ورقة بيانات مصباح LED LTL-R14FGFAJ ذو التثبيت المار بالفتحة - عبوة T-1 - برتقالي/أخضر مصفر - 20 مللي أمبير - 52 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED LTL-R14FGFAJ ذو التثبيت المار بالفتحة، المصمم لتطبيقات إشارة الحالة والإشارات. يُقدم الجهاز بنوعين مختلفين من الألوان: البرتقالي والأخضر المصفر، باستخدام تقنية أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم الغاليوم) للحصول على كفاءة عالية وأداء موثوق. يتم تغليف LED في عبوة قياسية من نوع T-1 مع عدسة بيضاء مشتتة، مما يوفر زاوية مشاهدة واسعة مناسبة لمختلف المعدات الإلكترونية.

1.1 الميزات الأساسية والمزايا

• كفاءة عالية واستهلاك منخفض للطاقة:مصمم لإخراج إضاءة مثالي مع تقليل استخدام الطاقة إلى الحد الأدنى، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تعمل بالبطارية أو التي تراعي استهلاك الطاقة.
• الامتثال البيئي:المنتج خالٍ من الرصاص ومتوافق بالكامل مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• العبوة القياسية:ضمان عبوة T-1 (3 مم) المألوفة ذات التثبيت المار بالفتحة سهولة التكامل في تصميمات لوحات الدوائر المطبوعة الحالية ولوحات النماذج الأولية.
• زاوية مشاهدة واسعة:تخلق العدسة البيضاء المشتتة توزيعًا موحدًا للضوء، مما يعزز الرؤية من زوايا مختلفة.

1.2 التطبيقات والأسواق المستهدفة

هذا LED متعدد الاستخدامات ويجد استخدامًا عبر صناعات متعددة تتطلب مؤشرات بصرية واضحة وموثوقة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• معدات الاتصالات:أضواء الحالة على أجهزة التوجيه والمودمات ومفاتيح الشبكة.
• ملحقات الكمبيوتر:مؤشرات الطاقة والنشاط والوضع على لوحات المفاتيح والشاشات ومحركات الأقراص الخارجية.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:أضواء المؤشر على معدات الصوت/الفيديو والأجهزة المنزلية والألعاب.
• الأجهزة المنزلية:مؤشرات حالة التشغيل على أفران الميكروويف والغسالات وآلات صنع القهوة.

2. تحليل متعمق للمعاملات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

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

• تبديد الطاقة (P_D):52 ميغاواط لكلا النوعين البرتقالي والأخضر المصفر. هذه المعلمة حاسمة لإدارة الحرارة.
• تيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير مستمر. تجاوز هذا التيار سيقلل بشكل كبير من العمر الافتراضي وقد يتسبب في فشل.
• تيار الأمامي الذروي:60 مللي أمبير (عرض النبضة ≤10 ميكروثانية، دورة العمل ≤1/10). مناسب للنبضات القصيرة عالية الكثافة.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:-30°C إلى +85°C. يضمن الوظيفة في مجموعة واسعة من الظروف البيئية.
• نطاق درجة حرارة التخزين:-40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم LED. أمر بالغ الأهمية لتحكم عملية التجميع.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_A) تبلغ 25°C وتحدد الأداء النموذجي للجهاز.

• شدة الإضاءة (I_V):بالنسبة لـ LED البرتقالي، القيمة النموذجية هي 140 مللي كانديلا عند I_F=20mA. يتم تحديد شدة النوع الأخضر المصفر داخل جدول التصنيف. يتبع القياس منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):100 درجة لكلا اللونين. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة إلى نصف قيمتها المحورية، مما يشير إلى حزمة واسعة جدًا.
• الطول الموجي الذروي (λ_P):البرتقالي: 611 نانومتر (نموذجي). الأخضر المصفر: 575 نانومتر (نموذجي). هذا هو الطول الموجي لأقصى انبعاث طيفي.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يحدد اللون المدرك. البرتقالي: نطاق 598-612 نانومتر. الأخضر المصفر: نطاق 565-571 نانومتر. يتم التحكم في القيم المحددة عبر التصنيف.
• عرض النطاق الطيفي النصفي (Δλ):البرتقالي: 17 نانومتر (نموذجي). الأخضر المصفر: 15 نانومتر (نموذجي). هذا يشير إلى نقاء الطيف للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (V_F):2.1V إلى 2.6V عند I_F=20mA لكلا اللونين. مهم لحساب قيم المقاومة التسلسلية في دوائر القيادة.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند V_R=5V.ملاحظة مهمة:لم يتم تصميم LED للعمل بتحيز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز LEDs إلى فئات. يستخدم LTL-R14FGFAJ نظام تصنيف ثنائي الأبعاد.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تجميع كل من LEDs البرتقالية والخضراء المصفرة في ثلاث فئات شدة (AB, CD, EF)، لكل منها حد أدنى وأقصى محدد لشدة الإضاءة مقاسة عند 20mA. التسامح لكل حد فئة هو ±30%.

• الفئة AB:23 - 50 مللي كانديلا
• الفئة CD:50 - 85 مللي كانديلا
• الفئة EF:85 - 140 مللي كانديلا

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم أيضًا تصنيف LEDs حسب طولها الموجي السائد للتحكم في اتساق اللون. التسامح لكل حد فئة هو ±1 نانومتر.

• فئات الطول الموجي للأخضر المصفر:
  • الفئة 1: 565.0 - 568.0 نانومتر
  • الفئة 2: 568.0 - 571.0 نانومتر
• فئات الطول الموجي للبرتقالي:
  • الفئة 3: 598.0 - 605.0 نانومتر
  • الفئة 4: 605.0 - 612.0 نانومتر

عند الطلب، عادة ما يكون رقم الجزء الكامل الذي يحدد فئات الشدة والطول الموجي مطلوبًا لضمان خصائص أداء محددة.

4. معلومات الميكانيكا والتعبئة

4.1 الأبعاد الخارجية

يتوافق LED مع العبوة القياسية ذات الأطراف الشعاعية T-1 (3 مم). تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (يتم توفير البوصات للرجوع إليها).
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• الحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة هو 1.0 مم.
• يتم قياس تباعد الأطراف حيث تخرج الأطراف من جسم العبوة.

4.2 تحديد القطبية

يتم تحديد الكاثود (الطرف السالب) عادةً بواسطة بقعة مسطحة على حافة عدسة LED و/أو بكونه الطرف الأقصر. دائمًا راجع مخطط العلامات الخاص بالشركة المصنعة للتأكيد قبل التجميع.

4.3 مواصفات التغليف

يتم تعبئة LEDs في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة لمنع تلف ESD. كميات التعبئة القياسية هي:

• 1000، 500، 200، أو 100 قطعة لكل كيس تغليف.
• يتم وضع 10 أكياس تغليف في صندوق داخلي (إجمالي 10,000 قطعة كحد أقصى).
• يتم تعبئة 8 صناديق داخلية في صندوق شحن خارجي (إجمالي 80,000 قطعة كحد أقصى).

5. إرشادات التجميع واللحام والتعامل

5.1 ظروف التخزين

للموثوقية طويلة الأجل، قم بتخزين LEDs في بيئة لا تتجاوز 30°C و 70% رطوبة نسبية. إذا تم إزالتها من الكيس الأصلي المغلق الحاجز للرطوبة، استخدم في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين الممتد خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية مغلقة مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين.

5.2 تشكيل الأطراف وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة

• اثني الأطراف عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة LED.
• لا تستخدم جسم LED كنقطة ارتكاز أثناء الانحناء.
• قم بإجراء جميع عمليات تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبل soldering.
• أثناء إدخال لوحة الدوائر المطبوعة، استخدم قوة تثبيت دنيا لتجنب الإجهاد الميكانيكي على عدسة الإيبوكسي.

5.3 توصيات اللحام

حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة في اللحام أبدًا.

• اللحام اليدوي (المكواة):
  • درجة الحرارة: 350°C كحد أقصى.
  • الوقت: 3 ثوانٍ كحد أقصى لكل طرف.
  • اقصر على دورة لحام واحدة.
• اللحام بالموجة:
  • درجة حرارة التسخين المسبق: 150°C كحد أقصى لمدة 120 ثانية كحد أقصى.
  • موجة اللحام (الذروة): 270°C ±5°C كحد أقصى.
  • وقت التلامس: 6 ثوانٍ كحد أقصى.
  • موضع الغمس: لا يقل عن 2 مم من قاعدة العدسة.

تحذير:يمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الوقت المفرط إلى تشوه العدسة أو التسبب في فشل كارثي لـ LED.

5.4 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

تعتبر LEDs من نوع AlInGaP حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي. دائمًا:

• استخدم سوار معصم مؤرض أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة عند التعامل.
• تأكد من أن جميع محطات العمل والأدوات والمعدات مؤرضة بشكل صحيح.
• استخدم مؤينًا لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية.

6. تصميم دائرة القيادة وملاحظات التطبيق

6.1 طريقة القيادة الموصى بها

تعتبر LEDs أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد، خاصة عند استخدام عدة LEDs على التوازي، يُوصىبشدةبتشغيل كل LED بمقاومة تحديد تيار خاصة بها متصلة على التوالي (الدائرة أ).

تجنب توصيل LEDs مباشرة على التوازي بدون مقاومات فردية (الدائرة ب)، لأن الاختلافات الصغيرة في خصائص جهدها الأمامي (V_F) ستسبب اختلافات كبيرة في تقاسم التيار، وبالتالي، سطوع غير متساوٍ.

6.2 حساب المقاومة التسلسلية

يتم حساب قيمة مقاومة تحديد التيار (R_S) باستخدام قانون أوم: R_S= (V_المصدر- V_F) / I_F

حيث:

• V_المصدرهو جهد مصدر الطاقة.
• V_Fهو جهد LED الأمامي (استخدم القيمة القصوى 2.6V لتصميم متحفظ).
• I_Fهو تيار الأمامي المطلوب (20 مللي أمبير كحد أقصى مستمر).

مثال:لمصدر 5 فولت: R_S= (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω. يمكن استخدام القيمة القياسية الأقرب (مثل 120Ω أو 150Ω)، مع ضبط التيار قليلاً.

6.3 الاعتبارات الحرارية

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (52 ميغاواط)، فإن ضمان تباعد كافٍ بين LEDs على لوحة الدوائر المطبوعة وتجنب وضعها بالقرب من المكونات الأخرى المولدة للحرارة سيساعد في الحفاظ على إخراج ضوء مثالي وطول العمر، خاصة عند التشغيل في الطرف العلوي من نطاق درجة الحرارة.

7. منحنيات الأداء والخصائص النموذجية

بينما لا يتم تفصيل رسوم بيانية محددة في النص المقدم، فإن منحنيات الأداء النموذجية لمثل هذه LEDs ستشمل:

• منحنى I-V (التيار-الجهد):يوضح العلاقة الأسية بين الجهد الأمامي والتيار، مع إبراز جهد التشغيل (~2.0V).
• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمامي:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، عادة في علاقة شبه خطية ضمن نطاق التشغيل الموصى به.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة التقاطع، وهو اعتبار رئيسي للبيئات عالية الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر الذروة (λ_P) وعرض النطاق الطيفي النصفي (Δλ).
• نمط زاوية المشاهدة:رسم قطبي يوضح التوزيع المكاني لشدة الضوء، مؤكدًا زاوية المشاهدة الواسعة البالغة 100 درجة.

