ورقة بيانات مصباح LED الأزرق LTLR42FTBK4KHBPT - عبوة T-1 - 3.2 فولت - 20 مللي أمبير - 400 مكد - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LTLR42FTBK4KHBPT هو ثنائي باعث للضوء الأزرق (LED) مصمم للتثبيت المار على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). وهو جزء من نظام مؤشر لوحة الدائرة (CBI)، الذي يستخدم حامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة (هيكل) يتوافق مع مصباح LED. تشتهر عائلة هذا المنتج بتنوعها، حيث تقدم تكوينات مثل التوجيه العلوي (مع فاصل) أو بزاوية قائمة، ويمكن ترتيبها في صفوف أفقية أو رأسية. يركز التصميم على سهولة التجميع والقابلية للتكديس.

1.1 الميزات الأساسية

• سهولة التجميع:مصمم خصيصًا لعمليات تجميع لوحات الدوائر المباشرة والفعالة.
• مصدر ضوئي ذو حالة صلبة:يوفر موثوقية عالية، وعمر تشغيلي طويل، ومقاومة للصدمات والاهتزازات مقارنة بالمصابيح المتوهجة التقليدية.
• كفاءة الطاقة:يتميز باستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهية تقييد المواد الخطرة (RoHS).
• مصدر الضوء:يستخدم شريحة أشباه موصلات من إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) مع ذروة انبعاث اسمية تبلغ 470 نانومتر (أزرق).
• التعبئة:يتم توريده في تعبئة شريط وبكرة مناسبة لمعدات التجميع الآلي.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا LED مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشرات حالة، إضاءة خلفية، أو إضاءة عامة. تشمل أسواق التطبيق الرئيسية:

• معدات الحاسوب وتكنولوجيا المعلومات
• أجهزة الاتصالات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• أجهزة التحكم والقياس الصناعية

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

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

• تبديد الطاقة (Pd):76 ميلي واط كحد أقصى. هذه هي الطاقة الكهربائية الكلية التي يمكن للجهاز تبديدها كحرارة.
• تيار الأمام الذروي (I_FP):100 مللي أمبير كحد أقصى. هذا مسموح به فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية).
• تيار الأمام المستمر (I_F):20 مللي أمبير كحد أقصى تحت ظروف التيار المستمر.
• تخفيض التيار:يجب تقليل الحد الأقصى المسموح به لتيار الأمام المستمر خطيًا بمقدار 0.273 مللي أمبير لكل درجة مئوية ترتفع فيها درجة حرارة البيئة (T_A) فوق 30°م.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):-30°م إلى +80°م.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°م إلى +100°م.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°م كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة عند نقطة تبعد 2.0 مم (0.079 بوصة) عن جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند درجة حرارة بيئة (T_A) تبلغ 25°م.

• شدة الإضاءة (I_V):140 - 680 مكد (ملي كانديلا)، بقيمة نموذجية تبلغ 400 مكد، مقاسة عند I_F= 20 مللي أمبير. يحدد رمز التصنيف المحدد النطاق الدقيق.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):45 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية الذروية.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λ_P):468 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه الناتج الطيفي أقوى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):465 - 475 نانومتر، بقيمة نموذجية تبلغ 470 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد اللون.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر. هذا يشير إلى نقاء الطيف أو عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث.
• جهد الأمام (V_F):2.7 - 3.4 فولت، بقيمة نموذجية تبلغ 3.2 فولت، مقاسة عند I_F= 20 مللي أمبير.
• تيار العكس (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى، مقاسة عند جهد عكسي (V_R) بقيمة 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي؛ هذا الاختبار هو للتوصيف فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف

يتم فرز (تصنيف) LTLR42FTBK4KHBPT وفقًا لمعلمتين بصريتين رئيسيتين لضمان اتساق اللون والسطوع داخل التطبيق. يتم وضع رمز التصنيف على كيس التعبئة.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

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

• التصنيف H:180 - 240 مكد
• التصنيف J:240 - 310 مكد
• التصنيف K:310 - 400 مكد
• التصنيف L:400 - 520 مكد
• التصنيف M:520 - 680 مكد

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

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

• التصنيف B08:465.0 - 470.0 نانومتر
• التصنيف B09:470.0 - 475.0 نانومتر

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية الضرورية لتصميم الدائرة وفهم سلوك الجهاز تحت ظروف متغيرة. تمثل هذه المنحنيات بيانيًا علاقات مثل:

• تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى I-V):يوضح العلاقة غير الخطية بين الجهد عبر LED والتيار المار خلاله. هذا أمر بالغ الأهمية لاختيار المقاوم المحدد للتيار المناسب أو دائرة القيادة.
• شدة الإضاءة مقابل تيار الأمام:يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع التيار. يوضح العلاقة شبه الخطية، مما يشير إلى أن الكفاءة قد تنخفض عند التيارات العالية جدًا.
• شدة الإضاءة مقابل درجة حرارة البيئة:يوضح اعتماد خرج الضوء على درجة حرارة الوصلة. عادةً، تنخفض شدة الإضاءة مع زيادة درجة الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للقوة الإشعاعية النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر الذروة عند 468 نانومتر وعرض النصف 25 نانومتر، مؤكدًا خصائص اللون الأزرق.

