ورقة بيانات LED من نوع SMD LTW-110ZDS5 - ضوء أبيض - 20mA - 70mW - وثيقة تقنية باللغة الإنجليزية

1. نظرة عامة على المنتج

LTW-110ZDS5 هو ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع جهاز مثبت على السطح (SMD) مصمم للتجميعات الإلكترونية الحديثة المحدودة المساحة. ينتمي إلى عائلة من المكونات المصغرة المُحسنة لعمليات اللحام الآلي بالتقاط والوضع وإعادة التدفق. يستخدم هذا الطراز المحدد شريحة أشباه موصلات من إنيديوم غاليوم نيتريد (InGaN) لإنتاج الضوء الأبيض، مُحاطة بتكوين عبوة ذات رؤية جانبية. هذا الاتجاه مفيد بشكل خاص للتطبيقات التي تحتاج إلى انبعاث الضوء بشكل موازٍ لسطح لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، كما في الألواح المضاءة من الحافة أو مؤشرات الحالة المرئية من جانب الجهاز.

الفلسفة التصميمية الأساسية وراء هذا المكون هي توفير مصدر ضوء ساطع وموثوق يتكامل بسلاسة في سير عمل التصنيع عالي الحجم. تتوافق عبوته مع معايير EIA (تحالف الصناعات الإلكترونية)، مما يضمن التوافق مع معدات المعالجة والوضع القياسية في الصناعة. يتم توريد المكون على شريط ناقل بعرض 8 مم ملفوف على بكرات قطرها 7 بوصات، وهو التنسيق القياسي لخطوط التجميع الآلية، مما يسهل التحميل بكفاءة في آلات الوضع.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

• الامتثال البيئي: تم تصنيع الجهاز ليتوافق مع توجيهات ROHS (تقييد المواد الخطرة)، مما يضمن خلوه من مواد خطرة محددة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم.
• تقنية أشباه الموصلات المتقدمة: يستخدم شريحة InGaN فائقة السطوع. تشتهر تقنية InGaN بكفاءتها العالية وقدرتها على إنتاج ضوء أزرق وأبيض ساطع، والذي يتم تحويله عادةً إلى اللون الأبيض باستخدام طلاء الفوسفور.
• جاهزية التصنيع: يتميز بنهاية مطلية بالقصدير، مما يعزز قابلية اللحام، خاصة مع سبائك اللحام الخالية من الرصاص (Pb-free). وهو متوافق تمامًا مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)، وهي الطريقة السائدة لتجميع المكونات السطحية (SMD).
• التوافق التصميمي: الجهاز متوافق مع الدوائر المتكاملة (I.C.)، مما يعني أن متطلبات تشغيله (التيار، الجهد) يمكن إدارتها بسهولة بواسطة مخرجات المستوى المنطقي القياسية أو دوائر التشغيل البسيطة الشائعة الموجودة بجانب الدوائر المتكاملة الأخرى على اللوحة.
• Automation Friendly: تضمن العبوة القياسية EIA والتعبئة على بكرات أداءً موثوقًا في معدات التركيب الآلي عالية السرعة، مما يقلل من أخطاء التركيب ويزيد من إنتاجية التصنيع.

1.2 Target Market and Applications

تم تصميم هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب إشارة موثوقة، أو إضاءة خلفية، أو إضاءة رمزية في شكل مضغوط. مجالات تطبيقه الأساسية تشمل:

• معدات الاتصالات: مؤشرات الحالة على أجهزة التوجيه، والمودمات، والمحولات، والمحطات الأساسية.
• أتمتة المكاتب والحوسبة: إضاءة خلفية لوحة المفاتيح في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، ومصابيح الحالة على الطابعات والماسحات الضوئية وأجهزة التخزين الخارجية.
• الإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة المنزلية: مؤشرات الطاقة أو الوضع أو الوظيفة على معدات الصوت/الفيديو والأجهزة المنزلية وأجهزة المنزل الذكي.
• المعدات الصناعية: مؤشرات اللوحة للآلات وأنظمة التحكم وأجهزة القياس.
• شاشات متخصصة: إضاءة خلفية للألواح المفاتيح، والشاشات الدقيقة، وتوفير الإضاءة للرموز أو الأيقونات على لوحات التحكم.

