جدول المحتويات
- نظرة عامة على المنتج
- 1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف
- 2. تحليل متعمق للمعايير التقنية
- 2.1 القيم القصوى المطلقة
- 2.2 Electro-Optical Characteristics
- 3. شرح نظام التصنيف
- 3.1 تصنيف شدة الإضاءة
- 3.2 تصنيف الطول الموجي السائد
- 3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي
- 4. تحليل منحنى الأداء
- 5. المعلومات الميكانيكية ومعلومات العبوة
- 5.1 أبعاد العبوة والرسم
- 5.2 تحديد القطبية
- 6. إرشادات اللحام والتجميع
- 6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق
- 6.2 تعليمات اللحام اليدوي
- 6.3 التخزين والحساسية للرطوبة
- 7. معلومات التعبئة والتغليف والطلب
- 7.1 مواصفات التعبئة والتغليف
- 7.2 شرح الملصق
- 8. توصيات تصميم التطبيق
- 8.1 دوائر التطبيق النموذجية
- 8.2 اعتبارات التصميم والاحتياطات
- 9. المقارنة التقنية والتمييز
- 10. الأسئلة المتكررة (FAQ)
- 10.1 ما المقاومة التي يجب أن أستخدمها مع مصدر جهد 3.3 فولت؟
- 10.2 هل يمكنني تشغيل هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) بإشارة PWM للتحكم في السطوع؟
- 10.3 لماذا تعتبر معلومات التخزين والخبز (Baking) مهمة جدًا؟
- 10.4 كيف يمكنني تفسير رموز التصنيف (Bin Codes) عند الطلب؟
- 11. أمثلة تطبيقية عملية
- 11.1 إضاءة خلفية لمفاتيح لوحة قيادة السيارات
- 11.2 مؤشر الحالة على موجه الشبكة
- 12. مقدمة مبدأ التشغيل
- 13. الاتجاهات والسياق التكنولوجي
- 14. Application Restrictions Disclaimer
نظرة عامة على المنتج
The 12-21 SMD LED is a compact, surface-mount device designed for high-density electronic assemblies. Utilizing AlGaInP chip technology, it emits a deep red light with a typical dominant wavelength of 650 nm. Its primary advantage lies in its significantly reduced footprint compared to traditional leaded LEDs, enabling miniaturization of end products. The component is packaged on 8mm tape within 7-inch reels, making it fully compatible with high-speed automated pick-and-place and soldering equipment. It is a mono-color, Pb-free device compliant with RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف
تتيح صيغة التغليف المصغرة 1206 (حوالي 3.2 مم × 1.6 مم) تصميمات لوحات دوائر مطبوعة (PCB) أصغر، وكثافة أعلى لتعبئة المكونات، وتقليل تكاليف التخزين والشحن. يجعل بناؤها خفيف الوزن منها مثالية للتطبيقات المحمولة والمقيدة بالمساحة. تشمل الأسواق المستهدفة الرئيسية الإلكترونيات الاستهلاكية، وضوابط الصناعية، ودواخل السيارات، وتحديدًا لوظائف الإضاءة الخلفية في عناقيد الأدوات، وألواح المفاتيح، ولوحات المفاتيح الغشائية. وهي مناسبة أيضًا لمؤشرات الحالة في أجهزة الاتصالات (مثل الهواتف، وأجهزة الفاكس) وتطبيقات المؤشرات العامة.
2. تحليل متعمق للمعايير التقنية
يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.
2.1 القيم القصوى المطلقة
تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي إذا تم تجاوزها فقد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو تحت هذه الحدود.
- الجهد العكسي (VR): 5V. تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي يمكن أن يسبب انهيار الوصلة.
- التيار الأمامي المستمر (IF): 25 مللي أمبير. التيار المستمر الذي يمكن تطبيقه بشكل مستمر.
- تيار الذروة الأمامي (IFP): 60 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، 1 كيلوهرتز). هذا التصنيف مخصص للعمل النبضي، مما يقلل من تبديد الطاقة المتوسط.
