ورقة بيانات مؤشر LED الأخضر LTL-M11TG1H310Q بتقنية SMT - حامل بزاوية قائمة - طول موجي 525 نانومتر - جهد 3.8 فولت - قدرة 80 ميلي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مؤشر LTL-M11TG1H310Q هو مكون مؤشر لوحة الدائرة (CBI) مصمم للتجميع بتقنية التركيب السطحي. يتكون من مصباح LED أخضر مدمج في حامل (غلاف) بلاستيكي أسود بزاوية قائمة. هذا التصميم مخصص للتطبيقات التي تتطلب مؤشرات جانبية الإشعاع على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). يتميز المنتج بتصميمه القابل للتكديس، مما يسهل عملية التجميع ويسمح بإنشاء مصفوفات رأسية أو أفقية من المؤشرات.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

• متوافق مع تقنية التركيب السطحي (SMT):مصمم لعمليات اللحام الآلية (الالتقاط والوضع وإعادة التدفق)، مما يعزز كفاءة التصنيع.
• تباين محسن:يوفر الغلاف البلاستيكي الأسود خلفية عالية التباين، مما يحسن وضوح رؤية LED المضاء وسطوعه الملحوظ.
• كفاءة عالية:يقدم استهلاكاً منخفضاً للطاقة مع توفير شدة إضاءة كافية لأغراض المؤشرات.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهية RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• التصميم البصري:يستخدم شريحة أشباه موصلات خضراء من نوع InGaN (نيتريد الغاليوم الإنديوم). ينبعث الضوء من خلال عدسة بيضاء مشتتة، مما يساعد على تشتيت الضوء للحصول على نمط رؤية أوسع وأكثر تجانساً.
• الموثوقية:تخضع المكونات لتكييف مسبق معجل لمستوى حساسية الرطوبة JEDEC 3، مما يشير إلى مستوى معين من المتانة ضد التلف الناجم عن الرطوبة أثناء اللحام.

1.2 التطبيقات والأسواق المستهدفة

هذا المؤشر مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشرات حالة. القطاعات التطبيقية الأساسية تشمل:

• معدات الكمبيوتر:مؤشرات الطاقة، نشاط القرص، أو حالة الشبكة على اللوحات الأم، الخوادم، أو الأجهزة الطرفية.
• أجهزة الاتصالات:مؤشرات قوة الإشارة، نشاط الرابط، أو الوضع في الموجهات، المحولات، وأجهزة المودم.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:أضواء حالة الاستعداد، الشحن، أو التشغيل في الأجهزة المنزلية، معدات الصوت/الفيديو، وأجهزة أتمتة المنزل.
• المعدات الصناعية:أضواء حالة الآلة، مؤشرات الأعطال، أو وضع التشغيل في لوحات التحكم وأجهزة القياس.

2. تعمق في المعلمات التقنية

2.1 التقييمات القصوى المطلقة

تحدد هذه التقييمات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة (Pd):80 ميلي واط. هذه هي أقصى كمية من الطاقة يمكن للجهاز تبديدها كحرارة دون تلف.
• تيار الأمامي الذروي (I_FP):100 مللي أمبير. يُسمح بهذا التيار الأقصى فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل ≤ 10%، عرض النبضة ≤ 0.1 مللي ثانية).
• تيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير. هذا هو أقصى تيار أمامي مستمر موصى به للتشغيل الموثوق.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):من -40°C إلى +85°C. نطاق درجة الحرارة المحيطة الذي صُمم الجهاز للعمل ضمنه.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):من -40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة اللحام:يتحمل 260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، وهو ما هو نموذجي لملفات إعادة التدفق الخالية من الرصاص.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند درجة حرارة محيطة (T_A) قدرها 25°C تحت ظروف الاختبار المحددة.

• شدة الإضاءة (I_V):29 ميلي كانديلا (mcd) كحد أدنى عند تيار أمامي (I_F) قدره 10 مللي أمبير. هذا يقيس السطوع الملحوظ كما يقيسه مستشعر مُرشح لمطابقة استجابة العين البشرية الضوئية.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):40 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المقاسة على المحور المركزي. تشير زاوية 40 درجة إلى حزمة ضوئية مركزة بشكل معتدل.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_P):523 نانومتر (nm). هذا هو الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج القدرة الطيفية في أعلى مستوياته.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يتراوح من 518 نانومتر إلى 536 نانومتر، بقيمة نموذجية تبلغ 525 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد لون الضوء، والمستمد من مخطط لونية CIE.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر. هذا يشير إلى نقاء الطيف؛ القيمة الأصغر تعني ضوءاً أكثر أحادية اللون. 25 نانومتر نموذجي لـ LED أخضر قياسي.
• الجهد الأمامي (V_F):نموذجياً 3.8 فولت، بحد أقصى 3.8 فولت عند I_F= 10 مللي أمبير. هذا هو انخفاض الجهد عبر LED أثناء التشغيل.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند تطبيق جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم الجهاز للعمل بتحيز عكسي؛ هذه المعلمة مخصصة لاختبار تيار التسرب فقط.

3. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص النموذجية الضرورية لتصميم الدوائر. بينما لا يتم إعادة إنتاج الرسوم البيانية المحددة في النص، يتم تحليل آثارها أدناه.

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

يظهر هذا المنحنى العلاقة الأسية بين التيار والجهد لديود أشباه الموصلات. بالنسبة للمصممين، النقطة الرئيسية هي V_Fالنموذجي البالغ 3.8 فولت عند 10 مللي أمبير. هذا المنحنى حاسم لاختيار مقاومة محددة للتيار مناسبة. يزداد الجهد بشكل غير خطي مع التيار؛ التشغيل بشكل كبير فوق 20 مللي أمبير سيتسبب في ارتفاع V_Fبشكل حاد، مما يؤدي إلى تبديد طاقة مفرط وتلف محتمل.

3.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

يظهر هذا الرسم البياني عادةً أن ناتج الضوء (I_V) يزداد تقريباً بشكل خطي مع التيار الأمامي (I_F) ضمن نطاق التشغيل الموصى به. ومع ذلك، قد تنخفض الكفاءة (ناتج الضوء لكل وحدة طاقة كهربائية) عند التيارات العالية جداً بسبب زيادة توليد الحرارة. التشغيل عند 10 مللي أمبير النموذجي يوفر توازناً جيداً بين السطوع والكفاءة.

3.3 شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة

ينخفض ناتج الضوء لـ LED مع زيادة درجة حرارة الوصلة. هذا المنحنى حيوي للتطبيقات العاملة في بيئات عالية الحرارة. يجب على المصمم تخفيض شدة الإضاءة المتوقعة إذا كان سيتم استخدام الجهاز بالقرب من درجة حرارة تشغيله القصوى البالغة 85°C.

3.4 التوزيع الطيفي

سيظهر الرسم البياني الطيفي المشار إليه منحنى على شكل جرس متمركز حول طول الموجة الذروي البالغ 523 نانومتر بعرض نصف يبلغ 25 نانومتر. وهذا يؤكد انبعاث اللون الأخضر.

4. معلومات الميكانيكا والتغليف

4.1 الأبعاد الخارجية والملاحظات

يوفر الرسم الميكانيكي الأبعاد الحرجة لتصميم بصمة PCB وفحص المسافات. تشمل الملاحظات الرئيسية من ورقة البيانات:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مع معادلاتها بالبوصة).
• ينطبق تسامح عام قدره ±0.25 مم (±0.010") ما لم يُذكر تسامح محدد.
• مادة الحامل/الغلاف هي بلاستيك أسود.
• ينبعث LED المدمج ضوءاً أخضراً (طول موجي سائد 525 نانومتر) من خلال عدسة بيضاء مشتتة.

ملاحظة للمصمم:يجب الرجوع دائماً إلى أحدث رسم أبعاد من الشركة المصنعة لتخطيط PCB. يعني التصميم بزاوية قائمة أن الضوء ينبعث موازياً لسطح PCB، وهو مثالي للتطبيقات المثبتة على الألواح.

4.2 تحديد القطبية

بالنسبة لأجهزة التركيب السطحي، عادةً ما يتم الإشارة إلى القطبية بواسطة علامة على جسم المكون أو شكل غير متماثل. يجب على المصمم استشارة مخطط البصمة لتحديد وسادات الكاثود والأنود في تخطيط PCB لضمان الاتجاه الصحيح أثناء التجميع.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 التخزين والتعامل

• العبوة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من تاريخ ختم الكيس.
• العبوة المفتوحة:للمكونات المزالة من كيس الحاجز الرطوبي، يجب ألا تتجاوز بيئة التخزين 30°C و 60% رطوبة نسبية.
• مدة الصلاحية على الأرضية:يوصى بإكمال عملية إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (7 أيام) بعد فتح التغليف الأصلي.
• التخزين الممتد/التجفيف:إذا تجاوز التعرض 168 ساعة، يجب تجفيف المكونات عند حوالي 60°C لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع ظاهرة "الفشار" أثناء إعادة التدفق.

5.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضرورياً بعد اللحام، استخدم مذيبات كحولية مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب استخدام المنظفات الكيميائية العدوانية أو المجهولة التي قد تتلف الغلاف البلاستيكي أو العدسة.

5.3 معلمات عملية اللحام

لحام إعادة التدفق (العملية الموصى بها):

• التسخين المسبق:150–200°C لمدة تصل إلى 120 ثانية كحد أقصى.
• درجة الحرارة القصوى:260°C كحد أقصى عند أطراف المكون.
• الوقت فوق السائل (TAL):5 ثوانٍ كحد أقصى (للحام الخالي من الرصاص).
• عدد الدورات:يجب ألا تتم عملية إعادة التدفق أكثر من مرتين.

اللحام اليدوي (إذا لزم الأمر):

• درجة حرارة المكواة:300°C كحد أقصى.
• زمن التلامس:3 ثوانٍ كحد أقصى لكل وصلة لحام.

