ورقة بيانات LED من نوع SMD متوسط القدرة 67-22ST - عبوة PLCC-2 - جهد أمامي أقصى 3.0 فولت - تيار 150 مللي أمبير - أبيض - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد 67-22ST مصباح LED من نوع SMD متوسط القدرة، مُحاطًا بغلاف PLCC-2. تم تصميمه كمصباح LED أبيض يقدم مزيجًا من الكفاءة الإضاءية العالية، ومؤشر تجسيد الألوان (CRI) المرتفع، واستهلاك منخفض للطاقة، وزاوية رؤية واسعة. شكله المدمج يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة حيث يُعد الأداء الموثوق والكفاءة الطاقة من المتطلبات الأساسية.

1.1 المزايا الأساسية

• شدة إضاءة عالية:يُنتج ضوءًا ساطعًا وفعالاً.
• زاوية رؤية واسعة:يوفر إضاءة موحدة على مساحة واسعة، نموذجيًا 120 درجة.
• المطابقة البيئية:المنتج خالي من الرصاص، ومطابق لمعايير RoHS، وREACH التابع للاتحاد الأوروبي، والخالي من الهالوجين (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• تصنيف ANSI:يضمن اتساقًا في اللون وتدفق ضوئي وفقًا لتصنيفات قياسية.
• خيارات CRI عالية:متوفر بحد أدنى لمؤشر تجسيد الألوان (CRI) يبلغ 80 (Ra)، مما يعزز دقة الألوان في الأشياء المضاءة.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يُعد هذا المصباح LED حلاً مثاليًا لتطبيقات الإضاءة المتنوعة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• الإضاءة العامة
• الإضاءة الزخرفية والترفيهية
• مصابيح المؤشر
• الإضاءة العامة
• مصابيح المفاتيح

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• التيار الأمامي (I_F):180 مللي أمبير
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):300 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @ نبضة 10 مللي ثانية)
• تبديد الطاقة (P_d):594 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C
• المقاومة الحرارية (R_{th J-S}):19 °C/W (من الوصلة إلى نقطة اللحام)
• درجة حرارة الوصلة (T_j):115 °C
• درجة حرارة اللحام:إعادة التدفق: 260°C لمدة 10 ثوانٍ. اللحام اليدوي: 350°C لمدة 3 ثوانٍ.

ملاحظة:الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب مراعاة احتياطات التعامل المناسبة مع ESD.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

معايير الأداء النموذجية المقاسة عند درجة حرارة نقطة لحام تبلغ 25°C وتيار أمامي قدره 150mA.

• التدفق الضوئي (Φ):75 لومن كحد أدنى (راجع جداول التصنيف للنطاقات المحددة). التسامح: ±11%.
• الجهد الأمامي (V_F):3.0 فولت كحد أقصى. التسامح: ±0.1V.
• مؤشر تجسيد الألوان (Ra):80 كحد أدنى. التسامح: ±2.
• R9:0 كحد أدنى.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):نموذجيًا 120 درجة.
• التيار العكسي (I_R):50 ميكرو أمبير كحد أقصى عند V_R= 5V.

3. شرح نظام التصنيف

يستخدم المنتج نظام تصنيف شامل لضمان اتساق اللون والأداء.

3.1 تصنيف مؤشر تجسيد الألوان (CRI)

يُشار إلى CRI بحرف واحد في رقم المنتج. لهذه السلسلة، الخيار الأساسي هو 'N'، مما يمثل حدًا أدنى لـ CRI يبلغ 80.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق الضوئي بخطوات 5 لومن تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F=150mA).

• رموز التصنيف:75L5 (75-80 لومن)، 80L5 (80-85 لومن)، 85L5 (85-90 لومن)، 90L5 (90-95 لومن)، 95L5 (95-100 لومن).

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تجميع وتصنيف الجهد الأمامي للمساعدة في تصميم الدوائر لتنظيم التيار.

• رموز تصنيف المجموعة 2730:27A (2.7-2.8V)، 28A (2.8-2.9V)، 29A (2.9-3.0V).

