ورقة بيانات LED أصفر SMD3528 - الحجم 3.5x2.8 مم - الجهد 2.2 فولت - الطاقة 0.144 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED الأصفر SMD3528 هو جهاز مثبت على السطح مصمم للتطبيقات العامة للإضاءة والإضاءة الخلفية والمؤشرات. يقدم هذا الـ LED ذو الرقاقة الواحدة عامل شكل مدمج مع زاوية رؤية واسعة تبلغ 120 درجة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة موحدة. تكمن الميزة الأساسية لهذا المكون في نظام التصنيف الموحد الخاص به، والذي يضمن إخراجًا ثابتًا للون والتدفق الضوئي عبر دفعات الإنتاج، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب توحيد اللون.

يشمل السوق المستهدف الإلكترونيات الاستهلاكية، وإضاءة السيارات الداخلية، واللافتات، وتركيبات الإضاءة الزخرفية حيث تكون هناك حاجة إلى إضاءة صفراء موثوقة ومنخفضة الطاقة.

2. الغوص العميق في المعايير التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تم تصنيف الجهاز للعمل تحت الظروف القصوى التالية، مقاسة عند درجة حرارة نقطة اللحام (T_s) تبلغ 25 درجة مئوية. تجاوز هذه الحدود قد يسبب تلفًا دائمًا.

• التيار الأمامي (I_F):30 مللي أمبير (مستمر)
• تيار النبضة الأمامي (I_FP):40 مللي أمبير (عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10)
• تبديد الطاقة (P_D):144 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
• درجة حرارة التقاطع (T_j):125 درجة مئوية
• درجة حرارة اللحام (T_sld):230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ (لحام إعادة التدفق)

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس الأداء النموذجي عند T_s=25 درجة مئوية و I_F=20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• الجهد الأمامي (V_F):نموذجي 2.2 فولت، أقصى 2.6 فولت
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• الطول الموجي السائد (λ_d):590 نانومتر
• التيار العكسي (I_R):أقصى 10 ميكرو أمبير (عند V_R=5 فولت)
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):120 درجة

3. شرح نظام التصنيف

يقوم نظام تصنيف شامل بتصنيف مصابيح LED بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق. التسامح لقياس التدفق الضوئي هو ±7%، ولقياس الجهد هو ±0.08 فولت.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم قياس التدفق الضوئي عند I_F=20 مللي أمبير. يحدد رمز الفئة الحد الأدنى والإخراج النموذجي.

• A2:الحد الأدنى 0.5 لومن، نموذجي 1.0 لومن
• A3:الحد الأدنى 1.0 لومن، نموذجي 1.5 لومن
• B1:الحد الأدنى 1.5 لومن، نموذجي 2.0 لومن
• B2:الحد الأدنى 2.0 لومن، نموذجي 2.5 لومن
• B3:الحد الأدنى 2.5 لومن، نموذجي 3.0 لومن

3.2 تصنيف الطول الموجي

يتم تصنيف الطول الموجي السائد للتحكم في الدرجة الدقيقة للون الأصفر.

• Y1:585 نانومتر إلى 588 نانومتر
• Y2:588 نانومتر إلى 591 نانومتر
• Y3:591 نانومتر إلى 594 نانومتر

3.3 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي للمساعدة في تصميم الدائرة لتنظيم التيار.

• C:1.8 فولت إلى 2.0 فولت
• D:2.0 فولت إلى 2.2 فولت
• E:2.2 فولت إلى 2.4 فولت
• F:2.4 فولت إلى 2.6 فولت

3.4 فك تشفير تسمية المنتج

يتبع رقم الموديل هيكلًا محددًا:T3200SYA. بناءً على قواعد التسمية المقدمة، يمكن تفسير هذا على أنه منتج برمز داخلي محدد، وفئة تدفق ضوئي، ورمز لوني (Y للأصفر)، وعدد الرقائق (S لرقاقة صغيرة قوة واحدة)، ورمز العدسة (00 لعدم وجود عدسة)، ورمز العبوة (32 لـ 3528).

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة ضرورية لفهم سلوك الـ LED تحت ظروف تشغيل مختلفة.