5. معلومات الميكانيكا والتعبئة

5.1 أبعاد المخطط التفصيلي

يتوافق مصباح LED مع أبعاد العبوة القياسية T-1 (3 مم). للحامل البلاستيكي الأسود ذو الزاوية القائمة المرتبط به رسومات ميكانيكية محددة مقدمة في ورقة البيانات. تشمل الملاحظات الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مع معادلاتها بالبوصة).
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم (±0.010") ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الحامل هي بلاستيك أسود.
• مصباح LED نفسه يحتوي على شريحة InGaN زرقاء وعدسة شفافة تمامًا (ماء صافٍ).

5.2 مواصفات التعبئة

يتم توريد الجهاز بتنسيق شريط وبكرة قياسي في الصناعة للتثبيت الآلي.

• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة بوليستيرين موصلة سوداء. السماكة 0.50 ±0.06 مم.
• البكرة:بكرة قياسية قطرها 13 بوصة تحتوي على 400 قطعة.
• تعبئة الكرتون:
  • يتم تعبئة بكرة واحدة مع بطاقة مؤشر الرطوبة ومجفف داخل كيس حاجز الرطوبة (MBB).
  • يتم تعبئة 2 MBB في كرتونة داخلية واحدة (إجمالي 800 قطعة).
  • يتم تعبئة 10 كراتين داخلية في كرتونة خارجية واحدة (إجمالي 8,000 قطعة).

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ظروف التخزين

• العبوة المختومة:قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤70% رطوبة نسبية (RH). استخدم خلال سنة واحدة من تاريخ ختم الكيس.
• العبوة المفتوحة:قم بالتخزين عند ≤30°م و ≤60% رطوبة نسبية. يجب أن تخضع المكونات للحم إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (7 أيام) من التعرض.
• التخزين الممتد (المفتوح):للتخزين لأكثر من 168 ساعة، قم بالتخزين في وعاء محكم الإغلاق مع مجفف أو في مجفف نيتروجين. يجب خبز المكونات المخزنة خارج الكيس الأصلي لأكثر من 168 ساعة عند حوالي 60°م لمدة 48 ساعة على الأقل قبل تجميع اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع تلف "انفشار الذرة" أثناء إعادة التدفق.

6.2 تشكيل الأطراف

• قم بثني الأطراف عند نقطة تبعد 3 مم على الأقل من قاعدة عدسة LED.
• لا تستخدم قاعدة إطار الرصاص كنقطة ارتكاز.
• قم بإجراء تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.
• أثناء الإدخال في PCB، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على المكون.

6.3 عملية اللحام

القاعدة العامة:حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة/الحامل إلى نقطة اللحام. تجنب غمس العدسة/الحامل في اللحام. لا تطبق إجهادًا خارجيًا على الأطراف بينما LED في درجة حرارة عالية.

• اللحام اليدوي (المكواة):
  • درجة الحرارة: 350°م كحد أقصى.
  • الوقت: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل وصلة لحام.
  • الموضع: لا تقترب أكثر من 2 مم من القاعدة.
• اللحام بالموجة:
  • درجة حرارة التسخين المسبق: 100°م كحد أقصى.
  • وقت التسخين المسبق: 60 ثانية كحد أقصى.
  • درجة حرارة موجة اللحام: 260°م كحد أقصى.
  • وقت اللحام: وفقًا لملف تعريف اللحام بالموجة القياسي، مع ضمان الحفاظ على مسافة 2 مم.

6.4 التنظيف

إذا كان التنظيف مطلوبًا بعد اللحام، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب استخدام المنظفات الكيميائية القاسية أو العدوانية.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا LED الأزرق مناسب جيدًا لكل من تطبيقات اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك مؤشرات الحالة العامة في مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر، ومعدات الشبكات، والأجهزة الاستهلاكية، ولوحات التحكم الصناعية. يوفر الحامل ذو الزاوية القائمة مسار انبعاث ضوئي بزاوية 90 درجة مثالي للمؤشرات المثبتة على اللوحة.