- تبديد الطاقة (Pd): 60 ميغاواط عند Ta=25°C. الحد الأقصى المسموح به لفقدان الطاقة، محسوبًا كـ VF * IF. يتناقص هذا التصنيف مع زيادة درجة الحرارة المحيطة.
- التفريغ الكهروستاتيكي (ESD): 2000V (نموذج جسم الإنسان). يشير إلى حساسية معتدلة للتفريغ الكهروستاتيكي؛ يلزم اتباع إجراءات التعامل المناسبة.
- Operating & Storage Temperature: من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية (التشغيل)، ومن -40 درجة مئوية إلى +90 درجة مئوية (التخزين). تحدد النطاق البيئي للعمل الموثوق والتخزين في حالة عدم التشغيل.
- درجة حرارة اللحام: إعادة التدفق: ذروة 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ كحد أقصى. اللحام اليدوي: 350 درجة مئوية لمدة 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل طرف. أمر بالغ الأهمية للتحكم في عملية التجميع.
2.2 Electro-Optical Characteristics
تم القياس عند درجة حرارةa=25 درجة مئوية والتيارF=20 مللي أمبير، هذه هي معايير الأداء النموذجية.
- شدة الإضاءة (Iv): 28.5 إلى 72.0 مليكانديلا. السطوع الملاحظ للصمام الثنائي الباعث للضوء. يتم إدارة النطاق الواسع من خلال نظام فرز (انظر القسم 3).
- زاوية الرؤية (2θ1/2): 120 درجة (نموذجي). توفر هذه الزاوية الواسعة نمط إشعاع واسعًا مناسبًا لتطبيقات الإضاءة الخلفية والمؤشرات المنتشرة.
- الطول الموجي القمة (λp): 650 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد.
- الطول الموجي المهيمن (λd): 629.5 إلى 645.5 نانومتر. هذا هو إدراك العين البشرية للون الصمام الثنائي الباعث للضوء كطول موجي واحد، ويتم التحكم فيه أيضًا من خلال التصنيف.
- عرض النطاق الطيفي (Δλ): 20 نانومتر (نموذجي). عرض الطيف المنبعث عند نصف شدة الذروة (FWHM).
- جهد الأمام (VF): 1.75 إلى 2.35 فولت عند IF=20 مللي أمبير. انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء أثناء التشغيل. انخفاض VF يمكن أن يحسن كفاءة النظام.
- التيار العكسي (IR): 10 μA كحد أقصى عند VR=5V. تيار تسرب صغير عندما يكون الجهاز في حالة انحياز عكسي.
3. شرح نظام التصنيف
لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات. يستخدم مصباح 12-21 LED ثلاثة معايير تصنيف مستقلة.
3.1 تصنيف شدة الإضاءة
يتم تصنيف الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) إلى أربع فئات (N1, N2, P1, P2) بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند 20 مللي أمبير. وهذا يتيح للمصممين اختيار درجة سطوع مناسبة لتطبيقهم، مما يضمن مظهرًا موحدًا في مصفوفات الثنائيات المتعددة.
- الفئة N1: 28.5 - 36.0 mcd
- Bin N2: 36.0 - 45.0 mcd
- Bin P1: 45.0 - 57.0 mcd
- Bin P2: 57.0 - 72.0 mcd
3.2 تصنيف الطول الموجي السائد
يتم التحكم في اتساق اللون من خلال تصنيف الطول الموجي السائد إلى أربعة رموز (E7، E8، E9، E10). وهذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب مطابقة ألوان دقيقة.
- المجموعة E7: 629.5 - 633.5 نانومتر
- Bin E8: 633.5 - 637.5 نانومتر
- Bin E9: 637.5 - 641.5 نانومتر
- Bin E10: 641.5 - 645.5 نانومتر
3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي
يتم تصنيف جهد الأمامية للمساعدة في حساب مقاومة تحديد التيار وإدارة تبديد الطاقة في السلاسل المتصلة على التوالي. تم تعريف ثلاث فئات (0، 1، 2).
