ورقة بيانات مصباح LED LTL30EKFGJ ذو التثبيت المار عبر الفتحة - غلاف T-1 3/4 - 2.4 فولت - 30 مللي أمبير - اللون الكهرماني/الأخضر المصفر - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تشرح هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED طراز LTL30EKFGJ ذو التثبيت المار عبر الفتحة، المصمم للإشارة إلى الحالة والإضاءة العامة في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. يُقدم الجهاز بلونين متميزين: الكهرماني والأخضر المصفر، مما يوفر مرونة في التصميم لأنظمة التغذية الراجعة البصرية. يتميز الـ LED بغلاف شعاعي قياسي قطر T-1 3/4 (حوالي 5 مم) مع عدسة بيضاء مُشتتة للضوء، مما يضمن زاوية مشاهدة واسعة وتوزيع إضاءة موحد.

تشمل المزايا الأساسية لهذا المنتج استهلاكه المنخفض للطاقة وكفاءته العالية في الإنارة، مما يجعله مناسبًا للتصاميم التي تعمل بالبطاريات أو التي تراعي توفير الطاقة. تم تصنيعه من مواد خالية من الرصاص وهو متوافق تمامًا مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة)، مما يتوافق مع المعايير البيئية والتنظيمية الحديثة. يسهل تصميم التثبيت المار عبر الفتحة عملية التجميع اليدوي أو الآلي على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).

يغطي السوق المستهدف طيفًا واسعًا من صناعة الإلكترونيات، بما في ذلك معدات الاتصالات، وملحقات الكمبيوتر، والإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية. وظيفته الأساسية هي توفير إشارة بصرية واضحة وموثوقة لحالة الطاقة أو النشاط أو حالة النظام.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

قد يؤدي تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود إلى تلف دائم. يتم تحديد التقييمات عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة:80 ملي واط (لكلا اللونين الكهرماني والأخضر المصفر). تحدد هذه المعلمة الحد الأقصى للطاقة التي يمكن للـ LED تبديدها بأمان على شكل حرارة.
• تيار الأمام الذروي:90 مللي أمبير (حالة النبض: دورة العمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية). هذا هو أقصى تيار لحظي للنبضات القصيرة، مفيد في التعدد الزمني أو الومضات عالية السطوع القصيرة.
• تيار الأمام المستمر:30 مللي أمبير. هذا هو الحد الأقصى الموصى به لتيار الأمام المستمر للتشغيل الموثوق على المدى الطويل.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. تم تصنيف الجهاز لتحمل درجات الحرارة على مستوى الصناعي.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم الـ LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات عند TA=25 درجة مئوية وتيار اختبار قياسي (IF) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك. وهي تحدد الأداء تحت ظروف التشغيل العادية.

• شدة الإضاءة (Iv):
  • الأخضر المصفر: نموذجي 110 مللي كانديلا، يتراوح من الحد الأدنى 50 مللي كانديلا إلى الحد الأقصى 110 مللي كانديلا.
  • الكهرماني: نموذجي 240 مللي كانديلا، يتراوح من الحد الأدنى 110 مللي كانديلا إلى الحد الأقصى 240 مللي كانديلا.
  • ملاحظة:يشمل الضمان هامش اختبار ±30%. يستخدم القياس مستشعر/مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية المشاهدة (2θ1/2):حوالي 80 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (على المركز)، مما يشير إلى نمط حزمة ضوئية واسع.
• الطول الموجي لذروة الانبعاث (λP):
  • الأخضر المصفر: 575 نانومتر.
  • الكهرماني: 611 نانومتر.
• الطول الموجي السائد (λd):
  • الأخضر المصفر: 572 نانومتر.
  • الكهرماني: 605 نانومتر.
  • ملاحظة:يتم اشتقاق هذا من مخطط لونية CIE ويمثل اللون المُدرك.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):
  • الأخضر المصفر: 11 نانومتر.
  • الكهرماني: 17 نانومتر. يؤدي نصف العرض الأوسع عمومًا إلى مظهر لوني أقل تشبعًا وأقرب إلى "الباستيل".
• جهد الأمام (VF):
  • الأخضر المصفر: 2.1 فولت (نموذجي)، 2.4 فولت (أقصى) عند IF=20 مللي أمبير.
  • الكهرماني: 2.1 فولت (نموذجي)، 2.4 فولت (أقصى) عند IF=20 مللي أمبير.
• تيار العكس (IR):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت.ملاحظة حرجة:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل بتحيز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط. تطبيق جهد عكسي في الدائرة يمكن أن يتلف الـ LED.