3.4 تصنيف درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) واللونية

يتوفر LED بدرجات حرارة لون مترابطة متعددة: 2700K، 3000K، 3500K، 4000K، 5000K، 5700K، 6200K، و6500K. لكل CCT تصنيفات محددة لإحداثيات اللونية على مخطط CIE 1931 لضمان اتساق لوني دقيق. يتم توفير التصنيف في كل من أنظمة قطع ناقص MacAdam بخطوات 3 و5، بالإضافة إلى صناديق إحداثيات لونية مفصلة بخطوات 7، تحدد إحداثيات x، y لكل ركن من منطقة التصنيف. وهذا يسمح للمصممين باختيار نقطة اللون الدقيقة المطلوبة لتطبيقهم.

4. قائمة الإنتاج الضخم وترقيم المنتج

4.1 قائمة المنتجات القياسية

توفر ورقة البيانات قائمة بالمنتجات القياسية في الإنتاج الضخم. مثال: 67-22ST/KKX-N658530Z15/2T(EMM).

• CCT:6500K
• CRI (الحد الأدنى): 80
• R9 (الحد الأدنى): 0
• التدفق الضوئي (الحد الأدنى):85 لومن
• الجهد الأمامي (الحد الأقصى):3.0 فولت
• التيار الأمامي:150 مللي أمبير

يتم توفير قوائم مماثلة لدرجات CCT الأخرى (2700K، 3000K، إلخ.) مع قيم التدفق الضوئي الدنيا المقابلة.

4.2 شرح رقم المنتج

هيكل رقم القطعة هو: 67-22ST/ K KX – N XX XX 30 Z15 / 2 T

• 67-22ST/:نوع العبوة الأساسي.
• K:معرف مادة/نوع الشريحة.
• KX:اللون المنبعث (أبيض).
• N:رمز تصنيف CRI (80 كحد أدنى).
• XX XX:رموز لـ CCT وتصنيف التدفق الضوئي.
• 30:مؤشر الجهد الأمامي (3.0V كحد أقصى).
• Z15:مؤشر التيار الأمامي (150mA).
• /2T:كمية التعبئة لكل بكرة.
• (EMM):لاحقة منتج إضافية.

5. الاعتبارات المتعلقة بالأداء والتصميم

5.1 إدارة الحرارة

مع مقاومة حرارية تبلغ 19°C/W من الوصلة إلى نقطة اللحام، فإن الإدارة الحرارية الفعالة على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) أمر بالغ الأهمية. تجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى البالغة 115°C سيقلل من الناتج الضوئي وعمر التشغيل. يجب على المصممين ضمان تبريد كافٍ عبر وسادات النحاح وربما عبر الفتحات الحرارية، خاصة عند التشغيل عند أو بالقرب من التيار الأمامي الأقصى البالغ 180mA.

5.2 اعتبارات القيادة الكهربائية

يجب تشغيل LED بمصدر تيار ثابت، وليس بجهد ثابت. التيار التشغيلي الموصى به هو 150mA، مع تيار مستمر أقصى يبلغ 180mA. الحد الأقصى للجهد الأمامي هو 3.0V مع تسامح ±0.1V، والذي يجب أخذه في الاعتبار في تصميم السائق. خاصية الانهيار العكسي المنخفضة (I_Rأقصى 50µA عند 5V) تعني أنه يجب توخي الحذر لتجنب ظروف الانحياز العكسي.

5.3 الخصائص البصرية

زاوية الرؤية النموذجية البالغة 120 درجة تجعل هذا LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة منتشرة بدلاً من شعاع مركز. إصدار CRI العالي (80 كحد أدنى) هو الأفضل للتطبيقات التي تكون فيها دقة الألوان مهمة، مثل إضاءة البيع بالتجزئة أو إضاءة المهام. يتم تحديد قيمة R9 (تشبع الأحمر العميق) كحد أدنى 0، وهو نموذجي لمصابيح LED البيضاء القياسية؛ للحصول على تجسيد ألوان ممتاز، خاصة مع الأشياء الحمراء، ستكون هناك حاجة إلى قيمة R9 أعلى.

6. إرشادات التجميع والتعامل

6.1 عملية اللحام

يتوافق LED مع عمليات إعادة التدفق القياسية. الحد الأقصى للملف الشخصي هو 260°C لمدة 10 ثوانٍ. بالنسبة للحام اليدوي، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 350°C، ويجب أن يقتصر وقت التلامس على 3 ثوانٍ. من الأهمية بمكان اتباع هذه الإرشادات لمنع تلف الغلاف البلاستيكي والروابط الداخلية للأسلاك.