2. المعايير التقنية: تفسير موضوعي متعمق

يتم تعريف أداء LTW-110ZDS5 من خلال مجموعة شاملة من المعايير الكهربائية والبصرية والحرارية. فهم هذه المواصفات أمر بالغ الأهمية لتصميم الدوائر المناسب وضمان الموثوقية طويلة الأمد.

2.1 Absolute Maximum Ratings

تحدد هذه التقييمات حدود الإجهاد التي إذا تجاوزتها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو تحت هذه الحدود ويجب تجنبها في الاستخدام العادي.

• تبديد الطاقة (Pd): 70 ملي واط. هذه هي أقصى كمية من الطاقة الكهربائية يمكن للجهاز تبديدها على شكل حرارة دون تدهور. تجاوز ذلك يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الوصلة بشكل مفرط، وانخفاض الناتج الضوئي، وتقصير العمر الافتراضي.
• التيار الأمامي (DC): 20 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى للتيار المستمر الموصى به للتشغيل الموثوق. الحالة التشغيلية النموذجية المحددة في ورقة البيانات هي 5 مللي أمبير.
• تيار الذروة الأمامي: 100 مللي أمبير، ولكن فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية). هذا يسمح بلحظات قصيرة من سطوع أعلى، كما في المؤشرات الوامضة، دون ارتفاع درجة الحرارة.
• نطاق درجة حرارة التشغيل: من -20 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية. تم ضمان عمل الجهاز ضمن هذا النطاق لدرجة الحرارة المحيطة.
• نطاق درجة حرارة التخزين: من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. يمكن تخزين الجهاز دون تشغيل ضمن هذا النطاق الأوسع.
• ظروف اللحام بالأشعة تحت الحمراء: يتحمل درجة حرارة قصوى تبلغ 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. هذه معلمة حرجة لعمليات التجميع الخالية من الرصاص، تحدد الملف الحراري الذي يمكن للمكون تحمله أثناء لحام إعادة التدفق.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند درجة حرارة المحيط = 25 درجة مئوية)

هذه هي معايير الأداء النموذجية التي يتم قياسها في ظل ظروف الاختبار القياسية.

• شدة الإضاءة (Iv): تتراوح من 28.0 مللي كانديلا كحد أدنى إلى 112.0 مللي كانديلا كحد أقصى عند تيار اختبار (IF) قدره 5 مللي أمبير. تقع القيمة الفعلية لوحدة محددة ضمن رتبة Bin (N, P, Q). يتم قياس الشدة باستخدام مرشح يحاكي استجابة العين البشرية في الرؤية النهارية (منحنى CIE).
• زاوية الرؤية (2θ1/2): 130 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي ينخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها القصوى (تُقاس عند 0 درجة، بشكل عمودي مباشر على الشريحة). زاوية رؤية واسعة كهذه هي سمة مميزة لمصابيح LED الجانبية وتوفر إضاءة واسعة ومتساوية.
• إحداثيات اللونية (x, y): القيم النموذجية هي x=0.304، y=0.301 عند 5mA. تحدد هذه الإحداثيات على مخطط صبغة CIE 1931 اللون المدرك للضوء الأبيض. يتم تصنيف الوحدات المحددة في مجموعات درجات اللون (S1-S6). يطبق تفاوت مقداره ±0.01 على هذه الإحداثيات.
• جهد الأمام (VF): بين 2.70V و 3.15V عند 5mA. هذا هو هبوط الجهد عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء عند مرور التيار المحدد. يتم تجميع الوحدات في مجموعات (L7, L8, L9) بناءً على هذه المعلمة. يشير انخفاض جهد الأمام بشكل عام إلى كفاءة كهربائية أعلى.
• التيار العكسي (IR): من 0.6 إلى 1.2 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) بقيمة 10 مللي أمبير. ملاحظة حرجة: يوضح ورقة البيانات صراحةً أن شرط الاختبار هذا مخصص لاختبار IR (الأشعة تحت الحمراء) فقط وأن الجهاز غير مصمم للعمل العكسيتطبيق انحياز عكسي في الدائرة قد يتلف LED.

