ورقة بيانات LED LTL17KCBP5D الأزرق - عبوة T-1 5 مم - 3.2 فولت 20 مللي أمبير - 680 مكد - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTL17KCBP5D مصباح LED عالي الكفاءة ذو تركيب مار، مُصمم للإشارة والإضاءة في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. يتميز بعبوة قياسية قطرها T-1 (5 مم) مع عدسة زرقاء مشتتة، مما يوفر زاوية رؤية واسعة وتوزيعًا موحدًا للضوء. تم تصنيع الجهاز باستخدام تقنية InGaN لبعث الضوء عند الطول الموجي الأزرق الرئيسي البالغ 470 نانومتر.

1.1 الميزات الرئيسية

• استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• متوافق مع معايير RoHS والتصنيع الخالي من الرصاص.
• عامل شكل قياسي T-1 (5 مم) لسهولة التكامل في التصاميم الحالية.
• عدسة زرقاء مشتتة لبعث ضوء ناعم وزاوية واسعة.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المصباح LED مناسب لمختلف القطاعات التي تتطلب مؤشرات بصرية موثوقة وفعالة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

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

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية التي تحدد أداء LED.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

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

• تبديد الطاقة (Pd):108 ملي واط كحد أقصى.
• تيار الأمام الذروي (I_F(PEAK)):100 مللي أمبير للنبضات ذات دورة عمل ≤ 1/10 وعرض ≤ 10 ميكروثانية.
• تيار الأمام المستمر (I_F):30 مللي أمبير تيار مستمر كحد أقصى.
• تخفيض التيار:تخفيض خطي بمقدار 0.4 مللي أمبير لكل درجة مئوية فوق درجة حرارة المحيط (T_A) البالغة 30°C.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (T_opr):-30°C إلى +85°C.
• نطاق درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 1.6 مم من جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطية تبلغ 25°C وتمثل أداء التشغيل النموذجي.

• شدة الإضاءة (I_V):تتراوح من 310 مكد (الحد الأدنى) إلى 1500 مكد (الحد الأقصى)، بقيمة نموذجية تبلغ 680 مكد عند تيار أمامي (I_F) قدره 20 مللي أمبير. يتم تطبيق تسامح اختبار ±15% على القيم المضمونة.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):50 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (المركزية).
• الطول الموجي الذروي (λ_p):468 نانومتر.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يتراوح من 460 نانومتر إلى 475 نانومتر، بقيمة نموذجية تبلغ 470 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):22 نانومتر، مما يشير إلى نقاء الطيف للضوء الأزرق المنبعث.
• جهد الأمام (V_F):يتراوح من 2.7 فولت (الحد الأدنى) إلى 3.6 فولت (الحد الأقصى)، بقيمة نموذجية تبلغ 3.2 فولت عند I_F= 20 مللي أمبير.
• تيار العكس (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت. لم يتم تصميم الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي.

3. مواصفات نظام التصنيف

يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على المعايير البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. هذا يسمح للمصممين باختيار قطع تلبي متطلبات لون وسطوع محددة.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم التصنيف عند تيار اختبار قدره 20 مللي أمبير. كل مجموعة لها تسامح ±15% عند حدودها.

• المجموعة KL:310 مكد (الحد الأدنى) إلى 520 مكد (الحد الأقصى)
• المجموعة MN:520 مكد (الحد الأدنى) إلى 880 مكد (الحد الأقصى)
• المجموعة PQ:880 مكد (الحد الأدنى) إلى 1500 مكد (الحد الأقصى)

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم التصنيف عند تيار اختبار قدره 20 مللي أمبير.

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

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما لا يتم تفصيل منحنيات رسومية محددة في النص المقدم، يمكن وصف الاتجاهات النموذجية للأداء لمثل هذه المصابيح LED بناءً على فيزياء أشباه الموصلات القياسية.

4.1 تيار الأمام مقابل جهد الأمام (منحنى I-V)

يظهر LED خاصية I-V غير خطية نموذجية للدايود. يُظهر جهد الأمام معامل درجة حرارة موجب، مما يعني أنه ينخفض قليلاً مع زيادة درجة حرارة التقاطع لتيار معين.

