ورقة بيانات مصباح LED الأخضر ذو الثقب المار LTL1CHJGTNN - عبوة T-1 - 572 نانومتر - 20 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أخضر ذو كفاءة عالية وثقب مار. مُصمم لأغراض إشارة الحالة والإضاءة العامة، هذا المكون مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. يتميز الجهاز بعبوة قياسية قطرها T-1 (3 مم) مع عدسة شفافة خضراء، مما يوفر إشارة بصرية مميزة.

1.1 الميزات الرئيسية

• استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• مصنوع من مواد خالية من الرصاص ومتوافق بالكامل مع معايير البيئة RoHS.
• عبوة قياسية قطرها T-1 (3 مم) لتسهيل التكامل مع التصاميم الحالية.
• يستخدم تقنية AlInGaP لإنتاج ضوء أخضر بطول موجي سائد يبلغ 572 نانومتر.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا الـ LED متعدد الاستخدامات ويجد تطبيقًا في قطاعات متعددة، بما في ذلك معدات الاتصالات، ملحقات الكمبيوتر، الإلكترونيات الاستهلاكية، الأجهزة المنزلية، وأنظمة التحكم الصناعي. وظيفته الأساسية هي توفير إشارة حالة واضحة وموثوقة.

2. تحليل عميق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً وموضوعيًا لمعايير الأداء الرئيسية للـ LED تحت ظروف الاختبار القياسية (TA=25°C).

2.1 القيم القصوى المطلقة

تمثل هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة (Pd):75 ميلي واط كحد أقصى.
• تيار الأمامي المستمر (IF):30 مللي أمبير بشكل مستمر.
• تيار الأمامي الذروي:60 مللي أمبير (عرض النبضة ≤10 مللي ثانية، دورة العمل ≤1/10).
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -30°C إلى +85°C.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -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

تحدد المعايير التالية الأداء النموذجي للـ LED. جميع القياسات مأخوذة عند IF = 20 مللي أمبير ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (Iv):110 ملي كانديلا (الحد الأدنى)، 310 ملي كانديلا (النموذجي). هذا هو مقياس قوة الضوء المُدرك. يتم تحديد الشدة الفعلية لوحدة محددة بواسطة رمز التصنيف الخاص بها (انظر القسم 4). يتم تطبيق تسامح اختبار ±15% على القيم المضمونة.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):45 درجة (النموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (المركزية)، مما يحدد انتشار الحزمة.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λP):575 نانومتر (النموذجي). الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد.
• الطول الموجي السائد (λd):572 نانومتر (النموذجي). هذا هو الطول الموجي الواحد الذي يمثل بشكل أفضل اللون المُدرك للـ LED، والمشتق من مخطط لونية CIE.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):11 نانومتر (النموذجي). عرض طيف الانبعاث عند نصف قوته القصوى، مما يشير إلى نقاء اللون.
• الجهد الأمامي (VF):2.1 فولت (الحد الأدنى)، 2.4 فولت (النموذجي) عند 20 مللي أمبير.
• التيار العكسي (IR):100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند VR = 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل بتحيز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف

لضمان الاتساق في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على مقاييس الأداء الرئيسية. رقم الجزء LTL1CHJGTNN يتضمن رموز تصنيف للشدة والطول الموجي.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم قياس الوحدات بالملي كانديلا (mcd) عند IF=20 مللي أمبير. اللاحقة \"HJ\" في رقم الجزء تتوافق مع المجموعة التالية:

• رمز المجموعة HJ0:الحد الأدنى 180 ملي كانديلا، الحد الأقصى 310 ملي كانديلا. التسامح على حدود المجموعة هو ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

الوحدات بالنانومتر (nm) عند IF=20 مللي أمبير. اللاحقة \"GT\" في رقم الجزء (المستنتجة من 572 نانومتر نموذجي) ستقع ضمن نطاق مثل:

• مثال على المجموعة H09:الحد الأدنى 572.0 نانومتر، الحد الأقصى 574.0 نانومتر. التسامح على حدود المجموعة هو ±1 نانومتر.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما يتم الإشارة إلى بيانات رسومية محددة في ورقة البيانات، فإن المنحنيات النموذجية لهذا النوع من مصابيح LED توضح العلاقات التالية، وهي حاسمة للتصميم:

• شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، عادةً في علاقة شبه خطية قبل التشبع.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يوضح خاصية I-V للدايود، وهي ضرورية لحساب المقاوم المحدد للتيار التسلسلي الصحيح.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة، مما يسلط الضوء على أهمية إدارة الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني يوضح شدة الضوء المنبعث عبر أطوال موجية مختلفة، يتركز حول 575 نانومتر بعرض نصف 11 نانومتر.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 أبعاد المخطط التفصيلي

يستخدم الـ LED عبوة قياسية ذات أطراف شعاعية.