2.3 الخصائص الحرارية

على الرغم من عدم تقديمها بشكل صريح كقيمة للمقاومة الحرارية (RθJA)، إلا أن الأداء الحراري يُستدل عليه من خلال تصنيف تبديد الطاقة (70 مللي واط) ونطاق درجة حرارة التشغيل. تُعد درجة حرارة التقاطع القصوى عاملاً رئيسياً في طول عمر LED. تشغيل LED بتيارات أقل من الحد الأقصى، وضمان مساحة كافية من النحاس في لوحة الدوائر المطبوعة لتبديد الحرارة (كما هو موضح في تخطيط الوسادة الموصى به)، والحفاظ على درجة الحرارة المحيطة ضمن المواصفات، كلها أمور ضرورية لإدارة الأداء الحراري.

3. شرح نظام ترتيب الفئات (Bin Ranking System)

لمحاسبة الاختلافات الطبيعية في تصنيع أشباه الموصلات، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات أداء (Bins). وهذا يسمح للمصممين باختيار مكونات ذات خصائص مضبوطة بدقة لتطبيقهم.

3.1 رتبة جهد الأمام (VF)

يتم فرز مصابيح LED بناءً على انخفاض جهدها الأمامي عند 5 مللي أمبير.
- المجموعة L7: VF = 2.70V إلى 2.85V
- Bin L8: VF = 2.85V إلى 3.00V
- Bin L9: VF = 3.00V إلى 3.15V
التسامح لكل Bin هو ±0.1V. اختيار مصابيح LED من نفس Bin للجهد الأمامي (VF) يضمن سطوعاً متسقاً عند تشغيلها بمصدر جهد ثابت أو يبسط حساب مقاومة تحديد التيار للدوائر المتصلة على التوالي.

3.2 رتبة شدة الإضاءة (Iv)

يتم فرز الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) بناءً على شدة إخراج الضوء عند تيار 5 مللي أمبير.
- Bin N: Iv = 28.0 mcd إلى 45.0 mcd
- Bin P: Iv = 45.0 mcd إلى 71.0 mcd
- Bin Q: Iv = 71.0 mcd إلى 112.0 mcd
التسامح لكل فئة هو ±15%. هذا التصنيف حاسم للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا موحدًا عبر مصابيح LED متعددة، كما في مصفوفات الإضاءة الخلفية أو لوحات المؤشرات المتعددة.

3.3 Hue (Chromaticity) Rank

هذا هو التصنيف الأكثر تعقيدًا، حيث يحدد نقطة اللون للضوء الأبيض على مخطط CIE 1931. تم تعريف ست فئات (من S1 إلى S6)، كل منها تمثل مساحة رباعية صغيرة على مستوى الإحداثيات (x,y). على سبيل المثال، تغطي الفئة S3 إحداثيات تقريبًا من (0.294, 0.254) إلى (0.314, 0.315). يتم تطبيق تسامح قدره ±0.01. هذا التصنيف ضروري للتطبيقات التي يكون فيها اتساق اللون بالغ الأهمية، مما يمنع حدوث اختلافات ملحوظة في درجة اللون الأبيض (مثل الأبيض البارد مقابل الأبيض الدافئ) بين مصابيح LED المتجاورة.

4. تحليل منحنى الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية التي تقدم رؤى قيمة تتجاوز نقاط البيانات المجدولة.

