جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 2. المعلمات والمواصفات الفنية
- 2.1 القيم القصوى المطلقة (Ts=25°C)
- 2.2 الخصائص الكهروضوئية (Ts=25°C, IF=60mA)
- 3. نظام التصنيف والتقسيم
- 3.1 تقسيم التدفق الضوئي
- 3.2 تقسيم الطول الموجي السائد
- 4. منحنيات وأشكال بيانية للأداء
- 4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (منحنى IV)
- 4.2 التيار الأمامي مقابل التدفق الضوئي النسبي
- 4.3 درجة حرارة الوصلة مقابل توزيع القدرة الطيفية النسبي
- 4.4 منحنى توزيع الطاقة الطيفية
- 5. معلومات الميكانيكا والتغليف
- 5.1 أبعاد العبوة والرسم التفصيلي
- 5.2 نمط اللحام الموصى به على اللوحة وتصميم الاستنسل
- 6. إرشادات التجميع والتعامل والتطبيق
- 6.1 الحساسية للرطوبة ومتطلبات التجفيف
- 6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)
- 6.3 تصميم دائرة التطبيق
- 6.4 احتياطات التعامل
- 7. تسمية المنتج ومعلومات الطلب
- 8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم
- 8.1 إدارة الحرارة
- 8.2 التصميم البصري
- 8.3 الموثوقية والعمر الافتراضي
- 9. الأسئلة الشائعة (FAQ)
- 9.1 ما الفرق بين فئات التدفق الضوئي؟
- 9.2 هل التجفيف مطلوب دائمًا قبل اللحام؟
- 9.3 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بمصدر جهد ثابت 3.3 فولت؟
- 9.4 كيف أفسر رموز فئات الطول الموجي (G5, G6, G7)؟
1. نظرة عامة على المنتج
سلسلة SMD5050N هي مصباح LED عالي السطوع للتركيب السطحي، مصمم للتطبيقات التي تتطلب إضاءة خضراء موثوقة وفعالة. تتميز هذه السلسلة بمساحتها الصغيرة 5.0 مم × 5.0 مم وأدائها القوي عبر مجموعة من ظروف التشغيل. وهي مناسبة لمجموعة متنوعة من تطبيقات الإضاءة بما في ذلك الإضاءة الخلفية، والإضاءة الزخرفية، ومصابيح المؤشر حيث يكون اتساق اللون والسطوع أمرًا بالغ الأهمية.
2. المعلمات والمواصفات الفنية
2.1 القيم القصوى المطلقة (Ts=25°C)
يسرد الجدول التالي الحدود القصوى التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل عند هذه القيم أو بالقرب منها.
- التيار الأمامي (IF): 90 مللي أمبير
- تيار النبضة الأمامي (IFP): 120 مللي أمبير (عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية، دورة العمل ≤ 1/10)
- تبديد الطاقة (PD): 306 مللي واط
- درجة حرارة التشغيل (Topr): من -40°C إلى +80°C
- درجة حرارة التخزين (Tstg): من -40°C إلى +80°C
- درجة حرارة الوصلة (Tj): 125°C
- درجة حرارة اللحام (Tsld): 200°C أو 230°C لمدة 10 ثوانٍ (لحام إعادة التدفق)
2.2 الخصائص الكهروضوئية (Ts=25°C, IF=60mA)
معلمات الأداء النموذجية تحت ظروف الاختبار القياسية.
- الجهد الأمامي (VF): 3.2 فولت (نموذجي)، 3.4 فولت (أقصى)
- الجهد العكسي (VR): 5 فولت
- الطول الموجي السائد (λd): 525 نانومتر (نموذجي)
- التيار العكسي (IR): 10 ميكرو أمبير (أقصى)
- زاوية الرؤية (2θ1/2): 120 درجة (نموذجي)
3. نظام التصنيف والتقسيم
3.1 تقسيم التدفق الضوئي
يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على ناتج التدفق الضوئي عند تيار أمامي قدره 60 مللي أمبير. وهذا يضمن اتساق اللون والسطوع داخل التطبيق.
- B4: 6.0 - 6.5 لومن
- B5: 6.5 - 7.0 لومن
- B6: 7.0 - 7.5 لومن
- B7: 7.5 - 8.0 لومن
- B8: 8.0 - 8.5 لومن
- B9: 8.5 - 9.0 لومن
- C1: 9.0 - 10.0 لومن
- C2: 10.0 - 11.0 لومن
- C3: 11.0 - 12.0 لومن
- C4: 12.0 - 13.0 لومن
- C5: 13.0 - 14.0 لومن
3.2 تقسيم الطول الموجي السائد
للحفاظ على دقة ناتج اللون، يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED وفقًا للطول الموجي السائد.
