ورقة البيانات الفنية لمصباح LED ثنائي اللون ذو التثبيت المثقوب LTL-R14FGFAJR3HKP - الأبعاد 5.0x2.5x2.0 مم - الجهد 2.6 فولت - الطاقة 0.052 واط - أصفر أخضر/برتقالي - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توضح هذه الوثيقة المواصفات الفنية لمصباح LED ثنائي اللون ذو التثبيت المثقوب LTL-R14FGFAJR3HKP. تم تصميم الجهاز كمؤشر للوحة الدوائر المطبوعة، ويتميز بحامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة (هيكل) يتكامل مع مصدر ضوء LED. يسهل هذا التصميم التجميع على لوحات الدوائر المطبوعة وهو متاح بتكوينات مناسبة لزوايا رؤية وتخطيطات صفيف مختلفة.

1.1 الميزات والمزايا الأساسية

• سهولة التجميع:تم تحسين التصميم لعمليات تجميع لوحات الدوائر المباشرة والفعالة.
• تحسين التباين:تعمل مادة الهيكل السوداء على تحسين نسبة التباين للمؤشر المضاء مقابل الخلفية.
• موثوقية الحالة الصلبة:يستخدم تقنية مصدر الضوء ذو الحالة الصلبة لتحسين العمر الافتراضي ومقاومة الصدمات مقارنة بالمصابيح التقليدية.
• كفاءة الطاقة:يقدم استهلاكًا منخفضًا للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ويتوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• مصدر الضوء:يتضمن رقائق AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم) ثنائية اللون، توفر انبعاثًا أصفر أخضر عند حوالي 569 نانومتر وانبعاثًا برتقاليًا عند حوالي 605 نانومتر، موضوعة تحت عدسة بيضاء منتشرة.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المصباح LED مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية وتطبيقات المؤشرات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• معدات الاتصالات
• أنظمة الكمبيوتر والملحقات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• لوحات التحكم الصناعي والأجهزة

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد التصنيفات التالية الحدود التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة (P_D):52 ملي واط (لكلا اللونين)
• تيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير (دورة العمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية)
• تيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):-45°C إلى +100°C
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم المكون.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم تحديد هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_A) قدرها 25°C و تيار أمامي للاختبار (I_F) of 10mA, unless otherwise noted.

• شدة الإضاءة (I_v):القيمة النموذجية هي 38 ملي كانديلا لكل من الأصفر الأخضر والبرتقالي، مع نطاق من 14 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 65 ملي كانديلا (الحد الأقصى). يتم تطبيق تسامح اختبار ±30% على قيم الشدة المضمونة.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):حوالي 110 درجة، تُعرّف على أنها الزاوية المحورية التي تنخفض فيها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية.
• الطول الموجي لذروة الانبعاث (λ_P):الأصفر الأخضر: 574 نانومتر (نموذجي). البرتقالي: 611 نانومتر (نموذجي).
• الطول الموجي السائد (λ_d):الأصفر الأخضر: 568 نانومتر (نموذجي، نطاق 563-570 نانومتر). البرتقالي: 605 نانومتر (نموذجي، نطاق 598-613 نانومتر). هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد اللون.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):الأصفر الأخضر: 15 نانومتر (نموذجي). البرتقالي: 17 نانومتر (نموذجي). يشير هذا إلى نقاء الطيف للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (V_F):القيمة النموذجية هي 2.1 فولت لكلا اللونين، مع حد أقصى 2.6 فولت عند I_F= 10 مللي أمبير.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى لكلا اللونين عند تطبيق جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت.ملاحظة مهمة:لم يتم تصميم الجهاز للعمل في انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل التطبيق. توفر جداول التصنيف نطاقات مرجعية.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تجميع مصابيح LED الصفراء الخضراء والبرتقالية في ثلاثة تصنيفات للشدة (AB، CD، EF) عند القياس عند I_F= 10 مللي أمبير.

• التصنيف AB:14 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 23 ملي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف CD:23 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 38 ملي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف EF:38 ملي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 65 ملي كانديلا (الحد الأقصى)
• التسامح:±30% ينطبق على حدود كل تصنيف.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED حسب طولها الموجي السائد للتحكم في اتساق اللون.

