مواصفات مصباح LED من نوع T-1 ذو ثقب تمرير LTL-R14FEGAJHBPT - ثنائي اللون (أصفر أخضر/أحمر) مع عدسة بيضاء منتشرة - 20 مللي أمبير - 52 مللي واط - ورقة البيانات الفنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُفصّل هذا المستند مواصفات مصباح LED من نوع T-1 ذو ثقب تمرير، مُصمم ليكون مؤشرًا للوحات الدوائر الإلكترونية (CBI). يتميز الجهاز بغلاف بلاستيكي أسود بزاوية قائمة، ويتميز بقدرته على إصدار ضوء ثنائي اللون (أصفر أخضر وأحمر) مُدمج مع عدسة بيضاء منتشرة. يركز التصميم بشكل أساسي على سهولة التركيب على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs)، مما يجعله مناسبًا لعمليات التركيب الآلي.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

• سهولة التركيب:تم تحسين التصميم لتسهيل عملية تجميع لوحة الدائرة.
• تحسين التباين:يتم استخدام مادة غلاف سوداء لتحسين نسبة التباين البصري للمؤشر المضيء.
• كفاءة الطاقة:يتميز الجهاز باستهلاك منخفض للطاقة مقترنًا بكفاءة إضاءة عالية.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ويتوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• التعبئة والتغليف:يتم توريده في تغليف شريط وبكرة متوافق مع معدات التجميع الآلي.

1.2 التطبيقات والأسواق المستهدفة

يُقصد بهذا المصباح LED مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• ملحقات وأنظمة الكمبيوتر
• أجهزة الاتصالات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• التحكم الصناعي وأجهزة القياس

2. تحليل المعلمات الفنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا موضوعيًا مفصلاً للمعلمات الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة للجهاز. جميع البيانات مُشار إليها عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

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

• تبديد الطاقة (PD):52 مللي واط كحد أقصى لكل من مصابيح LED الحمراء والصفراء الخضراء. هذه المعلمة حاسمة لتصميم إدارة الحرارة.
• تيار الذروة الأمامي (IFP):60 مللي أمبير كحد أقصى، مسموح به فقط في ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية).
• التيار الأمامي المستمر (IF):20 مللي أمبير كحد أقصى. هذا هو تيار التشغيل الموصى به لأداء طويل الأمد موثوق.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40°C إلى +85°C. تم تصنيف الجهاز لبيئات درجة الحرارة الصناعية.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:يتحمل 260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم LED. هذا متوافق مع عمليات اللحام الموجي أو اليدوي القياسية.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس المعلمات التالية في ظروف الاختبار القياسية (IF = 10 مللي أمبير). لاحظ أن مواصفات شدة الإضاءة (Iv) تتضمن هامش اختبار ±30%.

2.2.1 شدة الإضاءة وزاوية المشاهدة

• مصباح LED أصفر أخضر:شدة الإضاءة النموذجية هي 38 مللي كانديلا، مع نطاق من 23 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 65 مللي كانديلا (الحد الأقصى). زاوية المشاهدة النموذجية (2θ1/2) هي 120 درجة، مما يشير إلى نمط ضوء واسع ومنتشر.
• مصباح LED أحمر:شدة الإضاءة النموذجية أعلى عند 60 مللي كانديلا، تتراوح من 30 مللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 90 مللي كانديلا (الحد الأقصى).

2.2.2 الخصائص الطيفية

• مصباح LED أصفر أخضر:الطول الموجي النموذجي لذروة الانبعاث (λP) هو 574 نانومتر. الطول الموجي السائد النموذجي (λd) هو 570 نانومتر، مع عرض نصف طيفي (Δλ) يبلغ 20 نانومتر.
• مصباح LED أحمر:الطول الموجي النموذجي لذروة الانبعاث (λP) هو 660 نانومتر. الطول الموجي السائد النموذجي (λd) هو 645 نانومتر، أيضًا بعرض نصف طيفي (Δλ) يبلغ 20 نانومتر.