4.1 شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمام

يوضح هذا المنحنى كيف يزداد الناتج الضوئي مع زيادة تيار القيادة. وهو عادة غير خطي. بينما يزداد الناتج مع التيار، فإن الكفاءة (لومن لكل واط) غالبًا ما تبلغ ذروتها عند تيار أقل من الحد الأقصى المطلق. التشغيل عند حالة 5mA النموذجية يمثل على الأرجح توازنًا جيدًا بين السطوع والكفاءة لهذا الجهاز.

4.2 جهد الأمام مقابل تيار الأمام

يوضح هذا المنحنى خاصية الجهد-التيار للدايود. يزداد جهد التوصيل الأمامي مع زيادة التيار ولكن ليس بشكل خطي. فهم هذا المنحنى مهم لتصميم دوائر التشغيل، خاصة عند استخدام مصادر جهد ثابت، حيث أن تغيرًا بسيطًا في الجهد يمكن أن يؤدي إلى تغير كبير في التيار، وبالتالي في السطوع.

4.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

هذا المنحنى حاسم لفهم التأثيرات الحرارية. مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، تنخفض شدة الإضاءة لـ LED بشكل عام. يشير ميل هذا المنحنى إلى الحساسية الحرارية للجهاز. يجب على المصممين تخفيض توقعات ناتج الضوء إذا كان LED سيعمل في بيئة عالية الحرارة.

5. Mechanical and Package Information

5.1 Package Dimensions

تقدم ورقة البيانات رسمًا ميكانيكيًا مفصلاً للصمام الثنائي الباعث للضوء. تشمل الأبعاد الرئيسية الطول الإجمالي والعرض والارتفاع، وحجم وموقع تجويف رقاقة أشباه الموصلات، وموقع وحجم الأطراف القابلة للحام. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح قياسي يبلغ ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يعني تصميم المنظر الجانبي أن السطح الأساسي الباعث للضوء يقع على الجانب الأطول من العبوة.

5.2 وسادة التثبيت الموصى بها على لوحة الدوائر المطبوعة والقطبية

يتم تقديم توصية لنمط الأرضية (البصمة) لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة. يوضح هذا الحجم والشكل الأمثل لوسادات النحاس لضمان تكوين وصلة لحام جيدة أثناء عملية إعادة التدفق. يوضح الرسم البياني بوضوح توصيلات الأنود والكاثود، وهو أمر ضروري للتوجيه الصحيح أثناء التركيب ولضمان إضاءة الصمام الثنائي الباعث للضوء عند تطبيق الطاقة. عادةً ما يتم تحديد الكاثود بواسطة علامة على غلاف الصمام الثنائي الباعث للضوء نفسه، مثل شق أو نقطة أو علامة خضراء.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 IR Reflow Soldering Profile (Pb-Free Process)

يتم تقديم ملف إعادة تدفق مقترح للحام الخالي من الرصاص:
- التسخين المسبق: 150-200°C.
- وقت التسخين المسبق: 120 ثانية كحد أقصى.
- درجة الحرارة القصوى: الحد الأقصى 260 درجة مئوية.
- الوقت فوق نقطة السيولة (عند الذروة): الحد الأقصى 10 ثوانٍ، ولا ينبغي تنفيذ عملية إعادة التدفق هذه أكثر من مرتين.
تشير ورقة البيانات بشكل صحيح إلى أن الملف الأمثل يعتمد على تجميع PCB المحدد (سمك اللوحة، عدد المكونات، معجون اللحام). يجب توصيف الملف لخط الإنتاج المحدد ولكن يجب أن يظل ضمن هذه الحدود على مستوى المكون.

6.2 اللحام اليدوي (إذا لزم الأمر)

للإصلاح أو بناء النماذج الأولية:
- درجة حرارة مكواة اللحام: الحد الأقصى 300 درجة مئوية.
- وقت اللحام: الحد الأقصى 3 ثوانٍ لكل وصلة.
- يجب تنفيذ هذا مرة واحدة فقط لتقليل الإجهاد الحراري.