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

يُظهر هذا المنحنى العلاقة الأسية بين الجهد الأمامي المطبق والتيار الناتج. إنه ضروري لاختيار المقاوم المحدد للتيار أو دائرة القيادة المناسبة لضمان عمل الـ LED ضمن نطاق التيار المحدد له ولمنع الانحراف الحراري.

4.2 التيار الأمامي مقابل التدفق الضوئي النسبي

يوضح هذا الرسم البياني كيف يزداد إخراج الضوء مع زيادة التيار الأمامي. يُظهر عادةً علاقة شبه خطية ضمن نطاق التشغيل الموصى به، يليها استقرار أو انخفاض عند التيارات الأعلى بسبب انخفاض الكفاءة وزيادة درجة حرارة التقاطع. التشغيل خارج المنطقة الخطية غير فعال ويسرع التدهور.

4.3 درجة حرارة التقاطع مقابل القدرة الطيفية النسبية

يوضح هذا المنحنى الاستقرار الحراري لإخراج لون الـ LED. بالنسبة لهذا الـ LED الأصفر AlInGaP، تظل الطاقة الطيفية النسبية أعلى من 90% عبر نطاق درجة حرارة التقاطع من 25 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية عند تشغيله بـ 20 مللي أمبير. يشير هذا إلى استقرار لوني جيد عبر نطاق درجة حرارة تشغيله، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب لونًا ثابتًا.

4.4 توزيع القدرة الطيفية

يُظهر المنحنى الطيفي ذروة ضيقة تتمحور حول الطول الموجي السائد (590 نانومتر)، وهي سمة مميزة لمصابيح LED أحادية اللون. يحدد العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) لهذه الذروة نقاء اللون. يشير عرض FWHM الأضيق إلى لون أصفر أكثر تشبعًا ونقاءً.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الفيزيائية ورسم المخطط التفصيلي

يتوافق الـ LED مع أبعاد عبوة SMD 3528 القياسية: حوالي 3.5 مم في الطول، و 2.8 مم في العرض، وارتفاع نموذجي. يتم توفير رسومات ميكانيكية مفصلة مع تسامحات (مثل .X: ±0.10 مم، .XX: ±0.05 مم) لتصميم بصمة اللوحة الإلكترونية.

5.2 نمط اللحام الموصى به على اللوحة الإلكترونية والقالب

يتم توفير تخطيط وسادة اللحام الموصى به وتصميم فتحة القالب لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة أثناء لحام إعادة التدفق. الالتزام بهذه الإرشادات يمنع ظاهرة "القبر"، وسوء المحاذاة، ونقص اللحام.

5.3 تحديد القطبية

يتم عادةً تمييز الكاثود بنقطة خضراء على الجزء العلوي من عبوة الـ LED أو بشق/حافة مائلة على جانب واحد من جسم العبوة. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التجميع.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 معايير لحام إعادة التدفق

يتوافق الـ LED مع عمليات إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الحمل الحراري القياسية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة الجسم القصوى أثناء اللحام 230 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ أو 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. يجب استخدام ملف تعريف إعادة تدفق قياسي مع مناطق التسخين المسبق، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد، مع ضبط التحكم في درجة الحرارة القصوى والوقت فوق نقطة الانصهار.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

• قم بالتخزين في بيئة جافة ومضادة للكهرباء الساكنة ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد (-40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية).
• استخدم خلال 12 شهرًا من تاريخ التصنيع تحت ظروف التخزين الموصى بها للحفاظ على قابلية اللحام.
• تجنب الضغط الميكانيكي على العدسة وروابط الأسلاك.
• قم بالتنظيف بكحول الأيزوبروبيل إذا لزم الأمر؛ تجنب استخدام التنظيف بالموجات فوق الصوتية.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد المنتج على شريط حامل بارز ملفوف على بكرات. يتم تحديد الأبعاد الرئيسية لجيوب الشريط الحامل لضمان التوافق مع معدات التقاط ووضع SMD القياسية. يتم تعريف قوة تقشيع الشريط الغطائي بـ 0.1N إلى 0.7N عند التقشيع بزاوية 10 درجات.

