ورقة بيانات ثنائي اللون LTL1DETGELJ - عبوة T-1 - أحمر/أخضر - 20 مللي أمبير - 53-79 مللي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

ثنائي LTL1DETGELJ هو مصباح مؤشر LED ثنائي اللون من نوع Through-Hole، مصمم للإشارة إلى الحالة عبر مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. يتميز بعبوة قياسية قطرها T-1 (3 مم) مع عدسة بيضاء مشتتة، تحتوي على شريحة حمراء من مادة AlInGaP وشريحة خضراء من مادة InGaN داخل جهاز واحد. يتيح هذا التكوين إخراج لونين متميزين من مكون مضغوط واحد، مما يوفر مرونة في التصميم وتوفيرًا للمساحة على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

يقدم الجهاز عدة مزايا رئيسية للمصممين. فهو يوفراستهلاكًا منخفضًا للطاقة وكفاءة إضاءة عالية, مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تعمل بالبطارية أو التي تراعي الطاقة. المنتجخالي من الرصاص ومتوافق بالكامل مع لوائح RoHS, مما يلبي اللوائح البيئية الحديثة. تضمنشكله القياسي T-1التوافق مع تخطيطات لوحات الدوائر المطبوعة الحالية ومعدات الإدخال الآلي. يجمع المنتج بين اللونين الأحمر والأخضر في عبوة واحدة، مما يبسط المخزون ويتيح الإشارة متعددة الحالات (مثل تشغيل/إيقاف الطاقة، الاستعداد/النشاط) دون الحاجة إلى عدة مصابيح LED أحادية اللون.

1.2 الأسواق المستهدفة والتطبيقات

تم تصميم هذا الـ LED لتطبيقات واسعة في الإلكترونيات الاستهلاكية والصناعية والاتصالات. تشمل قطاعات التطبيق النموذجيةمعدات الاتصالات(الموجهات، أجهزة المودم، مفاتيح الشبكة)،ملحقات الكمبيوتر(أجهزة سطح المكتب، أجهزة الكمبيوتر المحمولة، محركات الأقراص الخارجية)،الإلكترونيات الاستهلاكية(معدات الصوت/الفيديو، أجهزة الألعاب، الألعاب)، والأجهزة المنزلية(أفران الميكروويف، صانعات القهوة، الغسالات). وظيفته الأساسية هي توفير ملاحظات مرئية واضحة وموثوقة عن الحالة للمستخدم النهائي.

2. تحليل المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعلمات الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات، وهي حاسمة لتصميم دائرة موثوقة.

2.1 المواصفات القصوى المطلقة

تحدد هذه المواصفات حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل عند أو تحت هذه الحدود. تشمل المعلمات الرئيسية:

• تبديد الطاقة (Pd):53 مللي واط للشريحة الحمراء، 79 مللي واط للشريحة الخضراء. يعكس هذا الاختلاف الكفاءة النموذجية الأقل لمواد InGaN (الأخضر) مقارنة بمواد AlInGaP (الأحمر). يجب على المصممين التأكد من بقاء نقطة التشغيل (التيار الأمامي * الجهد الأمامي) أقل من هذه القيم، مع مراعاة درجة الحرارة المحيطة (Ta).
• التيار الأمامي:التيار الأمامي المستمر الأقصى (IF) هو 20 مللي أمبير لكلا اللونين. يُسمح بتيار أمامي ذروي أعلى يصل إلى 60 مللي أمبير فقط تحت ظروف النبض الصارمة (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 0.1 مللي ثانية). سيؤدي تجاوز التصنيف المستمر إلى تسريع استهلاك اللمعان ويمكن أن يتسبب في فشل كارثي.
• نطاقات درجة الحرارة:نطاق درجة حرارة التشغيل هو من -30°C إلى +85°C. نطاق التخزين أوسع، من -40°C إلى +100°C. هذه النطاقات نموذجية لمصابيح LED المغلوبة بالإيبوكسي.
• درجة حرارة اللحام:يمكن للأطراف تحمل 260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم الـ LED. هذا أمر بالغ الأهمية لعمليات اللحام الموجي أو اليدوي.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند TA=25°C و IF=15 مللي أمبير، وهي حالة الاختبار/التشغيل الموصى بها.

