جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 الميزات الرئيسية والامتثال
- 1.2 التطبيقات المستهدفة
- 2. التقييمات القصوى المطلقة
- هذا الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب اتباع إجراءات التعامل المناسبة مع ESD أثناء التجميع والتعامل لمنع فشل كامن أو كارثي.
- 1. التسامح في القوة الإشعاعية هو ±11%.
- 4. شرح نظام الفرز
- B3
- 80
- فولت
- 29
- 2.9
- الحد الأقصى للطول الموجي
- الشرط
- I_F = 60 مللي أمبير
- 660
- DA4
- 680
- ملاحظة:
- 5.3 القوة الإشعاعية النسبية مقابل التيار الأمامي (الشكل 2)
- 5.4 التدفق الضوئي النسبي مقابل درجة حرارة الوصلة (الشكل 3)
- مثل معظم مصابيح LED، ينخفض إخراج الضوء لهذا الجهاز مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. يظهر الرسم البياني انخفاض التدفق الضوئي النسبي إلى حوالي 80% من قيمته عند درجة حرارة الغرفة عندما تصل T_j إلى 115°م. لذلك، فإن الإدارة الحرارية الفعالة (مقاومة حرارية منخفضة R_th) أمر بالغ الأهمية للحفاظ على إخراج ضوء مستقر.
- هذه هي خاصية IV الأساسية. تُظهر العلاقة الأسية عند التيارات المنخفضة التي تنتقل إلى سلوك أكثر مقاومة عند تيار التشغيل المقنن (~60 مللي أمبير). يرتبط الميل في منطقة التشغيل بالمقاومة الديناميكية لمصباح LED.
- منحنى تخفيض التصنيف هذا حاسم للموثوقية. يشير إلى أقصى تيار أمامي مسموح به للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من حدها البالغ 115°م، بناءً على درجة حرارة نقطة اللحام (التي تتأثر بدرجة حرارة اللوحة PCB). على سبيل المثال، إذا وصلت نقطة اللحام إلى 70°م، يتم تخفيض أقصى تيار مستمر آمن إلى حوالي 45 مللي أمبير.
- يؤكد الرسم القطبي النمط الانبعاثي الواسع الشبيه بـ Lambertian بنصف زاوية نموذجية تبلغ 120 درجة. تكون الشدة موحدة تقريبًا عبر منطقة مركزية واسعة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة منطقة واسعة بدلاً من حزمة مركزة.
- 6. المعلومات الميكانيكية والخاصة بالعبوة
- يتم تغليف المصباح LED في عبوة PLCC-2 قياسية. الأبعاد الرئيسية (بالمليمتر) هي:
- القطبية الصحيحة ضرورية. تتميز العبوة بمؤشر مرئي (مثل زاوية مشطوفة أو نقطة ملونة) للإشارة إلى طرف الكاثود (-). يجب أن يعكس تصميم بصمة اللوحة PCB هذا الاتجاه.
- 7.1 معلمات لحام إعادة التدفق
- LOT No.:
- رقم دفعة التصنيع لمراقبة الجودة.
- 260°م لمدة 10 ثوانٍ.
- 200 دورة بين -10°م و +100°م.
- 200 دورة بين -40°م و +100°م.
- 1000 ساعة عند 85°م/85% رطوبة نسبية.
- 10.2 التشغيل الكهربائي
- 13. دراسة حالة تصميم عملية
- تصميم شريط إضاءة تكميلية لزراعة الخس الداخلي. طول الشريط 1 متر ويتطلب تغطية متساوية للضوء الأحمر العميق (660 نانومتر) لتحفيز عملية التمثيل الضوئي.
1. نظرة عامة على المنتج
توضح هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED متوسط القدرة من نوع جهاز مثبت على السطح (SMD) الذي يستخدم تقنية شريحة AlGaInP لإصدار ضوء أحمر عميق. يتم تغليف المكون في عبوة PLCC-2 (حامل شريحة رصاصي بلاستيكي) مدمجة، مصممة لعمليات التجميع الآلي. تشمل مزاياه الرئيسية الكفاءة الضوئية العالية، واستهلاك طاقة معتدل مناسب للتشغيل الممتد، وزاوية رؤية واسعة جدًا تضمن توزيعًا موحدًا للضوء. تجعل هذه الخصائصه خيارًا متعدد الاستخدامات لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة تتجاوز استخدامه كمؤشر بسيط.