2.2.3 المعلمات الكهربائية

• الجهد الأمامي (VF):بالنسبة لمصباح LED الأصفر الأخضر، فإن VF النموذجي هو 2.0 فولت، يتراوح من 1.6 فولت (الحد الأدنى) إلى 2.5 فولت (الحد الأقصى) عند 10 مللي أمبير. يتم تحديد VF لمصباح LED الأحمر ضمن نفس النطاق.
• التيار العكسي (IR):حد أقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. يُلاحظ صراحة أن الجهازغير مصمم للعمل العكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتحقق من تيار التسرب فقط.

3. مواصفات جدول التصنيف

يتم فرز المنتج إلى مجموعات بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. يمكن للمصممين تحديد المجموعات لتلبية متطلبات التطبيق من حيث السطوع واللون.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

• أصفر أخضر (رموز G):
  • G1: 23 - 38 مللي كانديلا
  • G2: 38 - 65 مللي كانديلا
• أحمر (رموز R):
  • R1: 30 - 50 مللي كانديلا
  • R2: 50 - 90 مللي كانديلا

هامش التسامح على كل حد للمجموعة هو ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

• أصفر أخضر (رموز A):
  • A1: 565.0 - 568.0 نانومتر
  • A2: 568.0 - 570.0 نانومتر
  • A3: 570.0 - 572.0 نانومتر
  • A4: 572.0 - 574.0 نانومتر
• أحمر (رمز B):مجموعة واحدة واسعة، B، تغطي 630.0 - 660.0 نانومتر.

هامش التسامح على كل حد للمجموعة هو ±1 نانومتر.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما يشير مقتطف PDF المقدم إلى منحنيات الخصائص النموذجية، فإن هذه الرسوم البيانية ضرورية للتصميم المتعمق. تُظهر عادةً العلاقة بين التيار الأمامي وشدة الإضاءة (منحنى I-V)، والجهد الأمامي مقابل درجة الحرارة، وتوزيع القدرة الطيفية. يستخدم المصممون هذه الرسوم للتنبؤ بالأداء في ظروف تشغيل غير قياسية، مثل تيارات القيادة المختلفة أو درجات الحرارة المحيطة.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 الأبعاد الخارجية والبناء

يستخدم الجهاز عامل شكل مصباح T-1 (3 مم) مُركب في حامل بلاستيكي بزاوية قائمة أسود أو رمادي داكن. تشمل الملاحظات الميكانيكية الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات.
• هامش التسامح القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• طول الطرف محدد بـ 3.0 مم.

5.2 مواصفات التعبئة

يتم توريد الجهاز بتنسيق مناسب للتجميع الآلي.

• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة البوليسترين الموصلة السوداء، بسمك 0.50 مم.
• البكرة:بكرة قياسية 13 بوصة (330 مم).
• الكمية لكل بكرة:400 قطعة.
• التغليف الرئيسي:
  1. يتم تعبئة بكرة واحدة مع مجفف وبطاقة مؤشر الرطوبة داخل كيس حاجز للرطوبة (MBB).
  2. يتم تعبئة كيسين MBB (إجمالي 800 قطعة) في صندوق داخلي واحد.
  3. يتم تعبئة عشرة صناديق داخلية (إجمالي 8,000 قطعة) في صندوق خارجي واحد.

6. إرشادات اللحام والتجميع والتعامل

6.1 ظروف التخزين

• العبوة المغلقة (MBB):قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من تاريخ التعبئة.
• العبوة المفتوحة:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية. يجب أن تخضع المكونات المُزالَة من كيس MBB لعملية لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء خلال 168 ساعة (7 أيام).
• التخزين الممتد (مفتوح):للتخزين لأكثر من 168 ساعة، قم بالتخزين في وعاء محكم الغلق مع مجفف أو في مجفف نيتروجين. يلزم عملية تجفيف عند 60°C لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة ومنع تلف "الانفجار" أثناء إعادة التدفق.

6.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا بعد اللحام، استخدم فقط المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل (IPA). تجنب المنظفات الكيميائية العدوانية أو غير المعروفة.

