ورقة بيانات مصباح LED الأزرق LTL17KTBP5D - عبوة T-1 3 مم - 3.2 فولت - 20 مللي أمبير - 470 نانومتر - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توضح هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أزرق ذو ثقب مار. تم تصميم مصابيح LED ذات الثقب المار للإشارة والإضاءة في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. وهي متوفرة في عبوات قياسية مناسبة للإدخال الآلي أو اليدوي في لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).

1.1 الميزات

• استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• متوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة) وخالي من الرصاص.
• عبوة قياسية شائعة بقطر T-1 (3 مم) لتوافق واسع.
• يبث ضوءًا أزرقًا عند طول موجي ذروة يبلغ 470 نانومتر مع عدسة مشتتة لزاوية رؤية أوسع.

1.2 التطبيقات

هذا الـ LED مناسب لتطبيقات متنوعة تتطلب إشارة حالة موثوقة وفعالة، بما في ذلك:

• معدات الاتصالات
• ملحقات الكمبيوتر واللوحات الأم
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• الأجهزة المنزلية
• لوحات التحكم الصناعية والآلات

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد التقييمات التالية الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة (Pd):66 ميلي واط كحد أقصى. هذه هي الطاقة الكلية التي يمكن لعبوة الـ LED تبديدها كحرارة.
• تيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير كحد أقصى. هذا مسموح به فقط في ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية).
• تيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير كحد أقصى. هذا هو تيار الأمامي المستمر الموصى به للتشغيل العادي.
• الجهد العكسي (V_R):5 فولت كحد أقصى. تجاوز هذا يمكن أن يسبب انهيارًا فوريًا للوصلة.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C. نطاق درجة الحرارة المحيطة للتشغيل الموثوق.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم الـ LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_A) تبلغ 25°C وتحدد الأداء النموذجي.

• شدة الإضاءة (I_V):1000 إلى 2200 ميللي كانديلا عند I_F= 20 مللي أمبير. هذا هو السطوع الملحوظ في اتجاه الرؤية الأساسي. يتم تطبيق تسامح اختبار ±15%.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):50 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (في المركز). توفر العدسة المشتتة نمط ضوء أوسع وأكثر نعومة.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_p):468 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج القدرة الطيفية في أعلى مستوياته.
• الطول الموجي السائد (λ_d):460 إلى 475 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي يمثل بشكل أفضل اللون الملحوظ للـ LED، والمستمد من مخطط اللونية CIE.
• عرض النصف الطيفي (Δλ):22 نانومتر (نموذجي). هذا يشير إلى نقاء الطيف؛ القيمة الأصغر تعني ضوءًا أكثر أحادية اللون.
• الجهد الأمامي (V_F):2.4 فولت إلى 3.3 فولت عند I_F= 20 مللي أمبير، بقيمة نموذجية 3.2 فولت. هذا هو انخفاض الجهد عبر الـ LED أثناء التشغيل.
• التيار العكسي (I_R):100 ميكرو أمبير كحد أقصى عند V_R= 5 فولت. لم يتم تصميم الجهاز للتشغيل تحت انحياز عكسي؛ هذا الاختبار هو للتوصيف فقط.

3. مواصفات جدول التصنيف

يتم فرز المنتج إلى فئات بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. يتم وضع رمز الفئة على العبوة.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

مصنف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل حد فئة هو ±15%.

• رمز الفئة P:1000 - 1200 ميللي كانديلا
• رمز الفئة Q:1200 - 1500 ميللي كانديلا
• رمز الفئة R:1500 - 1800 ميللي كانديلا
• رمز الفئة S:1800 - 2200 ميللي كانديلا

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

مصنف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل حد فئة هو ±1 نانومتر.

• رمز الفئة B07:460.0 - 465.0 نانومتر
• رمز الفئة B08:465.0 - 470.0 نانومتر
• رمز الفئة B09:470.0 - 475.0 نانومتر

4. تحليل منحنى الأداء

توضح منحنيات الأداء النموذجية (غير مكررة في النص ولكن موصوفة) العلاقة بين المعلمات الرئيسية. هذه ضرورية لتحليل التصميم.

• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمامي:يوضح كيف يزداد ناتج الضوء مع التيار، عادةً في علاقة شبه خطية ضمن نطاق التشغيل. يسلط الضوء على أهمية التحكم في التيار لسطوع متسق.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح تأثير الإخماد الحراري، حيث ينخفض ناتج الإضاءة مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. هذا أمر بالغ الأهمية للتصميمات التي تعمل في درجات حرارة محيطة عالية.
• الجهد الأمامي مقابل تيار الأمامي:منحنى خاصية I-V، يظهر العلاقة الأسية. قيمة V_Fالنموذجية عند 20 مللي أمبير هي نقطة تصميم رئيسية لحساب المقاومات المتسلسلة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر الذروة عند ~468 نانومتر وعرض النصف الطيفي ~22 نانومتر، مما يحدد خصائص اللون الأزرق.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 الأبعاد الخارجية

يستخدم الجهاز عبوة دائرية قياسية T-1 (3 مم). تشمل الأبعاد الرئيسية:

• قطر العدسة: حوالي 3 مم.
• تباعد الأطراف: يقاس حيث تخرج الأطراف من العبوة.
• الراتنج البارز تحت الحافة: 1.0 مم كحد أقصى.
• التسامح العام: ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.

5.2 تحديد القطبية

الطرف الأطول هو الأنود (الموجب). قد يكون لجسم الـ LED أيضًا جانب مسطح بالقرب من طرف الكاثود (السالب).

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد 3 مم على الأقل عن قاعدة عدسة الـ LED.
• لا تستخدم قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز.
• قم بإجراء التشكيل قبل اللحام في درجة حرارة الغرفة.
• استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء تجميع PCB لتجنب الإجهاد الميكانيكي.

6.2 ظروف اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة في اللحام.

• مكواة اللحام:درجة الحرارة 350°C كحد أقصى. الوقت 3 ثوانٍ كحد أقصى (مرة واحدة فقط).
• اللحام بالموجة:تسخين مسبق 100°C كحد أقصى لمدة 60 ثانية كحد أقصى. موجة اللحام 260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.
• مهم:إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR reflow) غير مناسبة لمنتج الـ LED ذو الثقب المار هذا. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الوقت المفرط إلى تشوه العدسة أو فشل كارثي.

6.3 التنظيف

استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل إذا كان التنظيف ضروريًا.

6.4 التخزين

لأفضل عمر تخزين، قم بالتخزين في بيئة لا تتجاوز 30°C و 70% رطوبة نسبية. يجب استخدام مصابيح LED التي تمت إزالتها من العبوة الأصلية في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين الممتد، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو في جو نيتروجين.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

• الكميات لكل كيس: 1000، 500، 200، أو 100 قطعة.
• 10 أكياس لكل صندوق داخلي (مثلاً، 10,000 قطعة لأكياس 1000 قطعة).
• 8 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي (مثلاً، 80,000 قطعة إجمالاً).
• قد تكون العبوة الأخيرة في شحنة الشحن غير كاملة.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 طريقة التشغيل

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يُوصى بشدة باستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (الدائرة أ). لا يُنصح بتوصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي بدون مقاومات فردية (الدائرة ب) بسبب الاختلافات في جهد الأمامي (Vstrongly recommended)، مما قد يؤدي إلى اختلافات كبيرة في التيار وبالتالي السطوع بين الأجهزة._F8.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذا الـ LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. تشمل التدابير الوقائية:

استخدام أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة عند التعامل.

• تأكد من أن جميع المعدات ومحطات العمل وأرفف التخزين مؤرضة بشكل صحيح.
• استخدام مؤينات لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية.
• تنفيذ برامج تدريب وشهادات ESD للموظفين.
• 8.3 الاعتبارات الحرارية

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، فإن التشغيل في درجات حرارة محيطة عالية (نحو الحد الأقصى 85°C) سيقلل من ناتج الضوء كما هو موضح في منحنى خاصية درجة الحرارة. تأكد من وجود تهوية كافية في المساحات المغلقة.

9. المقارنة التقنية واعتبارات التصميم

مقارنةً بمصابيح LED غير المشتتة، يوفر هذا الجهاز زاوية رؤية أوسع (50°)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تحتاج فيها الإشارة إلى أن تكون مرئية من مجموعة واسعة من المواضع. جهد الأمامي النموذجي 3.2 فولت هو معيار لمصابيح LED الزرقاء القائمة على InGaN. يجب على المصممين مراعاة نطاق جهد الأمامي (2.4V-3.3V) عند حساب قيم المقاومة المتسلسلة لضمان بقاء التيار ضمن حد 20 مللي أمبير عبر جميع الوحدات. تسمح شدة الإضاءة العالية (حتى 2200 ميللي كانديلا) باستخدامها في ظروف إضاءة محيطة معتدلة السطوع.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بمصدر طاقة 5 فولت؟

نعم، ولكن يجب عليك استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي. لمصدر طاقة 5 فولت وتيار مستهدف 20 مللي أمبير، بافتراض V