7.2 اختيار نموذج الطلب

يتم اشتقاق أرقام الأجزاء القابلة للطلب المحددة عن طريق الجمع بين النموذج الأساسي ورموز الفئة المطلوبة للتدفق الضوئي، والطول الموجي، والجهد الأمامي (مثل T3200SYA-A2-Y2-D). استشر جداول التصنيف الكاملة لاختيار المجموعة التي تلبي متطلبات التطبيق من حيث السطوع واللون والخصائص الكهربائية.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

طريقة القيادة الأكثر شيوعًا هي مصدر تيار ثابت أو مقاوم متسلسل بسيط مع مصدر جهد تيار مستمر. يتم حساب قيمة المقاومة كـ R = (V_supply- V_F) / I_F. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا ثابتًا أو تعمل عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، يوصى بشدة باستخدام محرك تيار ثابت للتعويض عن معامل درجة الحرارة السالب لـ V_F.

8.2 اعتبارات إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، إلا أن إدارة الحرارة الفعالة على اللوحة الإلكترونية لا تزال مهمة للموثوقية طويلة الأمد. تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية متصلة بوسادة الحرارة (إن وجدت) أو وسادات الكاثود/الأنود لتصريف الحرارة بعيدًا عن تقاطع الـ LED. التشغيل عند أو بالقرب من التيار الأقصى المقنن سيولد حرارة أكثر ويتطلب تصميمًا حراريًا أكثر دقة.

8.3 التصميم من أجل التصنيع (DFM)

اتبع نمط اللحام الموصى به وتصميم القالب. حافظ على مسافة مناسبة بين مصابيح LED والمكونات الأخرى لتجنب التظليل أو التداخل البصري. ضع في الاعتبار زاوية الرؤية البالغة 120 درجة عند تصميم أدلة الضوء أو المشتتات لتحقيق نمط الإضاءة المطلوب.

9. معايير الموثوقية والجودة

9.1 مصفوفة اختبار الموثوقية

يخضع المنتج لسلسلة من اختبارات الموثوقية الصارمة بناءً على معايير JEDEC و MIL لضمان الأداء طويل الأمد. تشمل الاختبارات الرئيسية:

• عمر التشغيل في درجات الحرارة المرتفعة/المنخفضة (HTOL/LTOL):1008 ساعة عند 85 درجة مئوية/-40 درجة مئوية بأقصى تيار.
• عمر التشغيل في درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة العالية (HTHH):1008 ساعة عند 60 درجة مئوية/90% رطوبة نسبية بأقصى تيار.
• اختبار التحيز الحراري والرطوبة (THB):20 دورة بين -20 درجة مئوية و 60 درجة مئوية مع 60% رطوبة نسبية.
• الصدمة الحرارية:100 دورة بين -40 درجة مئوية و 125 درجة مئوية.

9.2 معايير الفشل

يُعتبر الاختبار فاشلاً إذا أظهرت أي عينة:

• انحراف الجهد الأمامي > 200 مللي فولت.
• تدهور التدفق الضوئي > 25% (لهذا الـ LED الأصفر AlInGaP).
• تيار تسرب أمامي أو عكسي > 10 ميكرو أمبير.
• فشل كارثي (دائرة مفتوحة أو قصيرة).

10. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بمصابيح LED غير المصنفة أو المحددة بشكل عام، تكمن الميزة الرئيسية لهذا المنتج في ضمان أدائه ضمن فئات ضيقة للتدفق الضوئي واللون والجهد. هذا يلغي الحاجة إلى الفرز والمطابقة المكثفة من قبل المستخدم النهائي في التطبيقات التي تتطلب التوحيد، مثل مصفوفات LED المتعددة أو وحدات الإضاءة الخلفية. زاوية الرؤية البالغة 120 درجة أوسع من بعض العروض المنافسة، مما يوفر انبعاث ضوء أكثر انتشارًا مناسبًا لإضاءة اللوحات.

11. الأسئلة الشائعة (FAQ)

11.1 ما الفرق بين فئتي التدفق الضوئي A2 و B3؟

تضمن الفئة A2 إخراجًا أدنى يبلغ 0.5 لومن (نموذجي 1.0 لومن)، بينما تضمن الفئة B3 حدًا أدنى يبلغ 2.5 لومن (نموذجي 3.0 لومن). مصابيح LED من الفئة B3 أكثر سطوعًا بحوالي 2.5 إلى 3 مرات من مصابيح LED من الفئة A2 عند نفس تيار القيادة البالغ 20 مللي أمبير. اختر الفئة بناءً على السطوع المطلوب لتطبيقك.

