ورقة بيانات LED أبيض SMD5050 - الأبعاد 5.0x5.0x1.6 مم - الجهد 3.2 فولت - الطاقة 0.306 واط - وثيقة تقنية

1. نظرة عامة على المنتج

تُعد سلسلة SMD5050 مصباح LED سطحي عالي السطوع مُصمم لتطبيقات الإضاءة العامة. تقدم هذه السلسلة ضوءًا أبيض في درجات حرارة لونية مترابطة (CCT) متنوعة، تشمل الأبيض الدافئ، والأبيض المحايد، والأبيض البارد، مع خيارات لقيم مختلفة لمؤشر تجسيد اللون (CRI). يتميز العبوة بتصميم مضغوط بمساحة 5.0 مم × 5.0 مم، مما يجعلها مناسبة للتصاميم المحدودة المساحة التي تتطلب إضاءة موحدة وفعالة.

تكمن الميزة الأساسية لهذه السلسلة في نظامها القياسي لتصنيف التدفق الضوئي واللونية، مما يضمن اتساق اللون في عمليات الإنتاج. تم تصميمها لتحقيق الموثوقية تحت عمليات تجميع SMT القياسية، وتهدف إلى تطبيقات مثل شرائط LED، ووحدات الإضاءة الخلفية، والإضاءة الزخرفية، وإضاءة الزخارف المعمارية.

2. تعمق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تُحدد المعلمات التالية الحدود التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم لمصباح LED. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• التيار الأمامي (IF):90 مللي أمبير (أقصى تيار مستمر)
• تيار النبضة الأمامي (IFP):120 مللي أمبير (عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10)
• تبديد الطاقة (PD):306 ملي واط
• درجة حرارة التشغيل (Topr):-40°C إلى +80°C
• درجة حرارة التخزين (Tstg):-40°C إلى +80°C
• درجة حرارة التقاطع (Tj):125°C
• درجة حرارة اللحام (Tsld):لحام إعادة التدفق عند 200°C أو 230°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات في حالة اختبار قياسية عند T_s=25°C وتمثل الأداء النموذجي.

• الجهد الأمامي (V_F):3.2 فولت (نموذجي)، 3.4 فولت (أقصى) عند I_F=60 مللي أمبير.
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (أقصى)
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):120° (نموذجي)

3. شرح نظام التصنيف

3.1 تصنيف درجة حرارة اللون المترابطة (CCT)

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مناطق لونية محددة (صناديق) بناءً على درجة حرارة اللون المستهدفة. وهذا يضمن تجانس اللون عند استخدام عدة مصابيح LED معًا. صناديق الطلب القياسية هي:

• 2700 كلفن: الصناديق 8A، 8B، 8C، 8D
• 3000 كلفن: الصناديق 7A، 7B، 7C، 7D
• 3500 كلفن: الصناديق 6A، 6B، 6C، 6D
• 4000 كلفن: الصناديق 5A، 5B، 5C، 5D
• 4500 كلفن: الصناديق 4A، 4B، 4C، 4D، 4R، 4S، 4T، 4U
• 5000 كلفن: الصناديق 3A، 3B، 3C، 3D، 3R، 3S، 3T، 3U
• 5700 كلفن: الصناديق 2A، 2B، 2C، 2D، 2R، 2S، 2T، 2U
• 6500 كلفن: الصناديق 1A، 1B، 1C، 1D، 1R، 1S، 1T، 1U
• 8000 كلفن: الصناديق 0A، 0B، 0C، 0D، 0R، 0S، 0T، 0U

ملاحظة: يتم تحديد التدفق الضوئي لمنتجات سلسلة 5050N بقيمة دنيا؛ قد يكون التدفق الفعلي المشحون أعلى مع الالتزام بصندوق CCT المطلوب.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق بواسطة رموز (مثل 1E، 1F، 1G) تمثل نطاقات الإخراج الدنيا والنموذجية عند 60 مللي أمبير. تختلف الصناديق حسب CCT و CRI.

• أبيض 70 CRI (دافئ، محايد، بارد):تتراوح الرموز من 1E (18-20 لومن كحد أدنى) إلى 1H (24-26 لومن كحد أدنى للأبيض البارد).
• أبيض 85 CRI:تتراوح الرموز من 1D (16-18 لومن كحد أدنى) إلى 1F (20-22 لومن كحد أدنى).
• أبيض دافئ 93 CRI:الرموز 1C (14-16 لومن كحد أدنى) و 1D (16-18 لومن كحد أدنى).

