجهاز لدرجة الحرارة القصوى لفترة أطول من هذه المدة. يُسمح بحد أقصى دورتين لإعادة التدفق.

تتوافق هذه المعلمات مع منحنيات درجة الحرارة الصناعية الشائعة وفقًا لـ JEDEC. يجب توصيف منحنى درجة الحرارة الفعلي لتجميع PCB المحدد، مع مراعاة سمك اللوحة وعدد الطبقات والمكونات الأخرى.

6.2 اللحام اليدوي (إذا لزم الأمر)

إذا كان الإصلاح اليدوي مطلوبًا:

• درجة حرارة مكواة اللحام: الحد الأقصى 300 درجة مئوية.
• وقت التلامس: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل وصلة.
• الحد: يُسمح بدورة لحام يدوي واحدة فقط لكل وصلة لتقليل الإجهاد الحراري على العبوة.

6.3 التنظيف

إذا تطلب الأمر تنظيفًا بعد اللحام، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط لتجنب إتلاف الغلاف البلاستيكي. تشمل العوامل الموصى بها كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة الغرفة. يجب غمر الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) لأقل من دقيقة واحدة. يجب تجنب استخدام المنظفات الكيميائية غير المحددة.

6.4 التخزين والتعامل

• احتياطات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD): الصمام الثنائي الباعث للضوء حساس للكهرباء الساكنة. يجب إجراء التعامل باستخدام إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة مثل أسوار المعصم، ومحطات العمل المؤرضة، والرغو الموصلة.
• مستوى حساسية الرطوبة (MSL): The device is rated MSL 2a. This means that once the original moisture-proof barrier bag is opened, the components must be soldered within 672 hours (28 days) under factory floor conditions (<30°C / 60% RH).
• التخزين الممتد (خارج الكيس): للتخزين لأكثر من 672 ساعة، يجب حفظ المكونات في حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو في جو من النيتروجين. إذا تعرضت المكونات للهواء لأكثر من المدة المحددة، يلزم تجفيفها عند درجة حرارة حوالي 60°C لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة "الفشار" (تشقق الغلاف أثناء عملية إعادة التدفق).
• التخزين في العبوة الأصلية: يجب تخزين البكرات غير المفتوحة عند درجة حرارة 30°م أو أقل ورطوبة نسبية 90% أو أقل، مع عمر تخزين موصى به لمدة عام واحد من تاريخ الترميز.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم تزويد الثنائيات الباعثة للضوء بشريط حامل بارز قياسي في الصناعة للتجميع الآلي.

• عرض الشريط: 8 ملم.
• قطر البكرة: 7 بوصة.
• الكمية لكل بكرة: 3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية الطلب (MOQ) للباقي: 500 قطعة.
• شريط التغطية: يتم إغلاق الجيوب المكونة الفارغة بشريط تغطية علوي.
• المكونات المفقودة: الحد الأقصى لعدد مصابيح LED المفقودة المتتالية في الشريط هو اثنان، وفقًا لمعايير ANSI/EIA-481.

8. توصيات التطبيق

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو جهاز يعمل بالتيار. الطريقة الأساسية والأكثر موثوقية لقيادته هي استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي، كما هو موضح في ورقة البيانات تحت "الدائرة أ". لجهد التغذية V_CC، تحسب قيمة المقاومة R كالتالي: R = (V_CC - V_F) / أنا_F. باستخدام أقصى جهد_F (2.4V) للتأكد من أن التيار لا يتجاوز القيمة المطلوبة I_F حتى مع استخدام مكون منخفض الجهد_F . بالنسبة لعدة مصابيح LED، يوصى بشدة باستخدام مقاوم منفصل لكل مصباح LED متصل على التوازي لضمان اتساق السطوع، حيث يمكن أن يختلف جهد التشغيل الأمامي بين الأجهزة الفردية.

