اختر اللغة

وثيقة بيانات LED طراز 2820-SR2001M-AM - حزمة SMD مقاس 2.8x2.0 مم - لون أحمر فائق 632 نانومتر - 27 لومن عند 200 مللي أمبير - درجة سيارات

وثيقة البيانات الفنية لسلسلة 2820-SR2001M-AM، وهي ثنائي باعث للضوء (LED) عالي السطوع من النوع SMD بلون أحمر فائق، مصمم خصيصًا لتطبيقات الإضاءة في السيارات. يتميز بتدفق ضوئي نموذجي 27 لومن، وزاوية رؤية 120 درجة، ومؤهل وفق معيار AEC-Q102.
smdled.org | PDF Size: 0.8 MB
التقييم: 4.5/5
تقييمك
لقد قيمت هذا المستند بالفعل
غلاف مستند PDF - وثيقة بيانات LED طراز 2820-SR2001M-AM - حزمة SMD مقاس 2.8x2.0 مم - لون أحمر فائق 632 نانومتر - 27 لومن عند 200 مللي أمبير - درجة سيارات

جدول المحتويات

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة 2820-SR2001M-AM مكون LED عالي الأداء للتركيب السطحي، مُصمم خصيصًا لبيئات الإضاءة الصارمة في السيارات. يندرج هذا الجهاز ضمن عائلة منتجات تتميز ببصمة مدمجة مقاس 2820 (2.8 مم × 2.0 مم)، مما يوفر توازنًا مقنعًا بين الناتج الضوئي والموثوقية والشكل. التطبيق الأساسي هو الإضاءة في السيارات، حيث يكون الأداء المتسق تحت الظروف القاسية أمرًا بالغ الأهمية. تشمل مزاياه الرئيسية الامتثال لمعايير التأهيل الصارمة للسيارات مثل AEC-Q102، وبناء قوي لعمليات اللحام عالية الموثوقية، وتصميم مُحسن لإدارة الحرارة، مما يضمن استقرار الناتج الضوئي على مدى درجة حرارة التشغيل.

1.1 الميزات الأساسية والامتثال

يتم تغليف LED بتنسيق SMD (جهاز التركيب السطحي) القياسي، مما يسهل عمليات التجميع الآلي. يشع في طيف الأحمر الفائق بطول موجي سائد نموذجي يبلغ 632 نانومتر. المقياس الأساسي للأداء هو التدفق الضوئي النموذجي البالغ 27 لومن عند تشغيله بتيار أمامي قدره 200 مللي أمبير. يوفر الجهاز زاوية رؤية واسعة تبلغ 120 درجة، مما يوفر إضاءة واسعة. تم تصميمه بدرجة من المتانة ضد التفريغ الكهروستاتيكي، مصنف لـ 2 كيلو فولت (نموذج جسم الإنسان). المكون مصنف MSL 2 (مستوى الحساسية للرطوبة 2)، مما يشير إلى عمره الافتراضي ومتطلبات التعامل قبل لحام إعادة التدفق. والأهم من ذلك، أنه مؤهل وفقًا لمعيار AEC-Q102 الإصدار A، وهو اختبار الإجهاد التأهيلي لأشباه الموصلات الضوئية المنفصلة في التطبيقات السياراتية. كما يلبي معايير اختبار الكبريت من الفئة A1، مما يوفر مقاومة للأجواء المحتوية على الكبريت المسبب للتآكل. المنتج متوافق مع لوائح RoHS (تقييد المواد الخطرة) وREACH، ويتم تصنيعه ليكون خاليًا من الهالوجين، مع محتوى البروم والكلور أقل من الحدود المحددة (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).

2. تحليل المعلمات الفنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعلمات الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات، موضحًا أهميتها لمهندسي التصميم.

2.1 الخصائص الضوئية والبصرية

الخاصية البصرية الأساسية هيالتدفق الضوئي (Iv)، بقيمة نموذجية تبلغ 27 لومن عند تيار أمامي (IF) قدره 200 مللي أمبير. يتم تحديد القيم الدنيا والعليا على أنها 20 لومن و 33 لومن على التوالي، تحت نفس الشرط. يرتبط هذا النطاق مباشرة بهيكل التصنيف الذي سيتم مناقشته لاحقًا. الالطول الموجي السائد (λd)هو نموذجيًا 632 نانومتر، يحدد اللون الملحوظ للضوء الأحمر الفائق، مع نطاق من 627 نانومتر إلى 639 نانومتر. الزاوية الرؤية (φ)محددة بـ 120 درجة، وهي الزاوية الكاملة التي تكون عندها شدة الإضاءة نصف شدة الذروة. هذه الزاوية الواسعة مفيدة للتطبيقات التي تتطلب إضاءة منتشرة أو إضاءة مساحة بدلاً من شعاع مركز.

2.2 الخصائص الكهربائية

الالجهد الأمامي (VF)هو معلمة حاسمة لتصميم السائق. عند 200 مللي أمبير، يكون VF النموذجي 2.3 فولت، مع نطاق من 2.00 فولت إلى 2.75 فولت. يستلزم هذا التباين تصنيفًا مناسبًا للجهد لضمان أداء ثابت للنظام. الالتيار الأمامي (IF)يتراوح نطاق التشغيل الموصى به من 25 مللي أمبير إلى 250 مللي أمبير، حيث يعتبر 200 مللي أمبير شرط الاختبار لمعظم المواصفات. تجاوز الحد الأقصى المطلق البالغ 250 مللي أمبير يمكن أن يؤدي إلى تلف دائم. الجهازغير مصمم للعمل العكسي، مما يعني أن تطبيق جهد عكسي يمكن أن يتسبب في فشل فوري؛ لذلك، فإن حماية الدائرة (مثل دايود على التوالي في مصفوفات متوازية) ضرورية إذا كان الانحياز العكسي ممكنًا.

2.3 التصنيفات الحرارية والموثوقية

إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية لطول عمر LED وأدائه. الالمقاومة الحراريةمن الوصلة إلى نقطة اللحام تُعطى بقيمتين: مقاومة حرارية حقيقية (Rth JS real) تبلغ 18 كلفن/واط (نموذجي) وقيمة مشتقة بالطريقة الكهربائية (Rth JS el) تبلغ 12 كلفن/واط (نموذجي). يجب على المصممين استخدام المقاومة الحرارية الحقيقية لحسابات درجة حرارة الوصلة بدقة أكبر. الدرجة حرارة الوصلة (TJ)يجب ألا تتجاوز 150 درجة مئوية. الدرجة حرارة التشغيل (Topr)يتراوح من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية، وهو مناسب للتطبيقات تحت غطاء المحرك والخارجية في السيارات. التبديد الطاقة (Pd)الحد الأقصى المطلق هو 687.5 ملي واط. يمكن للجهاز تحملتيار اندفاعي (IFM)بقدرة 1000 مللي أمبير لنبضات قصيرة جدًا (t <= 10 ميكروثانية، دورة عمل 0.005)، وهو ذو صلة بحالات التيار الداخل أو العابر. الحد الأقصى لـدرجة حرارة لحام إعادة التدفقهي 260 درجة مئوية لمدة 30 ثانية، مما يحدد ملف درجة الحرارة الذروة أثناء التجميع.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز LEDs إلى مجموعات (Bins). يستخدم 2820-SR2001M-AM نظام تصنيف ثلاثي الأبعاد.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم فرز التدفق الضوئي إلى ثلاث مجموعات: E8 (20-23 لومن)، E9 (23-27 لومن)، و F1 (27-33 لومن). يشير الحرف \"M\" في رقم الجزء إلى مستوى سطوع متوسط، والذي يتوافق عادةً مع المجموعة المركزية (E9). يجب على المصممين اختيار المجموعة المناسبة بناءً على الحد الأدنى المطلوب من الناتج الضوئي لتطبيقهم، مع مراعاة تسامح القياس البالغ 8٪.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي للمساعدة في مطابقة التيار، خاصة عند توصيل LEDs على التوازي. المجموعات هي: 2022 (2.00-2.25 فولت)، 2225 (2.25-2.50 فولت)، و 2527 (2.50-2.75 فولت). يساعد استخدام LEDs من نفس مجموعة الجهد في تكوين متوازي على ضمان توزيع أكثر انتظامًا للتيار والسطوع.

3.3 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم إدارة اتساق اللون من خلال مجموعات الطول الموجي السائد، مجمعة بخطوات 3 نانومتر: 2730 (627-630 نانومتر)، 3033 (630-633 نانومتر)، 3336 (633-636 نانومتر)، و 3639 (636-639 نانومتر). تقع القيمة النموذجية 632 نانومتر ضمن مجموعتي 3033 أو 3336. بالنسبة للتطبيقات التي يكون فيها مطابقة الألوان الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية، من الضروري تحديد مجموعة طول موجي ضيقة.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة رسوم بيانية توضح سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة، وهي ضرورية لتصميم نظام قوي.

4.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)

يظهر الرسم البياني العلاقة الأسية بين التيار الأمامي والجهد الأمامي. عند نقطة التشغيل النموذجية 200 مللي أمبير، يكون الجهد حوالي 2.3 فولت. هذا المنحنى حيوي لتصميم دائرة تحديد التيار، سواء باستخدام مقاوم بسيط أو سائق تيار ثابت. يشير الميل إلى المقاومة الديناميكية لـ LED.

4.2 التدفق الضوئي النسبي مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا الرسم البياني أن الناتج الضوئي يزداد بشكل فائق الخطية مع التيار حتى نقطة معينة. بينما يؤدي التشغيل بتيارات أعلى إلى إنتاج ضوء أكثر، فإنه يولد أيضًا حرارة أكثر، مما يمكن أن يقلل الكفاءة وعمر التشغيل. تعتبر نقطة الاختبار 200 مللي أمبير توازنًا جيدًا بين الناتج والموثوقية لهذا الجهاز.

4.3 الرسوم البيانية للاعتماد على درجة الحرارة

تظهر ثلاثة رسوم بيانية رئيسية تباين الأداء مع درجة حرارة الوصلة:الجهد الأمامي النسبي مقابل درجة حرارة الوصلةيظهر أن VF يتناقص خطيًا مع زيادة درجة الحرارة (حوالي -2 مللي فولت/درجة مئوية)، ويمكن استخدامه للاستشعار التقريبي لدرجة الحرارة.التدفق الضوئي النسبي مقابل درجة حرارة الوصلةيظهر أن الناتج الضوئي يتناقص مع ارتفاع درجة الحرارة، وهي خاصية لجميع LEDs. يلزم وجود غرفة تبريد فعالة للحفاظ على السطوع المستقر.الانزياح النسبي للطول الموجي مقابل درجة حرارة الوصلةيشير إلى أن الطول الموجي السائد يتحول قليلاً مع درجة الحرارة (عادة 0.1 نانومتر/درجة مئوية لـ LEDs الحمراء)، وهو عادة ما يكون ضئيلاً لمعظم التطبيقات ولكن قد يكون ذا صلة بالاستخدامات الحساسة للألوان.

4.4 منحنى تخفيض التيار الأمامي

هذا أحد أهم الرسوم البيانية للموثوقية. يظهر الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي كدالة لدرجة حرارة وسادة اللحام. مع زيادة درجة حرارة الوسادة، ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار خطيًا. على سبيل المثال، عند أقصى درجة حرارة لوسادة اللحام وهي 125 درجة مئوية، يكون الحد الأقصى المسموح به للتيار هو 250 مللي أمبير (الحد الأقصى المطلق). لضمان عمر طويل، يوصى بالتشغيل أقل بكثير من خط التخفيض هذا. يحدد المنحنى أيضًا حد أدنى لتيار التشغيل يبلغ 25 مللي أمبير.

4.5 القدرة المسموح بها على التعامل مع النبضات

يحدد هذا الرسم البياني الحد الأقصى المسموح به لتيار النبضة غير المتكررة أو المتكررة لعرض نبضة معين (tp) ودورة عمل (D). يسمح للمصممين بفهم قدرة LED على التعامل مع نبضات تيار عالية قصيرة، وهو مفيد لتعتيم PWM أو الظروف العابرة. تظهر المنحنيات أنه للنبضات القصيرة جدًا (على سبيل المثال، 10 ميكروثانية)، يمكن أن يتجاوز التيار الحد الأقصى للتصنيف DC بشكل كبير.

4.6 التوزيع الطيفي ونمط الإشعاع

يظهر الرسم البياني للتوزيع الطيفي النسبي ذروة ضيقة حول 632 نانومتر، وهي سمة لـ LED أحمر عالي الكفاءة. يوضح مخطط نمط الإشعاع النموذجي (غير مفصل بالكامل في المقتطف المقدم ولكن تمت الإشارة إليه) التوزيع المكاني للضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية 120 درجة بنمط لامبرتي أو مشابه.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد الميكانيكية

يستخدم LED مخطط الحزمة القياسي 2820. يتم توفير الأبعاد في رسم تفصيلي (مُشار إليه بالقسم 3). تشمل الميزات الرئيسية الطول والعرض الإجماليين (2.8 مم × 2.0 مم)، وهندسة العدسة، وموقع أطراف القطب السالب والموجب. يتم تمييز القطب السالب عادةً بواسطة مؤشر مرئي مثل شق، أو زاوية مقطوعة، أو نقطة على الغلاف. التسامح للأبعاد غير الحرجة هو ±0.1 مم.

5.2 تخطيط وسادة اللحام الموصى به

يوفر القسم 4 تصميم نمط أرضي للـ PCB. الالتزام بهذا البصمة الموصى بها أمر بالغ الأهمية للحام موثوق، ونقل حراري سليم، ومنع ظاهرة \"الشمعدان\" أثناء إعادة التدفق. يتضمن التصميم وسادات للطرفين الكهربائيين ووسادة حرارية مركزية. الوسادة الحرارية ضرورية لتصريف الحرارة من وصلة LED إلى النحاس الموجود على اللوحة PCB، والذي يعمل كغرفة تبريد. تضمن الأبعاد تكوين حشوة لحام صحيحة ومحاذاة المكون.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف لحام إعادة التدفق

الجهاز متوافق مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء أو الحمل الحراري القياسية. الحد الأقصى المحدد هو درجة حرارة ذروة 260 درجة مئوية لمدة 30 ثانية. يجب استخدام ملف خالي من الرصاص نموذجي، مع التحكم بعناية في مراحل التسخين المسبق، والنقع، وإعادة التدفق، والتبريد لتجنب الصدمة الحرارية وضمان تكوين وصلة لحام سليمة. يعني التصنيف MSL 2 أنه يجب خبز المكون إذا تعرض للهواء المحيط لفترة أطول من عمره الافتراضي المحدد (عادة سنة واحدة عند التخزين في رطوبة <10٪ ودرجة حرارة <30 درجة مئوية) قبل الخضوع لإعادة التدفق.

6.2 احتياطات الاستخدام

تنطبق احتياطات التعامل العامة: تجنب الإجهاد الميكانيكي على العدسة، والحماية من التفريغ الكهروستاتيكي باستخدام ضوابط ESD المناسبة (حتى مع تصنيفه 2 كيلو فولت)، والتخزين في ظروف جافة وخاضعة للتحكم وفقًا لتصنيف MSL. أثناء اللحام، تأكد من أن الوسادة الحرارية تتلامس جيدًا مع وسادة PCB لتعظيم تبديد الحرارة.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 فك تشفير رقم الجزء

رقم الجزء2820-SR2001M-AMمُشكل على النحو التالي:2820: عائلة المنتج وحجم الحزمة (2.8 مم × 2.0 مم).SR: رمز اللون للأحمر الفائق.200: تيار الاختبار بالمللي أمبير (200 مللي أمبير).1: نوع إطار التوصيل (1 = مطلي بالذهب).M: مستوى السطوع (M = متوسط، يتوافق مع مجموعة تدفق ضوئي محددة).AM: يُشير إلى تطبيق السيارات والتأهيل.

7.2 مرجع رموز الألوان

تتضمن ورقة البيانات جدولًا شاملاً يربط رموز الألوان بالوصف (مثل SR=أحمر فائق، UR=أحمر، UG=أخضر، UB=أزرق، C=أبيض بارد، WW=أبيض دافئ، PA=عنبر محول بالفوسفور). هذا يسمح بتحديد المتغيرات الأخرى في نفس عائلة حزمة 2820.

7.3 معلومات التغليف

يتم توريد LEDs على شريط وبكرة للتجميع الآلي بواسطة آلات الالتقاط والوضع. يتم توفير كميات البكرة القياسية (على سبيل المثال، 2000 أو 4000 قطعة لكل بكرة) وأبعاد الشريط لتكوين مغذيات آلات التجميع بشكل صحيح.

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

التطبيق الأساسي هوإضاءة السيارات. وهذا يشمل:الإشارات الخارجية: مصابيح التوقف المركزية المرتفعة (CHMSL)، ومصابيح الخلف المركبة (توقف/ذيل/انعطاف)، ومصابيح العلامات الجانبية.الإضاءة الداخلية: إضاءة خلفية لوحة القيادة، وإضاءة المفاتيح، والإضاءة المحيطة.أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS): إضاءة المستشعرات حيث يكون الطول الموجي المحدد مطلوبًا. تأهيله AEC-Q102، ونطاق درجة الحرارة الواسع، ومقاومته للكبريت تجعله مناسبًا لهذه البيئات القاسية.

8.2 اعتبارات التصميم

إدارة الحرارة: الجانب الأكثر أهمية. استخدم المقاومة الحرارية (Rth JS real = 18 كلفن/واط) لحساب ارتفاع درجة حرارة الوصلة فوق درجة حرارة PCB. تأكد من وجود مساحة نحاس كافية (وسادة حرارية) على PCB، وربما مع فتحات حرارية إلى الطبقات الداخلية أو مستوى خلفي، للحفاظ على درجة حرارة وسادة اللحام منخفضة. راجع منحنى التخفيض.قيادة التيار: استخدم سائق تيار ثابت للناتج الضوئي المستقر، خاصة مع تغير درجة الحرارة. إذا كنت تستخدم مقاومًا على التوالي، فضع في اعتبارك انتشار مجموعة الجهد الأمامي وتسامح جهد التغذية.البصريات: قد تتطلب زاوية الرؤية 120 درجة بصريات ثانوية (عدسات، أدلة ضوئية) لتشكيل الشعاع لتطبيقات محددة.حماية ESD: نفذ احتياطات ESD القياسية أثناء التعامل والتجميع. في الدائرة، ضع في اعتبارك قمع الجهد العابر إذا كان LED متصلاً بأسلاك طويلة أو خطوط ناقلة سياراتية صاخبة.

9. المقارنة الفنية والتمييز

بينما لا توجد مقارنة مباشرة مع المنافسين في ورقة البيانات، يمكن استنتاج نقاط التمييز الرئيسية لهذه السلسلة:تأهيل السيارات: الامتثال لـ AEC-Q102 يميز بشكل كبير عن LEDs ذات الدرجة التجارية، حيث يتضمن اختبارات إجهاد صارمة لدورات درجة الحرارة، والرطوبة، وعمر التشغيل في درجات حرارة عالية، إلخ.مقاومة الكبريت: معايير اختبار الكبريت من الفئة A1 أمر بالغ الأهمية للتطبيقات السياراتية والصناعية حيث يمكن للكبريت الجوي أن يسبب تآكل المكونات القائمة على الفضة.خالي من الهالوجين: يلبي معايير السلامة والبيئة المطلوبة من قبل العديد من الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEMs).الأداء الحراري: تسمح قيم المقاومة الحرارية المحددة بالنمذجة الحرارية الأكثر دقة مقارنة بالأجزاء التي توفر فقط تصنيف طاقة أقصى.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

س: ما هو السطوع الفعلي الذي يمكنني توقعه؟

ج: القيمة النموذجية هي 27 لومن عند 200 مللي أمبير. ومع ذلك، يجب أن تصمم بناءً على الحد الأدنى للمجموعة التي ترغب في قبولها (على سبيل المثال، 20 لومن لمجموعة E8) لضمان أداء النظام. اتصل بالمورد لتوافر مجموعة محددة.

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED باستخدام PWM للتعتيم؟

ج: نعم، LEDs مثالية للتعتيم بـ PWM. تأكد من أن تيار الذروة أثناء النبضة \"المفتوحة\" لا يتجاوز التصنيفات من الرسم البياني \"القدرة المسموح بها على التعامل مع النبضات\" للتردد ودورة العمل المختارين. يوصى بتردد أعلى من 100 هرتز لتجنب الوميض المرئي.

س: كيف أحسب غرفة التبريد المطلوبة؟

ج: 1) حدد تيار التشغيل الخاص بك (على سبيل المثال، 200 مللي أمبير) و VF المقابل (على سبيل المثال، 2.3 فولت). الطاقة = 0.2 أمبير * 2.3 فولت = 0.46 واط. 2) قدّر أو قس درجة حرارة PCB المتوقعة (Ts) عند وسادة اللحام. 3) استخدم Rth JS real (18 كلفن/واط): ΔT_الوصلة = الطاقة * Rth = 0.46 واط * 18 كلفن/واط ≈ 8.3 كلفن. 4) درجة حرارة الوصلة Tj = Ts + ΔT_الوصلة. تأكد من أن Tj < 150 درجة مئوية ويفضل < 100 درجة مئوية لعمر طويل. استخدم منحنى التخفيض للتحقق مما إذا كان تيارك آمنًا عند Ts المقدرة.

س: هل مقاوم تحديد التيار كافٍ؟

ج: للتطبيقات البسيطة غير الحرجة ذات جهد التغذية المستقر (Vcc)، يمكن استخدام مقاوم: R = (Vcc - VF_led) / I_F. اختر VF من المجموعة القصوى (2.75 فولت) لضمان ألا يتجاوز التيار الحدود إذا حصلت على LED ذو VF منخفض. هذه الطريقة غير فعالة وسيختلف السطوع مع Vcc و VF لـ LED. يوصى باستخدام سائق تيار ثابت للتطبيقات السياراتية.

11. دراسة حالة التصميم والاستخدام

السيناريو: تصميم مصباح توقف مركزي مرتفع (CHMSL)

يحتاج المصمم إلى 15 LED لمصباح CHMSL. المتطلبات: سطوع عالي للرؤية نهارًا، لون متسق، تشغيل موثوق من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية محيطة.

خطوات التصميم:1)كهربائي: اختر تكوينًا على التوالي (جميع الـ 15 LED في سلسلة واحدة) لضمان تيار متطابق. يتم اختيار سائق تيار ثابت معزز لتوفير ~35 فولت (15 * 2.3 فولت) عند 200 مللي أمبير. 2)بصري: حدد مجموعة طول موجي سائد ضيقة (على سبيل المثال، 3033 أو 3336) ومجموعة تدفق ضوئي دنيا (F1 لأعلى ناتج) لضمان اتساق اللون والسطوع. 3)حراري: اللوحة PCB عبارة عن لوحة ذات طبقتين مع تخصيص الطبقة العلوية لمساحات نحاسية كبيرة تحت الوسادة الحرارية لكل LED، متصلة بمسارات سميكة. تربط الفتحات الحرارية بمستوى نحاسي في الطبقة السفلية. يتم إجراء محاكاة حرارية للتأكد من بقاء درجة حرارة وسادة اللحام أقل من 80 درجة مئوية عند أقصى درجة حرارة محيطة، مما يحافظ على درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود جيدًا. 4)التخطيط: يتم استخدام تخطيط وسادة اللحام الموصى به. يتم وضع ثنائيات حماية ESD على خطوط طاقة الإدخال.

12. مقدمة مبدأ التشغيل

ثنائيات الإضاءة (LEDs) هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء من خلال الوميض الكهربي. عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات من المنطقة من النوع n مع الفجوات من المنطقة من النوع p في الطبقة النشطة. يطلق هذا الاتحاد الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث من خلال فجوة النطاق الطاقي لمواد أشباه الموصلات المستخدمة. بالنسبة لهذا LED الأحمر الفائق، تُستخدم عادةً مواد مثل AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) لتحقيق الطول الموجي 632 نانومتر. تقوم حزمة SMD بتغليف شريحة أشباه الموصلات الدقيقة، وتوفر الحماية الميكانيكية، وتحتوي على العدسة الأولية التي تشكل الناتج الضوئي، وتوفر مسارات الاتصال الحرارية والكهربائية عبر إطار التوصيل.

13. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

تمثل حزمة 2820 عامل شكل ناضج ومعتمد على نطاق واسع في الصناعة، حيث توفر حلًا وسطًا جيدًا بين الناتج الضوئي والأداء الحراري ومساحة اللوحة. تشمل اتجاهات إضاءة LED في السيارات:زيادة الكفاءة: يهدف التطوير المستمر إلى تحقيق لومن أعلى لكل واط (فعالية)، مما يقلل الحمل الكهربائي والتحديات الحرارية.التصغيرالإضاءة الذكية: يزداد دمج إلكترونيات التحكم أو رقائق متعددة الألوان (RGB) في الحزم.معايير موثوقية أعلى: تستمر معايير السيارات مثل AEC-Q102 في التطور، مما يدفع نحو توقعات عمر أطول ومتانة تحت ظروف أكثر تطرفًا. هذا المكون المحدد، مع تركيزه الواضح على السيارات ومقاومته للكبريت، يتماشى مع طلب الصناعة على مكونات يمكنها تحمل متطلبات الحياة الأطول والظروف الأقسى بشكل متزايد للسيارات الحديثة.

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.