ورقة بيانات LED SMD أصفر مبعثر من مادة AlInGaP - زاوية رؤية 120 درجة - جهد 1.90-2.65 فولت - تيار 70 مللي أمبير - استطاعة 185.5 مللي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع جهاز التركيب السطحي (SMD)، والذي يستخدم مادة شبه موصل من AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم) لإنتاج ضوء أصفر. يتميز الـ LED بعدسة مبعثرة، تشتت الضوء المنبعث لخلق نمط رؤية أوسع وأكثر تجانسًا مقارنةً بـ LEDs ذات العدسات الصافية. هذه الخاصية تجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة متجانسة ووضوحًا بزوايا رؤية واسعة.

تشمل المزايا الأساسية لهذا المكون عبوة SMD المدمجة المصممة للتجميع الآلي على لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، والتوافق مع عمليات اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء، والتأهيل وفق معايير موثوقية من الدرجة automotive. تم تصميمه للتطبيقات الحساسة للمساحة عبر قطاعات مختلفة من المعدات الإلكترونية.

1.1 السوق المستهدف والتطبيقات

السوق الرئيسي المستهدف لهذا الـ LED هو قطاع الإلكترونيات automotive، وتحديدًا للتطبيقات الإضافية (accessory). يجعل تصميمه وتأهيله مناسبًا للتكامل في إضاءة مقصورة السيارة الداخلية، ومؤشرات لوحة القيادة، وإضاءة خلفية المفاتيح، ووظائف الإضاءة الأخرى غير الحرجة داخل المقصورة. تتوافق العبوة القوية والأداء الحراري المحدد مع المتطلبات البيئية لبيئات السيارات.

بعد الاستخدام automotive، فإن ميزاته العامة مثل التوافق مع الدوائر المتكاملة (I.C.)، والتوافق مع التركيب الآلي، والامتثال لـ RoHS، تجعله مكونًا قابلًا للتطبيق لمجموعة واسعة من الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية، بما في ذلك الأجهزة المحمولة، ومؤشرات معدات الشبكة، وإضاءة الحالة العامة حيث تكون هناك حاجة إلى إضاءة صلبة الحالة موثوقة.

2. تحليل مفصل للمعاملات التقنية

يعد الفهم الشامل للمعاملات الكهربائية والبصرية والحرارية أمرًا بالغ الأهمية لتصميم الدوائر الناجح والتشغيل طويل الأمد الموثوق.

2.1 التصنيفات القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو تحت هذه الحدود.

• تبديد الطاقة (Pd):185.5 مللي واط. هذه هي أقصى كمية من الطاقة يمكن لـ LED تبديدها كحرارة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25 درجة مئوية. يتجاوز هذا الحد خطر ارتفاع درجة حرارة التقاطع شبه الموصل.
• تيار الأمام المستمر (IF):70 مللي أمبير. أقصى تيار أمامي مستمر يمكن تطبيقه.
• تيار الأمام الذروي:100 مللي أمبير. هذا مسموح به فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية) للسماح بسيناريوهات تجاوز التيار لفترة وجيزة، مثل أثناء الفترات الانتقالية لتشغيل الطاقة، دون التسبب في تلف.
• نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين:من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. يضمن هذا النطاق الواسع الوظائفية والقابلية للتخزين في البيئات القاسية، مما يدعم ادعاء تطبيقه automotive.
• شرط اللحام بالأشعة تحت الحمراء:يتحمل 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. هذا يحدد تحمل ملف تعريف لحام إعادة التدفق، وهو أمر بالغ الأهمية لعمليات التجميع الخالية من الرصاص (Pb-free).

2.2 الخصائص الحرارية

إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية لأداء LED وعمره الافتراضي. تؤدي درجة حرارة التقاطع (Tj) المفرطة إلى تسريع استهلاك اللومن (انخفاض شدة الإضاءة) وتحول اللون.