6.3 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام ضرورياً، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط لتجنب إتلاف الغلاف البلاستيكي. توصي ورقة البيانات بالغمر في الكحول الإيثيلي أو كحول الأيزوبروبيل في درجة الحرارة العادية لمدة تقل عن دقيقة واحدة. يجب تجنب السوائل الكيميائية غير المحددة.

7. احتياطات التخزين والتعامل

7.1 الحساسية للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

يمكن أن تتلف الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) بسبب الكهرباء الساكنة والارتفاعات الكهربائية. يُوصى باستخدام سوار معصم أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة أثناء التعامل. يجب تأريض جميع المعدات، بما في ذلك محطات العمل وأدوات اللحام، بشكل صحيح.

7.2 الحساسية للرطوبة والتخزين

مستوى الحساسية للرطوبة (MSL) للمكون هو 3.
- عبوة محكمة الغلق: يمكن تخزينه عند درجة حرارة ≤30°م ورطوبة نسبية ≤90%. العمر الافتراضي في الكيس الأصلي المضاد للرطوبة مع مجفف هو سنة واحدة.
- العبوة المفتوحة: لا ينبغي أن تتجاوز درجة الحرارة المحيطة 30°م / رطوبة نسبية 60%. يجب إعادة تدفق ولحام المكونات المُزالَة من العبوة الأصلية خلال أسبوع واحد.
- التخزين الممتد (خارج الكيس): يجب تخزينها في حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو في مجفف نيتروجين.
- إعادة الخبز: إذا تعرضت المكونات للهواء لأكثر من أسبوع، يجب خبزها عند حوالي 60 درجة مئوية لمدة 20 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة "الفشار" أثناء إعادة التدفق.

8. معلومات التغليف والطلب

8.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد الجهاز على شريط حامل مطبوع بعرض 8 مم. تشمل أبعاد الشريط الرئيسية تباعد الجيوب (الخطوة)، وحجم الجيب، ومواضع إغلاق الشريط الغطائي. يتم لف الشريط على بكرات قياسية بقطر 7 بوصات (178 مم).

8.2 تفاصيل تغليف البكرة

• الكمية لكل بكرة: 3000 قطعة.
• الحد الأدنى لكمية التعبئة: 500 قطعة للكميات المتبقية.
• Cover Tape: يتم إغلاق الجيوب الفارغة بشريط التغطية العلوي.
• المكونات المفقودة: يُسمح بحد أقصى لمصباحين مفقودين متتاليين على البكرة، وفقًا للممارسة القياسية.
• الامتثال للمعايير: التعبئة والتغليف تتبع مواصفات ANSI/EIA-481.

9. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

9.1 دوائر التطبيق النموذجية

يتطلب الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) آلية للحد من التيار. أبسط طريقة هي استخدام مقاوم على التوالي. يتم حساب قيمته باستخدام قانون أوم: R = (Vsupply - VF_LED) / IF. على سبيل المثال، مع مصدر جهد 5 فولت، وجهد أمامي VF بقيمة 3.0 فولت (نموذجي)، وتيار أمامي مطلوب IF بقيمة 5 مللي أمبير: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 أوم. سيكون المقاوم القياسي بقيمة 390 أوم أو 430 أوم مناسبًا. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا ثابتًا مع تغير جهد المصدر أو درجة الحرارة، يوصى باستخدام دائرة قيادة ذات تيار ثابت.