3. مواصفات نظام التصنيف (Binning)

لضمان الاتساق في السطوع واللون للتطبيقات الإنتاجية، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات (Bins). يجب على المصممين تحديد رموز المجموعات المطلوبة عند الطلب للتطبيقات الحرجة التي تتطلب مطابقة الألوان.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تجميع مصابيح LED بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند 20 مللي أمبير.

• مجموعات الأخضر المصفر:C (50-65 مللي كانديلا)، D (65-85 مللي كانديلا)، E (85-110 مللي كانديلا)، F (110-140 مللي كانديلا). هامش التسامح لكل حد مجموعة هو ±15%.
• مجموعات الكهرماني:F (110-140 مللي كانديلا)، G (140-180 مللي كانديلا)، H (180-240 مللي كانديلا)، J (240-310 مللي كانديلا)، K (310-400 مللي كانديلا). هامش التسامح لكل حد مجموعة هو ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد (للون الأخضر المصفر فقط)

للسيطرة الدقيقة على اللون، يتم تصنيف مصابيح LED الخضراء المصفرة بشكل إضافي حسب الطول الموجي السائد.

• رموز مجموعات اللون (Hue):H06 (564.0 - 568.0 نانومتر)، H07 (568.0 - 572.0 نانومتر)، H08 (572.0 - 574.0 نانومتر). هامش التسامح لكل حد مجموعة هو ±1 نانومتر.

يسمح هذا التصنيف للمصممين باختيار مصابيح LED ستظهر متطابقة في اللون عبر المنتج، وهو أمر بالغ الأهمية للشاشات أو المؤشرات متعددة الـ LEDs.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات (الشكل 1، الشكل 6)، يمكن وصف العلاقات النموذجية:

• منحنى التيار-الجهد (I-V):يظهر جهد الأمام (VF) علاقة لوغاريتمية مع تيار الأمام (IF). عند نقطة التشغيل الموصى بها 20 مللي أمبير، يكون VF نموذجيًا 2.1 فولت ولكن يمكن أن يصل إلى 2.4 فولت. يؤكد هذا التباين على الحاجة إلى مقاومات تحديد التيار، وليس مصادر الجهد، لقيادة مصابيح LED.
• شدة الإضاءة مقابل التيار:تكون الشدة متناسبة تقريبًا مع تيار الأمام في نطاق التشغيل العادي (حتى 30 مللي أمبير مستمر). يؤدي تجاوز الحد الأقصى للتيار إلى توليد حرارة فوق خطية وتدهور سريع في خرج الضوء وعمر التشغيل.
• خصائص درجة الحرارة:تنخفض شدة الإضاءة عادةً مع زيادة درجة حرارة الوصلة. يشير نطاق درجة حرارة التشغيل الواسع (-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية) إلى أداء مستقر عبر الظروف البيئية القصوى، على الرغم من أن السطوع في الطرف المرتفع سيكون أقل مقارنة بـ 25 درجة مئوية.
• توزيع الطيف:تحدد أطوال الموجات القمة (λP) والسائدة (λd) المقدمة، جنبًا إلى جنب مع نصف العرض الطيفي (Δλ)، طيف الانبعاث. يتميز LED الكهرماني بطيف أوسع (Δλ=17 نانومتر) متمركز عند ~611 نانومتر، بينما LED الأخضر المصفر أضيق (Δλ=11 نانومتر) ومتمركز عند ~575 نانومتر.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يستخدم الـ LED غلافًا شعاعيًا قياسيًا من نوع T-1 3/4. تشمل الملاحظات الأبعادية الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مع معادلاتها بالبوصة).
• التحمل القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• أقصى بروز للراتنج تحت الحافة (Flange) هو 1.0 مم.
• يتم قياس تباعد الأطراف عند نقطة خروجها من جسم الغلاف، وهو أمر بالغ الأهمية لتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة.

يتميز الغلاف بعدسة بيضاء مُشتتة تساعد على تشتيت الضوء، مما يخلق زاوية مشاهدة واسعة 80 درجة ومظهرًا أكثر نعومة وأقل إبهارًا مقارنة بالعدسة الشفافة.