4.2 شدة الإضاءة مقابل تيار الأمام

يكون الناتج الضوئي متناسبًا تقريبًا مع تيار الأمام في نطاق التشغيل العادي (على سبيل المثال، حتى 30 مللي أمبير). يتجاوز التيار الأقصى يؤدي إلى انخفاض فائق الخطية في الكفاءة وتلف محتمل.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

تنخفض شدة الإضاءة عادةً مع زيادة درجة حرارة التقاطع. تم تحديد عامل التخفيض البالغ 0.4 مللي أمبير/°C فوق 30°C لإدارة التأثيرات الحرارية والحفاظ على الموثوقية عن طريق تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار في درجات حرارة المحيط الأعلى.

5. معلومات الميكانيكية والعبوة

5.1 أبعاد المخطط التفصيلي

يتوافق LED مع عبوة T-1 (5 مم) القياسية ذات التركيب المار الشعاعي. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (البوصات).
• التسامح العام هو ±0.25 مم (.010") ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• أقصى بروز للراتنج تحت الحافة هو 1.0 مم (.04").
• يتم قياس تباعد الأطراف حيث تخرج الأطراف من جسم العبوة.

5.2 تحديد القطبية

يشير الطرف الأطول عادةً إلى الأنود (الطرف الموجب)، بينما يشير الطرف الأقصر إلى الكاثود (الطرف السالب). بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تتم محاذاة بقعة مسطحة على حافة العدسة مع الكاثود.

6. إرشادات اللحام والتجميع

المناولة الصحيحة أمر بالغ الأهمية لمنع التلف وضمان الموثوقية طويلة الأمد.

6.1 تشكيل الأطراف

• يجب إجراء الانحناء عند نقطة لا تقل عن 3 مم من قاعدة عدسة LED.
• لا تستخدم قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز.
• قم بتشكيل الأطراف قبل اللحام، في درجة حرارة الغرفة.
• استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء تجميع لوحة الدوائر المطبوعة لتجنب الإجهاد الميكانيكي.

6.2 ظروف اللحام

يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم بين نقطة اللحام وقاعدة العدسة. يجب تجنب غمر العدسة في اللحام.

• مكواة اللحام:درجة الحرارة: 350°C كحد أقصى. الوقت: 3 ثوانٍ كحد أقصى. (مرة واحدة فقط). الموضع: لا أقرب من 1.6 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• اللحام بالموجة:التسخين المسبق: 100°C كحد أقصى لمدة 60 ثانية كحد أقصى. موجة اللحام: 260°C كحد أقصى. الوقت: 5 ثوانٍ كحد أقصى. موضع الغمر: لا يقل عن 2 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي.
• مهم:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء غير مناسب لمنتج LED ذو التركيب المار هذا. يمكن أن تسبب درجة الحرارة أو الوقت المفرط تشوه العدسة أو فشل كارثي.

6.3 التخزين والتنظيف

• التخزين:المحيط الموصى به: ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. يجب استخدام مصابيح LED التي تمت إزالتها من التغليف الأصلي في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين الممتد، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو جو نيتروجين.
• التنظيف:استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل إذا لزم الأمر.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التغليف

• 1000 قطعة لكل كيس تغليف مضاد للكهرباء الساكنة.
• 10 أكياس تغليف لكل صندوق داخلي (إجمالي 10,000 قطعة).
• 8 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي رئيسي (إجمالي 80,000 قطعة).
• في كل شحنة شحن، قد تكون العبوة النهائية فقط هي الكمية غير الكاملة.

8. توصيات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED، يجب وضع مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (الدائرة أ). لا يُنصح بتوصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي (الدائرة ب) بسبب الاختلافات في جهد الأمام الفردي (V_F)، مما قد يتسبب في اختلافات كبيرة في تقاسم التيار والسطوع.

8.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

يتعرض LED للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. تشمل التدابير الوقائية:

• استخدام أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• ضمان تأريض جميع المعدات، وطاولات العمل، وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• استخدام مؤينات لتحييد الشحنة الساكنة على العدسة البلاستيكية.
• الحفاظ على التدريب والشهادات الخاصة بـ ESD للموظفين.

8.3 إدارة الحرارة

بينما تبديد الطاقة منخفض، فإن الالتزام بمواصفات تخفيض التيار فوق 30°C محيط أمر ضروري للحفاظ على ناتج الإضاءة وعمر الجهاز، خاصة في البيئات المغلقة أو عالية الحرارة.

