ورقة بيانات LED أبيض SMD3528 - الحجم 3.5x2.8 مم - الجهد 3.2 فولت - الطاقة 0.108 واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد SMD3528 ثنائي باعث للضوء (LED) أبيض من نوع جهاز سطح التثبيت (SMD) يستخدم تصميم شريحة واحدة. يتميز هذا LED بمساحته الصغيرة البالغة 3.5 مم × 2.8 مم، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب تركيزًا عالي الكثافة واستخدامًا فعالًا للمساحة. تم تصميمه لتقديم إخراج ضوء أبيض متسق عبر درجات حرارة اللون المترابطة (CCT) المختلفة، بدءًا من الأبيض الدافئ إلى الأبيض البارد. تم تصميم الجهاز لعمليات التجميع الآلي وهو خيار شائع للإضاءة الخلفية، ومصابيح المؤشر، والإضاءة العامة في الإلكترونيات الاستهلاكية، واللافتات، والإضاءة الزخرفية.

1.1 الميزات الأساسية

• LED أبيض أحادي الشريحة:يوفر انبعاث ضوء أبيض موحد من شريحة أشباه موصلات واحدة.
• حزمة SMD3528 القياسية:أبعاد قياسية في الصناعة لتتوافق مع تخطيطات اللوحات المطبوعة (PCB) الحالية ومعدات التجميع الآلي.
• زاوية مشاهدة واسعة:زاوية نصف الشدة النموذجية (2θ1/2) تبلغ 120 درجة تضمن توزيعًا واسعًا للضوء.
• الحساسية للرطوبة:مصنف وفقًا لـ IPC/JEDEC J-STD-020C، ويتطلب التعامل السليم لمنع التلف أثناء لحام إعادة التدفق.

2. تحليل المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للخصائص الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية لـ LED كما هو محدد في "الحدود القصوى المطلقة" و"المعايير التقنية النموذجية".

2.1 الحدود القصوى المطلقة (Ta=25°C)

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

• التيار الأمامي (IF):30 مللي أمبير (تيار مستمر)
• تيار النبضة الأمامي (IFP):60 مللي أمبير (عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10)
• تبديد الطاقة (PD):108 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (Topr):-40°C إلى +80°C
• درجة حرارة التخزين (Tstg):-40°C إلى +80°C
• درجة حرارة الوصلة (Tj):125°C
• درجة حرارة اللحام (Tsld):لحام إعادة التدفق عند 200°C أو 230°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ.

2.2 المعايير الكهربائية والبصرية النموذجية (Ta=25°C)

هذه هي قيم الأداء المتوقعة تحت ظروف الاختبار القياسية.

• الجهد الأمامي (VF):نموذجي 3.2 فولت، أقصى 3.6 فولت (عند IF=20 مللي أمبير). هذه المعلمة حاسمة لتصميم السائق واختيار مصدر الطاقة.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت. تجاوز هذا الجهد في الانحياز العكسي يمكن أن يتلف الـ LED.
• التيار العكسي (IR):أقصى 10 ميكرو أمبير.
• زاوية المشاهدة (2θ1/2):120 درجة (نموذجي). هذا يحدد الانتشار الزاوي حيث تكون شدة الضوء على الأقل نصف شدة الذروة.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم تصنيف أداء LED إلى مجموعات (Bins) لضمان الاتساق. قاعدة تسمية المنتج تحدد هذه المجموعات.

3.1 هيكل رقم الموديل

يتبع النموذج النمط: T [رمز التدفق الضوئي] [رمز CCT] [رمز داخلي] - [رمز الجهد] [رمز الحزمة/أخرى]. على سبيل المثال، T3200SL(C,W)A.

• رمز التدفق الضوئي:يشير إلى الحد الأدنى لمجموعة إخراج الضوء (مثل الرموز B6، B7، B8).
• رمز CCT:يحدد درجة حرارة اللون المترابطة وأحيانًا مؤشر تجسيد اللون (CRI).
  • أبيض دافئ: L (<3700K)
  • أبيض محايد: C (3700-5000K)
  • أبيض بارد: W (>5000K)
  • توجد رموز أخرى لإصدارات CRI عالية (مثل CRI 80، CRI 90).
• عدد الشرائح:'S' تشير إلى شريحة واحدة صغيرة الطاقة.
• رمز البصريات:'00' لعدم وجود عدسة، '01' مع عدسة.
• رمز الحزمة:'32' تحدد حزمة 3528 تحديدًا.
• رمز الجهد:الحروف من B إلى J تحدد نطاقات الجهد الأمامي (مثال: F: 3.2-3.3 فولت).

