ورقة بيانات مصباح LED مثبت عبر الفتحة LTW-1DEEDNJ - أحمر/أبيض - 20 مللي أمبير - 52/72 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED مثبت عبر الفتحة، يُعرف برقم القطعة LTW-1DEEDNJ. يتوفر الجهاز في نوعين أساسيين من الألوان: LED أحمر بطول موجي سائد يتركز حول 625 نانومتر (تقنية AlInGaP) وLED أبيض بتكوين كاثود مشترك وعدسة مشتتة. مصابيح LED المثبتة عبر الفتحة من هذا النوع مصممة للإشارة إلى الحالة عبر مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية، مما يوفر مرونة في التصميم من خلال خيارات متنوعة للشدة وزاوية الرؤية معبأة في أشكال قياسية للتركيب عبر الفتحة.

1.1 الميزات الرئيسية والسوق المستهدف

يتميز مصباح LED باستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية. وهو متوافق مع المعايير البيئية، حيث أنه خالٍ من الرصاص، ومتوافق مع RoHS، وخالٍ من الهالوجين (مع حدود لمحتوى الكلور والبروم). تشمل تطبيقاته الرئيسية معدات الاتصالات، وأجهزة الكمبيوتر، والإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية حيث تكون هناك حاجة إلى إشارة مرئية واضحة وموثوقة للحالة.

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 القيم القصوى المطلقة

يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية. تجاوز هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم.

• تبديد الطاقة (Pd):الأحمر: 52 ميغاواط كحد أقصى؛ الأبيض: 72 ميغاواط كحد أقصى. تحدد هذه المعلمة أقصى طاقة يمكن لمصباح LED تبديدها كحرارة أثناء التشغيل المستمر.
• التيار الأمامي:التيار الأمامي المستمر (IF) هو 20 مللي أمبير لكلا اللونين. يُسمح بتيار أمامي ذروة يبلغ 60 مللي أمبير في ظل ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية).
• نطاقات درجة الحرارة:التشغيل: من -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية؛ التخزين: من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام:يمكن للأطراف تحمل 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 5 ثوانٍ عند القياس على بعد 2.0 مم من جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

تم القياس عند TA=25 درجة مئوية وتيار اختبار قياسي (IF) قدره 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (Iv):الأحمر: 110-310 مللي كانديلا (نموذجي 180 مللي كانديلا)؛ الأبيض: 520-2500 مللي كانديلا (نموذجي 1500 مللي كانديلا). يتم قياس الشدة وفقًا لمنحنى استجابة العين CIE، مع ضمان تسامح اختبار ±15%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):حوالي 60 درجة لكل من النوعين الأحمر والأبيض، مما يشير إلى حزمة معتدلة الاتساع.
• الطول الموجي السائد (λd):لمصباح LED الأحمر: 618-630 نانومتر (نموذجي 624 نانومتر).
• إحداثيات اللونية:لمصباح LED الأبيض، الإحداثيات النموذجية هي x=0.26، y=0.24.
• الجهد الأمامي (VF):الأحمر: 1.6-2.6 فولت (نموذجي 2.1 فولت)؛ الأبيض: 2.6-3.6 فولت (نموذجي 3.1 فولت).
• التيار العكسي (IR):أقصى 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. الجهاز غير مصمم للعمل بتحيز عكسي.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

• مصباح LED الأحمر:الفئات FG (110-180 مللي كانديلا) و HJ (180-310 مللي كانديلا).
• مصباح LED الأبيض:الفئات MN (520-880 مللي كانديلا)، PQ (880-1500 مللي كانديلا)، و RS (1500-2500 مللي كانديلا).