6.2 التخزين والتعامل

يجب تخزين الأجهزة في أكياس الحاجز الرطوبة الأصلية في بيئة ضمن نطاق درجة حرارة التخزين المحدد (-40°C إلى +100°C). كمكونات حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD)، يجب التعامل معها في محطات عمل محمية من ESD باستخدام معدات مؤرضة.

7. اقتراحات التطبيق وملاحظات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

في معظم التطبيقات، سيتم استخدام عدة مصابيح LED. يمكن توصيلها على التوالي، أو على التوازي، أو مزيج من التوالي والتوازي. يُفضل عمومًا التوصيل على التوالي لأنه يضمن مرور نفس التيار عبر كل LED، مما يعزز السطوع واللون الموحدين. عند التوصيل على التوالي، يجب أن يكون جهد خرج السائق كافيًا للتغلب على مجموع الجهود الأمامية لسلسلة LED. تتطلب التوصيلات على التوازي مطابقة دقيقة لتصنيفات V_Fأو استخدام مقاومات محددة للحد من التيار لكل LED لمنع استحواذ التيار.

7.2 توصيات تخطيط PCB

يجب أن يتطابق تصميم وسادة PCB مع البصمة الموصى بها لعبوة PLCC-2 لضمان اللحام المناسب والأداء الحراري. يجب أن توفر وسادات اللحام تخفيفًا حراريًا كافيًا لنقل الحرارة بعيدًا عن الوسادة الحرارية لـ LED (إذا كانت موجودة في العبوة) إلى طبقات النحاس في PCB. يُنصح أيضًا بالحفاظ على مسافة كافية من المكونات الأخرى المولدة للحرارة.

8. المقارنة التقنية والتحديد

يحدد 67-22ST نفسه كمصباح LED متوسط القدرة موثوق وعام الاستخدام. عوامل التمييز الرئيسية له في السوق هي مزيجه من تصنيف ANSI القياسي لاتساق اللون، والامتثال للوائح البيئية الرئيسية (RoHS، REACH، الخالي من الهالوجين)، ومجموعة متوازنة من الخصائص الكهروضوئية. مقارنة بمصابيح LED للمبتدئين، فإنه يوفر CRI أفضل وتصنيفًا أكثر دقة. مقارنة بمصابيح LED عالية الجودة، فإنه يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة للتطبيقات التي تتطلب أداءً جيدًا ولكن قد لا تحتاج إلى كفاءة فائقة أو قيم CRI متطرفة تزيد عن 90.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

9.1 ما هو استهلاك الطاقة الفعلي لهذا LED؟

عند تيار التشغيل النموذجي البالغ 150mA والجهد الأمامي الأقصى البالغ 3.0V، يكون الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة هو 450mW (0.15A * 3.0V). الطاقة الفعلية ستعتمد على تصنيف V_Fالمحدد لـ LED المستخدم.

9.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر طاقة 3.3V؟

لا يُنصح بالاتصال المباشر بمصدر 3.3V ومن المحتمل أن يدمر LED بسبب التيار الزائد. يتم تحديد الجهد الأمامي كحد أقصى 3.0Vعند 150mA. سيؤدي مصدر جهد ثابت أعلى قليلاً من V_Fلـ LED إلى تدفق تيار عالٍ غير منضبط وربما مدمر. استخدم دائمًا سائق تيار ثابت أو دائرة مناسبة للحد من التيار.

9.3 كيف أختار درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) وتصنيف التدفق المناسب لمشروعي؟

راجع قائمة الإنتاج الضخم وجداول التصنيف. اختر CCT (مثل 3000K للون الأبيض الدافئ، 6500K للون الأبيض البارد) بناءً على الجو المطلوب. اختر تصنيف التدفق (مثل 85L5) بناءً على الناتج الضوئي المطلوب. للتطبيقات الحساسة للألوان، ضع في اعتبارك أيضًا تصنيف اللونية (3 خطوات، 5 خطوات، أو 7 خطوات) لضمان الحد الأدنى من التباين في اللون بين الوحدات.

