ورقة بيانات مصباح LED أبيض من سلسلة T3B 3014 - الأبعاد 3.0x1.4x0.8 مم - الجهد 3.1 فولت - الطاقة 0.2 واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تشكل سلسلة T3B عائلة من مصابيح LED المدمجة عالية الأداء من نوع جهاز التركيب السطحي (SMD)، المصممة لتطبيقات الإضاءة العامة. تستخدم هذه السلسلة شريحة LED بيضاء بقدرة 0.2 واط، مُعبأة ضمن المقاس القياسي للصناعة 3014. تشمل الأسواق المستهدفة الرئيسية وحدات الإضاءة الخلفية (BLU) للشاشات، والإضاءة الزخرفية، ومصابيح المؤشر، ومختلف الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية التي تتطلب إخراج ضوء أبيض موثوق وفعال ومتسق ضمن عامل شكل مصغر.

تكمن المزايا الأساسية لهذه السلسلة في حجم العبوة الموحد، مما يسهل عمليات التجميع الآلي، ونظام التصنيف المحدد بوضوح للتدفق الضوئي ودرجة حرارة اللون والجهد الأمامي. وهذا يضمن أداءً متوقعاً واتساقاً في اللون أثناء الإنتاج الضخم. تم تصميم المنتج للعمل ضمن نطاق درجة حرارة صناعي قياسي، مما يجعله مناسباً لمجموعة واسعة من التطبيقات الداخلية.

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

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

• التيار الأمامي (IF):80 مللي أمبير (أقصى تيار مستمر).
• تيار النبضة الأمامي (IFP):120 مللي أمبير (أقصى قيمة، عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10).
• تبديد الطاقة (PD):288 ملي 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 (الحد الأقصى).
• درجة حرارة اللحام (Tsld):لحام إعادة التدفق عند 230°C أو 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس هذه المعلمات في حالة اختبار قياسية لدرجة حرارة نقطة اللحام 25°C (Ts=25°C) وتمثل الأداء النموذجي.

• الجهد الأمامي (VF):3.1 فولت (نموذجي)، 3.6 فولت (أقصى) عند IF=60mA.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت (أقصى).
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند VR=5V.
• زاوية المشاهدة (2θ1/2):110° (نموذجي). هذه الزاوية الواسعة للحزمة هي خاصية مميزة لعبوة 3014 بدون عدسة ثانوية.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تطبيق نظام تصنيف شامل لضمان اتساق اللون والسطوع. وهذا يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED التي تلبي متطلبات تطبيقهم المحدد.

3.1 تصنيف درجة حرارة اللون (CCT)

يتم تصنيف مصابيح LED البيضاء إلى عدة فئات لدرجة حرارة اللون المرتبطة (CCT)، يتم تعريف كل منها بقيمة مستهدفة ومنطقة لونية بيضاوية على مخطط فضاء الألوان CIE 1931. فئات الطلب القياسية لسلسلة 3014 هي:

• 27M5:2725K ±145K (أبيض دافئ)
• 30M5:3045K ±175K (أبيض دافئ)
• 40M5:3985K ±275K (أبيض محايد)
• 50M5:5028K ±283K (أبيض بارد)
• 57M7:5665K ±355K (أبيض بارد)
• 65M7:6530K ±510K (أبيض بارد)

يشير التسمية (مثل 27M5) إلى درجة حرارة اللون الاسمية وحجم قطع ناقص ماك آدم (5 خطوات أو 7 خطوات) المستخدم لتحديد تسامح اللون. تشير خطوة القطع الناقص الأصغر إلى تحكم أشد في اللون.

3.2 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق الضوئي بناءً على القيم الدنيا عند تيار اختبار 60mA. يتم تعريف الفئات بشكل منفصل لنطاقات CCT المختلفة وقيم مؤشر تجسيد اللون (CRI) (70 أو 80). على سبيل المثال، للأبيض المحايد (3700-5000K) مع CRI 70، الفئات المتاحة هي D3 (20-22 لومن كحد أدنى)، D4 (22-24 لومن كحد أدنى)، و D5 (24-26 لومن كحد أدنى). من المهم ملاحظة أن الطلب يحدد الحد الأدنى للتدفق الضوئي؛ قد تتجاوز الأجزاء المشحونة الفعلية هذه القيمة الدنيا ولكنها ستظل دائمًا ضمن المنطقة اللونية المحددة.