1.1 الميزات الرئيسية والامتثال
- العبوة:عامل الشكل القياسي PLCC-2 لوضع SMT موثوق.
- اللون المنبعث:أحمر عميق (الطول الموجي الذروة 650-680 نانومتر).
- زاوية الرؤية:120 درجة (نموذجي)، مما يوفر نمط إشعاع واسع.
- الامتثال البيئي:المنتج خالي من الرصاص، متوافق مع توجيهية RoHS (تقييد المواد الخطرة) التابعة للاتحاد الأوروبي، يلتزم بأنظمة REACH التابعة للاتحاد الأوروبي، ويستوفي معايير الخلو من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl <1500 جزء في المليون).
- الفرز:يتبع معايير ANSI (المعهد الوطني الأمريكي للمعايير) لضمان اتساق اللون وإخراج التدفق الضوئي، مما يضمن التجانس في دفعات الإنتاج.
1.2 التطبيقات المستهدفة
تم تصميم هذا المصباح LED لتطبيقات الإضاءة التي تتطلب انبعاثًا أحمرًا فعالاً. تشمل حالات الاستخدام النموذجية:
- الإضاءة الزخرفية والترفيهية:إضاءة الزخارف المعمارية، إضاءة المسرح، والإضاءة المزاجية حيث تكون نقاط الألوان المحددة حاسمة.
- الإضاءة الزراعية:إضاءة تكميلية في البستنة والزراعة العمودية، خاصة في عمليات التشكل الضوئي حيث يؤثر الضوء الأحمر على نمو النباتات وإزهارها.
- الإضاءة العامة:دمج في تركيبات الإضاءة التي تتطلب مكونًا أحمر للحصول على ضوء أبيض قابل للضبط أو تأثيرات درجة حرارة لونية محددة.
2. التقييمات القصوى المطلقة
تحدد هذه التقييمات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت أو عند هذه الحدود.
| المعامل | الرمز | التقييم | الوحدة |
|---|---|---|---|
| التيار الأمامي (مستمر) | IF | 60 | مللي أمبير |
| تيار أمامي ذروي (دورة عمل 1/10، نبضة 10 مللي ثانية) | IFP | 120 | مللي أمبير |
| تبديد الطاقة | Pd | 175 | مللي واط |
| درجة حرارة التشغيل | TT_opr | -40 إلى +85 | °م |
| درجة حرارة التخزين | TT_stg | -40 إلى +100 | °م |
| المقاومة الحرارية (من الوصلة إلى نقطة اللحام) | RR_th J-S | 50 | °م/واط |
| أقصى درجة حرارة للوصلة | Tj | 115 | T_j |
| 115 | Tدرجة حرارة اللحام (إعادة التدفق) | T_sol | - |
| 260°م لمدة 10 ثوانٍ. | Tدرجة حرارة اللحام (يدوي) | T_sol | - |
350°م لمدة 3 ثوانٍ.ملاحظة هامة:
هذا الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD). يجب اتباع إجراءات التعامل المناسبة مع ESD أثناء التجميع والتعامل لمنع فشل كامن أو كارثي.
3. الخصائص الكهروضوئيةيتم قياس هذه المعلمات عند درجة حرارة نقطة اللحام (T_soldering) تبلغ 25°م وتمثل الأداء النموذجي تحت الظروف المحددة.المعامل
| الرمز | الوحدة | Min. | Typ. | Max. | الشرط | القوة الإشعاعية |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Φ_e | Φe | 40 | - | 100 | مللي واط | IFI_F = 60 مللي أمبير |
| الجهد الأمامي | VF | 2.0 | - | 2.9 | V | IFV_F |
| فولت | I_F = 60 مللي أمبيرزاوية الرؤية (نصف الزاوية) | - | 120 | - | 2θ_1/2 | IFدرجة |
| I_F = 60 مللي أمبير | IR | - | - | 50 | التيار العكسي | VRI_R |
ميكرو أمبير
V_R = 5 فولت
ملاحظات:
1. التسامح في القوة الإشعاعية هو ±11%.