- الفئة 0: 1.75 - 1.95 V
- Bin 1: 1.95 - 2.15 V
- Bin 2: 2.15 - 2.35 V
4. تحليل منحنى الأداء
بينما لا يتم تفصيل رسوم بيانية محددة في النص المقدم، فإن منحنيات الأداء النموذجية لمثل هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) ستشمل العلاقات التالية، وهي بالغة الأهمية للتصميم:
- منحنى I-V (التيار-الجهد): يُظهر العلاقة الأسية بين جهد التوصيل الأمامي والتيار. يبلغ جهد الركبة حوالي 1.8 فولت. يعتبر استخدام مقاومة تحديد التيار إلزاميًا، حيث إن زيادة طفيفة في الجهد تتجاوز VF يتسبب في زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار.
- شدة الإضاءة مقابل تيار الأمام: تزداد الشدة تقريبًا بشكل خطي مع التيار حتى الحد الأقصى للتصنيف. التشغيل فوق IF=20mA يزيد السطوع ولكن أيضًا تبديد الطاقة ودرجة حرارة الوصلة.
- شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة: عادةً ما تتناقص الشدة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة بسبب انخفاض الكفاءة الكمومية الداخلية والتأثيرات الحرارية الأخرى. وهذا اعتبار رئيسي في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
- التوزيع الطيفي: رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يُظهر ذروة حول 650 نانومتر بعرض نصف أقصى يبلغ حوالي 20 نانومتر، مما يؤكد نقطة اللون الأحمر العميق.
- الجهد الأمامي مقابل درجة الحرارة: VF له معامل درجة حرارة سالب، مما يعني أنه يقل مع زيادة درجة حرارة الوصلة. يمكن أن يؤثر ذلك على استقرار محرك التيار الثابت.
5. المعلومات الميكانيكية ومعلومات العبوة
5.1 أبعاد العبوة والرسم
يتوافق الصمام الثنائي الباعث للضوء مع بصمة SMD قياسية 1206 (مترية 3216). تشمل الأبعاد الرئيسية (بالمليمتر، مع تسامح ±0.1 مم ما لم يُحدد خلاف ذلك): الطول الإجمالي (3.2)، والعرض (1.6)، والارتفاع (1.1). يحدد الرسم علامة تعريف القطب السالب، وعادة ما تكون شريطًا أخضر أو زاوية مشطوفة على العبوة. تعتبر أبعاد نمط اللحام الموصى بها على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) حاسمة للحام موثوق، وعادة ما تكون أكبر قليلاً من أطراف الجهاز لتشكيل حشوة لحام مناسبة.
5.2 تحديد القطبية
التوجيه الصحيح أمر بالغ الأهمية. يتم تحديد القطب السالب على الجهاز. يجب الرجوع إلى الرسم البياني في ورقة البيانات لتحديد هذه العلامة (مثل شريط ملون، أو شق). التوصيل الخاطئ للأقطاب سيمنع LED من الإضاءة، وقد يؤدي تطبيق جهد عكسي أعلى من 5V إلى إتلافه.
6. إرشادات اللحام والتجميع
6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق
LED متوافق مع إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء وبالطور البخاري. يتم تحديد ملف درجة حرارة خالٍ من الرصاص (Pb-free):
- التسخين المسبق: 150-200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية. التسخين التدريجي لتقليل الصدمة الحرارية.
- Time Above Liquidus (217°C): 60-150 ثانية.
- درجة الحرارة القصوى: 260°C كحد أقصى، ولمدة لا تزيد عن 10 ثوانٍ.
- معدل التسخين الأقصى: 3 درجة مئوية/ثانية.
- الحد الأقصى لمعدل الانخفاض: 6 درجة مئوية/ثانية.
6.2 تعليمات اللحام اليدوي
إذا كان الإصلاح اليدوي ضرورياً:
- Use a soldering iron with a tip temperature < 350°C.
- Apply heat to each terminal for < 3 seconds.
- Use an iron with power rating < 25W.
- اترك فاصلًا زمنيًا لا يقل عن ثانيتين بين لحام كل طرف.