نموذجي 3.2 فولت، ستكون قيمة المقاومة R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 أوم. استخدم أقصى V_F(3.3 فولت) لحساب الحد الأدنى لقيمة المقاومة الآمنة: R_min = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 أوم. ستكون مقاومة قياسية 91 أو 100 أوم مناسبة، مما يؤثر أيضًا على التيار الفعلي قليلاً._F10.2 لماذا نحتاج إلى مقاومة متسلسلة لكل LED عند التوصيل على التوازي؟

بسبب الاختلافات الطبيعية في التصنيع، لا يوجد مصباحا LED لهما نفس جهد الأمامي (V

) بالضبط. إذا تم توصيلهما على التوازي مباشرة بمصدر جهد، فإن الـ LED ذو V_Fالأقل قليلاً سيسحب تيارًا غير متناسب أكثر، مما قد يتجاوز تقييماته ويفشل، بينما يظل الآخران خافتين. تساعد المقاومة المتسلسلة لكل LED في موازنة التيار من خلال توفير ردود فعل سلبية، مما يضمن سطوعًا أكثر اتساقًا ويحمي الأجهزة._F10.3 ماذا يعني رمز التصنيف؟

يشير رمز التصنيف (مثل S-B08) إلى الفرز حسب الأداء. الحرف الأول (P, Q, R, S) يحدد نطاق شدة الإضاءة. يحدد الرمز الأبجدي الرقمي (B07, B08, B09) نطاق الطول الموجي السائد (اللون). يضمن طلب فئة محددة الاتساق في السطوع واللون لتطبيقك.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

السيناريو:

تصميم لوحة أمامية لجهاز تحكم صناعي بأربعة مصابيح LED مؤشر حالة (الطاقة، التشغيل، الخطأ، الاستعداد).اختيار المكونات:

• تم اختيار هذا الـ LED الأزرق لسطوعه العالي وزاوية رؤيته الواسعة، مما يضمن الرؤية على أرضية المصنع.تصميم الدائرة:
• يتم توصيل كل LED بين دبوس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة (يسحب التيار) وخط +5 فولت عبر مقاومة محددة للتيار منفصلة. يتم حساب قيمة المقاومة بناءً على جهد المستوى المنخفض لـ GPIO و Vللـ LED لتحقيق ~15-18 مللي أمبير، موازنة بين السطوع وحمل وحدة التحكم الدقيقة._Fتخطيط PCB:
• يتم وضع الثقوب وفقًا لتباعد أطراف الـ LED. يتم احترام منطقة الاستبعاد حول الـ LED (2 مم من الجسم للحام) في التخطيط.التجميع:
• يتم إدخال مصابيح LED بعد اكتمال جميع عمليات لحام إعادة التدفق لمكونات SMD. يتم لحامها بالموجة وفقًا لملف الوقت/درجة الحرارة المحدد.النتيجة:
• مجموعة موثوقة ومشرقة باستمرار من مؤشرات الحالة ذات لون وشدة موحدين.12. مقدمة عن المبدأ

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو جهاز وصلة أشباه موصلات من النوع p-n. عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات من المنطقة n مع الفجوات من المنطقة p داخل المنطقة النشطة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء بواسطة فجوة النطاق الطاقي لمواد أشباه الموصلات المستخدمة. يستخدم هذا الجهاز بنية قائمة على نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) لإنتاج الضوء الأزرق. تقوم العدسة الإيبوكسية المشتتة بتغليف الشريحة شبه الموصلة، وتوفر الحماية الميكانيكية، وتشكل حزمة ناتج الضوء.

13. اتجاهات التطور

في حين أن مصابيح LED ذات الثقب المار تظل حيوية للنماذج الأولية والإصلاح وبعض التطبيقات الصناعية، فإن الاتجاه الأوسع في الصناعة هو نحو مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD) للتجميع الآلي عالي الحجم. توفر عبوات SMD بصمات أصغر، وإدارة حرارية أفضل، وكثافة وضع أعلى. ومع ذلك، لا تزال المكونات ذات الثقب المار مثل هذا موضع تقدير لمتانتها الميكانيكية، وسهولة التعامل اليدوي، وملاءمتها للتطبيقات التي تتطلب موثوقية عالية في البيئات القاسية حيث تكون سلامة وصلة اللحام أمرًا بالغ الأهمية. تستمر التطورات في المواد في تحسين كفاءة وعمر جميع أنواع الـ LED.

While through-hole LEDs remain vital for prototyping, repair, and certain industrial applications, the broader industry trend is towards surface-mount device (SMD) LEDs for automated high-volume assembly. SMD packages offer smaller footprints, better thermal management, and higher placement density. However, through-hole components like this one continue to be valued for their mechanical robustness, ease of manual handling, and suitability for applications requiring high reliability in harsh environments where solder joint integrity is paramount. Advances in materials continue to improve the efficiency and lifetime of all LED types.