9.2 التصميم من أجل الموثوقية والعمر الطويل

• تخفيض التيار: تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء عند تيار 5 مللي أمبير النموذجي أو أقل، بدلاً من الحد الأقصى المطلق 20 مللي أمبير، سيطيل عمره التشغيلي بشكل كبير ويحسن من المحافظة على الإنارة على المدى الطويل.
• الإدارة الحرارية: استخدم تخطيط وسادة PCB الموصى به، والذي يتضمن وصلات تخفيف حرارية. للتطبيقات عالية الطاقة أو ذات درجة الحرارة المحيطة العالية، فكر في إضافة مساحة نحاسية إضافية أو ثقوب حرارية تحت بصمة LED لتصريف الحرارة بعيداً عن الوصلة.
• حماية الجهد العكسي: نظراً لأن الجهاز غير مصمم للتحيز العكسي، تأكد من أن تصميم الدائرة يمنع هذه الحالة. في الدوائر المترددة أو ثنائية القطب، قد يكون من الضروري استخدام ثنائي حماية متوازي.

10. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بتقنيات LED القديمة مثل GaP (فوسفيد الغاليوم) أو أجهزة GaN القياسية، تقدم شريحة InGaN في الطراز LTW-110ZDS5 كفاءة إضاءة فائقة، مما يعني إنتاج ضوء أكثر لكل وحدة من الطاقة الكهربائية المستهلكة. التغليف الجانبي يميزها عن مصابيح LED ذات الإصدار العلوي، مما يحل تحديات تصميم بصرية محددة تتطلب انبعاثًا ضوئيًا جانبيًا. توافقها مع عمليات إعادة التدفق الخالية من الرصاص عالية الحرارة يجعلها مكونًا حديثًا مناسبًا للوائح البيئية الحالية ومعايير التصنيع، على عكس المكونات القديمة التي قد تكون مناسبة فقط للحام بالقصدير أو الحام بالموجات.

11. الأسئلة المتكررة (بناءً على المعايير التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل مصباح LED هذا مباشرة من دبوس متحكم دقيق بجهد 3.3 فولت؟
ج: ربما، ولكن بحذر. جهد التشغيل النموذجي VF هو 3.0 فولت، مما يترك فقط 0.3 فولت لمقاومة تحديد التيار. عند تيار 5 مللي أمبير، يتطلب ذلك مقاومة 60 أوم. هامش الجهد المنخفض يعني أن السطوع قد يكون غير متسق بسبب اختلافات طفيفة في VF أو جهد التغذية. استخدام محرك LED مخصص أو جهد تغذية أعلى هو أكثر موثوقية.

س: ماذا يشير رمز "ZDS5" في رقم القطعة؟
ج: بينما لم يتم تفصيل اصطلاح التسمية الكامل هنا، في العديد من أنظمة الشركات المصنعة، تشير هذه اللواحق إلى سمات محددة مثل اللون (أبيض)، ونمط التغليف (رؤية جانبية)، والفرز (رتبة الشدة/اللون)، والطلاء الطرفي. راجع دليل منتج الشركة المصنعة للحصول على التفصيل الدقيق.

س: كيف أضمن اتساق اللون في تصميمي متعدد مصابيح LED؟
ج: اطلب المكونات من نفس مجموعة الدرجة اللونية (S1-S6) ونفس مجموعة شدة الإضاءة (N, P, Q). تعاون مع موزعك لتحديد رموز المجموعات هذه في طلبك لضمان أداء متطابق.

س: هل هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء مناسب لإضاءة الجزء الداخلي للسيارة؟
ج: نطاق درجة حرارة التشغيل (-20°C إلى +80°C) قد يغطي بعض التطبيقات الداخلية، لكن الدرجات المخصصة للسيارات تتطلب عادةً نطاقًا أوسع (مثل، -40°C إلى +105°C أو 125°C) ومؤهلات موثوقية أكثر صرامة (AEC-Q102). ورقة البيانات هذه لا تدعي الامتثال لمثل هذه المتطلبات، لذا فهي مخصصة لـ "المعدات الإلكترونية العادية" كما هو مُعرّف في قسم التحذيرات.