- للإزالة، يوصى باستخدام مكواة لحام مزدوجة الرؤوس لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد وتجنب الإجهاد الميكانيكي.
6.3 التخزين والحساسية للرطوبة
يتم تعبئة الجهاز في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف.
- قبل الفتح: يُخزن عند درجة حرارة ≤30°م ورطوبة نسبية ≤90%.
- بعد الفتح (مدة الصلاحية بعد الفتح): سنة واحدة عند درجة حرارة ≤30°م ورطوبة نسبية ≤60%. يجب إعادة إغلاق الأجهزة غير المستخدمة في كيس مقاوم للرطوبة.
- الخَبز: إذا تغير لون مؤشر المجفف أو تجاوزت مدة التخزين، قم بالخَبز عند درجة حرارة 60 ±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع حدوث "انفشار الذرة" أثناء إعادة التدفق.
7. معلومات التعبئة والتغليف والطلب
7.1 مواصفات التعبئة والتغليف
يتم توريد مصابيح LED في شريط حامل بارز على بكرات قطرها 7 بوصات. تحتوي كل بكرة على 2000 قطعة. تم تحديد أبعاد الشريط (حجم الجيب، والخطوة) لضمان التوافق مع مغذيات التشغيل الآلي. تتمتع البكرة بأبعاد محددة للمحور والحافة والقطر الخارجي للتثبيت على آلات التركيب.
7.2 شرح الملصق
يحتوي ملصق البكرة على معلومات حاسمة للتتبع والتطبيق الصحيح:
- P/N: الرقم الكامل للمنتج (مثال: 12-21/R8C-AN1P2B/2D).
- الكمية: الكمية على البكرة.
- CAT (أو رتبة شدة الإضاءة): رمز شدة الصندوق (مثال: P1).
- درجة اللون (رتبة اللونية/الطول الموجي): رمز صندوق الطول الموجي السائد (مثال: E9).
- REF (رتبة الجهد الأمامي): رمز فئة الجهد (مثال: 1).
- LOT No: رقم دفعة التصنيع لتتبع الجودة.
8. توصيات تصميم التطبيق
8.1 دوائر التطبيق النموذجية
أكثر طريقة تشغيل شيوعًا هي استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي. قيمة المقاومة (Rs) يتم حسابه باستخدام قانون أوم: Rs = (Vsupply - VF) / أناF. باستخدام أقصى جهد VF من المجموعة (مثلاً 2.35 فولت للمجموعة 2) يضمن تياراً كافياً حتى مع أسوأ تغير في الصمام الثنائي الباعث للضوء. لمصدر جهد 5 فولت وتيار IF=20 مللي أمبير: المقاومة Rs = (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 أوم. المقاوم القياسي 130 أوم أو 150 أوم سيكون مناسباً. يجب أن تكون قدرة المقاومة على تحمل القدرة على الأقل (IF2 * Rs).
8.2 اعتبارات التصميم والاحتياطات
- تحديد التيار إلزامي: كما تم التأكيد في "الاحتياطات"، فإن آلية تحديد التيار الخارجية (مقاومة أو سائق تيار ثابت) مطلوبة تمامًا. التوصيل مباشرة بمصدر جهد سيدمر الصمام الثنائي الباعث للضوء.
- إدارة الحرارة: بينما يبدد صمام ثنائي باعث للضوء واحد حوالي 60 ملي واط فقط، فإن المصفوفات عالية الكثافة أو التشغيل في درجات حرارة بيئية مرتفعة يتطلب الاهتمام بتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة لتبديد الحرارة. تجنب الوضع بالقرب من مصادر حرارة أخرى.
- الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي: تنفيذ إجراءات التعامل الآمنة من التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التجميع. قد تكون الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي على مستوى الدائرة ضرورية في البيئات الحساسة.
- التصميم البصري: توفر زاوية الرؤية البالغة 120 درجة تغطية واسعة. بالنسبة للضوء المركز، ستكون هناك حاجة إلى بصريات ثانوية (عدسات). تُعد الحزمة الراتنجية الشفافة بالماء مناسبة للتطبيقات التي يكون فيها لون القالب مقبولاً أو عند استخدامها مع مشتتات خارجية.