5.2 تحديد قطبية الأطراف

إن LTL30EKFGJ هو جهاز ذومصعد مشترك. هذا يعني أن المصعد (الطرف الموجب) مشترك داخليًا، وأن كل كاثود (طرف سالب) لكل لون منفصل. الطرف الأطول هو عادةً المصعد المشترك. تحقق دائمًا من القطبية باستخدام الرسم التخطيطي في ورقة البيانات قبل اللحام لمنع تلف الاتصال العكسي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

التعامل السليم أمر ضروري للحفاظ على الموثوقية ومنع تلف عدسة الإيبوكسي للـ LED أو الشريحة الداخلية.

6.1 تشكيل الأطراف وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة

• اثني الأطراف عند نقطةعلى الأقل 3 مم من قاعدةعدسة الـ LED. لا تستخدم جسم الغلاف كنقطة ارتكاز.
• يجب إجراء تشكيل الأطرافقبل اللحاموفي درجة حرارة الغرفة.
• أثناء إدخال لوحة الدوائر المطبوعة، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على الأطراف أو الغلاف.

6.2 عملية اللحام

حافظ على مسافة صافية لا تقل عن2 مم بين نقطة اللحام وقاعدة العدسة. لا تغمر العدسة في اللحام.

• اللحام اليدوي (المكواة):
  • أقصى درجة حرارة: 350 درجة مئوية.
  • أقصى زمن: 3 ثوانٍ لكل طرف.
  • اقصر على دورة لحام واحدة لكل وصلة.
• اللحام بالموجة:
  • درجة حرارة التسخين المسبق: أقصى 100 درجة مئوية.
  • زمن التسخين المسبق: أقصى 60 ثانية.
  • درجة حرارة موجة اللحام: أقصى 260 درجة مئوية.
  • زمن اللحام: أقصى 5 ثوانٍ.
  • تأكد من وضع الـ LED بحيث لا تقترب موجة اللحام من قاعدة العدسة بأقل من 2 مم.
• تحذير حرج:يمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الزمن المفرطين إلى ذوبان عدسة الإيبوكسي، أو فشل وصلة السلك الداخلية، أو تدهور المادة شبه الموصلة.لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء غير مناسبلهذا النوع من الغلاف المار عبر الفتحة.

6.3 التخزين والتنظيف

• التخزين:قم بالتخزين في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و 70% رطوبة نسبية. يجب استخدام مصابيح LED التي تم إخراجها من أكياس الحاجز الرطوبي الأصلية خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف نيتروجين.
• التنظيف:إذا لزم الأمر، نظف فقط باستخدام المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل (IPA). تجنب المنظفات القاسية أو الكاشطة.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التغليف

يتم توريد المنتج بتغليف قياسي في الصناعة للمناولة الآلية أو اليدوية:

• الوحدة الأساسية:500 أو 200 أو 100 قطعة لكل كيس تغليف.
• الصندوق الداخلي:يحتوي على 10 أكياس تغليف، بإجمالي 5,000 قطعة.
• الصندوق الخارجي (صندوق الشحن):يحتوي على 8 صناديق داخلية، بإجمالي 40,000 قطعة.
• تشير ملاحظة إلى أنه داخل دفعة الشحن، قد تكون العبوة النهائية فقط هي التي تحتوي على كمية غير كاملة.

7.2 تفسير رقم الموديل

يتبع رقم الجزء LTL30EKFGJ نظام ترميز خاص بالشركة المصنعة يشير على الأرجح إلى نوع الغلاف (T-1 3/4)، واللون (الكهرماني/الأخضر المصفر)، ومجموعة الشدة. للطلب الدقيق، يجب تحديدرموز المجموعاتالمطلوبة لشدة الإضاءة و (للأخضر المصفر) الطول الموجي السائد بجانب رقم الجزء الأساسي.

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار.قاعدة التصميم الأكثر أهمية هي استخدام مقاوم محدد للتيار على التوالي مع كل LED أو مع كل سلسلة متوازية من مصابيح LED.

• الدائرة الموصى بها (الدائرة أ):مصدر جهد (Vcc)، ومقاوم على التوالي (R)، والـ LED. يتم حساب قيمة المقاومة كالتالي: R = (Vcc - VF) / IF، حيث VF هو جهد الأمام للـ LED (استخدم القيمة القصوى 2.4 فولت هامش تصميم) و IF هو تيار الأمام المطلوب (مثلاً 20 مللي أمبير).
• الدائرة التي يجب تجنبها (الدائرة ب):ربط عدة مصابيح LED مباشرة على التوازي مع مقاوم مشترك واحد. ستؤدي الاختلافات الصغيرة في خصائص التيار-الجهد (VF) بين مصابيح LED الفردية إلى اختلال في التيار، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في السطوع واحتمال فشل الـ LED ذي أقل VF بسبب التيار الزائد.

8.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

الـ LED حساس للتفريغ الكهروستاتيكي. نفذ الاحتياطات التالية أثناء المناولة والتجميع:

• يجب على المشغلين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع محطات العمل والأدوات والمعدات بشكل صحيح.
• استخدم مؤينات لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية.
• تأكد من تدريب الموظفين على إجراءات المناولة الآمنة من ESD.

8.3 إدارة الحرارة

بينما تبديد الطاقة منخفض (80 ملي واط كحد أقصى)، فإن الحفاظ على الـ LED ضمن نطاق درجة حرارة تشغيله أمر حيوي لطول العمر واستقرار خرج الضوء. تأكد من وجود تدفق هواء كافٍ داخل غلاف المنتج النهائي، خاصة إذا تم استخدام عدة مصابيح LED متقاربة أو إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة.

9. المقارنة التقنية وإرشادات الاختيار

يقدم LTL30EKFGJ مزيجًا محددًا من السمات. عند اختيار LED للإشارة، ضع في اعتبارك هذه النقاط مقارنة بالبدائل:

• مقارنة بمصابيح LED السطحية (SMD) الأصغر:مصابيح LED المارة عبر الفتحة مثل هذا النوع عادةً ما تكون أسهل في النماذج الأولية والتجميع اليدوي والإصلاح. غالبًا ما يكون لها سطوع نقطي أعلى وزوايا مشاهدة أوسع من مصابيح LED السطحية ذات الحجم المماثل، ولكنها تتطلب حفر لوحة الدوائر المطبوعة وتشغل مساحة أكبر على كلا الجانبين.
• مقارنة بمصابيح LED ذات العدسة الشفافة:توفر العدسة البيضاء المشتتة زاوية مشاهدة أوسع وأكثر نعومة وتخفي الشريحة الداخلية، مما يوفر "توهجًا" أكثر تجانسًا مثاليًا لمؤشرات اللوحات. لمصابيح LED ذات العدسة الشفافة حزمة ضوئية أكثر تركيزًا وشدة محورية أعلى ولكن يمكن أن تظهر كمصدر نقطي ساطع.
• اختيار اللون:اللون الكهرماني (605 نانومتر) ذو وضوح عالي وغالبًا ما يستخدم للتحذيرات أو التنبيهات. اللون الأخضر المصفر (572 نانومتر) قريب من ذروة حساسية العين البشرية (555 نانومتر)، مما يجعله يظهر ساطعًا جدًا عند طاقة أقل، وهو مثالي لمؤشرات الحالة العامة.
• قيادة التيار:تياره المستمر الأقصى 30 مللي أمبير هو معيار لمصابيح LED مقاس 5 مم. للتطبيقات فائقة انخفاض الطاقة، قد تكون الأجهزة المماثلة المصنفة لـ 10-20 مللي أمبير أكثر ملاءمة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED مباشرة من دبوس منطقي بجهد 5 فولت أو 3.3 فولت؟

لا، ليس بدون مقاوم محدد للتيار.سيؤدي توصيله مباشرة إلى محاولة سحب تيار يتجاوز بكثير 30 مللي أمبير عبر الـ LED ودبوس المتحكم الدقيق، مما قد يتلف كليهما. استخدم دائمًا مقاومًا على التوالي محسوبًا لجهد التغذية الخاص بك.

10.2 لماذا يتم إعطاء أقصى شدة إضاءة كنطاق (مثل 110-240 مللي كانديلا للون الكهرماني)؟

يعكس هذانظام التصنيف (Binning). الحد الأقصى المطلق من ورقة البيانات هو 240 مللي كانديلا، ولكن الأجزاء المشحونة فعليًا ستقع في مجموعات شدة محددة (F, G, H, J, K). يجب عليك تحديد المجموعة المطلوبة لضمان مستوى سطوع أدنى لتصميمك.

10.3 ما الفرق بين الطول الموجي القمة والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي القمة (λP)هو الطول الموجي الفردي الذي تكون فيه الطاقة الضوئية المنبعثة أعلى.الطول الموجي السائد (λd)هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون النقي الذي سيظهر بنفس اللون للعين البشرية. λd أكثر صلة بتطبيقات الإشارة اللونية، بينما λP أكثر صلة بالاستشعار البصري.

10.4 هل يمكنني استخدام هذا الـ LED في الأماكن الخارجية؟

تشير ورقة البيانات إلى أنه مناسب لتطبيقات "اللافتات الداخلية والخارجية". يدعم نطاق درجة حرارة تشغيله (-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية) ذلك. ومع ذلك، للاستخدام الخارجي المطول، فكر في حماية إضافية من الأشعة فوق البنفسجية وتسلل الرطوبة، والتي قد لا تكون محددة بالكامل لهذا الغلاف القياسي.

11. أمثلة تطبيقية عملية

11.1 مؤشر الطاقة على جهاز استهلاكي

السيناريو:تصميم مؤشر "تشغيل الطاقة" لجهاز يعمل بمحول حائط تيار مستمر 12 فولت.
التصميم:استخدم LED كهرماني للإشارة الدافئة والواضحة. استهدف 15 مللي أمبير لسطوع جيد وطول عمر.
الحساب:R = (Vcc - VF) / IF = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640 أوم. استخدم القيمة القياسية الأقرب، 680 أوم. التيار المحسوب مجددًا: IF = (12V - 2.1V) / 680Ω ≈ 14.6 مللي أمبير (آمن وضمن المواصفات).
التنفيذ:ضع المقاوم 680 أوم على التوالي مع مصعد الـ LED، موصلًا بسكة 12 فولت. يتصل كاثود الـ LED بالأرضي.

11.2 مصفوفة مؤشرات متعددة الـ LEDs

السيناريو:لوحة تحتوي على 5 مصابيح LED تعرض حالات نظام مختلفة (مثل: جاهز، نشط، خطأ، إلخ.). اتساق اللون مهم.
التصميم:استخدم مصابيح LED خضراء مصفرة لجميع المؤشرات. حددمجموعة طول موجي سائد ضيقة (مثل H07)ومجموعةشدة إضاءة محددة (مثل E أو F)عند الطلب. قم بتشغيل كل LED بمقاوم محدد للتيار مخصص له من سكة جهد مشتركة لضمان سطوع موحد بغض النظر عن الاختلافات الصغيرة في VF.

12. مبدأ التشغيل

يعمل الـ LED على مبدأ الإضاءة الكهربائية في ديود شبه موصل. عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز الجهد الكامن الداخلي للديود (حوالي 2.1 فولت لهذه الأجهزة)، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من المواد من النوع n والنوع p على التوالي. تندمج حاملات الشحنة هذه، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث طاقة فجوة النطاق للمادة شبه الموصلة المستخدمة في المنطقة النشطة. تعمل عدسة الإيبوكسي المشتتة المحيطة بالشريحة شبه الموصلة على استخراج الضوء، وتشكيل الحزمة الضوئية، وحماية الهيكل الداخلي الدقيق.

13. اتجاهات التكنولوجيا

بينما تظل مصابيح LED المارة عبر الفتحة حيوية للتصاميم القديمة، والنماذج الأولية، وبعض التطبيقات التي تتطلب سطوعًا نقطيًا عاليًا أو سهولة الصيانة، فإن الاتجاه الصناعي يتجه بقوة نحو أغلفة الأجهزة السطحية (SMD). تقدم مصابيح LED السطحية مزايا كبيرة في التجميع الآلي، وتوفير مساحة اللوحة، وانخفاض الارتفاع. ومع ذلك، تظل المكونات المارة عبر الفتحة مثل LTL30EKFGJ ذات صلة بسبب متانتها الميكانيكية، وتبديد الحرارة الممتاز عبر الأطراف، وبساطتها للمشاريع ذات الحجم المنخفض أو التعليمية. تحسن التقدم في المواد باستمرار كفاءة وطول عمر واتساق اللون لجميع أنواع مصابيح LED، بما في ذلك المتغيرات المارة عبر الفتحة.