ورقة بيانات مصباح LED الأزرق LTL42FTBR3DH183Y - ثقب عبر اللوحة - 470 نانومتر - 20 مللي أمبير - 78 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أزرق ذو تركيب عبر اللوحة. تم تصميم الجهاز ليكون مؤشرًا للوحة الدوائر (CBI)، حيث يستخدم حاملًا بلاستيكيًا أسود بزاوية قائمة (هيكل) يتطابق مع مكون LED. يعزز هذا التصميم نسبة التباين ويسهل التجميع على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). يتوفر المنتج بتكوينات مناسبة لإنشاء مصفوفات أفقية أو رأسية قابلة للتكديس.

1.1 الميزات الرئيسية

• مصمم لتسهيل تجميع لوحة الدوائر.
• الهيكل الأسود يحسن نسبة التباين لرؤية أفضل.
• يتميز باستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية.
• متوافق مع توجيهات RoHS وهو منتج خالٍ من الرصاص.
• يستخدم رقائق InGaN الزرقاء بلون مصدر 470 نانومتر في غلاف مصباح من نوع T-1.

1.2 التطبيقات المستهدفة

• معدات الاتصالات
• ملحقات وأنظمة الكمبيوتر
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• المعدات والتحكم الصناعي

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 التقييمات القصوى المطلقة

تحدد التقييمات التالية الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. جميع القيم محددة عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة (Pd):78 ميغاواط كحد أقصى. هذه هي الطاقة الكلية التي يمكن للجهاز تبديدها بأمان على شكل حرارة.
• تيار الأمامي الذروي (IFP):60 مللي أمبير كحد أقصى. هذا التيار مسموح به فقط في ظل ظروف النبض مع دورة عمل ≤ 1/10 وعرض نبضة ≤ 10 ميكروثانية.
• تيار الأمامي المستمر (IF):20 مللي أمبير كحد أقصى. هذا هو تيار التشغيل المستمر الموصى به.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr):من -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. يتم ضمان عمل الجهاز ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg):من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260 درجة مئوية لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

تحدد هذه المعلمات الأداء النموذجي للجهاز تحت ظروف التشغيل العادية عند TA=25 درجة مئوية.

• شدة الإضاءة (Iv):1150 مللي كانديلا (الحد الأدنى)، 1900 مللي كانديلا (النموذجي) عند تشغيله بـ IF=20 مللي أمبير. هذا هو مقياس القدرة الملحوظة للضوء المرئي المنبعث.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):30 درجة (النموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تكون عندها شدة الإضاءة نصف القيمة عند المركز (0°).
• طول موجة الانبعاث الذروي (λP):468 نانومتر (النموذجي). الطول الموجي الذي تكون فيه شدة الإشعاع الطيفي في أقصى حد.
• الطول الموجي السائد (λd):470 نانومتر (النموذجي) عند IF=20 مللي أمبير. هذا هو الطول الموجي الوحيد الذي يتطابق إدراكيًا مع لون الضوء المنبعث.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر (النموذجي). مقياس لنقاء الطيف أو عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (VF):2.6 فولت (الحد الأدنى)، 3.2 فولت (النموذجي)، 3.8 فولت (الحد الأقصى) عند IF=20 مللي أمبير. انخفاض الجهد عبر LED أثناء التشغيل.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم الجهاز للعمل العكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف

لضمان الاتساق في التطبيقات، يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية. يتم وضع رمز تصنيف شدة الإضاءة على كل كيس تغليف.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم التصنيف عند تيار اختبار قدره 20 مللي أمبير. التسامح لكل حد تصنيف هو ±15%.

• التصنيف Q:1150 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 1500 مللي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف R:1500 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 1900 مللي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف S:1900 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 2500 مللي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف T:2500 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 3200 مللي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف U:3200 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 4200 مللي كانديلا (الحد الأقصى)

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم التصنيف عند تيار اختبار قدره 20 مللي أمبير. التسامح لكل حد تصنيف هو ±1 نانومتر.

• التصنيف B07:460.0 نانومتر (الحد الأدنى) إلى 465.0 نانومتر (الحد الأقصى)
• التصنيف B08:465.0 نانومتر (الحد الأدنى) إلى 470.0 نانومتر (الحد الأقصى)
• التصنيف B09:470.0 نانومتر (الحد الأدنى) إلى 475.0 نانومتر (الحد الأقصى)

4. تحليل منحنيات الأداء

توضح منحنيات الأداء النموذجية العلاقة بين المعلمات الرئيسية تحت ظروف مختلفة. هذه المنحنيات ضرورية لتصميم دائرة قوي.

• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمامي:يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع التيار، عادة بطريقة شبه خطية، مما يبرز أهمية تنظيم التيار.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح معامل درجة الحرارة السالب لخرج الضوء؛ تنخفض الشدة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة.
• الجهد الأمامي مقابل تيار الأمامي:يصور خاصية I-V الأسية للدايود، وهي حاسمة لحساب قيم المقاوم المتسلسل.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يظهر القدرة الإشعاعية النسبية عبر الأطوال الموجية، متمركزة حول طول الموجة الذروي ~468 نانومتر مع نصف عرض مميز.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يستخدم الجهاز مصباح LED قياسي من نوع T-1 (3 مم) موضوع في حامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة. تشمل ملاحظات الأبعاد الرئيسية ما يلي:

• جميع الأبعاد مقدمة بالمليمترات، مع تسامح ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الهيكل هي بلاستيك أسود.
• يتميز LED نفسه بعدسة زرقاء منتشرة.

5.2 تحديد القطبية

يتم تحديد الطرف الكاثودي عادةً بنقطة مسطحة على عدسة LED، أو طرف أقصر (إذا تم تقليمه بشكل موحد من قبل المستخدم)، أو علامة على الهيكل. يُرجى دائمًا الرجوع إلى الرسم التفصيلي الخارجي لتحديد القطبية بشكل قاطع.

5.3 مواصفات التغليف

يتم توريد مصابيح LED في تغليف بالجملة. تحدد مواصفات التغليف الكمية لكل صندوق داخلي (تمت مراجعته إلى 4,200 قطعة/صندوق داخلي) وتكوين الكرتون الرئيسي الإجمالي، بما في ذلك الأبعاد والوزن الإجمالي لتخطيط الخدمات اللوجستية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ظروف التخزين

لتحقيق أفضل عمر تخزيني، قم بتخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي، فاستخدمها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين الممتد خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو في جو نيتروجين.

6.2 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف، قم بهذه العمليةقبلاللحام وعند درجة حرارة الغرفة العادية. اثنِ الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز. طبق الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء إدخال PCB لتجنب الإجهاد الميكانيكي.

6.3 عملية اللحام

حرج:حافظ على مسافة خالية لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة/الحامل إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة/الحامل في اللحام.

• اللحام اليدوي (المكواة):أقصى درجة حرارة 350 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ (مرة واحدة فقط).
• اللحام بالموجة:قم بالتسخين المسبق إلى أقصى حد 100 درجة مئوية لمدة تصل إلى 60 ثانية. يجب أن تكون درجة حرارة موجة اللحام بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 5 ثوانٍ. تأكد من وضع الجهاز بحيث لا تقترب موجة اللحام من قاعدة العدسة/الحامل بأقل من 2 مم.
• ملاحظة مهمة:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراءغيرمناسب لهذا المنتج LED من نوع الثقب عبر اللوحة. يمكن أن تسبب درجة الحرارة الزائدة أو الوقت تشوه العدسة أو فشلاً كارثيًا.

6.4 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب المنظفات القاسية أو الكاشطة.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 طريقة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند استخدام مصابيح LED متعددة، يُوصىبشدةبتشغيل كل LED بمقاومة تحديد تيار خاصة به متصلة على التوالي (نموذج الدائرة أ). لا يُنصح بتوصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي (نموذج الدائرة ب) بسبب الاختلافات في خصائص الجهد الأمامي (VF)، مما سيسبب توزيعًا غير متساوٍ للتيار وبالتالي سطوعًا غير متساوٍ.

7.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذا LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. نفذ إجراءات التحكم في ESD التالية في منطقة التعامل والتجميع:

• يجب على الموظفين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع المعدات ومحطات العمل وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• استخدم مؤينات لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية أثناء التعامل.
• تأكد من تدريب الموظفين على إجراءات منع ESD.

7.3 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض نسبيًا (78 ميغاواط كحد أقصى)، فإن التشغيل عند الحد الأعلى لنطاق درجة الحرارة (+85 درجة مئوية) سيقلل بشكل كبير من خرج الضوء، كما هو موضح في منحنى خاصية درجة الحرارة. لأداء طويل الأمد متسق، صمم لتهوية كافية وتجنب وضع LED بالقرب من المكونات الأخرى المولدة للحرارة.

8. المقارنة التقنية والتمييز

يميز مصباح LED ذو التركيب عبر اللوحة هذا نفسه من خلال حامله الأسود المتكامل بزاوية قائمة، مما يبسط التجميع ويحسن التباين البصري مقارنة بمصابيح LED الشعاعية القياسية المثبتة في مشابك أو فواصل منفصلة. يوفر التصنيف المحدد لكل من الشدة والطول الموجي للمصممين أداءً يمكن التنبؤ به للتطبيقات التي تتطلب مطابقة اللون أو السطوع عبر مؤشرات متعددة. تجعل توافقها مع عمليات اللحام بالموجة واليدوية القياسية مناسبة لمجموعة واسعة من سير عمل التصنيع الإلكتروني السائد.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

9.1 ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟

طول موجة الذروة (λP) هو الطول الموجي الفعلي الذي تكون فيه القدرة البصرية المنبعثة في أقصى حد. الطول الموجي السائد (λd) هو كمية قياس لوني مشتقة من مخطط CIE للونية؛ وهو الطول الموجي الوحيد الذي تدركه العين البشرية على أنه مطابق للون المصدر. بالنسبة للمصادر أحادية اللون مثل LED الأزرق هذا، فهي عادةً ما تكون قريبة جدًا (468 نانومتر مقابل 470 نانومتر).