9. المقارنة التقنية والتمييز
مقارنةً بمصابيح LED الحمراء القديمة ذات الثقب المار (مثل 3 مم، 5 مم)، فإن مصباح LED السطحي 12-21 يوفر:
- تقليل الحجم: بصمة ومظهر خارجي أصغر بشكل كبير، مما يتيح تصاميم حديثة مصغرة.
- التوافق مع الأتمتة: مصمم للتجميع السطحي عالي الحجم ومنخفض التكلفة.
- تحسين الموثوقية: غالبًا ما تحتوي حزم SMD على مسارات حرارية أفضل نحو اللوحة المطبوعة ولا تحتوي على أطراف منحنية قد تسبب إجهادًا.
- مقارنةً ببعض مصابيح LED الحمراء السطحية الأخرى (مثل تلك التي تستخدم InGaN للون الأحمر)، تقدم تقنية AlGaInP عادةً كفاءة أعلى ولونًا أكثر تشبعًا في طيف الأحمر/الكهرماني.
10. الأسئلة المتكررة (FAQ)
10.1 ما المقاومة التي يجب أن أستخدمها مع مصدر جهد 3.3 فولت؟
باستخدام أقصى جهد VF بقيمة 2.35 فولت والتيار المستهدف IF بقيمة 20 مللي أمبير: R = (3.3 - 2.35) / 0.02 = 47.5 أوم. استخدم مقاومة قياسية 47 أوم. تحقق من التيار: I = (3.3 - 2.0 [النموذجي]) / 47 ≈ 27.7 مللي أمبير، وهو أعلى من التصنيف المستمر 25 مللي أمبير. للسلامة، اختر مقاومة 68 أوم: I = (3.3 - 2.0) / 68 ≈ 19.1 مللي أمبير، وهو ضمن المواصفات.
10.2 هل يمكنني تشغيل هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) بإشارة PWM للتحكم في السطوع؟
نعم. تعد تعديل عرض النبض (PWM) طريقة ممتازة لتعتيم مصابيح LED. تأكد من أن التيار الأقصى في كل نبضة لا يتجاوز الحدود القصوى المطلقة (IFP = 60mA for 10% duty cycle pulses). The frequency should be high enough to avoid visible flicker (typically >100Hz).
10.3 لماذا تعتبر معلومات التخزين والخبز (Baking) مهمة جدًا؟
يمكن لحزم SMD البلاستيكية امتصاص الرطوبة من الهواء. أثناء عملية اللحام بإعادة التدفق عالية الحرارة، يمكن لهذه الرطوبة المحتبسة أن تتبخر بسرعة، مما يخلق ضغطًا داخليًا يمكن أن يؤدي إلى تقشير الغلاف أو تشقق القطعة ("انفشار الفشار"). تمنع ظروف التخزين وإجراء الخبز هذا النمط من الفشل.
10.4 كيف يمكنني تفسير رموز التصنيف (Bin Codes) عند الطلب؟
للحصول على مظهر متناسق في المنتج، حدد رموز BIN المطلوبة لشدة الإضاءة (CAT)، والطول الموجي السائد (HUE)، واختياريًا الجهد الأمامي (REF). على سبيل المثال، طلب "CAT=P1, HUE=E9" يضمن أن جميع مصابيح LED سيكون لها سطوع متشابه وظل محدد جدًا من الأحمر الداكن. إذا لم يتم التحديد، قد تتلقى مزيجًا من الإنتاج.
11. أمثلة تطبيقية عملية
11.1 إضاءة خلفية لمفاتيح لوحة قيادة السيارات
في هذا التطبيق، يتم وضع عدة مصابيح ثنائية باعثة للضوء 12-21 خلف أغطية مفاتيح شفافة أو رموز على لوحة القيادة. تضمن زاوية المشاهدة الواسعة 120 درجة إضاءة متساوية عبر الرمز. يتم تشغيلها عادةً في سلاسل متوازية، كل منها بمقاومها المحدد للتيار، من نظام 12 فولت للسيارة (عبر منظم جهد). نطاق التشغيل من -40°C إلى +85°C مناسب لبيئة المقصورة الداخلية للسيارة. اتساق الطول الموجي (HUE bin) أمر بالغ الأهمية هنا لمطابقة لون الإضاءة الداخلية الأخرى.