يجب على المصممين الرجوع إلى ورقة البيانات الكاملة من الشركة المصنعة لهذه التمثيلات الرسومية لاتخاذ قرارات تصميم مستنيرة فيما يتعلق بتيار القيادة وإدارة الحرارة والتصميم البصري.

8. التوجيهات للمقارنة والاختيار

8.1 الاختيار بين البرتقالي والأخضر المصفر

• البرتقالي (ذروة 611 نانومتر):يقدم شدة إضاءة عالية (حتى 140 مللي كانديلا نموذجي) وغالبًا ما يتم اختياره لمؤشرات التحذير أو جذب الانتباه. يمكن أن يوفر طوله الموجي الأطول أحيانًا رؤية أفضل في ظروف إضاءة محيطة معينة مقارنة بالأحمر.
• الأخضر المصفر (~575 نانومتر ذروة):يقع بالقرب من ذروة حساسية العين البشرية (555 نانومتر)، مما يوفر سطوعًا مدركًا عاليًا لقوة إشعاعية معينة. غالبًا ما يستخدم لمؤشرات الحالة العامة حيث تكون الإشارة الواضحة والمحايدة مطلوبة.

8.2 المميزات الرئيسية لتقنية AlInGaP

مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم مثل GaP القياسي (فوسفيد الغاليوم)، فإن LEDs من نوع AlInGaP المستخدمة في هذا المنتج تقدم:

• كفاءة أعلى:المزيد من اللومن لكل واط، مما يؤدي إلى إخراج أكثر سطوعًا عند نفس التيار.
• استقرار حراري أفضل:تظهر عمومًا انخفاضًا أقل في إخراج الضوء مع زيادة درجة الحرارة.
• تشبع لوني متفوق:يمكن إنتاج ألوان أكثر سطوعًا وتشبعًا في طيف الأحمر-البرتقالي-الأصفر.

9. الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير لمزيد من السطوع؟

ج: لا. الحد الأقصى المطلق لتيار الأمامي المستمر هو 20 مللي أمبير. تجاوز هذا التصنيف سيقلل بشكل كبير من العمر الافتراضي لـ LED وقد يتسبب في فشل فوري بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

س: لماذا تعتبر المقاومة التسلسلية ضرورية حتى مع مصدر تيار ثابت؟

ج: لا يحتاج مصدر التيار الثابت الحقيقي إلى مقاومة تسلسلية لتنظيم التيار. ومع ذلك، في معظم التطبيقات العملية التي تستخدم مصادر جهد (مثل خط 5V أو 3.3V)، فإن المقاومة التسلسلية هي أبسط وأكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة لضبط وتحديد التيار عبر LED.

س: ماذا يعني التسامح ±30% على فئات شدة الإضاءة؟

ج: يعني أن شدة الإضاءة الفعلية المختبرة لـ LED مصنفة في فئة محددة (مثل EF: 85-140 مللي كانديلا) يمكن أن تكون أعلى أو أقل بنسبة تصل إلى 30% من حدود الفئة المذكورة. هذا تسامح اختبار، وليس انتشار إنتاج. تقوم عملية التصنيف نفسها بفرز LEDs إلى هذه النطاقات.

س: هل هذا LED مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟

ج: تشير ورقة البيانات إلى أنه جيد للعلامات الداخلية والخارجية. ومع ذلك، للتعرض الخارجي المطول، هناك حاجة إلى اعتبارات تصميم إضافية، مثل طلاء مطابق على لوحة الدوائر المطبوعة للحماية من الرطوبة ومادة عدسة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية (والتي قد توفرها هذه العدسة البيضاء المشتتة). تحقق من التصنيفات البيئية المحددة مع الشركة المصنعة للتطبيقات الحرجة.

س: كيف يمكنني تحديد الأنود والكاثود؟

ج: عادةً ما يكون الطرف الكاثود (السالبة) أقصر وقد يتم تمييزه بحافة مسطحة على حافة LED البلاستيكية. دائمًا تحقق من مخطط ورقة بيانات الشركة المصنعة لمخطط العلامات المحدد.