12. مثال حالة استخدام عملية

السيناريو: تصميم لوحة مؤشرات الحالة لمبدل شبكة.
تحتوي اللوحة على 10 مصابيح LED متطابقة للإشارة إلى حالة الرابط/النشاط. المتطلبات: لون أبيض موحد، سطوع متسق، وتشغيل موثوق على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.
خطوات التصميم:
1. تصميم الدائرة: استخدم خط تغذية 5 فولت مستقر. احسب مقاومة متسلسلة لتيار تشغيل يقارب 5 مللي أمبير لكل LED. بافتراض أن جهد التشغيل الأمامي VF ضمن المجموعة L8 (2.85-3.00 فولت)، استخدم أقصى قيمة لـ VF لحساب السطوع في أسوأ الحالات: R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 أوم. 2. اختيار المكونات: حدد للمورد: رقم القطعة LTW-110ZDS5، مع كون جميع القطع العشر من نفس مجموعة Hue Bin (مثل S3) ونفس مجموعة Luminous Intensity Bin (مثل P). وهذا يضمن الاتساق البصري. 3. تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة: نفذ بصمة وسادة اللحام الموصى بها من ورقة البيانات. وصّل وسادات الكاثود بمستوى أرضي مشترك لتحقيق تبديد حراري جيد. 4. التجميع: اتبع إرشادات ملف التعريف لإعادة التدفق الخالي من الرصاص، مع التأكد من ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 260 درجة مئوية. 5. النتيجة: لوحة ذات مظهر احترافي تحتوي على عشر مؤشرات متطابقة بيضاء ساطعة، ستحافظ على أدائها على المدى الطويل بفضل التيار المحافظ والتصميم الحراري المناسب.

13. مقدمة مبدأ التشغيل

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو ديود شبه موصل. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز فجوة النطاق الخاصة به، تندمج الإلكترونات من شبه الموصل من النوع n مع الفجوات من شبه الموصل من النوع p في المنطقة النشطة (شريحة InGaN). يطلق هذا الاندماج الطاقة على شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء بواسطة طاقة فجوة النطاق لمادة شبه الموصل. تمتلك InGaN فجوة نطاق تنتج ضوءًا في طيف الأزرق/فوق البنفسجي. لإنشاء ضوء أبيض، يتم طلاء شريحة LED بمادة الفوسفور. يحفز الضوء الأزرق/فوق البنفسجي الصادر من الشريحة الفوسفور، الذي يعيد بعد ذلك إصدار الضوء عبر طيف أوسع، ليتحدا ويُنتجا إدراك الضوء الأبيض. تتضمن حزمة الرؤية الجانبية عدسة بلاستيكية مصبوبة تشكل خرج الضوء، مما يخلق زاوية مشاهدة واسعة تبلغ 130 درجة.

14. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

يمثل LTW-110ZDS5 تقنية ناضجة ومعتمدة على نطاق واسع. تركز الاتجاهات الحالية في مصابيح LED السطحية على عدة مجالات رئيسية: زيادة الكفاءة: التطوير المستمر لتصميمات الرقائق والمواد الفسفورية لتحقيق لومن أعلى لكل واط (lm/W)، مما يقلل من استهلاك الطاقة لنفس كمية الإضاءة. تحسين جودة اللون: تحسين مؤشر تجسيد اللون (CRI) لمصابيح LED البيضاء، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي يكون فيها الإدراك الدقيق للألوان حيوياً، مثل إضاءة المتاجر أو التصوير الفوتوغرافي. التصغير: تطوير أحجام عبوات أصغر (مثل 0402، 0201 متري) للأجهزة فائقة الصغر مثل الأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار المصغرة. حلول متكاملة: نمو مصابيح LED المدمجة مع سائقات أو وحدات تحكم أو رقاقات ملونة متعددة (RGB) في عبوة واحدة، مما يبسط تصميم الدوائر للإضاءة الذكية والتأثيرات اللونية الديناميكية. بينما يُعد هذا المكون أساسياً لوظائف المؤشرات والإضاءة الخلفية القياسية، فإن هذه الاتجاهات تدفع نحو الابتكار في شرائح السوق الأكثر تخصصاً.