11.2 مؤشر الحالة على موجه الشبكة
يمكن استخدام مصباح ثنائي باعث للضوء واحد للإشارة إلى الطاقة أو نشاط الشبكة. يتم تشغيله بواسطة دبوس GPIO لوحدة تحكم دقيقة. تتضمن الدائرة مقاومة على التوالي (محسوبة لخرج 3.3V أو 5V لوحدة التحكم الدقيقة) وربما ترانزستور إذا لم يستطع دبوس وحدة التحكم الدقيقة توفير 20mA مباشرة. اللون الأحمر العميق مرئي للغاية. تسمح لها حزمة SMD بوضعها بالقرب جدًا من نافذة مؤشر صغيرة على غلاف الموجه.
12. مقدمة مبدأ التشغيل
إن LED 12-21 هو جهاز ضوئي شبه موصل. جوهره عبارة عن شريحة مصنوعة من مواد AlGaInP (فوسفيد الألومنيوم الغاليوم الإنديوم). عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد تقاطع الصمام الثنائي (∼1.8 فولت)، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة حيث تتحد مرة أخرى. في نظام المواد هذا، يتم إطلاق جزء كبير من طاقة إعادة التركيب هذه كفوتونات (ضوء) بدلاً من الحرارة. يحدد التركيب المحدد لطبقات AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأحمر العميق حول 650 نانومتر. تغلف حزمة راتنج الإيبوكسي الشفاف مثل الماء الشريحة، وتوفر حماية ميكانيكية، وتعمل كعدسة أولية تشكل ناتج الضوء في نمط 120 درجة.
13. الاتجاهات والسياق التكنولوجي
يمثل مصباح LED 1206 SMD تقنية تغليف ناضجة ومعتمدة على نطاق واسع. تتجه الاتجاهات الحالية في تغليف LED نحو بصمات أصغر حجمًا (مثل 0805، 0603، 0402) من أجل التصغير الفائق والمصفوفات عالية الكثافة. هناك أيضًا اتجاه قوي نحو حزم على مستوى الشريحة (CSP) التي تلغي الحزمة البلاستيكية التقليدية للحصول على الحد الأدنى من الحجم وأفضل أداء حراري. بالنسبة للانبعاث الأحمر، بينما يظل AlGaInP عالي الكفاءة، تستمر التطورات في مصابيح LED المحولة بالفوسفور ومواد أشباه الموصلات الجديدة. علاوة على ذلك، أصبح دمج الإلكترونيات التحكمية (مثل مشغلات التيار الثابت، وحدات تحكم PWM) مباشرة في حزمة LED ("مصابيح LED الذكية") أكثر شيوعًا لتطبيقات الإضاءة المتقدمة. يقع مصباح LED 12-21 في قطاع راسخ ومحسن التكلفة في السوق، ويُقدر لموثوقيته وبساطته وتوافقه مع عمليات SMT القياسية.