• شدة الإضاءة (Iv):يبلغ متوسط شدة الـ LED الأخضر 2500 مللي كانديلا (الحد الأدنى: 880، الحد الأقصى: 4200). يبلغ متوسط شدة الـ LED الأحمر 1150 مللي كانديلا (الحد الأدنى: 520، الحد الأقصى: 2500). تشير ورقة البيانات إلى أنه يجب تضمين تسامح اختبار ±30% عند ضمان قيم الشدة. تجعل شدة الإضاءة العالية النموذجية، خاصة للأخضر، هذا الـ LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب وضوحًا عاليًا.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):يبلغ متوسط زاوية الرؤية لكلا اللونين 45 درجة. تحدد هذه الزاوية المحورية التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها على المحور، مما ينتج عنه شعاع معتدل الاتساع مناسب لمؤشرات اللوحات.
• الطول الموجي:يبلغ متوسط الطول الموجي السائد (λd) للـ LED الأخضر 522 نانومتر (النطاق: 516-527 نانومتر). يبلغ متوسط λd للـ LED الأحمر 623 نانومتر (النطاق: 617-629 نانومتر). تبلغ أطوال الموجات القصوى (λp) حوالي 522 نانومتر و 633 نانومتر على التوالي. عرض النطاق النصفي الطيفي (Δλ) هو 35 نانومتر للأخضر و 20 نانومتر للأحمر، مما يشير إلى أن الـ LED الأحمر له انبعاث أضيق وأكثر نقاءً طيفيًا.
• الجهد الأمامي (VF):عند 15 مللي أمبير، يبلغ VF عادةً 3.1 فولت للأخضر (الحد الأقصى: 3.8 فولت) و 2.1 فولت للأحمر (الحد الأقصى: 2.5 فولت). يرجع هذا الاختلاف الكبير إلى مواد أشباه الموصلات المختلفة ويجب مراعاته في تصميم السائق، خاصة عند استخدام مقاومة محددة للتيار مشتركة لكلا اللونين.
• التيار العكسي (IR):التيار العكسي الأقصى هو 100 ميكرو أمبير عند VR=5 فولت. تنص ورقة البيانات صراحةً على أن الجهازغير مصمم للعمل العكسي; هذا الاختبار هو للتعريف فقط. تطبيق جهد عكسي في الدائرة يمكن أن يتلف الـ LED.

3. مواصفات نظام التصنيف

يتم فرز المنتج إلى مجموعات بناءً على شدة الإضاءة والطول الموجي السائد لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. يمكن للمصممين تحديد مجموعات لمطابقة اللون والسطوع في التطبيقات الحرجة.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم فرز مصابيح LED الخضراء إلى ثلاث مجموعات للشدة: PQ (880-1500 مللي كانديلا)، RS (1500-2500 مللي كانديلا)، و TU (2500-4200 مللي كانديلا). يتم فرز مصابيح LED الحمراء إلى ثلاث مجموعات: MN (520-880 مللي كانديلا)، PQ (880-1500 مللي كانديلا)، و RS (1500-2500 مللي كانديلا). كل حد للمجموعة له تسامح ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم فرز مصابيح LED الخضراء إلى رمزي طول موجي: 1 (516-522 نانومتر) و 2 (522-527 نانومتر). يتم فرز مصابيح LED الحمراء إلى الرموز 3 (617-623 نانومتر) و 4 (623-629 نانومتر). التسامح لكل حد مجموعة هو ±1 نانومتر. يساعد هذا التحكم الدقيق في الحفاظ على مظهر لوني متسق، وهو أمر مهم لتصميم واجهة المستخدم.

4. المعلومات الميكانيكية والتغليف

4.1 الأبعاد الخارجية والقطبية

يتوافق الـ LED مع عبوة Through-Hole المستديرة القياسية T-1 (3 مم). تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية: جميع الأبعاد بالمليمتر (البوصة)، مع تسامح عام ±0.25 مم؛ أقصى بروز للراتنج تحت الحافة هو 1.0 مم؛ يتم قياس تباعد الأطراف حيث تخرج الأطراف من العبوة. عادةً ما تشير الطرف الأطول إلى الأنود (+). يجب على المصممين الرجوع إلى الرسم التفصيلي للأبعاد (المشار إليه ضمنيًا في ورقة البيانات) للحصول على تباعد ووضع فتحات PCB الدقيقة.

4.2 مواصفات التعبئة

يتم توريد مصابيح LED في تغليف قياسي للصناعة: 500 أو 200 أو 100 قطعة لكل كيس تغليف مضاد للكهرباء الساكنة. يتم تعبئة عشرة أكياس في صندوق داخلي (إجمالي 5,000 قطعة). يتم تعبئة ثمانية صناديق داخلية في صندوق شحن رئيسي خارجي (إجمالي 40,000 قطعة). تشير ورقة البيانات إلى أنه في كل دفعة شحن، قد تكون العبوة النهائية فقط هي العبوة غير المكتملة.