7.2 تصميم الدائرة

• تحديد التيار:المقاوم المحدد للتيار الخارجي إلزامي عند تشغيل LED من مصدر جهد. يمكن حساب قيمة المقاوم باستخدام قانون أوم: R = (V_supply- V_F) / I_F. استخدم دائمًا أقصى V_Fمن ورقة البيانات (3.4 فولت) لتصميم محافظ لضمان ألا يتجاوز التيار 20 مللي أمبير.
• إدارة الحرارة:راعِ مواصفات تبديد الطاقة وتخفيض التيار. للتطبيقات ذات درجات الحرارة البيئية العالية أو التشغيل المستمر، تأكد من التهوية الكافية أو غرفة التبريد إذا لزم الأمر للحفاظ على درجة حرارة الوصلة ضمن الحدود الآمنة.
• حماية الجهد العكسي:نظرًا لأن الجهاز لم يتم تصميمه للعمل تحت انحياز عكسي، فكر في إضافة ثنائي حماية على التوالي أو على التوازي (حسب الدائرة) إذا كان هناك أي احتمال لتطبيق جهد عكسي.

7.3 التصميم البصري

• توفر زاوية المشاهدة البالغة 45 درجة شعاعًا واسعًا بشكل معقول، مناسب للإشارة العامة.
• تنتج العدسة الشفافة تمامًا مصدر نقطة ساطع ومركز. للحصول على ضوء منتشر، سيكون مطلوبًا موزع خارجي أو حامل مزود بعدسة منتشرة.
• عند اختيار التصنيفات لتطبيق يتطلب عدة مصابيح LED، حدد نفس رموز تصنيف شدة الإضاءة والطول الموجي السائد لضمان التوحيد البصري عبر جميع المؤشرات.

8. المقارنة التقنية والتمييز

بينما لا يتم تقديم مقارنات محددة للمنافسين في ورقة البيانات، يمكن تقييم LTLR42FTBK4KHBPT بناءً على مواصفاته القياسية:

• العبوة:تقدم العبوة المار الكلاسيكية T-1 المتانة وسهولة النمذجة الأولية اليدوية، على الرغم من أنها يتم استبدالها بأجهزة التثبيت السطحي (SMDs) في الإنتاج الآلي بكميات كبيرة.
• الكفاءة:مع شدة إضاءة نموذجية تبلغ 400 مكد عند 20 مللي أمبير (حوالي 64 ميلي واط)، فإنه يوفر كفاءة جيدة لـ LED أزرق قياسي. قد تقدم مصابيح LED SMD الجديدة عالية السطوع أو منخفضة التيار فعالية أعلى (لومن لكل واط).
• تكامل النظام:المميز الرئيسي هو مفهوم نظام CBI المتكامل (مؤشر لوحة الدائرة) — الحامل المنفصل ذو الزاوية القائمة القابل للتكديس. هذا يسمح بتصميم ميكانيكي مرن واستبدال سهل لعنصر LED دون تغيير الحامل المثبت على PCB.

9. الأسئلة المتكررة (FAQ)

س1: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي (λ_P) والطول الموجي السائد (λ_d)?
ج1: الطول الموجي الذروي هو الطول الموجي الفيزيائي حيث يصدر LED أكبر قدر من الطاقة البصرية. الطول الموجي السائد هو قيمة محسوبة بناءً على إدراك اللون البشري (مخطط لونية CIE) الذي يمثل الطول الموجي الفردي للون المدرك. غالبًا ما يكونان متقاربين لكن ليسا متطابقين.

س2: هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر جهد ثابت بدون مقاوم؟
ج2: لا. مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. جهد الأمام الخاص بها له نطاق تسامح (2.7-3.4 فولت). التوصيل مباشرة بمصدر جهد حتى لو كان أعلى قليلاً من الحد الأدنى لـ V_Fيمكن أن يتسبب في تيار مفرط، ارتفاع درجة الحرارة، وفشل سريع. استخدم دائمًا مقاوم محدد للتيار على التوالي أو مشغل تيار ثابت.

س3: لماذا عمر الأرضية البالغ 168 ساعة بعد فتح الكيس مهم جدًا؟
ج3: يمكن لعبوات LED البلاستيكية امتصاص الرطوبة من الهواء. أثناء عملية لحام إعادة التدفق عالية الحرارة، يمكن لهذه الرطوبة المحبوسة أن تتبخر بسرعة، مما يخلق ضغطًا داخليًا يمكن أن يؤدي إلى تقشير العبوة أو تكسير القالب ("انفشار الذرة"). حد 168 ساعة وإجراء الخبز هما احتياطيات حاسمة لمستوى حساسية الرطوبة (MSL) لمنع هذا النمط من الفشل.

س4: كيف أفسر رمز التصنيف على الكيس؟
ج4: رمز التصنيف، على سبيل المثال، "K-B09"