ورقة بيانات مصباح LED الأزرق LTL-R42TBN4D2H229 - ثقب عبر اللوحة - 20 مللي أمبير - 3.8 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED LTL-R42TBN4D2H229 هو مصباح LED مُصمم للتركيب عبر الثقب في تطبيقات اللوحات المطبوعة (PCB). وهو مكون ضمن عائلة مؤشرات اللوحة الإلكترونية (CBI)، والتي تستخدم حاملًا بلاستيكيًا أسود بزاوية قائمة (هيكل) يتوافق مع مصباح LED. يُسهل هذا التصميم عملية التجميع وهو متاح بتكوينات تسمح بالتراص وتكوين مصفوفات أفقية أو رأسية.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التجميع:التصميم مُحسّن لعمليات تجميع اللوحات الإلكترونية المباشرة.
• تحسين التباين:مادة الهيكل السوداء تُحسّن نسبة التباين البصري للمؤشر المضاء.
• الامتثال للمواد:يتميز المنتج بمحتوى هالوجين منخفض.
• التوافق:متوافق مع الدوائر المتكاملة (I.C.) وله متطلبات تيار منخفضة.
• الأداء البصري:The lamp uses a white diffused lens for a uniform light appearance.
• الكفاءة:يقدم استهلاكًا منخفضًا للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• مصدر الضوء:يستخدم المصباح بحجم T-1 شريحة أشباه موصلات من إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) تشع ضوءًا أزرقًا بطول موجي ذروة يبلغ حوالي 470 نانومتر.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا LED مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية، بما في ذلك:

• أنظمة الحاسوب والملحقات الطرفية
• أجهزة الاتصالات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• المعدات والتحكم الصناعي

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

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

• تبديد الطاقة (Pd):117 ميلي واط كحد أقصى. هذه هي الطاقة الكلية التي يمكن للجهاز تبديدها بأمان كحرارة.
• تيار الذروة الأمامي (IFP):100 مللي أمبير كحد أقصى. يمكن تطبيق هذا التيار فقط في ظل ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 0.1 مللي ثانية).
• التيار الأمامي المستمر (IF):20 مللي أمبير كحد أقصى. هذا هو تيار التشغيل المستمر الموصى به.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40°C إلى +85°C. تم تصميم الجهاز للعمل ضمن هذا النطاق لدرجة الحرارة البيئية.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -55°C إلى +100°C. يمكن تخزين الجهاز ضمن هذا النطاق عندما لا يكون قيد التشغيل.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260 درجة مئوية لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على مسافة 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم المكون. 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=20mA، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (Iv):180 مللي كانديلا (الحد الأدنى)، 400 مللي كانديلا (النموذجي)، 880 مللي كانديلا (الحد الأقصى). هذا هو مقياس قوة الضوء المُدرك المنبعث. يتم تحديد قيمة Iv الفعلية لوحدة محددة بواسطة رمز التصنيف الخاص بها (انظر القسم 4). يتم تطبيق تسامح اختبار ±15% على حدود التصنيف هذه.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):60 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تكون عندها شدة الإضاءة نصف القيمة المقاسة على المحور المركزي.
• طول موجة الذروة للانبعاث (λP):468 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه الانبعاث الطيفي أقوى.
• الطول الموجي السائد (λd):460 نانومتر (الحد الأدنى)، 470 نانومتر (النموذجي)، 475 نانومتر (الحد الأقصى). هذا هو الطول الموجي الواحد الذي يمثل بشكل أفضل اللون المُدرك للضوء، والمستمد من مخطط لونية CIE. يتم تصنيف الوحدات وفقًا لذلك (انظر القسم 4).
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر (نموذجي). هذا يشير إلى نقاء الطيف أو عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (VF):3.2 فولت (الحد الأدنى)، 3.8 فولت (النموذجي). هذا هو انخفاض الجهد عبر LED عند التشغيل بتيار أمامي محدد.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند تطبيق جهد عكسي (VR) بقيمة 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان الاتساق في التطبيقات، يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند IF=20mA. يتم وضع رمز التصنيف على كيس التغليف.

• H:من 180 إلى 240 مللي كانديلا
• J:من 240 إلى 310 مللي كانديلا
• K:من 310 إلى 400 مللي كانديلا
• L:من 400 إلى 520 مللي كانديلا
• M:من 520 إلى 680 مللي كانديلا
• N:من 680 إلى 880 مللي كانديلا

ملاحظة: التسامح على كل حد للتصنيف هو ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد (اللون)

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

• B07:من 460.0 إلى 465.0 نانومتر
• B08:من 465.0 إلى 470.0 نانومتر
• B09:من 470.0 إلى 475.0 نانومتر

ملاحظة: التسامح على كل حد للتصنيف هو ±1 نانومتر.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية التي تعتبر ضرورية لمهندسي التصميم.

• شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:يُظهر هذا المنحنى كيف يزداد إخراج الضوء مع تيار القيادة، حيث يُظهر عادةً علاقة شبه خطية عند التيارات الأعلى.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يُظهر هذا المنحنى تأثير التبريد الحراري، حيث ينخفض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. فهم هذا أمر بالغ الأهمية للإدارة الحرارية في التطبيقات ذات درجة الحرارة العالية أو التيار العالي.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يصور هذا خاصية I-V للدايود، ويظهر العلاقة الأسية وجهد التشغيل النموذجي عند تيار 20mA الموصى به.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يظهر القدرة الإشعاعية النسبية كدالة للطول الموجي، متمركز حول ذروة 468 نانومتر، مع نصف العرض المحدد.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 أبعاد المخطط التفصيلي

يتميز المكون بتصميم بزاوية قائمة عبر الثقب. تشمل ملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد مُقدمة بالمليمترات، مع البوصات بين قوسين.
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم (±0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الهيكل هي بلاستيك أسود.
• مصابيح LED (LED1 و LED2 في الرسم) زرقاء مع عدسة بيضاء مُشتتة.

5.2 مواصفات التغليف

يتم توريد مصابيح LED على شريط وبكرة للتجميع الآلي.

• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة بوليسترين موصل أسود، بسمك 0.50 مم ±0.06 مم.
• البكرة:بكرة قياسية 13 بوصة تحتوي على 350 قطعة.
• تغليف الكرتون:
  • يتم تعبئة بكرة (إجمالي 700 قطعة) مع بطاقة مؤشر الرطوبة و 2 مجفف في كيس حاجز الرطوبة (MBB) واحد.
  • يتم تعبئة 1 MBB في 1 كرتونة داخلية.
  • يتم تعبئة 10 كراتين داخلية (إجمالي 7,000 قطعة) في 1 كرتونة خارجية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 التخزين

لتحقيق أفضل عمر تخزيني، قم بتخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و 70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من كيس حاجز الرطوبة الأصلي، استخدمها في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو مجفف نيتروجين.

6.2 التنظيف

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

6.3 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف، فافعل ذلك عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم قاعدة إطار الرصاص كنقطة ارتكاز. يجب إجراء تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.

6.4 عملية اللحام

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

• مكواة اللحام:الحد الأقصى لدرجة الحرارة 350 درجة مئوية. الحد الأقصى لوقت اللحام 3 ثوانٍ لكل طرف (مرة واحدة فقط).
• اللحام الموجي:
  • التسخين المسبق: الحد الأقصى 120 درجة مئوية لمدة تصل إلى 100 ثانية.
  • موجة اللحام: الحد الأقصى 260 درجة مئوية.
  • وقت اللحام: الحد الأقصى 5 ثوانٍ.
  • موضع الغمس: لا يقل عن 2 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.

تحذير:يمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الوقت المفرط إلى تشوه العدسة أو فشل كارثي في LED. تجنب تطبيق إجهاد ميكانيكي على الأطراف أثناء اللحام بينما يكون LED ساخنًا.

7. اعتبارات تصميم التطبيق

7.1 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يُوصىبشدةباستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (نموذج الدائرة A). تجنب توصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي بدون مقاومات فردية (نموذج الدائرة B)، حيث أن الاختلافات الطفيفة في خاصية الجهد الأمامي (VF) بين مصابيح LED ستؤدي إلى اختلال كبير في التيار، مما يؤدي إلى سطوع غير متكافئ وتيار زائد محتمل في بعض الأجهزة.

7.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذا LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي أو طفرات الطاقة. نفذ إجراءات الوقاية القياسية من ESD أثناء التعامل والتجميع:

• استخدم أساور معصم موصلة ومحطات عمل مؤرضة.
• استخدم مؤينات لتحييد الشحنة الكهروستاتيكية في منطقة العمل.
• قم بتخزين ونقل المكونات في عبوات موصلة أو مضادة للكهرباء الساكنة.