• الأصفر الأخضر:
  • التصنيف 5:563.0 نانومتر إلى 567.0 نانومتر
  • التصنيف 6:567.0 نانومتر إلى 570.0 نانومتر
• البرتقالي:
  • التصنيف 3:598.0 نانومتر إلى 605.0 نانومتر
  • التصنيف 4:605.0 نانومتر إلى 613.0 نانومتر
• التسامح:±1 نانومتر ينطبق على حدود كل تصنيف طول موجي.

4. تحليل منحنيات الأداء

توضح منحنيات الأداء النموذجية العلاقة بين المعلمات الرئيسية. هذه ضرورية لمحاكاة التصميم وفهم سلوك الجهاز تحت الظروف غير القياسية.

• التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V):يوضح العلاقة الأسية، وهي حاسمة لتصميم دوائر تحديد التيار.
• التيار الأمامي مقابل شدة الإضاءة:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، حتى الحدود القصوى المقدرة.
• درجة الحرارة المحيطة مقابل شدة الإضاءة النسبية:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع، وهو اعتبار رئيسي لإدارة الحرارة.
• توزيع الطيف:يرسم القوة الإشعاعية النسبية مقابل الطول الموجي، ويظهر أطوال الموجات الذروية والسائدة وعرض الطيف.
• نمط زاوية الرؤية:رسم قطبي يصور التوزيع المكاني لشدة الإضاءة.

ملاحظة: يجب الرجوع إلى البيانات الرسومية المحددة من هذه المنحنيات من ورقة البيانات الأصلية للتصميم العددي الدقيق.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يتميز الجهاز بتغليف مثقوب بزاوية قائمة. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد الأساسية بالمليمترات (مع البوصات بين قوسين).
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم (0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مصنوع الحامل/الهيكل من البلاستيك الأسود المصنف UL 94V-0 لمقاومة الاشتعال.
• يستوعب التغليف ثلاث رقائق LED (LED1~LED3) وهي من النوع ثنائي اللون أصفر أخضر/برتقالي مع عدسة بيضاء منتشرة.

ملاحظة: يجب الحصول على الرسم الأبعاد الدقيق مع القياسات المحددة (مثل تباعد الأطراف، ارتفاع الجسم، إلخ) من مخطط المخطط التفصيلي في ورقة البيانات الأصلية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 التخزين والتعامل

• التخزين:ظروف التخزين الموصى بها هي ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. يجب استخدام مصابيح LED التي تمت إزالتها من تغليفها الأصلي في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين الأطول، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو جو نيتروجين.
• التنظيف:استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل إذا لزم التنظيف.

6.2 تشكيل الأطراف وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة

• اثنِ الأطراف عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم قاعدة العدسة كنقطة ارتكاز.
• قم بإجراء جميع عمليات تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.
• أثناء إدخال لوحة الدوائر المطبوعة، قم بتطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على المكون.

6.3 عملية اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة/الحامل إلى نقطة اللحام. تجنب غمر العدسة/الحامل في اللحام.

• اللحام اليدوي (المكواة):الحد الأقصى لدرجة الحرارة 350°C لمدة أقصاها 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط.
• اللحام الموجي:
  • التسخين المسبق: الحد الأقصى 120°C لمدة تصل إلى 100 ثانية.
  • موجة اللحام: الحد الأقصى 260°C لمدة تصل إلى 5 ثوانٍ.
  • لا تغمر المكون أقل من 2 مم من قاعدة المصباح الإيبوكسي.
• ملف إعادة التدفق (اللحام) (مرجعي):
  • التسخين المسبق/النقع: 150°C إلى 200°C على مدى أقصاه 100 ثانية.
  • الوقت فوق السائل (T_L=217°C): 60 إلى 90 ثانية.
  • درجة الحرارة القصوى (T_P): 250°C كحد أقصى.
  • الوقت ضمن 5°C من درجة حرارة التصنيف المحددة (T_C=245°C): 30 ثانية كحد أقصى.
  • إجمالي الوقت من 25°C إلى درجة الحرارة القصوى: 5 دقائق كحد أقصى.

تحذير:يمكن أن تتسبب درجة حرارة أو وقت اللحام المفرط في تشوه العدسة أو فشل كارثي لـ LED.