3.2 تصنيف درجة حرارة اللون المترابطة (CCT)

يتم تصنيف LEDs البيضاء إلى نطاقات CCT محددة مع مناطق لونية مرتبطة على مخطط CIE. تشمل درجات CCT القياسية للطلب 2700K، 3000K، 3500K، 4000K، 4500K، 5000K، 5700K، 6500K، و 8000K. كل CCT يقابل مجموعة من المربعات اللونية (مثال: 8A، 8B، 8C، 8D لـ 2700K). يتم ضمان أن المنتجات ستكون ضمن المنطقة اللونية لـ CCT المطلوب.

3.3 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق الضوئي حسب القيمة الدنيا عند 20 مللي أمبير. يتم تعريف مجموعات مختلفة لتركيبات CCT و CRI. على سبيل المثال، قد يكون لـ LED أبيض محايد 70 CRI (3700-5300K) مجموعات B6 (7.0-7.5 لومن كحد أدنى)، B7 (7.5-8.0 لومن كحد أدنى)، B8 (8.0-8.5 لومن كحد أدنى)، و B9 (8.5-9.0 لومن كحد أدنى). لاحظ أن الأجزاء المشحونة قد تتجاوز قيمة التدفق الضوئي الدنيا ولكنها ستبقى ضمن المنطقة اللونية المحددة.

3.4 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد إلى نطاقات من 2.8-2.9 فولت (الرمز B) حتى 3.5-3.6 فولت (الرمز J). هذا يسمح بمطابقة تيار أفضل عند توصيل عدة LEDs على التوازي.

3.5 المناطق اللونية القياسية

تتضمن ورقة البيانات تمثيلًا بيانيًا للمناطق اللونية القياسية (المربعات) على مخطط فضاء الألوان CIE 1931 لمجموعات CCT المختلفة. هذا المرجع البصري ضروري للتطبيقات الحساسة للألون لفهم التباين المسموح به في نقطة اللون.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر البيانات الرسومية نظرة ثاقبة على سلوك LED تحت ظروف متغيرة.

4.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يُظهر هذا المنحنى العلاقة الأسية بين التيار والجهد. إنه أساسي لتحديد نقطة التشغيل وتصميم سائقات التيار الثابت. جهد الركبة النموذجي حوالي 3.0 فولت.

4.2 التدفق الضوئي النسبي مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا الرسم البياني كيف يزيد إخراج الضوء مع زيادة التيار. يُظهر عادةً علاقة شبه خطية، حيث قد تنخفض الكفاءة (لومن لكل واط) عند التيارات الأعلى بسبب زيادة الحرارة وتأثيرات الهبوط. التشغيل عند أو أقل من التيار الموصى به 20 مللي أمبير يضمن الكفاءة المثلى والعمر الطويل.

4.3 توزيع القدرة الطيفية النسبي

يرسم المنحنى الطيفي الشدة النسبية مقابل الطول الموجي (عادة 400-750 نانومتر). يُظهر ذروة المضخة الزرقاء المميزة ونطاق الانبعاث الأصفر الأوسع المحول بالفوسفور الذي يجتمعان لتكوين الضوء الأبيض. يختلف شكل هذا المنحنى مع CCT: الأبيض الأكثر برودة يحتوي على محتوى أزرق أكثر، بينما الأبيض الأكثر دفئًا يحتوي على محتوى أصفر/أحمر أكثر. هذه البيانات حاسمة لحساب مؤشر تجسيد اللون (CRI) وفهم الجودة الطيفية للضوء.

4.4 درجة حرارة الوصلة مقابل الطاقة الطيفية النسبية

يوضح هذا المنحنى كيف يتحول طيف LED مع زيادة درجة حرارة الوصلة. عادةً، مع ارتفاع درجة الحرارة، يمكن أن تتغير كفاءة تحويل الفوسفور، مما قد يؤدي إلى تحول في CCT وانخفاض في التدفق الضوئي الكلي. يؤكد هذا على أهمية الإدارة الحرارية في الحفاظ على لون وإخراج ضوء متسقين.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 الأبعاد الخارجية

يحتوي حزمة SMD3528 على حجم جسم 3.5 مم (الطول) × 2.8 مم (العرض). يحدد الرسم البعدي جميع القياسات الحرجة، بما في ذلك ارتفاع العدسة وأبعاد الأطراف. التسامحات عادةً ±0.10 مم للأبعاد .X و ±0.05 مم للأبعاد .XX.