9. المقارنة الفنية والاعتبارات

يقدم LTL17KCBP5D توازنًا بين السطوع، وزاوية الرؤية، والموثوقية في عبوة شائعة. مقارنةً بمتغيرات العدسة الشفافة، توفر العدسة المشتتة مخروط رؤية أوسع وأكثر اتساقًا، مما يجعلها مثالية لمؤشرات الحالة حيث زاوية الرؤية ليست ثابتة. يجعله جهد الأمام النموذجي البالغ 3.2 فولت متوافقًا مع مصادر الطاقة المنطقية الشائعة 3.3 فولت و 5 فولت عند استخدامه مع مقاومة متسلسلة مناسبة.

10. الأسئلة الشائعة (FAQs)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا LED بدون مقاومة محددة للتيار؟

لا. لا يُنصح بشدة بتوصيل LED مباشرة بمصدر جهد لأنه يسمح بتدفق تيار غير منضبط، مما سيتجاوز بسرعة الحد الأقصى للتصنيف ويدمر الجهاز. مقاومة متسلسلة إلزامية للتشغيل الآمن من مصدر جهد ثابت.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (λ_p):الطول الموجي الذي يكون عنده توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد.الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي الذي، عند دمجه مع ضوء أبيض مرجعي، يطابق اللون المدرك لـ LED. λ_dأكثر صلة بتحديد اللون في الرؤية البشرية.

10.3 كيف أفسر رموز التصنيف؟

يحدد رمز المجموعة (على سبيل المثال، MN-B08) المطبوع على كيس التغليف نطاق شدة الإضاءة (MN: 520-880 مكد) ونطاق الطول الموجي السائد (B08: 465-470 نانومتر) لمصابيح LED الموجودة بداخله. يضمن اختيار مجموعة محددة اتساق اللون والسطوع في تطبيقك.

11. مثال حالة استخدام التصميم

السيناريو:تصميم مؤشر حالة للوحة الأمامية لموجه شبكة يعمل بجهد 5 فولت. يجب أن يكون المؤشر مرئيًا بوضوح من زوايا مختلفة.

• اختيار المكونات:يعتبر LTL17KCBP5D بزاوية رؤيته البالغة 50° وعدسته المشتتة خيارًا ممتازًا.
• تصميم الدائرة:الهدف I_F= 20 مللي أمبير للسطوع النموذجي. باستخدام V_Fالنموذجي البالغ 3.2 فولت، احسب المقاومة المتسلسلة: R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. يمكن استخدام مقاومة قياسية 91Ω أو 100Ω. تصنيف قدرة المقاومة: P = I²R = (0.02)²* 90 = 0.036W، لذا فإن مقاومة قياسية 1/8W أو 1/4W كافية.
• التخطيط:تأكد من وضع LED على بعد 3 مم على الأقل من أي نقطة لحام على لوحة الدوائر المطبوعة. اتبع إرشادات انحناء الأطراف إذا كان تباعد ثقوب لوحة الدوائر المطبوعة يختلف عن تباعد أطراف LED.

12. مبدأ التشغيل

يعمل LED على مبدأ الإضاءة الكهربائية في تقاطع أشباه الموصلات p-n. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبة تشغيل الدايود، يتم حقن الإلكترونات من المنطقة من النوع n والفجوات من المنطقة من النوع p في المنطقة النشطة (التقاطع). عندما تتحد هذه حاملات الشحنة، يتم إطلاق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). تحدد المادة المحددة المستخدمة في المنطقة النشطة (InGaN لهذا LED الأزرق) الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. تقوم عدسة الإيبوكسي المشتتة بتغليف شريحة أشباه الموصلات، وتوفر الحماية الميكانيكية، وتشكل نمط إخراج الضوء.

13. اتجاهات التكنولوجيا

لا تزال مصابيح LED ذات التركيب المار مثل عبوة T-1 مستخدمة على نطاق واسع في التطبيقات حيث يكون التجميع اليدوي، والإصلاح، أو النماذج الأولية شائعة، وحيث يتم تقدير الموثوقية العالية في البيئات القاسية. يستمر اتجاه الصناعة في التركيز على تحسين الكفاءة الضوئية (مزيد من إخراج الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية)، وتحقيق اتساق لوني أكثر إحكامًا من خلال التصنيف المتقدم، وتعزيز الموثوقية طويلة الأمد تحت ضغوط حرارية وبيئية مختلفة. بينما تهيمن مصابيح LED ذات الأجهزة المركبة على السطح (SMD) على الإنتاج الآلي عالي الحجم، تحتفظ المتغيرات ذات التركيب المار بموقع قوي في قطاعات سوقية محددة تتطلب خصائصها الميكانيكية والتجميعية الفريدة.