2. التسامح في الجهد الأمامي هو ±0.1 فولت.
4. شرح نظام الفرز
لضمان اتساق اللون والأداء في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات. يستخدم هذا الجهاز ثلاثة معايير فرز مستقلة.
| 4.1 فرز القوة الإشعاعية | يتم تصنيف مصابيح LED بناءً على طاقتها الضوئية الخارجة عند 60 مللي أمبير. رمز المجموعة هو جزء من رقم طلب المنتج. | رمز المجموعة | الحد الأدنى للقوة | الحد الأقصى للقوة |
|---|---|---|---|---|
| الوحدة | 40 | 50 | الشرط | IFB2 |
| 40 | 50 | 60 | ||
| 50 | 60 | 70 | ||
| مللي واط | 70 | 80 | ||
| I_F = 60 مللي أمبير | 80 | 100 |
B3
50
| 60 | B4 | 60 | 70 | B5 |
|---|---|---|---|---|
| 27 | 2.0 | 2.1 | V | IF70 |
| 28 | 2.1 | 2.2 | ||
| 29 | 2.2 | 2.3 | ||
| 30 | 2.3 | 2.4 | ||
| 31 | 2.4 | 2.5 | ||
| 32 | 2.5 | 2.6 | ||
| 33 | 2.6 | 2.7 | ||
| 34 | 2.7 | 2.8 | ||
| 35 | 2.8 | 2.9 |
80
C1
| 80 | 90 | 4.2 فرز الجهد الأمامي | يتم أيضًا فرز مصابيح LED حسب انخفاض الجهد الأمامي، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم مشغلات التيار الثابت وإدارة الحمل الحراري. | رمز المجموعة |
|---|---|---|---|---|
| الحد الأدنى للجهد | 650 | 660 | الحد الأقصى للجهد | IFالوحدة |
| الشرط | 660 | 670 | ||
| 20 | 670 | 680 |
2.02.2
فولت
I_F = 60 مللي أمبير
29
2.2
2.9
4.3 فرز الطول الموجي الذروةFيحدد هذا اللون الطيفي للضوء الأحمر العميق المنبعث، وهو أمر حاسم للتطبيقات التي تتطلب أطوال موجية محددة (مثل استجابة مستقبلات الضوء في النباتات).jرمز المجموعةFالحد الأدنى للطول الموجي
الحد الأقصى للطول الموجي
الوحدة
الشرط
DA2j650660نانومتر
I_F = 60 مللي أمبير
DA3
660
670
DA4
670
680
ملاحظة:
تسامح قياس الطول الموجي السائد/الذروة هو ±1 نانومتر.
5. تحليل منحنيات الأداء
توضح الرسوم البيانية التالية، المستمدة من بيانات نموذجية، كيف تتغير المعلمات الرئيسية مع ظروف التشغيل. هذه الرسوم ضرورية لتصميم نظام قوي.
5.1 التوزيع الطيفي
يظهر منحنى الطيف المقدم ذروة ضيقة ومحددة جيدًا في منطقة الأحمر العميق (حوالي 660-670 نانومتر للجزء النموذجي)، وهي سمة مميزة لتقنية AlGaInP. هناك انبعاث ضئيل في النطاقات الطيفية الأخرى، مما يؤدي إلى لون أحمر مشبع.
5.2 الجهد الأمامي مقابل درجة حرارة الوصلة (الشكل 1)
الجهد الأمامي (V_F) لمصباح LED شبه الموصل له معامل درجة حرارة سالب. مع زيادة درجة حرارة الوصلة (T_j) من 25°م إلى 115°م، ينخفض V_F خطيًا بحوالي 0.25 فولت. هذه الخاصية حيوية للتعويض الحراري في دوائر المشغل ويمكن استخدامها لمراقبة درجة حرارة الوصلة بشكل غير مباشر.