9.4 ماذا يعني \"R9 الحد الأدنى 0\"؟

R9 هو مقياس محدد لمدى دقة تجسيد مصدر الضوء للألوان الحمراء العميقة. القيمة 0 هي الحد الأدنى المحدد، مما يعني أنها يمكن أن تكون صفرًا أو رقمًا موجبًا. العديد من مصابيح LED البيضاء القياسية لها قيمة R9 منخفضة أو سالبة. إذا كان تجسيد الأشياء الحمراء بوضوح أمرًا بالغ الأهمية لتطبيقك (مثل عرض اللحوم، محلات الأقمشة)، فيجب أن تبحث عن مصابيح LED ذات قيمة R9 عالية محددة (مثل R9 > 50).

10. مثال عملي على الاستخدام

السيناريو: تصميم مصباح لوحة LED لإضاءة المكاتب.

يقوم مصمم بإنشاء مصباح لوحة LED مقاس 600x600mm. الهدف هو تحقيق ضوء موحد وخالي من الوميض مع تجسيد ألوان جيد لبيئة مكتبية مريحة. يقررون استخدام مصباح LED 67-22ST بدرجة حرارة لون مترابطة (CCT) 4000K مع CRI 80 (تصنيف N). يختارون تصنيف التدفق 85L5 لتلبية الناتج الضوئي المستهدف للوحة. سيتم ترتيب مئات مصابيح LED على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) في تكوين توالي-توازي. يتم اختيار سائق تيار ثابت قادر على توفير إجمالي التيار المطلوب عند مجموع الجهد الأمامي لسلاسل التوالي. تساعد زاوية الرؤية الواسعة البالغة 120 درجة لـ LED في تحقيق مظهر موحد بدون نقاط ساخنة مرئية عند دمجه مع موزع ضوئي. تقوم MCPCB بتشتيت الحرارة بشكل فعال، مما يحافظ على درجة حرارة الوصلة أقل بكثير من الحد الأقصى، مما يضمن موثوقية طويلة الأمد واستقرار الناتج الضوئي.

11. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا LED هو مصدر ضوء صلب يعتمد على تقنية أشباه الموصلات. المكون الأساسي هو شريحة أشباه موصلات، عادةً ما تكون مصنوعة من نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) لمصابيح LED البيضاء. عند تطبيق جهد أمامي ويتدفق التيار عبر وصلة p-n لهذه الشريحة، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). تحدد المواد والهيكل المحدد للشريحة الطول الموجي الأساسي للضوء المنبعث. لإنشاء ضوء أبيض، يتم تحويل الضوء الأزرق الأساسي أو فوق البنفسجي من الشريحة جزئيًا إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر) بواسطة طلاء فسفوري داخل العبوة. ينتج عن خليط الضوء الأساسي والمحول الضوء الأبيض المدرك، مع تحديد CCT الخاص به من خلال تكوين الفسفور.

12. الاتجاهات والسياق التكنولوجي

تمثل مصابيح LED متوسطة القدرة مثل 67-22ST قطاعًا ناضجًا ومحسنًا للغاية في سوق LED. تركز الاتجاهات الحالية في هذا المجال على عدة تحسينات رئيسية: زيادة الكفاءة الإضاءية (المزيد من اللومن لكل واط) لتعزيز توفير الطاقة، وتحسين تجسيد الألوان (قيم Ra و R9 أعلى) للحصول على جودة ضوء أفضل، وتحقيق اتساق لوني أكثر دقة (قطع ناقص MacAdam أصغر مثل خطوتين أو خطوة واحدة) للقضاء على الاختلافات اللونية المرئية في التثبيتات الكبيرة. علاوة على ذلك، هناك دفع مستمر لتحقيق موثوقية أعلى وعمر تشغيل أطول تحت ظروف تشغيل متنوعة. إن الاعتماد الواسع النطاق للمعايير مثل تصنيف ANSI والامتثال البيئي الصارم (الخالي من الهالوجين، اعتبارات مخاطر الضوء الأزرق المنخفضة) هي أيضًا خصائص مميزة لمكونات LED الحديثة المصنعة بمسؤولية.