التسامحات: التدفق الضوئي (±7%)، الجهد الأمامي (±0.08 فولت)، CRI (±2)، إحداثيات اللونية (±0.005).

4. تحليل منحنيات الأداء

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

خاصية I-V نموذجية للدايود. يزداد الجهد الأمامي بشكل لوغاريتمي مع التيار. التشغيل عند التيار الموصى به 60 مللي أمبير يضمن الكفاءة المثلى والعمر الطويل، مع البقاء ضمن الحد الأقصى المسموح به.

4.2 التيار الأمامي مقابل التدفق الضوئي النسبي

يكون ناتج الضوء تقريبًا خطيًا مع التيار في نطاق التشغيل العادي. تشغيل LED فوق التيار الموصى به يؤدي إلى تناقص العائد في إخراج الضوء مع زيادة الحرارة بشكل كبير وتسريع استهلاك اللومن.

4.3 توزيع الطاقة الطيفية وتأثيرات درجة حرارة التقاطع

تُظهر منحنيات توزيع الطاقة الطيفية النسبية قمم الانبعاث لنطاقات CCT المختلفة (2600-3700K، 3700-5000K، 5000-10000K). يتحول الطيف قليلاً مع زيادة درجة حرارة التقاطع، مما قد يسبب تغيرًا ملحوظًا في إحداثيات اللونية و CCT. الإدارة الحرارية المناسبة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على ناتج لوني مستقر.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي عبوة SMD5050 على أبعاد اسمية تبلغ 5.0 مم (طول) × 5.0 مم (عرض) × 1.6 مم (ارتفاع). تحدد الرسومات الميكانيكية التفصيلية التسامحات: أبعاد .X: ±0.10 مم، أبعاد .XX: ±0.05 مم.

5.2 تخطيط الوسادة وتصميم الاستنسل

توفر ورقة البيانات تصميمات موصى بها لنمط اللحام (البصمة) واستنسل اللحام لضمان تكوين وصلة لحام موثوقة أثناء إعادة التدفق. الالتزام بهذه التخطيطات أمر بالغ الأهمية للمحاذاة الصحيحة، والتخفيف الحراري، والاستقرار الميكانيكي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 الحساسية للرطوبة والتجفيف

مصباح LED من نوع SMD5050 حساس للرطوبة (تصنيف MSL وفقًا لـ IPC/JEDEC J-STD-020C).

• التخزين:قم بتخزين الأكياس غير المفتوحة عند <30°C/<85% رطوبة نسبية. بعد الفتح، قم بالتخزين عند <30°C/<60% رطوبة نسبية في خزانة جافة أو وعاء محكم مع مجفف.
• عمر الرف:استخدم خلال 12 ساعة من فتح الكيس.
• التجفيف مطلوب إذا:تم فتح الكيس، أو تجاوز عمر الرف، أو أظهرت بطاقة مؤشر الرطوبة التعرض. لا تجفف مصابيح LED الملحومة بالفعل على اللوحات.
• إجراء التجفيف:جفف عند 60°C لمدة 24 ساعة على البكرة الأصلية. قم بإعادة التدفق خلال ساعة واحدة بعد التجفيف أو أعدها إلى التخزين الجاف (<20% رطوبة نسبية). لا تتجاوز 60°C.

6.2 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

استخدم ملف تعريف قياسي خالي من الرصاص لإعادة التدفق. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى 230°C، ويجب ألا يزيد الوقت فوق 200°C عن 10 ثوانٍ كحد أقصى لمنع تلف العبوة أو تدهور المواد الداخلية.

7. الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED هي أجهزة أشباه موصلات عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي، خاصة الأنواع البيضاء والخضراء والزرقاء والبنفسجية.

• توليد ESD:يمكن أن يحدث عن طريق الاحتكاك أو الحث أو التوصيل.
• التلف المحتمل:تلف كامن (زيادة تيار التسرب، انخفاض السطوع/تحول اللون، عمر أقصر) أو فشل كارثي (عدم تشغيل كامل).
• احتياطات:نفذ إجراءات التحكم القياسية في ESD: استخدم محطات عمل مؤرضة، وأسوار معصم، وسجاد أرضي موصل، وأجهزة تأيين، ومواد تعبئة وتداول آمنة من ESD.