14. Application Restrictions Disclaimer
تم تصميم هذا المنتج للتطبيقات التجارية والصناعية العامة. وهو غير مؤهل أو مضمون بشكل محدد للاستخدام في أنظمة عالية الموثوقية أو الحرجة من حيث السلامة مثل:
- المعدات العسكرية أو الفضائية
- أنظمة السلامة في السيارات (مثل أضواء الفرامل، وحدات تحكم الوسائد الهوائية)
- معدات دعم الحياة الطبية
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| مصطلح | وحدة/تمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الفعالية الضوئية | lm/W (لومن لكل واط) | الناتج الضوئي لكل واط من الكهرباء، القيمة الأعلى تعني كفاءة طاقة أعلى. | يحدد بشكل مباشر درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| Luminous Flux | لومن (لومنز) | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، ويُشار إليه عادةً باسم "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | ° (درجات)، على سبيل المثال: 120° | الزاوية التي ينخفض عندها شدة الضوء إلى النصف، تحدد عرض الحزمة. | يؤثر على مدى الإضاءة وانتظامها. |
| CCT (درجة حرارة اللون) | K (كلفن)، على سبيل المثال: 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة تميل للصفرة/الدفء، والقيم الأعلى تميل للبياض/البرودة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| CRI / Ra | بدون وحدة، 0–100 | القدرة على عرض ألوان الأجسام بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن عالية المتطلبات مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| SDCM | خطوات قطع ناقص MacAdam، على سبيل المثال، "5-step" | مقياس اتساق اللون، الخطوات الأصغر تعني لونًا أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس الدفعة من مصابيح LED. |
| Dominant Wavelength | نانومتر (نانومتر)، على سبيل المثال: 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد درجة اللون لمصابيح LED أحادية اللون الحمراء والصفراء والخضراء. |
| التوزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد الألوان والجودة. |
Electrical Parameters
| مصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| جهد الأمام | Vf | الحد الأدنى للجهد اللازم لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد السائق ≥Vf، وتتجمع الجهود لـ LEDs المتسلسلة. |
| Forward Current | إذا | القيمة الحالية للتشغيل العادي لـ LED. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| أقصى تيار نبضي | Ifp | التيار الأقصى المسموح به لفترات قصيرة، يُستخدم 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 الارتفاعات المفاجئة في الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة انتقال الحرارة من الشريحة إلى اللحام، كلما كانت أقل كان ذلك أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، على سبيل المثال، 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، حيث تشير القيمة الأعلى إلى قلة التعرض للتلف. | ضرورة اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة أثناء الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
Thermal Management & Reliability
| مصطلح | المؤشر الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | 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. |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يُعرّف بشكل مباشر "العمر الافتراضي" لـ LED. |
| صيانة التدفق الضوئي | % (مثال: 70%) | النسبة المئوية للسطوع المحتفظ به بعد مرور الوقت. | يشير إلى الاحتفاظ بالسطوع خلال الاستخدام طويل الأمد. |
| Color Shift | Δu′v′ أو قطع ناقص ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المواد | التدهور بسبب التعرض طويل الأمد لدرجات الحرارة المرتفعة. | قد يؤدي إلى انخفاض السطوع، أو تغير اللون، أو عطل الدائرة المفتوحة. |
Packaging & Materials
| مصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| نوع العبوة | EMC, PPA, Ceramic | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة وتوفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة جيدة للحرارة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حراري أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | Front, Flip Chip | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| طلاء الفوسفور | YAG، سيليكات، نيتريد | يغطي الرقاقة الزرقاء، يحول بعضها إلى الأصفر/الأحمر، ويمزجها إلى الأبيض. | تؤثر الفوسفورات المختلفة على الفعالية، ودرجة حرارة اللون المترابطة، ومؤشر تجسيد اللون. |
| Lens/Optics | مسطحة، عدسات دقيقة، TIR | هيكل بصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
Quality Control & Binning
| مصطلح | Binning Content | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| Luminous Flux Bin | Code e.g., 2G, 2H | مجمّعة حسب السطوع، لكل مجموعة قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن اتساق السطوع في نفس الدفعة. |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة السائق، ويحسن كفاءة النظام. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | مجمعة حسب إحداثيات اللون، لضمان نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، ويتجنب عدم تجانس اللون داخل التركيبة. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | مجمعة حسب CCT، لكل منها نطاق إحداثيات مقابلة. | تلبي متطلبات CCT لمشاهد مختلفة. |
Testing & Certification
| مصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | الإضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، وتسجيل توهين السطوع. | تُستخدم لتقدير عمر LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر الافتراضي | يقدّر العمر الافتراضي في ظروف التشغيل الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر توقعًا علميًا للحياة. |
| 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 الوصول إلى السوق دولياً. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء للإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية وبرامج الدعم، ويعزز القدرة التنافسية. |