6.4 طريقة التشغيل

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، منالضرورياستخدام مقاومات تحديد تيار فردية لكل LED أو دائرة تشغيل تيار ثابت مخصصة. لا يُنصح بتشغيل مصابيح LED مباشرة من مصدر جهد بدون تنظيم للتيار وسيؤدي ذلك إلى أداء غير متسق وتلف محتمل بسبب التيار الزائد.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد الجهاز في تغليف قياسي في الصناعة لتسهيل التجميع الآلي وحماية المكونات. تحدد مواصفات التعبئة عادةً:

• عرض الشريط الحامل، وأبعاد الجيوب، وقطر البكرة.
• كمية الأجهزة لكل بكرة.
• هيكل التغليف (على سبيل المثال، الأجهزة ملفوفة في عبوات ذخيرة، موضوعة في صناديق داخلية، ثم صناديق خارجية).

ملاحظة: يتم تحديد تفاصيل التعبئة المحددة (مثل حجم البكرة، الكميات لكل علبة/صندوق) في قسم مواصفات التعبئة المخصص في ورقة البيانات الأصلية وقد تكون قابلة للتغيير.

8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 نطاق التطبيق الموصى به

هذا المصباح LED مناسب لتطبيقات المؤشرات العامة في اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك المعدات الإلكترونية القياسية. تتيح طبيعته ثنائية اللون للإشارة إلى الحالة (مثل التشغيل/الاستعداد، اختيار الوضع) باستخدام بصمة مكون واحدة.

8.2 اعتبارات التصميم

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومًا على التوالي أو مشغل تيار ثابت. احسب قيمة المقاوم باستخدام R = (V_supply- V_F) / I_F، حيث V_Fهو الحد الأقصى للجهد الأمامي من ورقة البيانات (2.6 فولت) لضمان التشغيل الآمن تحت جميع الظروف.
• إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، فإن الحفاظ على تقاطع LED ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد يضمن الموثوقية طويلة المدى وإخراج ضوء مستقر. تجنب وضع LED بالقرب من مكونات توليد الحرارة الأخرى.
• حماية الجهد العكسي:نظرًا لأن الجهاز لم يتم تصميمه للانحياز العكسي، تأكد من أن تصميم الدائرة يمنع تطبيق أي جهد عكسي عبر LED.
• التصميم البصري:توفر زاوية الرؤية 110 درجة والعدسة البيضاء المنتشرة مظهرًا واسعًا ومضاءً بالتساوي، مناسب لمؤشرات اللوحات.

9. المقارنة والتمييز التقني

بينما تتطلب المقارنة المباشرة بيانات منافس محددة، تشمل ميزات التمييز الرئيسية لهذا الجهاز بناءً على ورقة بياناته:

• ثنائي اللون في عبوة واحدة:يدمج لونين متميزين (الأصفر الأخضر والبرتقالي) في عبوة مثقوبة قياسية واحدة، مما يوفر مساحة على لوحة الدوائر المطبوعة مقارنة باستخدام مصباحين LED أحاديي اللون منفصلين.
• تصميم حامل بزاوية قائمة:يُبسط الهيكل الأسود المتكامل بزاوية قائمة التجميع ويوفر تحسين تباين مدمج، مما يلغي الحاجة إلى أنبوب ضوء أو فاصل منفصل في العديد من التطبيقات.
• تقنية AlInGaP:يقدم استخدام رقائق AlInGaP لكلا اللونين عادةً كفاءة إضاءة عالية واستقرار جيد لدرجة الحرارة لهذه الأطوال الموجية المحددة.
• التصنيف التفصيلي:يوفر تصنيفًا منفصلًا لكل من الشدة والطول الموجي السائد لكل لون، مما يسمح بمطابقة لون وسطوع أكثر دقة في التطبيقات الحرجة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