8.2 اعتبارات التصميم

• الإعداد الحالي: التشغيل عند أو أقل من الحد الأقصى للتيار المستمر البالغ 20mA. للحصول على عمر أطول واستهلاك أقل للطاقة، غالبًا ما يكون 10mA أو حتى 5mA كافيًا، خاصة لأغراض المؤشر.
• تبديد الحرارة: للتشغيل المستمر عند تيار عالٍ، تأكد من أن تخطيط اللوحة المطبوعة يسمح بتبديد الحرارة من الوسادة الحرارية للصمام الثنائي الباعث للضوء (إن وجدت) أو من نقاط اللحام.
• التصميم البصري: توفر زاوية الرؤية البالغة 130 درجة تغطية واسعة. للحصول على ضوء أكثر تركيزًا، قد تكون العدسات الخارجية أو أدلة الضوء ضرورية.
• تخفيف السطوع: Brightness can be controlled via Pulse Width Modulation (PWM), where the LED is switched on and off at a frequency faster than the eye can perceive (typically >100Hz). The average current, and thus the perceived brightness, is controlled by the duty cycle. This is more efficient and provides better color stability than analog (DC) dimming.

9. Technical Comparison and Differentiation

المميزات الأساسية لـ LTST-C170KDKT هي مزيجها من التكنولوجيا والتغليف:

1. رقاقة AllnGaP مقابل التقنيات الأخرى: مقارنةً بمصابيح LED الحمراء القديمة من نوع GaAsP (فوسفيد زرنيخ الغاليوم)، تقدم رقاقة AllnGaP كفاءة إضاءة أعلى بكثير (مزيد من الناتج الضوئي لكل وحدة طاقة كهربائية) واستقرارًا أفضل في درجات الحرارة. وهذا يؤدي إلى أداء أكثر سطوعًا وثباتًا.
2. زاوية مشاهدة واسعة: زاوية الـ 130 درجة أوسع بشكل ملحوظ من العديد من مصابيح LED من نوع SMD المصممة لإضاءة أكثر توجيهًا. وهذا يجعلها ممتازة للتطبيقات التي تتطلب إضاءة عريضة ومتساوية بدلاً من شعاع مركز.
3. التوافق مع عمليات التصنيع: التوافق الكامل مع إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء والتركيب الآلي يجعله خيارًا فعالاً من حيث التكلفة لخطوط التجميع الحديثة عالية الإنتاجية ذات التركيب السطحي، على عكس مصابيح LED ذات الثقب المار التي تتطلب لحامًا يدويًا أو لحامًا بالموجات.

10. الأسئلة المتكررة (بناءً على المعايير التقنية)

Q1: هل يمكنني تشغيل هذا LED مباشرة من دبوس متحكم دقيق بجهد 3.3 فولت أو 5 فولت؟
A1: لا. يجب عليك دائمًا استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي. توصيلها مباشرةً سيحاول سحب تيار مفرط، مما قد يتلف كلًا من الصمام الثنائي الباعث للضوء ودبوس الإخراج لوحدة التحكم الدقيقة. احسب قيمة المقاومة كما هو موضح في القسم 8.1.

Q2: ماذا يعني رمز مجموعة شدة الإضاءة (H, J, K, L, M) لتصميمي؟
A2: إنه يحدد نطاق السطوع. إذا كان تصميمك يتطلب حدًا أدنى من السطوع لتلبية مواصفة معينة (مثلًا، من أجل إمكانية القراءة تحت ضوء الشمس)، يجب عليك اختيار مجموعة تضمن ذلك الحد الأدنى (مثلًا، المجموعة M لأعلى سطوع). بالنسبة لمؤشرات غير حرجة، قد تكون مجموعة ذات سطوع أقل أكثر فعالية من حيث التكلفة.

Q3: تظهر ورقة البيانات درجة حرارة لحام قصوى تبلغ 260 درجة مئوية، ولكن لوحتي يحتوي على مكونات أخرى تتطلب 250 درجة مئوية. هل هذا مقبول؟
A3: نعم. تصنيف 260 درجة مئوية هو أقصى تصنيف تحمل. إن منحنى الحرارة ذو درجة حرارة ذروة أقل (مثل 250 درجة مئوية) مقبول تمامًا وسيُخضع الصمام الثنائي الباعث للضوء لإجهاد حراري أقل، وهو أمر مفيد للاعتمادية.

Q4: كم سيدوم عمر الصمام الثنائي الباعث للضوء؟
A4: يُعرَّف عمر الصمام الثنائي الباعث للضوء عادةً على أنه النقطة التي يتدهور فيها إخراج الضوء إلى 50% أو 70% من قيمته الأولية (L70/L50). على الرغم من عدم تحديده في ورقة البيانات الأساسية هذه، فإن مصابيح AllnGaP LED بشكل عام لها أعمار افتراضية طويلة جدًا (عشرات الآلاف من الساعات) عند التشغيل ضمن تصنيفاتها، خاصةً تحت أقصى تيار وبإدارة حرارية جيدة.