6.3 تشكيل الأطراف وتجميع PCB

• اثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة عدسة LED. لاتستخدمقاعدة العدسة كنقطة ارتكاز.
• يجب إكمال جميع عمليات تشكيل الأطرافقبلعملية اللحام وفي درجة حرارة الغرفة.
• أثناء الإدخال في PCB، قم بتطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتأمين القطعة، وتجنب الإجهاد الميكانيكي المفرط على غلاف LED.

6.4 عملية اللحام

الجهاز متوافق مع تقنيات اللحام القياسية. التزم بالحد الأقصى 260°C لمدة 5 ثوانٍ عند لحام الأطراف. تأكد من أن طرف مكواة اللحام أو نقطة اتصال اللحام الموجي على بعد 2.0 مم على الأقل من الجسم البلاستيكي لمنع تلف الحرارة.

7. اقتراحات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا LED ثنائي اللون مثالي للإشارة إلى الحالة حيث يجب توصيل حالات متعددة. تشمل الاستخدامات الشائعة:

• مؤشرات الطاقة/الاستعداد:أحمر للاستعداد، أخضر للتشغيل.
• حالة النظام:أخضر للتشغيل الطبيعي، أحمر للخطأ أو حالة التحذير.
• مؤشرات مستوى البطارية:عروض متعددة المقاطع تستخدم اللون للإشارة إلى مستوى الشحن (مثلًا، أخضر=مرتفع، أحمر=منخفض).
• مؤشرات اختيار الوضع:على لوحات التحكم للأجهزة أو المعدات الصناعية.

7.2 ملاحظات تصميم الدائرة

• الحد من التيار:استخدم دائمًا مقاومة حد تيار متسلسلة. احسب قيمة المقاومة باستخدام R = (Vcc - VF) / IF، حيث VF هو الجهد الأمامي للون النشط عند التيار المطلوب (عادةً 10-20 مللي أمبير).
• قيادة ثنائية اللون:هذا جهاز ذو طرفين ورقاقتين. يتم توصيل مصباحي LED (الأحمر والأصفر الأخضر) بشكل متوازي معكوس. تطبيق انحياز أمامي على طرف واحد يضيء لونًا واحدًا؛ عكس القطبية يضيء اللون الآخر. لا يمكنه عرض كلا اللونين في وقت واحد.
• واجهة المتحكم الدقيق:يمكن تشغيله بسهولة بواسطة دبابيس GPIO للمتحكم الدقيق. تأكد من أن الدبوس يمكنه توفير/استيعاب التيار المطلوب، وغالبًا ما يتطلب ذلك سائق ترانزستور للتيارات الأعلى.

8. المقارنة الفنية والتمييز

مقارنةً بمصابيح LED ذات الثقب التمرير أحادية اللون، يوفر هذا الجهاز ثنائي اللون توفيرًا كبيرًا في المساحة على PCB من خلال دمج وظيفتي مؤشر في بصمة فيزيائية واحدة. يوفر الحامل بزاوية قائمة حل تركيب منخفض الارتفاع مثاليًا للتطبيقات ذات قيود الارتفاع. تضمين عدسة بيضاء منتشرة على الرقاقة ثنائية اللون يوفر مظهرًا موحدًا وزاوية مشاهدة واسعة، وهو ما قد يكون مفضلاً على العدسات الشفافة في العديد من تطبيقات المؤشرات.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