5.3 القوة الإشعاعية النسبية مقابل التيار الأمامي (الشكل 2)
تزداد الطاقة الضوئية الخارجة بشكل شبه خطي مع التيار الأمامي. بينما يؤدي التشغيل بتيارات أعلى إلى إنتاج مزيد من الضوء، فإنه يولد أيضًا حرارة أكبر بشكل ملحوظ، مما يقلل من الكفاءة (لومن لكل واط) وقد يقصر العمر الافتراضي. يساعد المنحنى المصممين على تحقيق التوازن بين الإخراج والكفاءة والموثوقية.
5.4 التدفق الضوئي النسبي مقابل درجة حرارة الوصلة (الشكل 3)
مثل معظم مصابيح LED، ينخفض إخراج الضوء لهذا الجهاز مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. يظهر الرسم البياني انخفاض التدفق الضوئي النسبي إلى حوالي 80% من قيمته عند درجة حرارة الغرفة عندما تصل T_j إلى 115°م. لذلك، فإن الإدارة الحرارية الفعالة (مقاومة حرارية منخفضة R_th) أمر بالغ الأهمية للحفاظ على إخراج ضوء مستقر.
5.5 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV) (الشكل 4)
هذه هي خاصية IV الأساسية. تُظهر العلاقة الأسية عند التيارات المنخفضة التي تنتقل إلى سلوك أكثر مقاومة عند تيار التشغيل المقنن (~60 مللي أمبير). يرتبط الميل في منطقة التشغيل بالمقاومة الديناميكية لمصباح LED.
5.6 أقصى تيار تشغيل مقابل درجة حرارة اللحام (الشكل 5)
منحنى تخفيض التصنيف هذا حاسم للموثوقية. يشير إلى أقصى تيار أمامي مسموح به للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من حدها البالغ 115°م، بناءً على درجة حرارة نقطة اللحام (التي تتأثر بدرجة حرارة اللوحة PCB). على سبيل المثال، إذا وصلت نقطة اللحام إلى 70°م، يتم تخفيض أقصى تيار مستمر آمن إلى حوالي 45 مللي أمبير.
5.7 نمط الإشعاع (الشكل 6)
يؤكد الرسم القطبي النمط الانبعاثي الواسع الشبيه بـ Lambertian بنصف زاوية نموذجية تبلغ 120 درجة. تكون الشدة موحدة تقريبًا عبر منطقة مركزية واسعة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة منطقة واسعة بدلاً من حزمة مركزة.
6. المعلومات الميكانيكية والخاصة بالعبوة
6.1 أبعاد العبوة
يتم تغليف المصباح LED في عبوة PLCC-2 قياسية. الأبعاد الرئيسية (بالمليمتر) هي:
- الطول الكلي: 2.0 ملم
- - العرض الكلي: 1.25 ملم- الارتفاع الكلي: 0.7 ملم
- - تباعد الأطراف: 1.05 ملم (المسافة بين وسادات اللحام)- أبعاد الوسادة: حوالي 0.6 ملم × 0.55 ملم
- جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 ملم. يُشار إلى الكاثود عادةً بشق أو علامة خضراء على العبوة.6.2 تحديد القطبية
القطبية الصحيحة ضرورية. تتميز العبوة بمؤشر مرئي (مثل زاوية مشطوفة أو نقطة ملونة) للإشارة إلى طرف الكاثود (-). يجب أن يعكس تصميم بصمة اللوحة PCB هذا الاتجاه.
7. إرشادات اللحام والتجميع
7.1 معلمات لحام إعادة التدفق
تم تصنيف الجهاز للاستخدام في لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الحمل الحراري القياسي. الملف الموصى به له درجة حرارة ذروة تبلغ 260°م (+0/-5°م) مقاسة على جسم العبوة، مع عدم تجاوز الوقت فوق 240°م لمدة 10 ثوانٍ. يُوصى بدورة إعادة تدفق واحدة.
- 7.2 اللحام اليدويإذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب إجراؤه بمكواة ذات تحكم في درجة الحرارة مضبوطة على أقصى درجة حرارة طرف تبلغ 350°م. يجب تحديد وقت التلامس لكل طرف بـ 3 ثوانٍ أو أقل لمنع التلف الحراري للعبوة البلاستيكية والرابطة الداخلية للشريحة.
