ورقة بيانات مصباح LED ثقب عبر اللوحة T-1 3 مم - أحمر/أخضر - 2.6 فولت - 78 ميغاواط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لمصباح LED بقطر T-1 (3 مم) للتركيب عبر اللوحة. مصمم لتطبيقات مؤشرات الحالة والإشارات، يتوفر هذا المكون بلوني الأحمر والأخضر مع عدسة منتشرة بيضاء. يتميز الجهاز باستهلاكه المنخفض للطاقة، وكفاءته العالية، وامتثاله لمعايير البيئة الخالية من الرصاص ومعايير RoHS. تجعله عبوته المدمجة القياسية الصناعية T-1 مناسبة لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب ردود فعل بصرية موثوقة.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تشمل المزايا الأساسية لهذا المصباح LED موثوقيته المثبتة في عبوة الثقب عبر اللوحة، وشدة إضاءته الممتازة بالنسبة لحجمه، وزاوية رؤية واسعة تضمان وضوحًا جيدًا. تم تصميمه ليكون مرنًا، مع خيارات متعددة للشدة وزاوية الرؤية متاحة نظريًا لكل لون. الأسواق المستهدفة واسعة، تشمل معدات الاتصالات، وملحقات الكمبيوتر، والإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية حيث تكون أضواء المؤشرات المتينة طويلة العمر ضرورية.

2. التعمق في المعلمات التقنية

إن الفهم الشامل للمعاملات الكهربائية والبصرية أمر بالغ الأهمية لتصميم الدائرة بنجاح وتحقيق الأداء المطلوب.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل خارج هذه الحدود. التصنيفات الرئيسية متطابقة لكل من النسختين الحمراء والخضراء: تبديد طاقة أقصى 78 ميغاواط، تيار أمامي مستمر مباشر (I_F) بقيمة 30 مللي أمبير، وتيار أمامي ذروي 120 مللي أمبير في ظل ظروف النبض (دورة عمل ≤1/10، عرض النبضة ≤10 ميكروثانية). يمكن للجهاز العمل في درجات حرارة محيطة تتراوح من -30°C إلى +85°C والتخزين من -40°C إلى +100°C. يمكن للأسلاك تحمل اللحام عند 260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ عند القياس على بعد 2.0 مم من جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات في حالة اختبار قياسية بدرجة حرارة محيطة 25°C وتيار أمامي 20 مللي أمبير، والذي يعمل كنقطة تشغيل قياسية.

• شدة الإضاءة (I_v):خرج الضوء المحوري. القيمة النموذجية هي 65 ملي كانديلا (mcd) لكلا اللونين، مع حد أدنى 38 mcd وحد أقصى يصل إلى 310 mcd، مما يشير إلى انتشار أداء كبير يتم التعامل معه من خلال نظام التصنيف.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):تُعرّف على أنها الزاوية الكاملة حيث تنخفض الشدة إلى نصف قيمتها المحورية. يتميز هذا المصباح بزاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 120 درجة، مما يوفر وضوحًا ممتازًا خارج المحور.
• الجهد الأمامي (V_F):انخفاض الجهد عبر LED عند 20 مللي أمبير. يتراوح من 2.0 فولت إلى 2.6 فولت لكل من مصابيح LED الحمراء والخضراء. يجب على المصممين مراعاة هذا النطاق عند حساب قيم المقاوم التسلسلي.
• الطول الموجي الذروي والمسيطر:لمصباح LED الأحمر، الطول الموجي لذروة الانبعاث (λ_P) هو 660 نانومتر، والطول الموجي المسيطر (λ_d) هو 638 نانومتر. لمصباح LED الأخضر، λ_Pهو 565 نانومتر، و λ_dيتراوح من 569 نانومتر إلى 574 نانومتر اعتمادًا على التصنيف.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):حوالي 20 نانومتر للأحمر و 15 نانومتر للأخضر، يصف نقاء الطيف للضوء المنبعث.
• التيار العكسي (I_R):حد أقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي 5 فولت. من المهم ملاحظة أن هذا الجهازغير مصمم للعمل العكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف

لإدارة الاختلافات الطبيعية في تصنيع أشباه الموصلات، يتم فرز مصابيح LED إلى تصنيفات أداء. وهذا يضمن الاتساق داخل دفعة الإنتاج.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف شدة الإضاءة باستخدام رمز مكون من حرفين (مثل BC, DE, FG, HJ). هذا التصنيف منفصل لمصابيح LED الحمراء والخضراء. على سبيل المثال، التصنيف 'BC' يغطي 38 إلى 65 mcd، بينما التصنيف 'HJ' يغطي 180 إلى 310 mcd. التسامح على كل حد تصنيف هو ±15%. يسمح هذا النظام للمصممين باختيار درجة شدة مناسبة لمتطلبات السطوع لتطبيقهم.

3.2 تصنيف الطول الموجي المسيطر (الأخضر فقط)

تخضع مصابيح LED الخضراء لفرز إضافي حسب الطول الموجي المسيطر لضمان اتساق اللون. التصنيفات تُسمى H06 (565-568 نانومتر)، H07 (568-570 نانومتر)، H08 (570-572 نانومتر)، و H09 (572-574 نانومتر). التسامح لكل حد تصنيف هو ±1 نانومتر. هذا التصنيف الدقيق بالغ الأهمية في التطبيقات حيث تكون نقاط لون محددة أو المطابقة بين عدة مصابيح LED خضراء مهمة.

4. معلومات الميكانيكا والتعبئة

4.1 أبعاد المخطط التفصيلي

يتوافق LED مع العبوة القياسية ذات الأسلاك الشعاعية T-1 (3 مم). تشمل الأبعاد الحرجة قطر الجسم، تباعد الأسلاك، والطول الكلي. يتم قياس تباعد الأسلاك حيث تخرج الأسلاك من جسم العبوة. التسامح عادة ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يُسمح ببروز راتنجي أقصى 1.0 مم تحت الحافة. يجب على المصممين الرجوع إلى الرسم التفصيلي للأبعاد في ورقة البيانات للحصول على القياسات الدقيقة عند إنشاء آثار PCB أو فتحات اللوحة.

4.2 تحديد القطبية

يُشار إلى القطبية بطول السلك. السلك الأطول هو الأنود (الموجب)، والسلك الأقصر هو الكاثود (السالب). هذا هو الاتفاقية القياسية لمصابيح LED ذات الأسلاك الشعاعية. بالإضافة إلى ذلك، قد يُشار إلى جانب الكاثود بنقطة مسطحة على الحافة البلاستيكية لعدسة LED.

4.3 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة تحتوي على 500 أو 200 أو 100 قطعة. توضع عشرة من هذه الأكياس في صندوق داخلي، بإجمالي 5,000 قطعة. أخيرًا، يتم تعبئة ثمانية صناديق داخلية في صندوق شحن خارجي، مما يؤدي إلى دفعة شحن قياسية مكونة من 40,000 قطعة. يُلاحظ أنه داخل دفعة الشحن، قد تكون العبوة النهائية فقط هي غير الممتلئة.

5. إرشادات اللحام والتجميع

المناولة الصحيحة ضرورية للحفاظ على الموثوقية ومنع التلف.

5.1 ظروف التخزين

للتخزين طويل الأمد خارج العبوة الأصلية، يجب ألا تتجاوز البيئة المحيطة 30°C أو 70% رطوبة نسبية. يجب استخدام مصابيح LED التي تم إزالتها من عبوتها الأصلية في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين الممتد، يجب الاحتفاظ بها في وعاء محكم مع مجفف أو في مجفف مملوء بالنيتروجين.

5.2 تشكيل الأسلاك

إذا كانت هناك حاجة لثني الأسلاك، يجب أن يحدث الانحناء عند نقطة على الأقل 3 مم بعيدًا عن قاعدة عدسة LED. لا يجب استخدام قاعدة إطار السلك كنقطة ارتكاز. يجب أن يتم كل التشكيل في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام. أثناء إدخال PCB، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على جسم LED.

5.3 عملية اللحام

يجب الحفاظ على مسافة خالية لا تقل عن 2 مم بين قاعدة العدسة ونقطة اللحام. يجب ألا تغمر العدسة أبدًا في اللحام. لا يجب تطبيق أي إجهاد خارجي على الأسلاك بينما LED في درجة حرارة عالية.

• مكواة اللحام:أقصى درجة حرارة 350°C، أقصى وقت 3 ثوانٍ لكل سلك (مرة واحدة فقط).
• لحام الموجة:تسخين مسبق إلى أقصى 100°C لمدة تصل إلى 60 ثانية. درجة حرارة موجة اللحام القصوى 260°C، وقت التلامس الأقصى 5 ثوانٍ. يجب ألا يكون موقع الغمر أقل من 2 مم من قاعدة عدسة الإيبوكسي.
• ملاحظة مهمة:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)غير مناسبلمنتج LED ثقب عبر اللوحة هذا. يمكن أن تسبب درجة الحرارة أو الوقت المفرط تشوه العدسة أو فشل كارثي.

5.4 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا بعد اللحام، يجب استخدام المذيبات القائمة على الكحول فقط مثل كحول الأيزوبروبيل (IPA).

6. تصميم دائرة القيادة وملاحظات التطبيق

6.1 طريقة القيادة الموصى بها

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED على التوازي، منالموصى به بشدةاستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED. يوضح الرسم التخطيطي المسمى 'الدائرة A' في ورقة البيانات هذا التكوين. يُنصح بعدم محاولة تشغيل عدة مصابيح LED على التوازي من مقاومة واحدة ('الدائرة B')، حيث أن الاختلافات الطفيفة في خاصية الجهد الأمامي (V_F) لكل LED ستسبب اختلافات كبيرة في تقاسم التيار، وبالتالي، سطوع غير متساوٍ.