- G5: 519.0 - 522.5 نانومتر
- G6: 522.5 - 526.0 نانومتر
- G7: 526.0 - 530.0 نانومتر
4. منحنيات وأشكال بيانية للأداء
تتضمن ورقة البيانات عدة رسوم بيانية رئيسية للأداء ضرورية لمهندسي التصميم.
4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (منحنى IV)
يوضح هذا الرسم البياني العلاقة بين الجهد الأمامي المطبق والتيار الأمامي الناتج. وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة تحديد التيار المناسبة لضمان التشغيل المستقر ومنع الانحراف الحراري.
4.2 التيار الأمامي مقابل التدفق الضوئي النسبي
يُظهر هذا المنحنى كيف يتغير ناتج الضوء مع زيادة تيار القيادة. فهو يساعد في تحسين المقايضة بين السطوع والكفاءة/استهلاك الطاقة لتطبيق معين.
4.3 درجة حرارة الوصلة مقابل توزيع القدرة الطيفية النسبي
يوضح هذا الرسم البياني تأثير درجة حرارة الوصلة على الناتج الطيفي لـ LED. فهم هذه العلاقة أمر حيوي للتطبيقات التي يكون فيها استقرار اللون مع تغير درجة الحرارة مهمًا.
4.4 منحنى توزيع الطاقة الطيفية
يوفر هذا المنحنى عرضًا تفصيليًا للضوء المنبعث عبر الطيف المرئي، ويظهر الطول الموجي القمة وعرض الطيف، مما يحدد نقاء اللون الأخضر.
5. معلومات الميكانيكا والتغليف
5.1 أبعاد العبوة والرسم التفصيلي
يحتوي عبوة SMD5050N على أبعاد اسمية تبلغ 5.0 مم (طول) × 5.0 مم (عرض) × 1.6 مم (ارتفاع). يتم توفير رسومات ميكانيكية مفصلة مع تفاوتات (مثل .X: ±0.10 مم، .XX: ±0.05 مم) لتخطيط اللوحة.
5.2 نمط اللحام الموصى به على اللوحة وتصميم الاستنسل
لضمان لحام موثوق وأداء حراري مثالي، يُوصى بتصميمات محددة لتخطيط الوسادة وفتحة استنسل معجون اللحام. الالتزام بهذه الإرشادات يساعد في منع ظاهرة "اللوح القبري" ويضمن تكوين وصلة لحام صحيحة.
6. إرشادات التجميع والتعامل والتطبيق
6.1 الحساسية للرطوبة ومتطلبات التجفيف
سلسلة SMD5050N حساسة للرطوبة (مصنفة MSL وفقًا لـ IPC/JEDEC J-STD-020C). إذا تم فتح كيس الحاجز الرطوبي الأصلي وتعرضت المكونات للرطوبة المحيطة، فيجب تجفيفها قبل لحام إعادة التدفق لمنع تشقق "الفشار" أو غيرها من الأعطال الناجمة عن الرطوبة.
- ظروف التجفيف:60°C لمدة 24 ساعة.
- بعد التجفيف:يجب لحام المكونات خلال ساعة واحدة أو تخزينها في بيئة جافة (<20% رطوبة نسبية).
- التخزين (غير مفتوح):درجة الحرارة: 5-30°C، الرطوبة: <85% رطوبة نسبية.
- التخزين (مفتوح):استخدم خلال 12 ساعة أو قم بالتخزين في خزانة جافة (<60% رطوبة نسبية، ويفضل مع مجفف أو نيتروجين).
6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)
كأجهزة أشباه موصلات، فإن مصابيح LED هذه عرضة للتلف بسبب التفريغ الكهروستاتيكي.
- مصادر التفريغ الكهروستاتيكي:الاحتكاك، والحث، والتوصيل.
- التلف المحتمل:زيادة تيار التسرب (انخفاض السطوع/العمر الافتراضي) أو عطل كارثي (LED تالف).
- إجراءات الحماية:استخدم محطات عمل مضادة للكهرباء الساكنة مؤرضة، وأسوار معصم، وأجهزة تأيين، وأرضيات موصلة. تعامل باستخدام أدوات وتغليف آمن من التفريغ الكهروستاتيكي.
6.3 تصميم دائرة التطبيق
تصميم الدائرة الصحيح أمر بالغ الأهمية لطول العمر والأداء.
- طريقة القيادة:يُوصى بشدة باستخدام مشغلات التيار الثابت بدلاً من مصادر الجهد الثابت لضمان ناتج ضوئي مستقر وحماية الـ LED من طفرات التيار.
- تحديد التيار:قم بتضمين مقاومة متسلسلة في كل سلسلة LED لتنظيم التيار الإضافي والحماية، خاصة عند استخدام مصادر جهد ثابت.
- القطبية:تحقق دائمًا من القطبية قبل توصيل الطاقة لمنع تلف الانحياز العكسي.