- 7.3 ظروف التخزينكجهاز حساس للرطوبة (MSD)، يتم تعبئة مصابيح LED في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف. بمجرد فتح الكيس المغلق، يجب استخدام المكونات خلال إطار زمني محدد (عادة 168 ساعة عند <30°م/60% رطوبة نسبية) أو تجفيفها قبل إعادة التدفق لمنع تلف \"الانفجار\" أثناء اللحام.
- 8. معلومات التعبئة والطلب8.1 مواصفات البكرة والشريط
- يتم توريد المكونات على شريط حامل بارز لآلات اللصق والوضع الآلي. يتم توفير أبعاد البكرة القياسية (مثل بكرة 13 بوصة). تشمل الكميات المتاحة لكل بكرة 500، 1000، 1500، 2000، 2500، 3000، 3500، و 4000 قطعة.8.2 شرح الملصق
- يحتوي ملصق البكرة على معلومات حاسمة للتتبع والتحقق:P/N:
- رقم المنتج الكامل، الذي يشفر رموز المجموعات المحددة للتدفق الضوئي، الطول الموجي، والجهد.QTY:
كمية القطع على البكرة.
LOT No.:
رقم دفعة التصنيع لمراقبة الجودة.
8.3 التعبئة المقاومة للرطوبةتتكون وحدة الشحن من البكرة الموضوعة داخل كيس مقاوم للرطوبة مصفح بالألومنيوم مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة. ثم يتم إغلاق الكيس.9. اختبار الموثوقيةFيخضع المنتج لمجموعة شاملة من اختبارات الموثوقية التي تُجرى بمستوى ثقة 90% و LTPD بنسبة 10% (نسبة العيوب المسموح بها في الدفعة). تشمل عناصر الاختبار الرئيسية:dمقاومة لحام إعادة التدفق:
260°م لمدة 10 ثوانٍ.
الصدمة الحرارية:
200 دورة بين -10°م و +100°م.
دورات درجة الحرارة:
200 دورة بين -40°م و +100°م.
التخزين والتشغيل في درجة حرارة/رطوبة عالية:
1000 ساعة عند 85°م/85% رطوبة نسبية.
التخزين في درجة حرارة عالية/منخفضة:
1000 ساعة عند 85°م و -40°م.
عمر التشغيل في درجة حرارة عالية/منخفضة:
1000 ساعة عند درجات حرارة مختلفة (25°م، 55°م، 85°م، -40°م) تحت تيارات تشغيل محددة.
تتحقق هذه الاختبارات من الاستقرار طويل الأمد ومتانة المصباح LED تحت ضغوط بيئية وتشغيلية قاسية.
10. اعتبارات تصميم التطبيق
10.1 الإدارة الحرارية
مع مقاومة حرارية (R_th J-S) تبلغ 50°م/واط، فإن إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية. للتشغيل المستمر عند 60 مللي أمبير (V_F ~2.5 فولت، P_D ~150 مللي واط)، ستكون الوصلة أكثر سخونة بمقدار 7.5°م من نقطة اللحام. استخدم لوحة PCB ذات ثقوب حرارية كافية ومنطقة نحاسية تحت الوسادات لتبديد الحرارة إلى البيئة المحيطة. راجع منحنى تخفيض التصنيف (الشكل 5) لضبط أقصى تيار بناءً على درجة حرارة اللوحة PCB المتوقعة.
10.2 التشغيل الكهربائي
قم دائمًا بتشغيل مصابيح LED بمصدر تيار ثابت، وليس بجهد ثابت. يضمن ذلك إخراج ضوء مستقر ويمنع الانحراف الحراري. يجب تصميم المشغل لاستيعاب نطاق مجموعة الجهد الأمامي (2.0 فولت إلى 2.9 فولت). فكر في تنفيذ تعديل عرض النبضة (PWM) للتعتيم لتجنب تحول اللون المرتبط بالتعتيم التناظري (تقليل التيار).10.3 التكامل البصري
قد تتطلب زاوية الرؤية الواسعة 120 درجة بصريات ثانوية (عدسات، موزعات) إذا كانت هناك حاجة إلى حزمة أكثر توجيهًا. تقلل عدسة الراتنج الشفافة من امتصاص الضوء. لمصفوفات LED متعددة، تأكد من تباعد كافٍ لمنع الاقتران الحراري بين الأجهزة المجاورة.