5.2 تخطيط الوسادة وتصميم الاستنسل

توفر ورقة البيانات هندسة نمط الأرضية الموصى بها للوحة PCB (الوسادة) وتصميم فتحة استنسل معجون اللحام. الالتزام بهذه التوصيات حيوي لتحقيق وصلات لحام موثوقة، ومحاذاة سليمة، وتبديد حرارة فعال أثناء إعادة التدفق. يتضمن تصميم الوسادة عادةً وصلات تخفيف حرارية لإدارة تبديد الحرارة في اللوحة PCB.

5.3 تحديد القطبية

يحتوي LED على أنود (+) وكاثود (-). عادةً ما تُشار القطبية بواسطة علامة على قمة LED (مثل نقطة خضراء، زاوية مقطوعة، أو شق) و/أو بأشكال أو أحجام أطراف مختلفة على الجانب السفلي. القطبية الصحيحة ضرورية لعمل الدائرة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 الحساسية للرطوبة والتجفيف

LED SMD3528 حساس للرطوبة (مصنف MSL وفقًا لـ J-STD-020C). إذا تم فتح الكيس الأصلي المحكم ضد الرطوبة وتعرضت المكونات للرطوبة المحيطة بما يتجاوز الحدود المحددة، يمكن للرطوبة الممتصة أن تتبخر أثناء لحام إعادة التدفق، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو تشققًا (\"تفرقع\").

• التخزين:يجب تخزين الأكياس غير المفتوحة تحت 30°C/85% رطوبة نسبية. بعد الفتح، قم بالتخزين عند 5-30°C/<60% رطوبة نسبية، ويفضل في خزانة جافة أو وعاء محكم مع مجفف.
• عمر التخزين المفتوح:استخدم خلال 12 ساعة بعد فتح الكيس إذا كانت الظروف المحيطة <30°C/60% رطوبة نسبية.
• متطلبات التجفيف:جفف إذا أظهرت بطاقة مؤشر الرطوبة تعرضًا أو إذا تم تجاوز عمر التخزين المفتوح.
• طريقة التجفيف:جفف عند 60°C لمدة 24 ساعة على البكرة الأصلية. لا تتجاوز 60°C. استخدم أو أعد التعبئة في كيس خلال ساعة واحدة بعد التجفيف.

6.2 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يتم تحديد أقصى درجة حرارة لحام بـ 200°C أو 230°C لمدة 10 ثوانٍ. ملف تعريف إعادة التدفق الخالي من الرصاص القياسي بدرجة حرارة ذروة لا تتجاوز 260°C والوقت فوق 240°C محدود بـ 30-60 ثانية قابل للتطبيق بشكل عام. يجب التحقق من الملف المحدد لتجميع اللوحة PCB.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 تصميم دائرة السائق

LEDs هي أجهزة تعمل بالتيار. يوصى بشدة باستخدام سائق تيار ثابت بدلاً من مصدر جهد ثابت مع مقاومة متسلسلة للتشغيل المستقر، خاصة مع تغيرات درجة الحرارة. يجب تصميم السائق لتزويد التيار المطلوب (مثال: 20 مللي أمبير) مع استيعاب نطاق مجموعة الجهد الأمامي لـ LEDs المستخدمة.

7.2 الإدارة الحرارية

على الرغم من كونه جهازًا صغيرًا، إلا أن تبديد الحرارة الفعال أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء والعمر الافتراضي. تعمل اللوحة PCB كمبدد حراري أساسي. استخدم مساحة نحاسية كافية (وسائد حرارية) متصلة بالوسادة الحرارية لـ LED، وفكر في استخدام الفتحات الحرارية لنقل الحرارة إلى الطبقات الداخلية أو السفلية. درجات الحرارة المحيطة العالية أو التصميم الحراري السيئ سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الوصلة، مما يقلل من إخراج الضوء، ويغير اللون، ويسرع من انخفاض التدفق الضوئي.