1. س: ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟
   ج: الطول الموجي الذروي (λP) هو الطول الموجي الفردي الذي تكون فيه الطاقة الضوئية المنبعثة في أقصى حد. الطول الموجي السائد (λd) هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية، ويتم حسابه من إحداثيات لونية CIE. λd أكثر صلة بتطبيقات الإشارة اللونية.
2. س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 20 مللي أمبير بشكل مستمر؟
   ج: نعم، 20 مللي أمبير هو الحد الأقصى لتصنيف التيار الأمامي المستمر DC. للحصول على عمر افتراضي وموثوقية مثاليين، فإن التشغيل عند 10 مللي أمبير (حالة الاختبار) أو أقل قليلاً هو ممارسة شائعة.
3. س: لماذا حساسية الرطوبة في التخزين والتعامل مهمة جدًا؟
   ج: يمكن أن يمتص التغليف البلاستيكي الرطوبة من الهواء. أثناء عملية لحام إعادة التدفق عالية الحرارة، يمكن أن تتبخر هذه الرطوبة المحتبسة بسرعة، مما يتسبب في انفصال داخلي أو تشقق ("انفجار"). تزيل عملية التجفيف المقررة هذه الرطوبة.
4. س: كيف أختار رمز المجموعة الصحيح؟
   ج: حدد رمز مجموعة بناءً على حاجة تطبيقك لاتساق السطوع (G1/G2/R1/R2) واتساق اللون (A1-A4 للأصفر الأخضر). إذا كان مطابقة الألوان عبر وحدات متعددة أمرًا بالغ الأهمية، فيجب تحديد مجموعة طول موجي أضيق (مثل A2).

10. حالة عملية تصميم واستخدام

السيناريو: تصميم لوحة حالة جهاز توجيه شبكة
يحتاج المصمم إلى مؤشرات لـ "الطاقة" و"اتصال الإنترنت" و"نشاط Wi-Fi". يختارون هذا LED ثنائي اللون لمؤشر "الإنترنت". تم تصميم الدائرة بحيث يقوم دبوس متحكم دقيق بتشغيل LED. عند إنشاء اتصال إنترنت صالح (عبر Ethernet)، يخرج الدبوس بإشارة منطقية عالية، مما يضيء LED الأصفر الأخضر. إذا فقد الاتصال، يقوم البرنامج الثابت بتبديل الدبوس إلى إشارة منطقية منخفضة، مما يضيء LED الأحمر. يتم وضع مقاومة حد تيار واحدة بقيمة 150Ω على التوالي مع LED، محسوبة لمصدر طاقة 3.3 فولت وجهد أمامي ~2.0 فولت عند ~10 مللي أمبير. يوفر هذا حالة واضحة لا لبس فيها باستخدام بصمة مكون واحدة، مما يوفر مساحة وتكلفة مقارنة باستخدام مصباحي LED أحاديي اللون منفصلين.

11. مقدمة عن مبدأ التشغيل

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو جهاز أشباه موصلات يصدر ضوءًا عندما يمر تيار كهربائي عبره. تحدث هذه الظاهرة، المسماة بالكهربائية الضوئية، عندما تتحد الإلكترونات مع فجوات الإلكترون داخل الجهاز، مما يطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد لون الضوء من خلال فجوة النطاق الطاقي لمادة أشباه الموصلات المستخدمة. في هذا الجهاز ثنائي اللون، يتم وضع رقاقتين مختلفتين من أشباه الموصلات (واحدة تصدر في الطيف الأحمر، والأخرى في الطيف الأصفر الأخضر) داخل غلاف واحد مع توصيل كاثود/أنود مشترك في تكوين متوازي معكوس. العدسة البيضاء المنتشرة هي قبة إيبوكسي تشتت الضوء، مما يخلق زاوية مشاهدة أوسع وأكثر انتظامًا وتلطيف مظهر الرقاقة الفردية.

12. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

بينما تهيمن مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD) على الإلكترونيات عالية الكثافة الحديثة، تظل مصابيح LED ذات الثقب التمرير مثل نوع T-1 هذا ذات صلة في قطاعات محددة. تشمل مزاياها الرئيسية المتانة الميكانيكية الفائقة، وسهولة النمذجة الأولية والإصلاح اليدوي، ودرجات حرارة اللحام المسموح بها الأعلى. الاتجاه لمثل هذه المكونات هو نحو كفاءة أعلى (مزيد من إخراج الضوء لكل مللي أمبير)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، وتعزيز الموثوقية في ظل الظروف البيئية القاسية (نطاقات درجة حرارة أوسع، مقاومة أعلى للرطوبة). تمثل وظيفة ثنائية اللون في غلاف واحد جهدًا مستمرًا للصناعة لزيادة الوظائف مع تقليل مساحة اللوحة إلى الحد الأدنى، وهو مبدأ يربط بين فلسفات تصميم الثقب التمرير و SMD.