6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذه المصابيح LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. يجب تنفيذ برنامج شامل للتحكم في ESD في منطقة المناولة:

• يجب على الموظفين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع المعدات، ومحطات العمل، وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• يوصى باستخدام مؤين (منفاخ أيوني) لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية بسبب الاحتكاك أثناء المناولة.
• التدريب المنتظم والشهادات للموظفين العاملين في المناطق المحمية من ESD أمران ضروريان.

6.3 نطاق التطبيق والقيود

مصباح LED هذا مناسب لتطبيقات المؤشرات العامة في اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك المعدات الإلكترونية العادية. تجعله زاوية الرؤية الواسعة مثاليًا لأضواء حالة اللوحة الأمامية. يجب على المصممين التأكد من بقاء نقطة التشغيل (التيار) ضمن الحدود القصوى المطلقة والنظر في تأثيرات درجة الحرارة المحيطة على خرج الضوء وطول العمر. الجهاز غير مخصص للعمل بالتحيز العكسي أو كمصدر إضاءة لأغراض الإضاءة.

7. منحنيات الأداء والاعتبارات الحرارية

بينما لا يتم تعداد نقاط بيانات منحنى محددة في النص المقدم، تتضمن أوراق البيانات النموذجية لمثل هذه المكونات تمثيلات بيانية بالغة الأهمية للتصميم.

7.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يظهر منحنى I-V العلاقة الأسية بين التيار والجهد. سيكون لمنحنى LED الأحمر (بطول موجي أعلى) عادة جهد أمامي أقل قليلاً لتيار معين مقارنة بـ LED الأخضر، على الرغم من أن ورقة البيانات تحدد نفس النطاق لكليهما. هذا المنحنى حيوي لاختيار قيمة المقاوم التسلسلي المناسبة لتحقيق تيار التشغيل المطلوب عبر نطاق V_Fالمحدد وتغيرات جهد الإمداد.

7.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

هذا المنحنى خطي بشكل عام على مدى كبير. خرج الضوء يتناسب طرديًا مع التيار الأمامي. ومع ذلك، فإن التشغيل فوق التيار المستمر الموصى به سيقلل الكفاءة بسبب زيادة الحرارة وقد يقصر عمر الجهاز. نقطة الاختبار 20 مللي أمبير هي معيار لمقارنة السطوع.

7.3 شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة

ينخفض خرج ضوء LED مع زيادة درجة حرارة الوصلة. بينما يعمل الجهاز من -30°C إلى +85°C، ستكون شدة الإضاءة أعلى في درجات الحرارة المنخفضة. للتطبيقات التي تعمل في درجات حرارة محيطة عالية أو عند تيارات قيادة عالية، قد تصبح اعتبارات الإدارة الحرارية (مثل مساحة النحاس في PCB لتبديد الحرارة عبر الأسلاك) ذات صلة للحفاظ على خرج ضوء مستقر.

7.4 التوزيع الطيفي

يظهر الرسم البياني للخرج الطيفي الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية. سيكون الذروة عند الطول الموجي الذروي المحدد (λ_P- 660 نانومتر للأحمر، 565 نانومتر للأخضر). يشير نصف العرض الطيفي الضيق إلى انبعاث لوني نقي نسبيًا، وهو سمة مميزة لمصابيح LED المؤشر القياسية بدون تحويل الفوسفور.

8. المقارنة التقنية واعتبارات التصميم

8.1 المقارنة مع مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD)

الميزة الأساسية لهذا LED ثقب عبر اللوحة هي متانته الميكانيكية وسهولة تجميعه اليدوي والنمذجة الأولية، مما يجعله مثاليًا للإنتاج منخفض الحجم، مشروعات الهواة، أو التطبيقات التي تتطلب موثوقية عالية ضد الاهتزاز. تقدم مصابيح LED SMD بصمة أصغر وهي أكثر ملاءمة للتجميع الآلي عالي الحجم لـ PCB. تسمح عبوة T-1 أيضًا عادةً بتبديد طاقة أقصى أعلى من نظيراتها SMD ذات الحجم المماثل بسبب أسلاكها الأطول التي تعمل كمسارات حرارية.

8.2 اعتبارات التصميم الرئيسية

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومة على التوالي. احسب قيمتها بناءً على جهد مصدر الطاقة (V_CC)، نطاق الجهد الأمامي لـ LED (V_F)، والتيار الأمامي المطلوب (I_F). استخدم الصيغة: R = (V_CC- V_F) / I_F. اختر تصنيف قدرة المقاوم وفقًا لذلك.
• مطابقة السطوع:للتطبيقات التي تتطلب عدة مصابيح LED متطابقة المظهر، حدد نفس رموز تصنيف الشدة والطول الموجي من الشركة المصنعة لضمان الاتساق البصري.
• زاوية الرؤية:زاوية الرؤية 120 درجة واسعة جدًا. إذا كانت هناك حاجة لحزمة أكثر توجيهًا، فستكون هناك حاجة إلى عدسة بزاوية رؤية أضيق.
• التخزين طويل الأمد:الالتزام بإرشادات التخزين لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يسبب 'انفشار الفشار' (تشقق العبوة) أثناء اللحام اللاحق.