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

لمساعدة في تصميم الدائرة لتنظيم التيار، يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED حسب الجهد الأمامي (VF) عند تيار التشغيل. تتراوح الفئات من الرمز B (2.8-2.9V) إلى الرمز H (3.4-3.5V)، مع قيمة نموذجية 3.1V تتوافق مع الفئة D أو E. يمكن أن يساعد مطابقة فئات VF في تحقيق سطوع أكثر انتظامًا في سلاسل LED المتوازية.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 خاصية التيار-الجهد (I-V)

يظهر منحنى I-V العلاقة بين الجهد الأمامي والتيار الأمامي. إنه غير خطي، وهو نموذجي للدايود. عند تيار التشغيل الموصى به 60mA، يكون الجهد الأمامي حوالي 3.1V. يجب على المصممين استخدام محرك تيار ثابت أو مقاومة مناسبة للحد من التيار لضمان عمل LED عند نقطة التيار المطلوبة، حيث أن التغيرات الصغيرة في الجهد يمكن أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في التيار.

4.2 التدفق الضوئي النسبي مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا الرسم البياني أن إخراج الضوء يزداد مع التيار، ولكن ليس بشكل خطي. بينما يزيد التيار من السطوع، فإنه يزيد أيضًا من تبديد الطاقة ودرجة حرارة الوصلة، مما قد يؤثر على العمر الافتراضي وانزياح اللون. لا يُنصح بالتشغيل بشكل كبير فوق 60mA الموصى بها على الرغم من التصنيف الأقصى 80mA، لأنه يسرع من استهلاك اللومن.

3.3 توزيع القدرة الطيفية والتأثيرات الحرارية

يتم توفير منحنيات توزيع القدرة الطيفية النسبية لنطاقات CCT المختلفة (أبيض دافئ، محايد، بارد). تحتوي مصابيح LED البيضاء الباردة على طاقة أكبر في المنطقة الزرقاء من الطيف. يظهر رسم بياني منفصل تأثير درجة حرارة الوصلة على الطاقة الطيفية النسبية. مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة، ينخفض إخراج الضوء بشكل عام (استهلاك اللومن)، وبالنسبة لمصابيح LED البيضاء القائمة على شرائح زرقاء مع الفوسفور، يمكن أن يكون هناك تحول طفيف في اللونية. يعد الإدارة الحرارية الفعالة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على لون وإخراج ضوء متسقين طوال عمر المنتج.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يتوافق LED مع معيار عبوة 3014 بأبعاد اسمية 3.0 مم (الطول) × 1.4 مم (العرض) × 0.8 مم (الارتفاع). يتم توفير رسومات أبعاد مفصلة مع التسامحات: الأبعاد المذكورة كـ .X لها تسامح ±0.10 مم، و .XX لها تسامح ±0.05 مم.

5.2 تخطيط الوسادة وتصميم الإستنسل

يتم توفير بصمة موصى بها (نمط الأرضية) لتصميم PCB، تُظهر أحجام وسادات الأنود والكاثود والتباعد لضمان لحام موثوق. كما يتم توفير نمط إستنسل مقابل لتطبيق معجون اللحام أثناء تجميع تقنية التركيب السطحي (SMT). يتم تمييز الكاثود عادةً بلون أخضر على العبوة أو بشق.

6. إرشادات اللحام والتجميع والتخزين

6.1 الحساسية للرطوبة والتجفيف

عبوة 3014 حساسة للرطوبة (مصنفة MSL وفقًا لـ IPC/JEDEC J-STD-020). إذا تم فتح كيس الحاجز الرطوبي الأصلي المُفرغ من الهواء وتعرضت مصابيح LED للرطوبة المحيطة، فيجب تجفيفها قبل لحام إعادة التدفق لمنع تشقق الفشار أو أي تلف آخر ناتج عن الرطوبة أثناء عملية إعادة التدفق عالية الحرارة.