11. التصميم العملي وحالة الاستخدام

حالة: تصميم لوحة مؤشرات الحالة لموجه شبكة
يحتاج المصمم إلى مصابيح LED حمراء متعددة لمؤشرات "الطاقة" و"الإنترنت" و"Wi-Fi" و"Ethernet" على موجه مستهلك. يُعد LTST-C170KDKT مرشحًا ممتازًا.

1. تصميم الدائرة: يستخدم الموجه خط تغذية 3.3 فولت. استهداف تيار تشغيل محافظ قدره 10 مللي أمبير واستخدام أقصى جهد V_F البالغ 2.4 فولت كهامش أمان: R = (3.3V - 2.4V) / 0.010A = 90 أوم. تم اختيار القيمة القياسية الأقرب وهي 91 أوم. يتم استخدام مقاومة منفصلة بقيمة 91 أوم لكل من مصابيح LED الأربعة.
2. اتساق السطوع: باستخدام مقاومات فردية، فإن الاختلافات في جهد التشغيل الأمامي_F لكل مصباح LED (على سبيل المثال، أحدهما 1.8 فولت، والآخر 2.2 فولت) لا تسبب فروقًا كبيرة في السطوع، لأن التيار المار عبر كل منها يتم ضبطه بشكل مستقل بواسطة المقاوم الخاص به.
3. التجميع: يتم تركيب الثنائيات الباعثة للضوء على لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام تصميم الوسادات الموصى به. تخضع اللوحة بأكملها لعملية إعادة تدفق بالأشعة تحت الحمراء خالية من الرصاص وفقًا للمعيار، مع درجة حرارة ذروية تبلغ 245 درجة مئوية، وهي ضمن التصنيف المسموح به للجهاز بشكل كامل.
4. النتيجة: توفر اللوحة إشارة حالة حمراء زاهية وموحدة بموثوقية عالية، مستفيدة من زاوية الرؤية الواسعة للثنائي الباعث للضوء لتكون مرئية من زوايا متعددة.

12. Operating Principle Introduction

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs) هي أجهزة أشباه موصلات تحول الطاقة الكهربائية مباشرة إلى ضوء من خلال عملية تسمى الإلكترولومينيسانس. جوهر LTST-C170KDKT هو شريحة مصنوعة من فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم (AllnGaP). هذه المادة هي شبه موصل ذو فجوة نطاق مباشرة. عند تطبيق جهد أمامي، يتم حقق الإلكترونات من المنطقة من النوع n والثقوب من المنطقة من النوع p عبر الوصلة. عندما تتحد هذه حاملات الشحنة داخل المنطقة النشطة للوصلة، فإنها تطلق الطاقة. في مادة ذات فجوة نطاق غير مباشرة، يتم إطلاق هذه الطاقة بشكل أساسي كحرارة. في مادة ذات فجوة نطاق مباشرة مثل AllnGaP، يتم إطلاق جزء كبير من هذه الطاقة كفوتونات (جسيمات ضوئية). الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث يتحدد بواسطة طاقة فجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات، والتي يتم هندستها خلال عملية نمو البلورة لإنتاج ضوء أحمر (~650 نانومتر ذروة). غلاف الإيبوكسي الشفاف المائي يغلف ويحمي شريحة أشباه الموصلات الهشة، وشكله القبابي يساعد على استخراج الضوء بكفاءة، مما يساهم في زاوية المشاهدة الواسعة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يواصل مجال تكنولوجيا LED التطور، مدفوعًا بمتطلبات كفاءة أعلى وتكلفة أقل وتطبيقات جديدة. بالنسبة لمصابيح LED من نوع المؤشر مثل LTST-C170KDKT، هناك عدة اتجاهات ذات صلة:

1. زيادة الكفاءة: تهدف أبحاث علوم المواد المستمرة إلى تحسين الكفاءة الكمومية الداخلية (IQE) وكفاءة استخراج الضوء في أشباه الموصلات المركبة مثل AllnGaP وغيرها، مما يؤدي إلى إنتاج مصابيح LED أكثر سطوعًا عند نفس تيار القيادة أو نفس السطوع باستخدام طاقة أقل.
2. التصغير: هناك دفع مستمر لتصغير أحجام العبوات (مثل 0402، 0201 متري) لتوفير مساحة على لوحات الدوائر المطبوعة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة الأكثر إحكاما.
3. تعزيز الموثوقية والمتانة: تحسينات في مواد التغليف وتقنيات تثبيت الرقاقة تعزز مقاومة الرطوبة وأداء الدورات الحرارية والعمر الافتراضي العام.
4. التكامل: على الرغم من أن هذا مكون منفصل، فإن الاتجاهات تشمل دمج رقائق LED متعددة (RGB، متعددة الألوان) في حزمة واحدة أو دمج دوائر التحكم المتكاملة مع مصابيح LED لحلول الإضاءة "الذكية"، على الرغم من أن هذه أكثر شيوعًا في منتجات الإضاءة المتقدمة منها في المؤشرات الأساسية.
5. نطاق الألوان الموسع: تسمح التطورات في مواد مثل النقاط الكمومية أو الفوسفور الجديد بألوان أكثر تشبعًا ودقة، والتي قد تنتقل إلى سوق المؤشرات للتطبيقات المتخصصة في العرض.

يمثل LTST-C170KDKT حلاً ناضجًا وموثوقًا ومحسنًا من حيث التكلفة في هذا المشهد المتطور، وهو مناسب تمامًا للتطبيقات المقصودة في الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية.

LED Specification Terminology

شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED

الأداء الكهروضوئي

المصطلح	الوحدة/التمثيل	الشرح المبسط	لماذا هو مهم
الكفاءة الضوئية	لومن/وات (لومن لكل وات)	الناتج الضوئي لكل وات من الكهرباء، القيمة الأعلى تعني كفاءة طاقة أعلى.	يحدد بشكل مباشر درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء.
التدفق الضوئي	lm (لومن)	إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يُشار إليه عادةً باسم "السطوع".	يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بدرجة كافية.
Viewing Angle	° (درجات)، على سبيل المثال، 120°	الزاوية التي ينخفض عندها شدة الضوء إلى النصف، وتحدد عرض الحزمة.	يؤثر على نطاق الإضاءة وانتظامها.
CCT (درجة حرارة اللون)	K (كلفن)، على سبيل المثال: 2700K/6500K	دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة تميل للاصفرار/الدفء، والقيم الأعلى تميل للبياض/البرودة.	يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة.
CRI / Ra	بلا وحدة، 0–100	القدرة على عرض ألوان الأجسام بدقة، Ra≥80 تعتبر جيدة.	يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن ذات متطلبات عالية مثل المراكز التجارية والمتاحف.
SDCM	خطوات قطع ناقص MacAdam، على سبيل المثال، "خطوة 5"	مقياس اتساق اللون، الخطوات الأصغر تعني لونًا أكثر اتساقًا.	يضمن لونًا موحدًا عبر نفس الدفعة من مصابيح LED.
الطول الموجي السائد	نانومتر (نانومتر)، على سبيل المثال: 620 نانومتر (أحمر)	الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة.	يحدد درجة لون مصابيح LED أحادية اللون الحمراء والصفراء والخضراء.
Spectral Distribution	منحنى الطول الموجي مقابل الشدة	يوضح توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية.	يؤثر على تجسيد الألوان والجودة.

Electrical Parameters

المصطلح	Symbol	الشرح المبسط	اعتبارات التصميم
Forward Voltage	Vf	الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء".	يجب أن يكون جهد السائق ≥Vf، وتتجمع الجهود لـ LEDs المتصلة على التوالي.
تيار الأمام	If	القيمة الحالية للتشغيل العادي لـ LED.	Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current	Ifp	ذروة التيار التي يمكن تحملها لفترات قصيرة، تُستخدم للتعتيم أو الوميض.	Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage	Vr	أقصى جهد عكسي يمكن لـ LED تحمله، تجاوزه قد يتسبب في الانهيار.	يجب أن تمنع الدائرة الاتصال العكسي أو طفرات الجهد.
المقاومة الحرارية	Rth (°C/W)	المقاومة لانتقال الحرارة من الشريحة إلى اللحام، والقيمة الأقل أفضل.	تتطلب المقاومة الحرارية العالية تبديد حرارة أقوى.
ESD Immunity	V (HBM)، على سبيل المثال 1000V	القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، كلما زادت كانت أقل عرضة للتلف.	هناك حاجة إلى إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة.