9.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير لسطوع أعلى؟

لا. التقييم الأقصى المطلق لتيار الأمامي المستمر هو 20 مللي أمبير. يتجاوز هذا التقييم يخاطر بتقليل عمر الجهاز أو التسبب في فشل فوري بسبب ارتفاع درجة الحرارة أو إجهاد التيار الزائد.

9.3 كيف أحسب قيمة المقاوم المتسلسل؟

استخدم قانون أوم: R = (Vsupply - VF) / IF. على سبيل المثال، مع مصدر طاقة 5 فولت (Vsupply)، وجهد أمامي نموذجي VF قدره 3.2 فولت، والتيار الأمامي المطلوب IF قدره 20 مللي أمبير (0.02 أمبير): R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 أوم. استخدم دائمًا أقصى VF من ورقة البيانات (3.8 فولت) لتصميم محافظ لضمان عدم تجاوز التيار للحدود: R_min = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 أوم. اختر قيمة مقاوم قياسية بين 60 و 90 أوم، مع مراعاة تصنيف الطاقة (P = IF² * R).

9.4 هل هذا LED مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟

تشير ورقة البيانات إلى أن LED جيد للعلامات الداخلية والخارجية. ومع ذلك، فإن نطاق درجة حرارة التشغيل هو من -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. بالنسبة للبيئات الخارجية القاسية مع أشعة الشمس المباشرة، أو التعرض للأشعة فوق البنفسجية، أو تقلبات درجة الحرارة الأوسع، يجب تقييم التثبيت المحدد (الغلاف، الختم) لضمان بقاء درجة الحرارة المحيطة المحلية حول LED ضمن المواصفات وأن المواد مقاومة للعوامل الجوية.

10. حالة تصميم واستخدام عملية

السيناريو: تصميم لوحة مؤشر حالة للمعدات الصناعية.هناك حاجة إلى مؤشرات زرقاء متعددة لإظهار "النظام نشط"، "تم إنشاء رابط اتصال"، و"حالة خطأ". باستخدام LED LTL42FTBR3DH183Y:

1. اختيار التصنيف:حدد التصنيف R لشدة الإضاءة (1500-1900 مللي كانديلا) والتصنيف B08 للطول الموجي السائد (465-470 نانومتر) لضمان أن جميع المؤشرات على اللوحة لها سطوع ولون متسقين.
2. تصميم الدائرة:صمم دائرة قيادة لمصدر طاقة 24 فولت تيار مستمر. باستخدام أقصى VF وهو 3.8 فولت و IF=20 مللي أمبير، المقاوم المتسلسل هو R = (24V - 3.8V) / 0.02A = 1010 أوم. مقاوم 1 كيلو أوم، 1/4 واط مناسب. لكل LED مقاومته الخاصة.
3. تخطيط PCB:ضع فتحات تثبيت LED وفقًا للرسم الميكانيكي. تأكد من وجود منطقة خالية لا تقل عن 2 مم حول قاعدة LED لمسافة خالية لللحام.
4. عملية التجميع:خلال التجميع، يتبع المشغلون بروتوكولات ESD. يتم إدخال مصابيح LED، ويتم لحام الأطراف بالموجة باستخدام الملف المحدد، مع التأكد من أن اللحام لا يرتفع كثيرًا. لا يلزم تنظيف ما بعد اللحام.

11. مقدمة مبدأ التشغيل

هذا الجهاز هو ديود باعث للضوء (LED). يعمل على مبدأ الإضاءة الكهربائية في مادة شبه موصلة (InGaN - إنديوم جاليوم نيتريد للضوء الأزرق). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). تحدد طاقة فجوة النطاق المحددة لمادة InGaN الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث، وهو في هذه الحالة في المنطقة الزرقاء (~470 نانومتر). تشكل العدسة المنتشرة والهيكل الأسود الضوء المنبعث وتوجهه.

12. اتجاهات التكنولوجيا (منظور موضوعي)

تكنولوجيا LED ذات التركيب عبر اللوحة التي يمثلها هذا المنتج هي حل ناضج ومعتمد على نطاق واسع لتطبيقات المؤشرات. تُظهر اتجاهات الصناعة الحالية تحولًا تدريجيًا نحو مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD) لمعظم التصاميم الجديدة بسبب بصمتها الأصغر، وملاءمتها للتجميع الآلي، وغالبًا ما تكون ذات مظهر منخفض. ومع ذلك، تظل مصابيح LED ذات التركيب عبر اللوحة ذات صلة في التطبيقات التي تتطلب متانة ميكانيكية أعلى، أو تجميع/إصلاح يدوي أسهل، أو حيث تكون الخصائص البصرية المحددة لحزمة ذات عدسة في حامل مفيدة. تستمر التقدم في كفاءة (لومن لكل واط) واتساق لون الرقائق شبه الموصلة المستخدمة في جميع أنواع حزم LED.