1. س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟
   ج: الطول الموجي الذروي (λ_P) هو الطول الموجي الذي تكون فيه الطاقة البصرية المنبعثة في الحد الأقصى. الطول الموجي السائد (λ_d) مشتق من إحداثيات اللون ويمثل الطول الموجي الفردي الذي يتطابق بشكل أفضل مع اللون الذي تدركه العين البشرية. يستخدم المصممون عادةً الطول الموجي السائد لتحديد اللون.
2. س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 20 مللي أمبير مثل العديد من مصابيح LED القياسية؟
   ج: الحد الأقصى المطلق للتصنيف للتيار الأمامي المستمر هو 20 مللي أمبير. ومع ذلك، يتم تحديد الخصائص الكهربائية/البصرية عند 10 مللي أمبير. للتشغيل الموثوق طويل المدى والبقاء ضمن حد تبديد الطاقة 52 ملي واط، يوصى بالتصميم لتيار أمامي قدره 10 مللي أمبير أو أقل، كما هو مستخدم لبيانات المواصفات.
3. س: لماذا يوجد تسامح ±30% على حدود تصنيف شدة الإضاءة؟
   ج: هذا يأخذ في الاعتبار تباين نظام القياس أثناء اختبار الإنتاج. يعني ذلك أن الجهاز الذي تم اختباره عند الحد الأدنى للتصنيف (على سبيل المثال، 14 ملي كانديلا) يمكن أن يقيس بين حوالي 9.8 ملي كانديلا و 18.2 ملي كانديلا على نظام معاير مختلف. يجب على المصممين استخدام القيمة الدنيا من التصنيف لحسابات السطوع في أسوأ الحالات.
4. س: كيف أحصل على الألوان المختلفة؟
   ج: يحتوي LED ثنائي اللون على رقائق أشباه موصلات مختلفة. سيؤدي تطبيق تيار أمامي على مجموعة واحدة من الأطراف إلى إضاءة الرقاقة الصفراء الخضراء. سيؤدي تطبيق تيار أمامي على المجموعة الأخرى (مع القطبية الصحيحة) إلى إضاءة الرقاقة البرتقالية. يجب تصميم الدائرة للتحكم في تدفق التيار عبر الرقاقة المناسبة.
5. س: هل مطلوب غرفة تبريد (مشتت حراري)؟
   ج: نظرًا لتبديد الطاقة المنخفض (52 ملي واط كحد أقصى)، لا يلزم عادةً مشتت حراري مخصص لمعظم التطبيقات ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل المحدد. عادةً ما يكون تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة المناسب وتجنب المساحات المغلقة غير جيدة التهوية كافيين.

11. أمثلة تطبيقية عملية

• لوحة حالة جهاز توجيه الشبكة:استخدم LED الأصفر الأخضر للإشارة إلى "التشغيل/النشط" واستخدم LED البرتقالي للإشارة إلى "الاستعداد/نشاط البيانات". يسمح تصميم الزاوية القائمة بتوجيه الضوء جانبياً للحصول على أفضل رؤية للوحة.
• صندوق التحكم الصناعي:نفذ LED كمؤشر متعدد الحالات على لوحة تحكم. على سبيل المثال، أصفر أخضر ثابت لـ "النظام طبيعي"، برتقالي وامض لـ "تحذير"، وألوان متناوبة لرمز خطأ محدد.
• معدات الصوت الاستهلاكية:استخدم وظيفة ثنائية اللون لإظهار اختيار مصدر الإدخال (على سبيل المثال، برتقالي لـ "AUX"، أصفر أخضر لـ "Bluetooth") على شاشة أمامية باستخدام بصمة مكون واحدة.

12. مبدأ التشغيل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED) هي أجهزة أشباه موصلات تنبعث منها الضوء من خلال الوميض الكهربائي. عند تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n لمادة أشباه الموصلات (في هذه الحالة، AlInGaP)، تتحد الإلكترونات مع الفجوات داخل الجهاز، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث بواسطة طاقة فجوة النطاق لمادة أشباه الموصلات. يتم إنتاج الألوان الصفراء الخضراء والبرتقالية بواسطة تركيبات مختلفة من سبيكة AlInGaP، مما يخلق رقائق ذات طاقات فجوة نطاق متميزة تتوافق مع تلك الأطوال الموجية. تحمي العدسة البيضاء المنتشرة الرقاقة، وتوفر الحماية البيئية، وتشتت الضوء لخلق زاوية رؤية أوسع وأكثر اتساقًا.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر مجال مصابيح LED المؤشر في التطور. بينما تظل العبوات المثقوبة حيوية للنماذج الأولية والإصلاح وبعض التطبيقات الصناعية، هناك اتجاه صناعي واضح نحو عبوات الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMD) للتجميع الآلي عالي الحجم نظرًا لحجمها الأصغر وملفها المنخفض. علاوة على ذلك، تستمر التطورات في مواد أشباه الموصلات، مثل تطوير مصابيح LED المحولة بالفوسفور الأكثر كفاءة واستقرارًا للون، في توسيع نطاق الألوان المتاح وتحسين أداء جميع أنواع مصابيح LED، بما في ذلك مصابيح المؤشر. يمثل دمج ألوان ووظائف متعددة في عبوات واحدة، كما هو الحال مع هذا الجهاز ثنائي اللون، استجابةً للطلب على كثافة مكونات أعلى وواجهات مستخدم أكثر تطورًا على المنتجات الإلكترونية.