5. إرشادات التجميع والتعامل والتطبيق

التعامل السليم أمر ضروري للموثوقية. يترجم هذا القسم "تحذيرات" ورقة البيانات إلى نصائح عملية للتصميم والتصنيع.

5.1 التخزين والتنظيف

للتخزين طويل الأمد خارج التغليف الأصلي، قم بالتخزين في وعاء محكم مع مجفف أو في بيئة نيتروجين. حالة التخزين الموصى بها هي ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل.

5.2 تشكيل الأطراف وتجميع PCB

اثني الأطراف عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة الـ LED. لا تستخدم جسم الـ LED كنقطة ارتكاز. قم بتشكيل الأطرافقبلاللحام وفي درجة حرارة الغرفة. أثناء إدخال PCB، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت المطلوبة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي على عدسة الإيبوكسي أو الروابط السلكية الداخلية.

5.3 عملية اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة في اللحام مطلقًا. تجنب الإجهاد الخارجي على الأطراف أثناء اللحام بينما يكون الـ LED ساخنًا. الظروف الموصى بها:

• مكواة اللحام:350°C كحد أقصى، 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل طرف (مرة واحدة فقط).
• اللحام الموجي:تسخين مسبق إلى 100°C كحد أقصى لمدة 60 ثانية كحد أقصى؛ موجة اللحام عند 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى. تأكد من أن موضع الغمس ليس أقل من 2 مم من قاعدة العدسة.
• ملاحظة حرجة:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراءغير مناسبلهذا المنتج من نوع Through-Hole LED. ستتلف الحرارة الزائدة عدسة الإيبوكسي.

5.4 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED على التوازي، يوصىبشدةباستخدام مقاومة محددة للتيار على حدة في سلسلة مع كل LED (الدائرة أ). لا يوصى باستخدام مقاومة واحدة لعدة مصابيح LED متوازية (الدائرة ب)، حيث أن الاختلافات الصغيرة في خاصية الجهد الأمامي (Vf) بين مصابيح LED الفردية ستسبب اختلافات كبيرة في توزيع التيار، وبالتالي السطوع. تيار القيادة النموذجي هو 15-20 مللي أمبير تيار مستمر.

5.5 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

الـ LED عرضة للتلف من الكهرباء الساكنة. تشمل إجراءات الوقاية: استخدام أساور المعصم الموصولة بالأرض والقفازات المضادة للكهرباء الساكنة؛ التأكد من أن جميع المعدات ومناضد العمل وأرفف التخزين موصولة بالأرض بشكل صحيح؛ استخدام منفاخ أيوني لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية أثناء التعامل. يجب أن تتضمن قائمة التحقق للمناطق الآمنة من ESD التحقق من تدريب الموظفين والشهادات.

6. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

6.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

الوظيفة ثنائية اللون مثالية للإشارة ثنائية الحالة. تشمل التطبيقات الشائعة:حالة الطاقة(الأخضر=تشغيل، الأحمر=إيقاف/استعداد)،حالة البطارية(الأخضر=مشحون/جيد، الأحمر=شحن/منخفض)،عطل النظام(الأخضر=طبيعي، الأحمر=خطأ/إنذار)، ونشاط الاتصالات(الأخضر=اتصال، الأحمر=إرسال/استقبال بيانات). تتيح الشدة العالية الاستخدام في ظروف الإضاءة المحيطة المعتدلة السطوع.

6.2 مثال على تصميم الدائرة

لتشغيل لون واحد في كل مرة من دبوس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة (بافتراض مصدر طاقة 5 فولت، Vf_green=3.1 فولت، Vf_red=2.1 فولت، If المطلوب=15 مللي أمبير):
للأخضر: R = (Vcc - Vf_green) / If = (5 - 3.1) / 0.015 ≈ 127 أوم (استخدم 130 أوم). تصنيف قدرة المقاوم: P = I²R = (0.015)² * 130 = 0.029 واط (مقاوم قياسي 1/8 واط أو 1/10 واط كافٍ).
للأحمر: R = (5 - 2.1) / 0.015 ≈ 193 أوم (استخدم 200 أوم).
يحتاج إلى مقاومتين منفصلتين إذا تم تشغيل كلا اللونين من دبابيس مختلفة. يمكن استخدام ديود أو ترانزستور في سلسلة لمنع الجهد العكسي إذا كانت دائرة القيادة يمكن أن تصبح عالية المعاودة أو سالبة.