• درجة حرارة التقاطع (Tj max):125 درجة مئوية. أقصى درجة حرارة مسموح بها عند التقاطع شبه الموصل.
• المقاومة الحرارية، من التقاطع إلى المحيط (RθJA):280 درجة مئوية/واط (نموذجي). تم قياسه على لوحة دوائر مطبوعة FR4 قياسية مع وسادة نحاسية مساحتها 16 مم²، تشير هذه القيمة إلى مدى فعالية انتقال الحرارة من التقاطع إلى الهواء المحيط. القيمة الأقل أفضل. يعتمد هذا المعامل بشدة على تخطيط PCB والتبريد الخارجي.
• المقاومة الحرارية، من التقاطع إلى نقطة اللحام (RθJS):130 درجة مئوية/واط (نموذجي). غالبًا ما يكون هذا مقياسًا أكثر فائدة لأنه يحدد المسار الحراري من التقاطع إلى وسادات PCB، وهو أكثر قابلية للتحكم من قبل المصمم من خلال حجم الوسادة وسكب النحاس. يعد تبديد الحرارة بكفاءة عبر PCB أمرًا ضروريًا للحفاظ على Tj ضمن الحدود الآمنة، خاصة عند التشغيل بالقرب من أقصى تيار.

2.3 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معاملات الأداء النموذجية المقاسة عند Ta=25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) قدره 50 مللي أمبير، والذي يبدو أنه شرط الاختبار القياسي.

• شدة الإضاءة (Iv):1800 - 3550 ميللي كانديلا (mcd). هذا مقياس لسطوع LED كما يُدرك في اتجاه محدد (على المحور). يشير النطاق الواسع إلى استخدام نظام تصنيف (انظر القسم 3).
• زاوية الرؤية (2θ½):120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها على المحور. تخلق العدسة المبعثرة زاوية الرؤية الواسعة هذه.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λP):592 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج القدرة الطيفية في أعلى مستوياته.
• الطول الموجي السائد (λd):583 - 595 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد اللون (الأصفر). التسامح هو ±1 نانومتر.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). يشير هذا إلى نقاء الطيف أو عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث.
• جهد الأمام (VF):1.90 - 2.65 فولت عند 50 مللي أمبير. انخفاض الجهد عبر LED أثناء التشغيل. هذا النطاق يخضع أيضًا للتصنيف.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند VR=10 فولت. لم يتم تصميم LEDs للعمل العكسي؛ هذا المعامل لأغراض الاختبار فقط. يجب أن يمنع تصميم الدائرة تطبيق الجهد العكسي.

3. شرح نظام التصنيف

بسبب الاختلافات المتأصلة في تصنيع أشباه الموصلات، يتم فرز (تصنيف) LEDs بناءً على المعاملات الرئيسية. يسمح هذا النظام للمصممين باختيار مكونات ذات أداء متسق لتطبيقهم.

3.1 تصنيف جهد الأمام (Vf)

يتم تجميع LEDs في مجموعات (C, D, E, F, G) بناءً على انخفاض جهد الأمام عند 50 مللي أمبير. على سبيل المثال، تغطي المجموعة C من 1.90 فولت إلى 2.05 فولت، بينما تغطي المجموعة G من 2.50 فولت إلى 2.65 فولت. يمكن أن يساعد اختيار مجموعة Vf أضيق في ضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة LEDs على التوازي من مصدر جهد ثابت، حيث ستتقاسم التيار بشكل أكثر تساويًا.

3.2 تصنيف شدة الإضاءة (Iv)

يقوم هذا التصنيف بتصنيف LEDs حسب ناتج السطوع. تم تعريف المجموعات X1 (1800-2240 mcd)، و X2 (2240-2800 mcd)، و Y1 (2800-3550 mcd). يجب أن تحدد التطبيقات التي تتطلب مستويات سطوع محددة أو اتساقًا عبر وحدات متعددة مجموعة Iv المطلوبة.

3.3 تصنيف الطول الموجي السائد (Wd)

اتساق اللون أمر بالغ الأهمية في العديد من التطبيقات. تضمن مجموعات الطول الموجي 3 (583-586 نانومتر)، و 4 (586-589 نانومتر)، و 5 (589-592 نانومتر)، و 6 (592-595 نانومتر) التحكم في درجة اللون الأصفر ضمن نطاق ضيق. قد يقرأ تسمية الدفعة النموذجية شيئًا مثل \"E/X2/5\"