التسامح لكل حد فئة هو ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي واللونية

• الطول الموجي السائد (الأحمر):فئة واحدة R1 تغطي 618-630 نانومتر، مع تسامح ±1 نانومتر على الحدود.
• اللونية (الأبيض):يتم تعريفها بواسطة رتبتي اللون G1 و H1، تحددان منطقة رباعية على مخطط اللونية CIE 1931. بدل القياس لإحداثيات اللون هو ±0.01.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص النموذجية (مضمنة في الصفحة 4/10). عادةً ما توضح هذه المنحنيات العلاقة بين التيار الأمامي (IF) والجهد الأمامي (VF)، واعتماد شدة الإضاءة على درجة الحرارة، وتوزيع القدرة الطيفية النسبي. يعد تحليل مثل هذه المنحنيات أمرًا بالغ الأهمية لفهم سلوك الجهاز في ظل ظروف غير قياسية، مثل تيارات القيادة المختلفة أو درجات الحرارة المحيطة، مما يؤثر على شدة الخرج وانخفاض الجهد.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 الأبعاد الخارجية والملاحظات

يتميز LED بغلاف قياسي بأطراف شعاعية. تشمل الملاحظات الأبعادية الحرجة: جميع الأبعاد بالمليمتر (بوصة)، تسامح عام ±0.25 مم، أقصى بروز للراتنج تحت الحافة 1.0 مم، وتباعد الأطراف مقاسًا عند نقطة خروج الغلاف. يتم توفير رسم تفصيلي بالأبعاد في الوثيقة الأصلية.

5.2 تحديد القطبية

يستخدم إصدار LED الأبيض تكوين كاثود مشترك. عادةً ما تشير الطرف الأطول إلى الأنود. يجب على المستخدمين الرجوع إلى الرسم الميكانيكي التفصيلي لتحديد القطبية بشكل قاطع بناءً على هيكل الشريحة الداخلي وتصميم إطار الطرف.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 التخزين والتعامل

يجب تخزين مصابيح LED تحت 30 درجة مئوية ورطوبة نسبية 70%. إذا تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي، فيجب استخدامها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو في جو نيتروجين.

6.2 تشكيل الأطراف

يجب أن يحدث الانحناء على الأقل على بعد 3 مم من قاعدة عدسة LED. لا يجب استخدام قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز. يجب إجراء التشكيل في درجة حرارة الغرفة، قبل اللحام. استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء تجميع لوحة الدوائر المطبوعة.

6.3 عملية اللحام

يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 2 مم بين نقطة اللحام وقاعدة العدسة. يجب عدم غمر العدسة في اللحام.

• مكواة اللحام:أقصى درجة حرارة 350 درجة مئوية، أقصى وقت 3 ثوانٍ لكل طرف (مرة واحدة فقط).
• لحام الموجة:تسخين مسبق أقصاه 100 درجة مئوية لمدة 60 ثانية كحد أقصى؛ موجة اللحام أقصاها 260 درجة مئوية لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.

تحذير:يمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الوقت المفرط إلى تشوه العدسة أو فشل كارثي. إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء غير مناسبة لهذا المنتج المثبت عبر الفتحة.

6.4 التنظيف

إذا لزم الأمر، نظف فقط بمذيبات كحولية مثل كحول الأيزوبروبيل.

7. معلومات التعبئة والطلب

مواصفات التعبئة القياسية كما يلي: 500، 200، أو 100 قطعة لكل كيس مضاد للكهرباء الساكنة. يتم تعبئة عشرة أكياس في صندوق داخلي (إجمالي 5,000 قطعة). يتم تعبئة ثمانية صناديق داخلية في صندوق شحن خارجي (إجمالي 40,000 قطعة). قد تكون العبوة الأخيرة في دفعة الشحن غير مكتملة.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا LED مناسب لمؤشرات الحالة على اللافتات الداخلية/الخارجية والمعدات الإلكترونية العامة مثل شرائط الطاقة، ومفاتيح الشبكة، ومعدات الصوت/الفيديو الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية.

8.2 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يُوصى بشدة باستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل مصباح LED فردي (الدائرة أ). لا يُنصح بتشغيل عدة مصابيح LED على التوازي مباشرة من مصدر جهد (الدائرة ب) بسبب الاختلافات في الجهد الأمامي (VF) لكل مصباح LED، مما سيسبب اختلافات كبيرة في التيار، وبالتالي، السطوع.يوصى بشدةباستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل مصباح LED فردي (الدائرة أ). لا يُنصح بتشغيل عدة مصابيح LED على التوازي مباشرة من مصدر جهد (الدائرة ب) بسبب الاختلافات في الجهد الأمامي (VF) لكل مصباح LED، مما سيسبب اختلافات كبيرة في التيار، وبالتالي، السطوع.