• التخزين:يجب تخزين الأكياس غير المفتوحة تحت 30°C و 85% رطوبة نسبية. بعد الفتح، يجب استخدام الأجزاء خلال مدة الصلاحية المحددة بواسطة بطاقة مؤشر الرطوبة داخل الكيس.
• ظروف التجفيف:إذا لزم الأمر التجفيف (مثل تجاوز مدة الصلاحية)، جفف عند 60°C لمدة 24 ساعة على البكرة الأصلية. لا تتجاوز 60°C. بعد التجفيف، قم باللحام خلال ساعة واحدة أو قم بالتخزين في خزانة جافة (<20% رطوبة نسبية).

6.2 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يمكن لـ LED تحمل عملية إعادة تدفق قياسية بالأشعة تحت الحمراء أو الحمل الحراري. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى عند العبوة 260°C، ويجب أن يقتصر الوقت فوق 230°C على 10 ثوانٍ. يجب اتباع ملف تعريف إعادة تدفق موصى به مع مراحل التسخين المسبق والنقع وإعادة التدفق والتبريد لضمان وصلات لحام موثوقة دون صدمة حرارية لمكون LED.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 تصميم الدائرة

قم دائمًا بتشغيل LED بمصدر تيار ثابت لإخراج ضوء مستقر. إذا كنت تستخدم مقاومة متسلسلة مع مصدر جهد ثابت، فاحسب قيمة المقاومة بدقة باستخدام أقصى جهد أمامي من ورقة البيانات لضمان ألا يتجاوز التيار الحد الأقصى للتصنيف في أسوأ الظروف. ضع في اعتبارك تصنيف الجهد الأمامي عند تصميم المصفوفات المتوازية لموازنة التيار.

7.2 الإدارة الحرارية

على الرغم من أن الطاقة تبلغ 0.2 واط فقط، إلا أن التبريد الفعال مهم لطول العمر واستقرار اللون. تأكد من أن اللوحة PCB بها تخفيف حراري كافٍ، خاصة عند تشغيل عدة مصابيح LED متقاربة أو بالقرب من أقصى تيار لها. يجب عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى البالغة 125°C. المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (Rth js) هي معلمة رئيسية لحسابات التصميم الحراري.

7.3 التكامل البصري

توفر زاوية المشاهدة 110 درجة نمط انبعاث واسع يشبه لامبرت، مناسب للإضاءة المساحية وموزعات الإضاءة الخلفية. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب حزمة أكثر تركيزًا، يجب استخدام بصريات ثانوية (عدسات أو عواكس). تحتوي العبوة على عدسة سيليكونية أولية، ولكن بدون بصريات ثانوية مدمجة.

8. قاعدة ترقيم الموديل

يتبع اصطلاح تسمية المنتج تنسيقًا منظمًا:T [رمز الشكل] [كمية الشريحة] [رمز العدسة] [رمز اللون] - [رمز التدفق][رمز الجهد].

• رمز الشكل (3B):يشير إلى عبوة 3014.
• كمية الشريحة (S):'S' لشريحة واحدة صغيرة الطاقة (0.2 واط).
• رمز العدسة (00):'00' تشير إلى عدم وجود عدسة ثانوية (عدسة أولية فقط).
• رمز اللون (L/C/W):'L' للأبيض الدافئ (<3700K)، 'C' للأبيض المحايد (3700-5000K)، 'W' للأبيض البارد (>5000K).
• رمز التدفق (مثال: D3):يحدد فئة التدفق الضوئي.
• رمز الجهد (مثال: E):يحدد فئة الجهد الأمامي.

مثال: T3B00SLA-D3E يُفكك إلى: عبوة 3014، شريحة واحدة، بدون عدسة ثانوية، LED أبيض دافئ، مع فئة تدفق D3 وفئة جهد E.