ورقة بيانات مصباح LED ثقب التثبيت LTW-404M01H279 - مصفوفة متعددة الألوان - 30 مللي أمبير كحد أقصى - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُعد LTW-404M01H279 مصباح LED متعدد الألوان، من نوع ثقب التثبيت، مُصمم ليكون مؤشرًا للوحة الدوائر (CBI). يتكون من حاوية بلاستيكية سوداء بزاوية قائمة تُدمج رقائق LED متعددة. وظيفته الأساسية هي توفير إشارة بصرية واضحة وحالة صلبة على لوحات الدوائر الإلكترونية. يركز تصميمه على سهولة التجميع والدمج في الأنظمة الإلكترونية المختلفة.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التجميع:صُمم الحامل بزاوية قائمة لتثبيت سهل على لوحة الدوائر، ويمكن تكديسه لإنشاء مصفوفات.
• تحسين التباين:تعمل مادة الهيكل السوداء على تحسين نسبة التباين للضوء المنبعث، مما يجعل المؤشر أكثر وضوحًا.
• بناء قوي:يستخدم مصادر ضوء صلبة (رقائق InGaN للأزرق/الأبيض/الأخضر) لتحقيق الموثوقية والعمر الطويل.
• الامتثال البيئي:المنتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهات RoHS.
• حماية مدمجة:يتميز بثنائيات زينر مدمجة للحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)، مما يعزز المتانة أثناء التعامل والتشغيل.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المصباح LED مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب إشارة للحالة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• معدات الاتصالات:أضواء الحالة على الموجهات، والمحولات، وأجهزة المودم.
• أنظمة الكمبيوتر:مؤشرات الطاقة، نشاط القرص الصلب، والتشخيص على اللوحات الأم والملحقات.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:أضواء المؤشر على معدات الصوت/الفيديو، والأجهزة المنزلية، وأجهزة الألعاب.
• أنظمة التحكم الصناعية:مؤشرات حالة الآلة، والأعطال، ووضع التشغيل على لوحات التحكم وأنظمة الأتمتة.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. جميع القيم محددة عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة (Pd):يختلف حسب اللون: الأبيض (102 ملي واط)، الأزرق (74 ملي واط)، الأخضر (64 ملي واط). هذه هي أقصى طاقة مسموح للمصباح LED تبديدها كحرارة.
• تيار الأمامي الذروي (IFP):للتشغيل النبضي فقط (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية). الأبيض/الأزرق: 100 مللي أمبير، الأخضر: 60 مللي أمبير.
• تيار الأمامي المستمر (IF):أقصى تيار أمامي مستمر. الأبيض: 30 مللي أمبير، الأزرق/الأخضر: 20 مللي أمبير.
• نطاقات درجة الحرارة:التشغيل: من -30°C إلى +85°C. التخزين: من -40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معايير الأداء النموذجية المقاسة عند TA=25°C و IF=8mA، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (Iv):خرج الضوء مقاسًا بالميليكانديلا (mcd). القيم النموذجية: الأبيض: 200 mcd، الأخضر: 180 mcd، الأزرق: 30 mcd. تتضمن المواصفات هامش اختبار ±15%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة إلى نصف قيمتها القصوى. الأبيض: 100°، الأخضر/الأزرق: 120°. يشير هذا إلى مخروط رؤية واسع نسبيًا.
• الجهد الأمامي (VF):انخفاض الجهد عبر LED عند تيار الاختبار. النموذجي: 2.8 فولت لجميع الألوان، مع نطاق من 2.4 فولت إلى 3.3 فولت اعتمادًا على الرقاقة المحددة والتصنيف.
• الطول الموجي السائد (λd):يحدد اللون المُدرك. الأزرق: 465 نانومتر (نطاق 460-470 نانومتر). الأخضر: 525 نانومتر (نطاق 520-530 نانومتر).
• إحداثيات اللونية (x, y):لمصابيح LED البيضاء، تحدد هذه الإحداثيات نقطة اللون على مخطط CIE 1931. القيمة النموذجية هي (0.24, 0.20). تحتوي التصنيفات المحددة (D1-D4) على نطاقات إحداثيات محددة مفصلة في جدول التصنيف.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (VR) بقيمة 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم الجهاز للعمل في انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. شرح نظام التصنيف

يستخدم المنتج نظام تصنيف لتصنيف مصابيح LED بناءً على معايير بصرية وكهربائية رئيسية، مما يضمن الاتساق داخل الدفعة. يستخدم LTW-404M01H279 نظامًا من ثلاثة رموز.