8. المقارنة التقنية والاتجاهات

8.1 مزايا التصميم

يوفر تصميم الثقب المار لـ LTL-R42TBN4D2H229 متانة وسهولة في النماذج الأولية اليدوية مقارنة بأجهزة التركيب السطحي (SMDs). يوفر الحامل المتكامل بزاوية قائمة أسود الاستقرار الميكانيكي، ويحسن التباين، ويبسط تخطيط اللوحة لمؤشرات الحالة. يوفر نظام التصنيف للشدة والطول الموجي للمصممين أداءً يمكن التنبؤ به للتطبيقات التي تتطلب اتساقًا بصريًا.

8.2 السياق الصناعي

بينما تهيمن تقنية التركيب السطحي (SMT) على الإنتاج الآلي عالي الحجم، تظل المكونات ذات الثقب المار مثل هذا حيوية للتطبيقات التي تتطلب قوة ميكانيكية أعلى، وتجميع يدوي أسهل لحالات الحجم المنخفض أو الإصلاح، وفي البيئات ذات الإجهاد الحراري أو الميكانيكي الكبير. يمثل استخدام تقنية InGaN للانبعاث الأزرق عملية أشباه موصلات ناضجة وموثوقة. يعكس تضمين إرشادات مفصلة لللحام والتعامل تركيز الصناعة على الموثوقية والعائد أثناء عملية التصنيع.

9. الأسئلة الشائعة (FAQ)

9.1 ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟

طول موجة الذروة (λP)هو الطول الموجي الواحد الذي يصدر فيه LED أكبر قدر من الطاقة البصرية.الطول الموجي السائد (λd)يتم حسابه من إحداثيات لون CIE ويمثل اللون المُدرك للضوء. لمصدر أحادي اللون مثل LED أزرق، غالبًا ما يكونان متقاربين، لكن λd هو المعلمة ذات الصلة لمطابقة الألوان في التطبيقات.

9.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر جهد ثابت؟

غير موصى به. الجهد الأمامي (VF) له تسامح ويتغير مع درجة الحرارة. قد يؤدي التشغيل بجهد ثابت إلى تباينات كبيرة في التيار وبالتالي السطوع. استخدم دائمًا طريقة تحديد التيار، مثل مقاومة على التوالي مع مصدر جهد أو مشغل تيار ثابت.

9.3 لماذا يتم تحديد مسافة دنيا لللحام؟

تمنع المسافة الدنيا البالغة 2 مم انتقال الحرارة المفرطة عبر الرصاص وتلف القطعة شبه الموصلة الداخلية أو مادة عدسة الإيبوكسي، والتي يمكن أن تتشقق أو تصبح معتمة بسبب الصدمة الحرارية.

9.4 كيف أفسر رموز التصنيف لطلبي؟

حدد رموز التصنيف المطلوبة لـ Iv (مثل 'K': 310-400 مللي كانديلا) و λd (مثل 'B08': 465-470 نانومتر) عند الطلب لضمان استلام مصابيح LED ذات الخصائص البصرية المناسبة لتصميمك. يتم وضع رمز التصنيف على التغليف.

10. مثال تطبيقي عملي

10.1 تصميم مؤشر حالة لوحة

السيناريو:يحتاج مصمم إلى مؤشر تشغيل أزرق ساطع ومتسق للوحة تحكم صناعية. يجب أن يكون للمعدات المتعددة مظهر متطابق.

1. اختيار المكون:اختر LTL-R42TBN4D2H229 لرؤيته بزاوية قائمة، وهيكله الأسود عالي التباين، وسطوعه المتاح.
2. التصنيف:حدد تصنيف شدة ضيق (مثل 'L' أو 'M') وتصنيف لون محدد (مثل 'B08') لضمان اتساق اللون والسطوع عبر جميع اللوحات.
3. تصميم الدائرة:تستخدم اللوحة خط تغذية 12 فولت. لمصباح LED بجهد أمامي نموذجي 3.8 فولت عند 20 مللي أمبير، احسب المقاومة التسلسلية: R = (V_supply - VF) / IF = (12V - 3.8V) / 0.020A = 410 أوم. استخدم مقاومة قياسية 430 أوم، 1/4 واط. يحصل كل LED مؤشر على مقاومته الخاصة.
4. تخطيط PCB:ضع بصمة LED مع احترام الاتجاه بزاوية قائمة. تأكد من أن وسادات اللحام على بعد 2 مم على الأقل من حافة فتحة التركيب لجسم LED.
5. التجميع:اتبع ملف تعريف اللحام الموجي المحدد، مع التأكد من عدم تجاوز أوقات/درجات حرارة التسخين المسبق وموجة التلامس لحماية LED.

يضمن هذا النهج المنهجي، المسترشد بمعلمات ورقة البيانات، منتجًا نهائيًا موثوقًا ومرئيًا متسقًا.