- تسلسل الطاقة:قم بتوصيل حمل LED بمخرج المشغل أولاً، ثم قم بتطبيق طاقة الإدخال على المشغل لتجنب التغيرات العابرة في الجهد.
6.4 احتياطات التعامل
تجنب التعامل المباشر مع عدسة LED باليدين العاريتين أو الملاقط المعدنية.
- ملامسة اليد:يمكن أن تلوث زيوت الجلد عدسة السيليكون، مما يقلل من ناتج الضوء. الضغط المفرط بالإصبع يمكن أن يتلف روابط الأسلاك أو الشريحة.
- ملامسة الملقط:يمكن أن تخدش الملاقط المعدنية العدسة أو الشريحة إذا لم تُستخدم بحذر. استخدم أدوات الالتقاط بالتفريغ أو ملاقط بلاستيكية مخصصة حيثما أمكن.
7. تسمية المنتج ومعلومات الطلب
يتبع رقم موديل المنتج نظام ترميز محدد يحدد السمات الرئيسية. هيكل الكود هو: T [رمز الشكل] [عدد الشرائح] [رمز العدسة] [رمز اللون] - [فئة التدفق] [فئة الطول الموجي].
- رمز الشكل (5A):يشير إلى مخطط عبوة 5050N.
- عدد الشرائح:يشير إلى عدد شرائح LED داخل العبوة (مثال: 1، 2، 3).
- رمز العدسة (00/01):00 لعدم وجود عدسة ثانوية، 01 مع عدسة.
- رمز اللون (G):يحدد الانبعاث الأخضر.
- فئة التدفق:رمز (مثل B4، C1) يتوافق مع نطاق التدفق الضوئي.
- فئة الطول الموجي:رمز (مثل G5، G6) يتوافق مع نطاق الطول الموجي السائد.
8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم
8.1 إدارة الحرارة
بينما توفر العبوة أداءً حراريًا جيدًا، فإن التبريد الفعال ضروري للحفاظ على عمر LED واستقرار اللون، خاصة عند التشغيل بتيارات عالية أو في درجات حرارة محيطة مرتفعة. تأكد من أن اللوحة تحتوي على ثقوب حرارية كافية ومنطقة نحاسية متصلة بالوسادة الحرارية لـ LED.
8.2 التصميم البصري
زاوية الرؤية الواسعة 120 درجة تجعل هذا الـ LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة. للحزم المركزة، ستكون البصريات الثانوية (عواكس أو عدسات) ضرورية. يجب مراعاة مادة عدسة السيليكون عند اختيار المواد اللاصقة أو مواد التغليف المتوافقة.
8.3 الموثوقية والعمر الافتراضي
يتأثر عمر LED بشكل كبير بظروف التشغيل. تشغيل الـ LED أقل من الحد الأقصى للتيار المقنن والحفاظ على درجة حرارة وصلة منخفضة سيزيد من العمر التشغيلي. يجب الالتزام بنطاقات درجات حرارة التخزين والتشغيل المحددة لأداء موثوق.
9. الأسئلة الشائعة (FAQ)
9.1 ما الفرق بين فئات التدفق الضوئي؟
تمثل الفئات (من B4 إلى C5) مجموعات مصنفة بناءً على ناتج الضوء المقاس. استخدام مصابيح LED من نفس الفئة داخل منتج يضمن سطوعًا موحدًا. للتطبيقات الحرجة، حدد فئة أضيق لتقليل التباين.
9.2 هل التجفيف مطلوب دائمًا قبل اللحام؟
لا. التجفيف مطلوب فقط إذا تعرضت المكونات الحساسة للرطوبة لبيئات رطبة بعد فتح الكيس المغلق الأصلي وقبل لحام إعادة التدفق. المكونات المخزنة بشكل صحيح في ظروف جافة لا تتطلب تجفيفًا.
9.3 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بمصدر جهد ثابت 3.3 فولت؟
غير موصى به. الجهد الأمامي له تفاوت ويتغير مع درجة الحرارة. مصدر جهد ثابت بالقرب من Vf النموذجي (3.2 فولت) قد يؤدي إلى تيار مفرط وفشل سريع. استخدم دائمًا مشغل تيار ثابت أو مصدر جهد ثابت مع مقاومة تحديد تيار متسلسلة.
9.4 كيف أفسر رموز فئات الطول الموجي (G5, G6, G7)?
تحدد هذه الرموز نطاق الطول الموجي السائد لـ LED. تصدر مصابيح LED من فئة G5 ضوءًا ذو قمة بين 519 نانومتر و 522.5 نانومتر (أخضر مزرق قليلاً)، بينما تبلغ قمة مصابيح LED من فئة G7 بين 526 نانومتر و 530 نانومتر (أخضر مصفر). اختر الفئة التي تطابق نقطة اللون المستهدفة لديك.
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. |