6.3 اعتبارات إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، إلا أنه يجب مراعاة التشغيل المستمر عند أقصى تيار (20 مللي أمبير) وأقصى درجة حرارة تقاطع لموثوقية طويلة الأجل. تأكد من تدفق هواء كافٍ إذا كان الـ LED مغلقًا. تعمل درجة حرارة اللحام القصوى للأطراف (260°C) أيضًا كدليل لأقصى درجة حرارة يجب أن يراها جسم الـ LED أثناء التشغيل، وهي أعلى بكثير من درجة الحرارة المحيطة المحددة البالغة 85°C.

7. المقارنة التقنية والتحديد

مقارنة بمصابيح LED أحادية اللون من نوع T-1، فإن الميزة الأساسية لـ LTL1DETGELJ هي تقليل عدد المكونات وتبسيط التجميع لاحتياجات الإشارة المزدوجة. مقابل مصابيح LED ثنائية اللون السطحية، فإنه يوفر النماذج الأولية والإصلاح اليدوي الأسهل، وإمكانية التعامل مع تيار أعلى لكل عبوة (بسبب إطار الأطراف)، ومتانة أكبر في البيئات عالية الاهتزاز بسبب التركيب من خلال الثقب. المميز الرئيسي له هو الجمع بين شدة الإضاءة العالية نسبيًا (خاصة الأخضر) مع موثوقية وبساطة الشكل T-1 من نوع Through-Hole.

8. الأسئلة الشائعة (FAQ)

8.1 هل يمكنني تشغيل مصابيح LED الحمراء والخضراء في وقت واحد لإنشاء اللون الأصفر/البرتقالي؟

لا، هذه العبوة ثنائية اللون المحددة مصممةللتشغيل المتبادلللشرائح الحمراء والخضراء. تشغيل كليهما في نفس الوقت غير محدد في ورقة البيانات وقد يؤدي إلى خلط ألوان غير متوقع، وتوزيع تيار غير متساو، واحتمال ارتفاع درجة الحرارة، حيث أن المسار الحراري مشترك. للإشارة البرتقالية أو الصفراء الحقيقية، يجب اختيار مصباح LED أحادي اللون مخصص من ذلك الطول الموجي.

8.2 لماذا يختلف الجهد الأمامي كثيرًا بين الشرائح الحمراء والخضراء؟

ينبع الاختلاف من مواد أشباه الموصلات الأساسية. تستخدم الشريحة الحمراء AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم الإنديوم الغاليوم)، الذي له فجوة نطاق طاقة أقل، مما يؤدي إلى جهد أمامي أقل (~2.1 فولت). تستخدم الشريحة الخضراء InGaN (نتريد الإنديوم الغاليوم)، الذي له فجوة نطاق طاقة أعلى، مما يتطلب جهدًا أماميًا أعلى (~3.1 فولت) لتحقيق نفس التيار. هذه خاصية فيزيائية، وليست تباينًا في التصنيع.

8.3 ما هو العمر المتوقع لهذا الـ LED؟

على الرغم من أن ورقة البيانات لا تحدد عمرًا رسميًا L70/B50 (الساعات حتى الحفاظ على 70% من اللمعان)، إلا أن مصابيح LED المؤشر النموذجية من هذا البناء، عند تشغيلها ضمن مواصفاتها القصوى المطلقة (خاصة التيار ودرجة الحرارة)، يمكن أن يكون لها عمر تشغيلي يتجاوز 50,000 ساعة. يتم تقليل العمر الافتراضي بشكل أساسي عن طريق التشغيل عند درجات حرارة تقاطع عالية أو تيارات قيادة عالية.

8.4 كيف أفسر رموز التصنيف عند الطلب؟

لضمان اتساق اللون والسطوع في تطبيقك، يجب عليك تحديد رمز تصنيف شدة الإضاءة (مثل RS للأخضر) ورمز تصنيف الطول الموجي السائد (مثل 1 للأخضر) عند تقديم الطلب. على سبيل المثال، طلب "Green Bin RS-1" يستهدف مصابيح LED بشدة بين 1500-2500 مللي كانديلا وطول موجي سائد بين 516-522 نانومتر. استشر مورد المكونات لمعرفة توافر مجموعات التصنيف المحددة.