8.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصباح LED عرضة للتلف من الكهرباء الساكنة أو طفرات الطاقة. تشمل احتياطات التعامل استخدام سوار معصم مؤرض أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة، والعمل على بساط مضاد للكهرباء الساكنة مؤرض.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED غير المشتتة، توفر العدسة المشتتة للإصدار الأبيض مخروط رؤية أوسع وأكثر تجانسًا، مما يقلل النقاط الساخنة. البناء الخالي من الهالوجين يميزه عن العروض القياسية، مما يلبي التطبيقات ذات المتطلبات البيئية الأكثر صرامة. يوفر الجمع بين تقنية AlInGaP للأحمر (التي توفر كفاءة واستقرار عاليين) مع الأبيض ذو الكاثود المشترك في رقم جزء واحد مرونة في التصميم.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير لسطوع أعلى؟

ج: لا. الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر هو 20 مللي أمبير. يتجاوز هذا التصنيف يخاطر بتقليل عمر LED أو التسبب في فشل فوري بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

س: لماذا من الضروري وجود مقاومة على التوالي لكل LED على التوازي؟

ج: الجهد الأمامي (VF) لمصابيح LED له تسامح تصنيعي (مثل 2.6-3.6 فولت للأبيض). بدون مقاومات فردية، ستسحب مصابيح LED ذات VF أقل تيارًا غير متناسب بشكل أكبر، مما يؤدي إلى سطوع غير متكافئ وإجهاد محتمل للأجهزة ذات VF المنخفض.

س: ماذا يعني "تسامح اختبار ±15%" على شدة الإضاءة؟

ج: يعني أن قيمة الشدة المقاسة لوحدة معينة يمكن أن تختلف بنسبة ±15% عن قيمة الفئة الاسمية المذكورة في الجدول. هذا هو تسامح نظام القياس، وليس انتشار معلمة إضافي.

11. حالة تصميم واستخدام عملية

السيناريو:تصميم لوحة بها عشر مؤشرات حالة بيضاء تعمل بواسطة خط طاقة 5 فولت.

خطوات التصميم:

1. تحديد التيار الأمامي: استخدم 20 مللي أمبير النموذجي.

2. تحديد الجهد الأمامي النموذجي (VF) من ورقة البيانات: 3.1 فولت للأبيض.

3. حساب قيمة المقاومة التسلسلية: R = (V_supply - VF) / IF = (5V - 3.1V) / 0.020A = 95 أوم.

4. حساب قدرة المقاوم: P = (V_supply - VF) * IF = 1.9V * 0.020A = 0.038W. مقاوم قياسي 1/8W (0.125W) أو 1/10W كافٍ.

5. حرج:ضع مقاومًا واحدًا بقيمة 95 أوم على التوالي معكلمن مصابيح LED العشرة. لا تشارك مقاومًا واحدًا بين عدة مصابيح LED.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs) هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء عندما يمر تيار كهربائي عبرها. تحدث هذه الظاهرة، المسماة بالتلألؤ الكهربائي، عندما تتحد الإلكترونات مع فجوات الإلكترون داخل الجهاز، مما يطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد لون الضوء بواسطة فجوة نطاق الطاقة لمادة أشباه الموصلات. يستخدم LED الأحمر هيكل AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم)، بينما يستخدم LED الأبيض عادةً شريحة InGaN (نيترايد إنديوم غاليوم) زرقاء مطلية بطبقة فسفورية تحول بعض الضوء الأزرق إلى أصفر وأحمر، مجتمعة لإنتاج ضوء أبيض.

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

بينما تهيمن مصابيح LED ذات الأجهزة المثبتة على السطح (SMD) على التصميمات الجديدة للتكبير، تظل مصابيح LED المثبتة عبر الفتحة ذات صلة للنماذج الأولية، والمجموعات التعليمية، وأسواق الإصلاح، والتطبيقات التي تتطلب سطوع نقطة واحدة أعلى أو تجميع يدوي أسهل. يستمر الاتجاه داخل قطاع التركيب عبر الفتحة نحو كفاءة أعلى (مزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر دقة، واعتماد أوسع للمواد الصديقة للبيئة مثل المركبات الخالية من الهالوجين. يضمن الطلب على حلول إشارة موثوقة ومنخفضة التكلفة في القطاعات الصناعية والاستهلاكية استمرار إنتاج وتطوير هذه المكونات.