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• شرائط LED وأضواء الشريط:الكثافة العالية وزاوية الرؤية الجيدة تتيح إضاءة خطية متساوية.
• الإضاءة الخلفية:للافتات والشاشات والألواح التي تتطلب ضوءًا أبيض موحدًا.
• الإضاءة الزخرفية والمعمارية:إضاءة الزخارف، والتجاويف، والإضاءة الكنتورية.
• مؤشر/إضاءة للأغراض العامة:حيث تكون هناك حاجة لمصدر سطحي مضغوط وساطع.

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:استخدم دائمًا محرك تيار ثابت أو مقاومة تحديد تيار مناسبة. لا تصل مباشرة بمصدر جهد.
• الإدارة الحرارية:صمم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) مع تخفيف حراري كافٍ ومنطقة نحاسية لتبديد الحرارة. درجات حرارة التقاطع العالية تقلل من إخراج الضوء، وتغير اللون، وتقصر العمر الافتراضي.
• التصميم البصري:توفر زاوية الرؤية 120° إضاءة واسعة. ضع في الاعتبار البصريات الثانوية (عدسات، موزعات) إذا كان تشكيل الحزمة مطلوبًا.
• التصنيف لتجانس اللون:لتطبيقات LED المتعددة، حدد صناديق CCT وتدفق ضيقة من المورد لتجنب عدم تطابق مرئي في اللون أو السطوع.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند أقصى تيار له وهو 90 مللي أمبير للحصول على سطوع أعلى؟

ج: لا يُوصى به للتشغيل المستمر. التيار التشغيلي الموصى به هو 60 مللي أمبير. التشغيل عند 90 مللي أمبير سيولد حرارة أكبر بكثير، مما قد يتجاوز درجة حرارة التقاطع القصوى، مما يؤدي إلى استهلاك سريع للومن وتقليل الموثوقية. صمم دائمًا للظروف الموصى بها.

س: ماذا يحدث إذا لم أجفف مصابيح LED بعد فتح الكيس لأكثر من 12 ساعة؟

ج: يمكن للرطوبة الممتصة في العبوة البلاستيكية أن تتمدد بسرعة أثناء لحام إعادة التدفق، مما يسبب انفصالًا داخليًا، أو تلفًا في وصلة الأسلاك، أو تشقق العبوة (\"تفرقع\"). غالبًا ما يؤدي هذا إلى فشل فوري أو عيوب كامنة تسبب فشلاً مبكرًا في الميدان.

س: ما مدى أهمية ملف تعريف درجة حرارة اللحام؟

ج: مهم جدًا. يمكن أن يؤدي تجاوز 230°C أو حدود وقت-درجة الحرارة إلى إتلاف عدسة السيليكون، أو الفوسفور، أو لصق الرقاقة، أو وصلات الأسلاك. اتبع دائمًا ملف تعريف إعادة التدفق الموصى به.

س: التدفق الضوئي له تسامح ±7%. كيف يؤثر هذا على تصميمي؟

ج: هذا التباين طبيعي في تصنيع LED. للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا موحدًا، يُنصح باستخدام مصابيح LED من نفس دفعة الإنتاج وتحديد صندوق تدفق ضيق. يجب أيضًا تصميم دائرة السائق لاستيعاب نطاق الجهد الأمامي النموذجي.

10. مبدأ التشغيل واتجاهات التكنولوجيا

10.1 مبدأ التشغيل الأساسي

يستخدم مصباح LED أبيض سطحي نموذجيًا رقاقة أشباه موصلات زرقاء من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN). يتم تحويل جزء من الضوء الأزرق المنبعث من هذه الرقاقة إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر) بواسطة طبقة فوسفور تغطي الرقاقة. يؤدي مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء المحول بالفوسفور إلى إدراك الضوء الأبيض. يحدد المزيج الدقيق للفوسفورات درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI).

10.2 اتجاهات الصناعة

الاتجاه العام في مصابيح LED السطحية متوسطة الطاقة مثل 5050 هو نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين تجسيد اللون (CRI أعلى مع قيم R9)، وتجانس لوني أفضل (تصنيف أضيق). هناك أيضًا تركيز على تعزيز الموثوقية والعمر الطويل تحت تيارات تشغيل ودرجات حرارة تشغيل أعلى. علاوة على ذلك، تستمر تكنولوجيا الفوسفور في التقدم، مما يتيح ألوانًا أكثر تشبعًا ونطاقًا أوسع لتطبيقات العرض، بالإضافة إلى ضوء أبيض قابل للضبط طيفيًا بشكل أكبر للإضاءة المتمحورة حول الإنسان.