3.1 تصنيف الطول الموجي / اللونية

• الأزرق (الرمز 1):مصنف حسب الطول الموجي السائد. B07: 460-465 نانومتر، B08: 465-470 نانومتر.
• الأبيض (الرمز 2):مصنف حسب إحداثيات اللونية (CCx,y) إلى أربعة أرباع: D1، D2، D3، D4. لكل ربع حدود إحداثيات (x,y) محددة كما هو موضح في مخطط وجدول CIE.
• الأخضر (الرمز 3):مصنف حسب الطول الموجي السائد. G09: 520-525 نانومتر، G10: 525-530 نانومتر.

3.2 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تجميع الشدة ضمن نطاقات واسعة لكل لون، مجتمعة مع تصنيف اللون/إحداثيات اللون.

• الأبيض: 120-680 mcd (عبر جميع تصنيفات D1-D4).
• الأخضر: 110-310 mcd (عبر تصنيفات G09/G10).
• الأزرق: 18-50 mcd (عبر تصنيفات B07/B08).

3.3 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تحديد الجهد الأمامي كنطاق لكل مجموعة ألوان بدلاً من تصنيفات منفصلة: الأبيض: 2.4-3.2 فولت، الأزرق/الأخضر: 2.5-3.3 فولت.

ملاحظة:يُطبق هامش ±15% على حدود كل تصنيف، ويُطبق بدل قياس ±0.01 على إحداثيات اللون.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية لكل لون LED (أزرق، أخضر، أبيض). بينما لا يتم تفصيل الرسوم البيانية المحددة في النص، فإنها توضح عادةً العلاقات التالية، وهي حاسمة لتصميم الدائرة:

• التيار مقابل الجهد (منحنى I-V):يُظهر العلاقة الأسية، مما يساعد في تحديد جهد القيادة المطلوب لتيار معين.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي (منحنى Iv-IF):يوضح كيف يزداد خرج الضوء مع التيار، حتى الحدود القصوى المقننة.
• شدة الإضاءة مقابل درجة الحرارة المحيطة (منحنى Iv-TA):يوضح انخفاض خرج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة، وهو أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة في التطبيق.
• الجهد الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة (منحنى VF-TA):يُظهر اعتماد الجهد الأمامي على درجة الحرارة، والذي يمكن استخدامه للاستشعار عن درجة الحرارة في بعض التصميمات.

يجب على المصممين الرجوع إلى هذه المنحنيات لتحسين تيار القيادة للسطوع المطلول وفهم تأثيرات التخفيض الحراري.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 الأبعاد الخارجية

يستخدم الجهاز تكوين تثبيت بزاوية قائمة من نوع ثقب التثبيت. ملاحظات ميكانيكية رئيسية من ورقة البيانات:

• جميع الأبعاد مقدمة بالمليمترات، مع البوصة بين قوسين.
• التحمل القياسي هو ±0.25 مم (±0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• الهيكل مصنوع من البلاستيك الأسود.
• تتكون المصفوفة من 10 مصابيح LED: المصابيح 1-6 خضراء مع عدسات خضراء منتشرة؛ المصابيح 7-9 بيضاء مع عدسات بيضاء منتشرة؛ المصباح 10 أزرق مع عدسة زرقاء منتشرة.
• المواصفة الميكانيكية الحرجة هيارتفاع LED البارز، وهو 0.20 ± 0.14 مم من الهيكل.

5.2 تحديد القطبية

لمصابيح LED ثقب التثبيت، يُشار إلى القطبية عادةً بطول الطرف (الطرف الأطول هو الأنود) أو ببقعة مسطحة على العدسة أو الهيكل. يجب التحقق من العلامة المحددة لهذا النموذج على الرسم البعدي.

5.3 مواصفات التعبئة

يتم توريد المنتج في عبوة مناسبة للتجميع الآلي ولمنع التلف أثناء الشحن والتعامل. يتم تحديد أبعاد وكميات بكرات أو أنابيب التعبئة الدقيقة في قسم مواصفات التعبئة في ورقة البيانات.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ظروف التخزين

يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و 70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي، فيجب استخدامها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج العبوة الأصلية، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين.