Thermal Management & Reliability

المصطلح	مقياس رئيسي	الشرح المبسط	التأثير
درجة حرارة الوصلة	Tj (°C)	درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED.	كل انخفاض بمقدار 10 درجات مئوية قد يضاعف العمر الافتراضي؛ الارتفاع الشديد يسبب توهين الضوء وتحول اللون.
استهلاك التدفق الضوئي	L70 / L80 (ساعات)	الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من قيمته الأولية.	يُعرّف بشكل مباشر "العمر الافتراضي" لـ LED.
Lumen Maintenance	٪ (على سبيل المثال، 70٪)	النسبة المئوية للسطوع المحتفظ به بعد مرور الوقت.	يشير إلى استبقاء السطوع خلال الاستخدام طويل الأمد.
انزياح اللون	Δu′v′ أو قطع ناقص ماك آدم	درجة تغير اللون أثناء الاستخدام.	يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة.
Thermal Aging	تدهور المواد	التدهور بسبب التعرض لدرجات حرارة عالية على المدى الطويل.	قد يؤدي إلى انخفاض السطوع، أو تغير اللون، أو عطل الدائرة المفتوحة.

Packaging & Materials

المصطلح	الأنواع الشائعة	الشرح المبسط	Features & Applications
Package Type	EMC، PPA، السيراميك	مادة الغلاف تحمي الشريحة، وتوفر واجهة بصرية/حرارية.	EMC: مقاومة جيدة للحرارة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حراري أفضل، عمر أطول.
هيكل الشريحة	أمامي، شريحة مقلوبة	ترتيب أقطاب الشريحة.	الشريحة المقلوبة: تبديد حراري أفضل، وفعالية أعلى، للاستخدامات عالية الطاقة.
Phosphor Coating	YAG، سيليكات، نيتريد	يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى الأصفر/الأحمر، ويمزجها للحصول على الأبيض.	تؤثر الفوسفورات المختلفة على الفعالية ودرجة حرارة اللون المترابطة ومؤشر تجسيد اللون.
Lens/Optics	Flat, Microlens, TIR	هيكل بصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء.	يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء.

Quality Control & Binning

المصطلح	محتوى التجميع	الشرح المبسط	الغرض
فئة التدفق الضوئي	الرمز، على سبيل المثال، 2G، 2H	مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى.	يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة.
Voltage Bin	Code e.g., 6W, 6X	Grouped by forward voltage range.	يُسهّل مطابقة السائقين، ويُحسّن كفاءة النظام.
Color Bin	5-step MacAdam ellipse	مجمعة حسب إحداثيات اللون، مع ضمان نطاق ضيق.	يضمن اتساق اللون، ويتجنب عدم تجانس اللون داخل الجهاز.
CCT Bin	2700K, 3000K إلخ.	مجمعة حسب CCT، ولكل منها نطاق إحداثيات مقابلة.	تلبي متطلبات CCT للمشاهد المختلفة.

Testing & Certification

المصطلح	Standard/Test	الشرح المبسط	الدلالة الإحصائية
LM-80	اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي	إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، مع تسجيل اضمحلال السطوع.	يُستخدم لتقدير عمر LED (باستخدام TM-21).
TM-21	معيار تقدير العمر	تقدير العمر الافتراضي في ظل الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80.	يوفر توقعًا علميًا للعمر الافتراضي.
IESNA	Illuminating Engineering Society	يغطي طرق الاختبار البصرية والكهربائية والحرارية.	أساس اختبار معترف به في الصناعة.
RoHS / REACH	شهادة بيئية	يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق).	متطلب للوصول إلى الأسواق دولياً.
ENERGY STAR / DLC	شهادة كفاءة الطاقة	شهادة كفاءة الطاقة والأداء للإضاءة.	يُستخدم في المشتريات الحكومية وبرامج الدعم، ويعزز القدرة التنافسية.