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

نعم، 30 مللي أمبير هو الحد الأقصى المقنن للتيار الأمامي المستمر. ومع ذلك، فإن التشغيل عند الحد الأقصى المطلق المقنن سيولد حرارة أكثر وقد يقلل من العمر الافتراضي طويل الأمد. للحصول على أفضل موثوقية، يوصى بالتشغيل عند أو أقل من تيار القيادة النموذجي البالغ 20 مللي أمبير، أو تنفيذ إدارة حرارية قوية إذا كان تشغيل 30 مللي أمبير ضروريًا.

11.3 كيف أفسر رمز تصنيف الطول الموجي Y2؟

يعني رمز الفئة Y2 أن الطول الموجي السائد لـ LED يتراوح بين 588 نانومتر و 591 نانومتر. يمثل هذا درجة محددة ومسيطر عليها من اللون الأصفر. إذا كان تطبيقك يتطلب درجة لون أصفر محددة جدًا (مثل مطابقة لون مؤسسي)، يجب عليك تحديد فئة الطول الموجي المقابلة.

11.4 هل محرك التيار الثابت ضروري؟

لمؤشر بسيط، غالبًا ما يكون المقاوم المتسلسل مع مصدر جهد ثابت كافيًا. بالنسبة لتطبيقات الإضاءة حيث يكون السطوع الثابت أمرًا بالغ الأهمية، أو حيث تختلف درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير، يوصى بشدة باستخدام محرك تيار ثابت. فهو يعوض عن تغير جهد التشغيل الأمامي لـ LED مع درجة الحرارة، مما يضمن إخراج ضوء ثابت.

12. أمثلة تطبيقية عملية

12.1 إضاءة الأجواء الداخلية للسيارات

يمكن استخدام مجموعة من هذه المصابيح الصفراء، المختارة جميعها من نفس فئات التدفق الضوئي (مثل B2) والطول الموجي (مثل Y2)، لإنشاء إضاءة محيطة موحدة في أرضية السيارة أو لوحة القيادة. تساعد زاوية الرؤية الواسعة في مزج الضوء من مصادر منفصلة. يسمح محرك التيار الثابت القابل للتعتيم بـ PWM بضبط السطوع.

12.2 لوحة مؤشرات الحالة

في لوحة تحكم صناعية، يمكن أن تعمل مصابيح LED صفراء متعددة كمؤشرات "تحذير" أو "انتباه". يضمن استخدام مصابيح LED من نفس فئة الجهد (مثل D) أنه عند تشغيلها من شبكة مقاومات محددة للتيار المشتركة، سيكون لكل LED سطوع متشابه جدًا، مما يخلق مظهرًا احترافيًا وموحدًا.

13. مقدمة عن المبدأ التكنولوجي

يعتمد هذا الـ LED الأصفر على تكنولوجيا أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من رقاقة أشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. تحدد طاقة فجوة النطاق المحددة لنظام مادة AlInGaP الطول الموجي للضوء المنبعث، والذي يكون في هذه الحالة في الطيف الأصفر (~590 نانومتر). ينبعث الضوء من الرقاقة، مغلفًا بعدسة سيليكون أو إيبوكسي توفر أيضًا الحماية البيئية وتحدد زاوية الرؤية.

14. اتجاهات وتطورات الصناعة

يواصل سوق LED SMD التوجه نحو كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين تجسيد الألوان، وتسامحات تصنيف أضيق. بينما تعتبر عبوة 3528 هذه عامل شكل ناضج ومعتمد على نطاق واسع، هناك اتجاه عام نحو عبوات أصغر (مثل 2020، 1515) للتطبيقات عالية الكثافة وعبوات متوسطة الطاقة (مثل 3030، 5050) لإخراج تدفق ضوئي أعلى. كما يتم تحسين تكنولوجيا AlInGaP الأساسية لمصابيح LED الصفراء والحمراء لتحقيق كفاءة أعلى وأداء أفضل في درجات الحرارة المرتفعة. علاوة على ذلك، أصبح التصنيف الذكي وإمكانية التتبع الرقمية أكثر شيوعًا لضمان اتساق سلسلة التوريد لتطبيقات الإضاءة عالية الجودة.