7.3 التصميم البصري

زاوية المشاهدة 120 درجة مناسبة للإضاءة واسعة النطاق. للحزم المركزة، هناك حاجة إلى بصريات ثانوية (عدسات، عواكس). يؤثر وجود أو عدم وجود عدسة أولية (الرمز 00 مقابل 01) على التوزيع الزاوي الأولي والتوافق مع البصريات الثانوية.

7.4 التوصيلات على التوالي/التوازي

يضمن توصيل LEDs على التوالي مرور نفس التيار عبر كل جهاز، مما يبسط تصميم السائق ولكنه يتطلب جهد إمداد أعلى. تتطلب التوصيلات على التوازي تطابقًا وثيقًا للجهود الأمامية (باستخدام مجموعات جهد ضيقة) لمنع عدم توازن التيار، مما قد يؤدي إلى سطوع غير متساو وإجهاد محتمل لـ LEDs ذات الجهد المنخفض.

8. المقارنة التقنية والاتجاهات

8.1 المقارنة مع الحزم الأخرى

كانت حزمة SMD3528 شائعة جدًا ولكن تم استبدالها إلى حد كبير بـ SMD2835 و SMD3030 في العديد من تطبيقات الإضاءة العامة بسبب أدائها الحراري الأفضل وكفاءتها الأعلى (لومن لكل واط). يظل 3528 ذا صلة في التطبيقات الحساسة للتكلفة، والإضاءة الخلفية، وحيث يكون شكله المحدد مطلوبًا.

8.2 اتجاهات التكنولوجيا

الاتجاه العام في تكنولوجيا LED البيضاء هو نحو كفاءة أعلى، وتحسين تجسيد اللون (قيم R9 أعلى، تصميمات طيف كامل)، وموثوقية أفضل عند درجات حرارة تشغيل أعلى. تستمر تكنولوجيا الفوسفور في التقدم، مما يتيح مجموعات CCT أضيق ولون أكثر استقرارًا على مدى العمر الافتراضي ودرجة الحرارة. تظل مبادئ التشغيل لهذا SMD3528 - إثارة الفوسفور بالشريحة الزرقاء - المعيار الصناعي لـ LEDs البيضاء.

9. الأسئلة المتكررة (FAQ)

9.1 ما الفرق بين قيمتي التدفق الضوئي 'الحد الأدنى' و'النموذجي'؟

قيمة 'الحد الأدنى' هي الحد الأدنى المضمون لتلك المجموعة. قيمة 'النموذجي' هي متوسط الأداء المتوقع. ستكون الأجزاء المشحونة عند أو فوق الحد الأدنى ولكنها غير مضمونة للوصول إلى القيمة النموذجية، على الرغم من أن العديد منها سيفعل.

9.2 لماذا التجفيف ضروري، وهل يمكنني تخطيه؟

يزيل التجفيف الرطوبة الممتصة التي يمكن أن تسبب فشلاً كارثيًا أثناء إعادة التدفق. تخطي التجفيف عند الحاجة (بناءً على التعرض للرطوبة) يزيد بشكل كبير من خطر فقدان العائد بسبب شرائح أو حزم متشققة. تحقق دائمًا من بطاقة مؤشر الرطوبة واتبع إرشادات التعامل.

9.3 هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟

على الرغم من أن الحد الأقصى المطلق هو 30 مللي أمبير، إلا أن التشغيل المستمر عند هذا التيار سيولد حرارة كبيرة، ومن المحتمل أن يدفع درجة حرارة الوصلة إلى ما بعد الحدود الموصى بها ما لم يتم توفير تبريد استثنائي. للتشغيل الموثوق على المدى الطويل، يُنصح بتشغيل LED عند أو أقل من تيار الاختبار 20 مللي أمبير.

9.4 كيف أفسر رموز المنطقة اللونية (مثال: 5A، 5B)؟

تتوافق هذه الرموز مع رباعيات محددة (مربعات) على مخطط لونية CIE المحدد بواسطة معايير ANSI. تضمن اتساق اللون. عند طلب CCT (مثال: 4000K)، يتم ضمان أن نقاط لون LEDs ستقع ضمن مجموعة المربعات (5A، 5B، 5C، 5D) المرتبطة بذلك CCT.