تحذير هام:لا تطبق أي إجهاد ميكانيكي على الأطراف أو الغلاف بينما LED في درجة حرارة عالية أثناء اللحام، لأن هذا قد يسبب تلفاً داخلياً.

6. معلومات التغليف والطلب

6.1 مواصفات الشريط والبكرة

• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة البوليستيرين الأسود الموصلة، بسمك 0.40 مم.
• حجم البكرة:بكرة قياسية قطرها 13 بوصة (330 مم).
• الكمية لكل بكرة:1,400 قطعة.

6.2 تغليف الكرتون

• كل بكرة معبأة مع مجفف وبطاقة مؤشر رطوبة داخل كيس حاجز رطوبي (MBB).
• يتم تعبئة ثلاثة أكياس MBB في صندوق كرتون داخلي واحد (إجمالي 4,200 قطعة).
• يتم تعبئة عشرة صناديق داخلية في صندوق شحن خارجي واحد (إجمالي 42,000 قطعة).

7. اعتبارات تصميم التطبيق والدائرة

7.1 تصميم دائرة القيادة

أجهزة LED مدفوعة بالتيار. لضمان سطوع ثابت وعمر أطول، يجب تشغيلها بتيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة محددة للتيار على التوالي.

الدائرة الموصى بها (الدائرة أ):استخدم مقاومة على التوالي لكل LED. تحسب قيمة المقاومة (R) باستخدام قانون أوم: R = (V_supply- V_F) / I_F. لمصدر 5 فولت، استهداف I_F=10 مللي أمبير واستخدام V_F=3.8 فولت: R = (5V - 3.8V) / 0.01A = 120 Ω. ستكون مقاومة 120Ω قياسية مناسبة.

الدائرة التي يجب تجنبها (الدائرة ب):لا يوصى بتوصيل عدة مصابيح LED مباشرة على التوازي من مصدر جهد واحد مع مقاومة محددة للتيار مشتركة. الاختلافات الصغيرة في خاصية الجهد الأمامي (V_F) بين مصابيح LED الفردية ستسبب توزيعاً غير متساوٍ للتيار، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في السطوع وإجهاد أحد مصابيح LED بشكل محتمل.

7.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي. يجب مراعاة احتياطات ESD القياسية أثناء التعامل والتجميع:

• استخدم محطات عمل وأسوار معصم مؤرضة.
• قم بتخزين ونقل المكونات في تغليف آمن من ESD.
• تجنب لمس أطراف المكون مباشرة.

7.3 إدارة الحرارة

بينما تبديد الطاقة منخفض (80 ميلي واط كحد أقصى)، فإن التصميم الحراري المناسب يطيل العمر الافتراضي ويحافظ على ناتج الضوء. تأكد من وجود تباعد كافٍ بين المكونات على PCB لتدفق الهواء. تجنب وضع LED بالقرب من مصادر حرارة كبيرة أخرى. التشغيل عند أو أقل من التيار النموذجي (10 مللي أمبير) بدلاً من الحد الأقصى المطلق (20 مللي أمبير) سيقلل من ارتفاع درجة الحرارة إلى الحد الأدنى.

8. الأسئلة الشائعة (FAQ)

8.1 ما هو الغرض من العدسة البيضاء المشتتة؟

تشتت العدسة البيضاء المشتتة الضوء من الشريحة الخضراء الصغيرة الساطعة. هذا يخلق زاوية رؤية أوسع وأكثر تجانساً (40 درجة) ويخفف مظهر مصدر الضوء، مما يجعله يبدو كمنطقة مضاءة صلبة بدلاً من نقطة، وهو بشكل عام أكثر مرغوبية لمؤشرات الحالة.

8.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر 3.3 فولت؟

ربما، ولكن بحذر. الجهد الأمامي النموذجي هو 3.8 فولت. عند 3.3 فولت، قد لا يضيء LED على الإطلاق، أو سيكون خافتاً جداً لأن الجهد المطبق أقل من عتبة V_Fالمطلوبة. محول رفع الجهد أو مصدر جهد أعلى (مثل 5 فولت) مع مقاومة على التوالي هو النهج الموصى به.

8.3 كيف أفسر قيمة شدة الإضاءة البالغة 29 ميلي كانديلا؟

ميلي كانديلا (mcd) هي وحدة لشدة الإضاءة، وهي مقياس لمدى سطوع مصدر الضوء في اتجاه محدد. 29 ميلي كانديلا سطوع معتدل مناسب للمشاهدة المباشرة في المعدات الإلكترونية الداخلية النموذجية. للمقارنة، قد يكون مؤشر الطاقة على الكمبيوتر المحمول في نطاق 20-100 ميلي كانديلا.

8.4 هل مادة الغلاف موصلة؟

يتم تحديد الشريط الحامل على أنه "سبيكة بوليستيرين أسود موصلة"، وهو لأغراض مضادة للكهرباء الساكنة أثناء التعامل الآلي. غلاف الجهاز نفسه هو بلاستيك أسود قياسي وغير موصل للكهرباء.