1. 11. المقارنة التقنية والتمييزيشغل مصباح LED متوسط القدرة هذا مكانة محددة. مقارنة بمصابيح LED المؤشر منخفضة القدرة، فإنه يوفر تدفقًا إشعاعيًا أعلى بكثير ومصمم للإضاءة المستمرة. مقارنة بمصابيح LED عالية القدرة، فإنه يعمل بتيار أقل وله عبوة أبسط بدون لوحة PCB ذات قلب معدني، مما يجعله أكثر فعالية من حيث التكلفة للتطبيقات التي تتطلب العديد من نقاط الضوء الموزعة. عوامل التمييز الرئيسية له هي مزيج كفاءة AlGaInP الأحمر العميق، والعبوة القياسية PLCC-2 لسهولة التصنيع، والفرز الشامل وفقًا لـ ANSI لاتساق اللون.
2. 12. الأسئلة الشائعة (FAQ)س: هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED عند 120 مللي أمبير بشكل مستمر؟
3. ج: لا. التقييم الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر هو 60 مللي أمبير. تقييم 120 مللي أمبير مخصص للتشغيل النبضي فقط (دورة عمل 10%، عرض نبضة 10 مللي ثانية). تجاوز تقييم التيار المستمر سيسخن الوصلة، مما يؤدي إلى تدهور سريع في اللومن وفشل مبكر.س: ما الفرق بين القوة الإشعاعية (مللي واط) والتدفق الضوئي (لومن)؟
4. ج: تقيس القوة الإشعاعية إجمالي الطاقة الضوئية المنبعثة بالواط. يقيس التدفق الضوئي الطاقة المدركة للضوء المعدلة لحساسية العين البشرية (منحنى الرؤية النهارية). بالنسبة لمصابيح LED الحمراء العميقة، ستكون قيمة التدفق الضوئي منخفضة نسبيًا لأن العين البشرية أقل حساسية للضوء الأحمر، لكن القوة الإشعاعية (المهمة لنمو النباتات أو الاستشعار) عالية.س: كيف أفسر رمز المنتج 67-21S/NDR2C-P5080B2C12029Z6/2T؟
5. ج: يشفر الرمز نوع العبوة (67-21S)، اللون (NDR = أحمر عميق)، ورموز المجموعات المحددة للمعاملات المختلفة (مثل B2 للتدفق، C1 للتدفق، 29 للجهد، Z6 للطول الموجي). يجب تأكيد فك التشفير الدقيق مع مخطط رمز المجموعة الخاص بالشركة المصنعة.س: هل مبرد حراري مطلوب؟Fج: لمصباح LED واحد على لوحة PCB قياسية FR4 مع نحاس معتدل، قد لا يكون المبرد الحراري المخصص ضروريًا عند 60 مللي أمبير. ومع ذلك، لمصفوفات من مصابيح LED أو التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية، يلزم التحليل الحراري. يوفر منحنى تخفيض التصنيف (الشكل 5) التوجيه. غالبًا ما يكون تحسين التصميم الحراري للوحة PCB أكثر فعالية من إضافة مبرد حراري منفصل إلى عبوة صغيرة كهذه.
13. دراسة حالة تصميم عملية
السيناريو:
تصميم شريط إضاءة تكميلية لزراعة الخس الداخلي. طول الشريط 1 متر ويتطلب تغطية متساوية للضوء الأحمر العميق (660 نانومتر) لتحفيز عملية التمثيل الضوئي.
خطوات التصميم:الاستضاءة المستهدفة:تحديد كثافة تدفق الفوتون الضوئي المطلوبة (PPFD) عند مظلة النباتات.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |