ورقة بيانات مصباح LED 334-15/X1C2-1 UWA - عبوة T-1 3/4 - 20 مللي أمبير - أبيض دافئ - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تشرح هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أبيض دافئ عالي الأداء. الجهاز مُحاط بعبوة دائرية شائعة من نوع T-1 3/4، مُصممة لتقديم قوة إضاءة عالية للتطبيقات التي تتطلب إخراج ضوئي كبير. يتم تحقيق الانبعاث الأبيض الدافئ من خلال عملية تحويل الفوسفور المُطبقة على شريحة إنغان الزرقاء، مما يؤدي إلى إحداثيات لونية نموذجية تبلغ x=0.40، y=0.39 وفقًا لمعيار CIE 1931.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تشمل المزايا الأساسية لهذه السلسلة من مصابيح LED شدتها الضوئية العالية، وحمايتها القوية من التفريغ الكهروستاتيكي (تحمل جهدًا يصل إلى 4 كيلو فولت)، وامتثالها للوائح البيئية الرئيسية بما في ذلك RoHS، وREACH التابع للاتحاد الأوروبي، ومتطلبات الخلو من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون). يتم توريدها بكميات كبيرة أو على بكرات شريطية للتجميع الآلي. التطبيقات المستهدفة متنوعة، تشمل لوحات الرسائل، والمؤشرات الضوئية، ووحدات الإضاءة الخلفية، وأضواء العلامات حيث يكون الإضاءة البيضاء الموثوقة والمشرقة أمرًا بالغ الأهمية.

2. التعمق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

يتم تصنيف الجهاز لتيار أمامي مستمر (IF) قدره 30 مللي أمبير، مع تيار أمامي ذروة (IFP) مسموح به قدره 100 مللي أمبير عند دورة عمل 1/10 وتردد 1 كيلو هرتز. الحد الأقصى لجهد العكسي (VR) هو 5 فولت. تبديد الطاقة (Pd) محدود بـ 110 ملي واط. نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) هو من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، بينما يمكن أن تتراوح درجة حرارة التخزين (Tstg) من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية. يمكن لمصباح LED تحمل تفريغ كهروستاتيكي (HBM) بقوة 4 كيلو فولت. الحد الأقصى لدرجة حرارة اللحام هو 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

في ظل ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C، IF=20mA)، يتراوح الجهد الأمامي (VF) من حد أدنى 2.8 فولت إلى حد أقصى 3.6 فولت. للشدة الضوئية (IV) قيمة نموذجية، مع نظام تصنيف يحدد الحدود الدنيا من 9000 مللي كانديلا إلى 18000 مللي كانديلا. زاوية المشاهدة (2θ1/2) هي عادة 20 درجة. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 50 ميكرو أمبير عند VR=5V. تتضمن ميزة الصمام الثنائي زينر بجهد عكسي (Vz) قدره 5.2 فولت عند Iz=5mA.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تصنيف المنتج وفقًا لثلاث معلمات رئيسية لضمان الاتساق في تصميم التطبيق.

3.1 تصنيف الشدة الضوئية

يتم تصنيف الشدة الضوئية إلى ثلاث رموز تصنيف عند IF=20mA: التصنيف U (9000 - 11250 مللي كانديلا)، التصنيف V (11250 - 14250 مللي كانديلا)، والتصنيف W (14250 - 18000 مللي كانديلا). ينطبق تسامح عام قدره ±10%.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تجميع الجهد الأمامي في أربعة تصنيفات عند IF=20mA: التصنيف 0 (2.8 - 3.0 فولت)، التصنيف 1 (3.0 - 3.2 فولت)، التصنيف 2 (3.2 - 3.4 فولت)، والتصنيف 3 (3.4 - 3.6 فولت). عدم اليقين في القياس هو ±0.1V.

3.3 تصنيف اللون

يتم تعريف إحداثيات اللون ضمن مناطق محددة على مخطط CIE 1931. رتب الألوان هي D1، D2، E1، E2، F1، وF2، ولكل منها حدود إحداثيات محددة. يتم تجميعها معًا (المجموعة 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2) لأغراض الطلب. عدم اليقين في قياس إحداثيات اللون هو ±0.01.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة تم قياسها عند Ta=25°C.

4.1 التوزيع الطيفي والزاوي

يظهر منحنى الشدة النسبية مقابل الطول الموجي توزيع القدرة الطيفية للضوء الأبيض الدافئ. يوضح منحنى الاتجاهية نمط الإشعاع المكاني، مؤكدًا زاوية المشاهدة النموذجية البالغة 20 درجة مع توزيع يشبه لامبرت.

4.2 العلاقات الكهربائية والحرارية

يوضح منحنى التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي الخاصية الأسية IV للصمام الثنائي. يوضح منحنى الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة القيادة. يشير مخطط إحداثيات اللون مقابل التيار الأمامي إلى استقرار نقطة اللون مع تيار القيادة المتغير. منحنى التيار الأمامي مقابل درجة حرارة البيئة ضروري لفهم متطلبات التخفيض وإدارة الحرارة، حيث يوضح كيف ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار مع ارتفاع درجة حرارة البيئة.

5. المعلومات الميكانيكية والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يستخدم مصباح LED عبوة دائرية قياسية من نوع T-1 3/4 (5 مم). تشمل الأبعاد الرئيسية القطر الكلي، والارتفاع من القاعدة إلى أعلى العدسة، وتباعد الأطراف. يتم قياس تباعد الأطراف حيث تخرج الأطراف من جسم العبوة. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح قياسي ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. الحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة هو 1.5 مم.

5.2 تحديد القطبية والتركيب

يُشار إلى الكاثود عادةً بنقطة مسطحة على حافة العدسة أو طرف أقصر. تؤكد ورقة البيانات أنه أثناء تركيب اللوحة المطبوعة، يجب أن تتماشى الثقوب بدقة مع أطراف مصباح LED لتجنب إحداث إجهاد ميكانيكي على جسم الإيبوكسي، مما قد يؤدي إلى التدهور أو الفشل.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف

إذا لزم الأمر، يجب إجراء تشكيل الأطراف قبل اللحام. يجب أن يكون الانحناء على الأقل 3 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي لمنع تلف الإجهاد. يجب إجراء قطع إطارات الأطراف في درجة حرارة الغرفة.

6.2 معلمات اللحام

للحام اليدوي، يوصى بدرجة حرارة طرف المكواة بحد أقصى 300 درجة مئوية (30 واط كحد أقصى)، مع وقت لحام لا يتجاوز 3 ثوانٍ. للحام الموجي أو الغمس، يتم تحديد درجة حرارة تسخين مسبق بحد أقصى 100 درجة مئوية (60 ثانية كحد أقصى) ودرجة حرارة حمام اللحام بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ. في جميع الحالات، يجب أن تكون نقطة اللحام على بعد 3 مم على الأقل من لمبة الإيبوكسي.

6.3 ظروف التخزين

يجب تخزين مصابيح LED عند 30 درجة مئوية أو أقل ورطوبة نسبية 70% أو أقل. العمر الافتراضي للتخزين الموصى به بعد الشحن هو 3 أشهر. للتخزين لفترات أطول (حتى عام واحد)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف. يجب تجنب التحولات السريعة في درجة الحرارة في البيئات الرطبة لمنع التكثيف.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مقاومة للرطوبة ومضادة للكهرباء الساكنة. التسلسل الهرمي للتعبئة هو: 200-500 قطعة لكل كيس، 5 أكياس لكل صندوق داخلي، و10 صناديق داخلية لكل صندوق رئيسي (خارجي).

7.2 شرح الملصق ورقم الموديل

يتضمن ملصق التعبئة حقولًا لرقم إنتاج العميل (CPN)، ورقم الإنتاج (P/N)، وكمية التعبئة (QTY)، وCAT (مزيج من تصنيفات الشدة الضوئية والجهد الأمامي)، وHUE (رتبة اللون)، والمرجع (REF)، ورقم الدفعة (LOT No). يتبع التعيين الكامل للمنتج النمط: 334-15/X1C2-□□□□، حيث تمثل المربعات أماكن للرموز التصنيفية المحددة لمجموعة اللون، والشدة الضوئية، ومجموعة الجهد.

8. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

عند تصميم دائرة قيادة، يجب مراعاة تصنيف الجهد الأمامي لضمان تنظيم التيار المناسب. المقاوم المحدد للتيار على التوالي هو أبسط طريقة. للسطوع الثابت، يوصى باستخدام محرك تيار ثابت، خاصةً نظرًا لمعامل درجة الحرارة الإيجابي لمصباح LED (ينخفض الجهد الأمامي مع ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى هروب حراري إذا تم تشغيله بواسطة مصدر جهد ثابت). يوفر الصمام الثنائي زينر المدمج حماية أساسية من الجهد العكسي.

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن العبوة غير مصممة لتبديد طاقة عالية، إلا أن الإدارة الحرارية الفعالة لا تزال مهمة لطول العمر وإخراج اللون المستقر. الحد الأقصى لتبديد الطاقة هو 110 ملي واط. يجب على المصممين التأكد من بقاء درجة حرارة التقاطع التشغيلية ضمن الحدود من خلال توفير تهوية كافية أو غرفة تبريد إذا تم تشغيل مصباح LED عند أو بالقرب من أقصى تيار مستمر له، خاصة في بيئات درجة الحرارة البيئية العالية.

8.3 التصميم البصري

زاوية المشاهدة البالغة 20 درجة تجعل هذا المصباح LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب حزمة موجهة. للإضاءة الأوسع، قد تكون هناك حاجة إلى بصريات ثانوية مثل المشتتات أو العدسات. درجة حرارة اللون البيضاء الدافئة مثالية لخلق مظهر بصري مريح وغير قاسي في تطبيقات المؤشرات واللافتات.

9. المقارنة والتمييز التقني

مقارنة بمصابيح LED القياسية 5 مم، يقدم هذا الجهاز شدة ضوئية أعلى بكثير، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تكون فيها السطوع أمرًا بالغ الأهمية. تعزز إضافة الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي حتى 4 كيلو فولت HBM الموثوقية في التعامل والتجميع. يوفر نظام التصنيف الشامل للشدة والجهد واللون للمصممين القدرة على التنبؤ اللازمة لأداء منتج نهائي متسق. يلبي الامتثال للوائح الخالية من الهالوجين وREACH المتطلبات البيئية وسلسلة التوريد الحديثة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 ما الفرق بين تصنيفات الشدة الضوئية (U، V، W)؟

تمثل التصنيفات نطاقات الحد الأدنى المضمون لإخراج الضوء عند 20 مللي أمبير. التصنيف U هو 9000-11250 مللي كانديلا، التصنيف V هو 11250-14250 مللي كانديلا، والتصنيف W هو 14250-18000 مللي كانديلا. يضمن اختيار تصنيف أعلى سطوعًا أكبر ولكن قد يؤثر على التكلفة والتوافر.

10.2 كيف أختار المقاوم المحدد للتيار الصحيح؟

تعتمد قيمة المقاوم على جهد مصدر الطاقة الخاص بك (Vs)، والتيار الأمامي المطلوب (If، عادةً 20 مللي أمبير)، والجهد الأمامي الفعلي لمصباح LED (Vf، والذي يعتمد على تصنيف الجهد الخاص به). استخدم الصيغة: R = (Vs - Vf) / If. استخدم دائمًا أقصى Vf من التصنيف (على سبيل المثال، 3.6 فولت للتصنيف 3) لتصميم محافظ يضمن عدم تجاوز التيار للحدود حتى مع مصباح LED ذو Vf منخفض.

10.3 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED بتيار نابض؟

نعم، تحدد ورقة البيانات تيارًا أماميًا ذروة (IFP) قدره 100 مللي أمبير عند دورة عمل 1/10 وتردد 1 كيلو هرتز. هذا يسمح بالتشغيل النابض لتحقيق سطوع مُدرك أعلى أو لمخططات التعدد، ولكن يجب ألا يتجاوز متوسط التيار التصنيف المستمر البالغ 30 مللي أمبير.

11. حالة تصميم واستخدام عملية

الحالة: تصميم لوحة مؤشر حالة عالية الوضوح:يحتاج المصمم إلى إنشاء لوحة بمؤشرات حالة متعددة يجب أن تكون مرئية بوضوح في كل من البيئات الصناعية الخافتة والمضاءة بشكل ساطع. يضمن استخدام النسخة من التصنيف W من هذا المصباح LED شدة ضوئية عالية. من خلال تشغيل مصابيح LED بتيار ثابت 20 مللي أمبير باستخدام دائرة تيار ثابت، يتم تحقيق سطوع ولون متسقين عبر جميع المؤشرات. توفر زاوية المشاهدة البالغة 20 درجة حزمة مركزة، مما يجعل كل مؤشر متميزًا. تم اختيار اللون الأبيض الدافئ لتقليل إجهاد العين للمشغلين الذين يراقبون اللوحة لفترات طويلة. يتم تركيب مصابيح LED على لوحة مطبوعة بثقوب محاذاة بشكل صحيح، ويتم إجراء اللحام الموجي وفقًا لإرشادات 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ، مع الحفاظ على نقاط اللحام على بعد >3 مم من جسم الإيبوكسي.

12. مقدمة مبدأ التشغيل

هذا هو مصباح LED أبيض محول بالفوسفور. عنصر الإضاءة الأساسي هو شريحة أشباه موصلات مصنوعة من نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN)، والتي تنبعث منها ضوء أزرق عند انحياز أمامي. لا ينبعث هذا الضوء الأزرق مباشرة. بدلاً من ذلك، يصطدم بطبقة فوسفور مودعة داخل كوب عاكس العبوة. يمتص الفوسفور جزءًا من الفوتونات الزرقاء ويعيد إصدار الضوء بأطوال موجية أطول (أصفر، أحمر). ينتج عن مزيج الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر/الأحمر المحول بالفوسفور إدراك الضوء الأبيض الدافئ. تحدد النسب المحددة لمواد الفوسفور درجة حرارة اللون الدقيقة وإحداثيات اللون على مخطط CIE.

13. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

تمثل عبوة T-1 3/4 تنسيقًا ناضجًا ومعتمدًا على نطاق واسع لمصباح LED مثقوب. بينما تهيمن عبوات الأجهزة المركبة على السطح (SMD) على التصميمات الجديدة لمزايا حجمها وتجميعها، تظل مصابيح LED المثقوبة مثل هذه ذات صلة بالتطبيقات التي تتطلب تركيبًا ميكانيكيًا قويًا، أو نماذج أولية يدوية أسهل، أو توافقًا مع أنظمة التراث الحالية. الاتجاه داخل هذا النوع من العبوات هو نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط) وتسامحات تصنيف أكثر ضيقًا لتلبية متطلبات التطبيقات التي تتطلب اتساقًا في اللون والسطوع. أصبح دمج ميزات الحماية الأساسية مثل صمامات زينر وتصنيفات التفريغ الكهروستاتيكي العالية أكثر معيارية أيضًا، مما يحسن الموثوقية.