• نوع العبوة:T-1 (دائري بقطر 3 مم).
• قطر الطرف:0.6 مم (نموذجي).
• تباعد الأطراف:يُقاس حيث تخرج الأطراف من جسم العبوة. التباعد القياسي هو 2.54 مم (0.1 بوصة).
• طول الجسم:حوالي 5.0 مم إلى 8.0 مم (يختلف).
• التسامحات:±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. الراتنج البارز تحت الحافة هو 1.0 مم كحد أقصى.

5.2 تحديد القطبية

يتم تحديد الكاثود (الطرف السالب) عادةً عن طريق بقعة مسطحة على حافة عدسة الـ LED، أو طرف أقصر، أو شق على الحافة البلاستيكية بجوار طرف الكاثود (-). الأنود (الطرف الموجب) أطول في معظم العبوات القياسية. تحقق دائمًا من القطبية قبل التثبيت لمنع التلف.

6. إرشادات اللحام والتجميع

المناولة الصحيحة أمر بالغ الأهمية لضمان الموثوقية ومنع تلف عدسة الإيبوكسي للـ LED أو القطعة الداخلية.

6.1 ظروف التخزين

للتخزين طويل الأجل، حافظ على بيئة لا تتجاوز 30°C و 70% رطوبة نسبية. يجب استخدام مصابيح LED التي تم إخراجها من أكياس الحاجز الرطوبة الأصلية خلال ثلاثة أشهر. للتخزين الممتد، استخدم حاويات محكمة الإغلاق مع مجفف أو جو نيتروجين.

6.2 تشكيل الأطراف

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة عدسة الـ LED.
• لا تستخدم جسم العبوة كنقطة ارتكاز للثني.
• قم بتنفيذ جميع عمليات تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.
• طبق الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء إدخال اللوحة PCB لتجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف.

6.3 عملية اللحام

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

• اللحام اليدوي (المكواة):الحد الأقصى لدرجة الحرارة 350°C. الحد الأقصى لوقت اللحام 3 ثوانٍ لكل طرف. لا تقم بإعادة العمل.
• لحام الموجة:قم بالتسخين المسبق إلى حد أقصى 100°C لمدة تصل إلى 60 ثانية. الحد الأقصى لدرجة حرارة موجة اللحام 260°C. الحد الأقصى لوقت التلامس 5 ثوانٍ. تأكد من وضع الـ LED بحيث لا تقترب موجة اللحام من قاعدة العدسة بأقل من 2 مم.
• غير موصى به:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) غير مناسب لهذا النوع من العبوة ذات الثقب المار.

6.4 التنظيف

إذا لزم الأمر، نظف فقط بمذيبات كحولية مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب المنظفات الكيميائية العدوانية أو المجهولة.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة.

• كميات الكيس:1000، 500، 200، أو 100 قطعة لكل كيس.
• الصندوق الداخلي:يحتوي على 10 أكياس تعبئة، بإجمالي 10,000 قطعة.
• الصندوق الخارجي (شحنة الشحن):يحتوي على 8 صناديق داخلية، بإجمالي 80,000 قطعة. قد تحتوي العبوة النهائية في شحنة الشحن على أقل من صندوق كامل.

8. توصيات التطبيق والتصميم

8.1 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد، خاصة عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، فإن مقاومة تحديد التيار التسلسلية هيإلزاميةلكل LED.

• الدائرة الموصى بها (أ):كل LED له مقاومته التسلسلية الخاصة (R = (Vsupply - VF) / IF). هذا يعوض عن الاختلافات الطفيفة في الجهد الأمامي (VF) لمصابيح LED الفردية، مما يضمن تيارًا متساويًا وبالتالي سطوعًا متساويًا.
• الدائرة غير الموصى بها (ب):توصيل عدة مصابيح LED على التوازي بمقاومة مشتركة واحدة. الاختلافات الصغيرة في VF ستسبب استحواذ التيار، مما يؤدي إلى عدم تطابق كبير في السطوع وتيار زائد محتمل في أحد مصابيح LED.

8.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذا الـ LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. نفذ ما يلي في منطقة المناولة:

• استخدم أساور معصم مؤرضة وقفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• تأكد من أن جميع المعدات، طاولات العمل، وأرفف التخزين مؤرضة بشكل صحيح.
• استخدم مؤينات لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية.
• حافظ على برامج التدريب والشهادات للعاملين في المناطق المحمية من ESD.

8.3 الاعتبارات الحرارية

الحد الأقصى لتبديد الطاقة هو 75 ميلي واط. يتناقص تيار الأمامي المستمر خطيًا من 30 مللي أمبير عند درجة حرارة محيطة 30°C. في البيئات عالية الحرارة أو تطبيقات التيار العالي، تأكد من تدفق هواء كافٍ أو فكر في تقليل تيار القيادة للحفاظ على تشغيل موثوق وعمر طويل.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بتقنية مصابيح LED الخضراء القديمة (على سبيل المثال، القائمة على فوسفيد الغاليوم)، يقدم هذا النوع AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) كفاءة إضاءة أعلى بكثير، مما يؤدي إلى إخراج أكثر سطوعًا عند نفس التيار. يوفر الطول الموجي السائد 572 نانومتر لونًا أخضر نقيًا ومشبعًا. تضمن عبوة T-1 توافقًا واسعًا مع تخطيطات اللوحات PCB الحالية والمقابس المصممة لمصابيح المؤشر القياسية.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 ما قيمة المقاومة التي يجب أن أستخدمها مع مصدر طاقة 5 فولت؟

باستخدام VF النموذجي 2.4 فولت و IF المستهدف 20 مللي أمبير: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 أوم. أقرب قيمة قياسية هي 130Ω أو 150Ω. احسب دائمًا تصنيف الطاقة: P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052 واط. مقاومة قياسية 1/8 واط (0.125 واط) كافية.

10.2 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED عند 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟

نعم، 30 مللي أمبير هو الحد الأقصى لتصنيف التيار المستمر المستمر عند درجة حرارة محيطة 25°C. ومع ذلك، عند هذا التيار، سيكون تبديد الطاقة أعلى (تقريبًا VF * IF = 2.4V * 0.03A = 72 ميلي واط)، وهو قريب جدًا من الحد الأقصى المطلق البالغ 75 ميلي واط. للتصميم القوي وعمر أطول، يُوصى بالتشغيل عند 20 مللي أمبير، خاصة في البيئات الأكثر دفئًا.

10.3 كيف أحدد الأنود والكاثود؟

ابحث عن المعرّفات المادية: الطرف الأطول هو عادة الأنود (+). بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تكون هناك حافة مسطحة على حافة العدسة الدائرية أو شق على الحافة البلاستيكية بجوار طرف الكاثود (-).

11. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم لوحة بأربعة مؤشرات حالة لوحدة إمداد طاقة، تُظهر AC OK، DC OK، عطل، ووضع الاستعداد. يعمل منطق النظام عند 3.3 فولت.

خطوات التصميم:

1. اختيار التيار:اختر 15 مللي أمبير لكل LED لرؤية جيدة واستهلاك طاقة أقل.
2. حساب المقاومة:R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 أوم. استخدم مقاومات قياسية 62Ω.
3. تخطيط الدائرة:نفذ الدائرة (أ) من ورقة البيانات: أربع دوائر مستقلة، كل دائرة تحتوي على LED واحد ومقاومة 62Ω متصلة بشريط 3.3 فولت عبر ترانزستور قيادة أو دبوس GPIO.
4. تخطيط اللوحة PCB:ضع الثقوب بتباعد 2.54 مم. تأكد من أن وسادات اللحام تبعد على الأقل 2 مم عن مخطط جسم الـ LED على الطبقة الحريرية. جمّع مصابيح LED للحصول على مظهر متناسق.
5. التجميع:أدخل مصابيح LED، اثني الأطراف قليلاً على جانب اللحام لتثبيتها، ثم قم بلحام الموجة باستخدام الملف المحدد، مع التأكد من اتجاه اللوحة لمنع تسرب اللحام لأعلى الأطراف.

يضمن هذا النهج سطوعًا موحدًا وتشغيلًا طويل الأمد موثوقًا.

12. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

يعتمد هذا الـ LED على مادة أشباه الموصلات AlInGaP المزروعة على ركيزة. عند تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة حيث تتحد. تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لطبقات AlInGaP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد مباشرة الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، أخضر عند 572 نانومتر. تعمل عدسة الإيبوكسي الشفافة على حماية شريحة أشباه الموصلات، وتشكيل نمط الحزمة (زاوية رؤية 45 درجة)، وتعزيز استخراج الضوء.

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

يستمر سوق الـ LED ذو الثقب المار في خدمة التصاميم والتطبيقات القديمة حيث يتم تقدير المتانة وسهولة التجميع اليدوي. ومع ذلك، فإن الاتجاه العام للصناعة يتجه بقوة نحو عبوات الأجهزة السطحية (SMD) (مثل 0603، 0805، 3528) للتجميع الآلي، وكثافة أعلى، وأداء حراري أفضل. تركز التطورات في تكنولوجيا الـ LED على زيادة الفعالية الضوئية (لومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وتوسيع نطاق الألوان المتاحة ودرجات حرارة اللون. بالنسبة للأنواع ذات الثقب المار، غالبًا ما تأتي التحسينات في شكل سطوع أعلى ضمن نفس حجم العبوة وموثوقية محسنة تحت ظروف بيئية مختلفة.