6.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم مذيبات كحولية مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب المواد الكيميائية القاسية أو الكاشطة.

6.3 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف، فيجب أن يتم ذلكقبلاللحام وفي درجة حرارة الغرفة. يجب إجراء الانحناء على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم جسم LED كنقطة ارتكاز. استخدم الحد الأدنى من القوة أثناء إدخال PCB لتجنب الإجهاد.

6.4 عملية اللحام

قاعدة حرجة:حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة عدسة الإيبوكسي إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة في اللحام.

• اللحام اليدوي (المكواة):أقصى درجة حرارة: 350°C. أقصى وقت: 3 ثوانٍ لكل وصلة. دورة لحام واحدة فقط.
• اللحام الموجي:التسخين المسبق: 120°C كحد أقصى لمدة تصل إلى 100 ثانية. موجة اللحام: 260°C كحد أقصى لمدة تصل إلى 5 ثوانٍ. تأكد من وضع الجهاز بحيث لا يتسلل اللحام إلى مسافة أقل من 2 مم من قاعدة العدسة.

يمكن أن تسبب درجة الحرارة أو الوقت المفرط تلفًا دائمًا لإيبوكسي LED، أو الأطراف، أو روابط القالب الداخلية.

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

يجب تشغيل كل LED في المصفوفة بشكل مستقل بمقاومة محددة للتيار. يتم حساب قيمة المقاومة (R) باستخدام الصيغة: R = (Vcc - VF) / IF، حيث Vcc هو جهد التغذية، VF هو الجهد الأمامي لـ LED (استخدم القيمة القصوى من ورقة البيانات للموثوقية)، و IF هو تيار الأمامي المطلول (لا يتجاوز التصنيف المستمر).

7.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، إلا أن التصميم الحراري المناسب يطيل العمر الافتراضي. تأكد من وجود تباعد كافٍ على PCB لتبديد الحرارة. التشغيل عند أو بالقرب من التيار الأقصى (30 مللي أمبير للأبيض) سيولد حرارة أكثر. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة، ففكر في تخفيض تيار التشغيل.

7.3 احتياطات ESD

على الرغم من أن الجهاز يحتوي على حماية زينر مدمجة، إلا أنه يجب اتباع احتياطات التعامل القياسية لـ ESD أثناء التجميع: استخدم محطات عمل مؤرضة، وأسوار معصم، وحاويات موصلة.

8. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

8.1 هل يمكنني تشغيل LED الأبيض عند 30 مللي أمبير بشكل مستمر؟

نعم، 30 مللي أمبير هو أقصى تيار أمامي مستمر مقنن. ومع ذلك، للحصول على أفضل عمر طويل وموثوقية، يُنصح غالبًا بالتشغيل عند تيار أقل، مثل 20 مللي أمبير، خاصة إذا كانت الظروف الحرارية ليست مثالية.

8.2 ما الفرق بين تصنيفات D1، D2، D3، D4 للون الأبيض؟

تمثل هذه التصنيفات مناطق مختلفة على مخطط اللونية CIE 1931، وتتوافق مع اختلافات طفيفة في درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ولون الضوء الأبيض (مثل الأبيض البارد مع لون مزرق مقابل الأبيض النقي). عادةً ما يكون D1 و D2 أكثر برودة/زرقة، بينما يكون D3 و D4 أكثر دفئًا/صفرة، على الرغم من أن جميعها تقع ضمن منطقة بيضاء محددة.

8.3 هل مبرد حراري مطلوب؟

للتطبيقات النموذجية للمؤشرات عند أو أقل من تيار القيادة الموصى به، لا يلزم مبرد حراري مخصص. تعمل PCB نفسها كمبرد حراري للأطراف. الإدارة الحرارية الأساسية هي التأكد من أن الجهاز لا يتجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى، والتي تتأثر بدرجة الحرارة المحيطة، وتيار القيادة، وتخطيط PCB.

8.4 هل يمكنني استخدام هذا LED في الهواء الطلق؟

تنص ورقة البيانات على أنه مناسب للعلامات الداخلية والخارجية. ومع ذلك، للاستخدام الخارجي المطول، فكر في حماية بيئية إضافية (طلاء مطابق على PCB) للحماية من الرطوبة، والأشعة فوق البنفسجية، والملوثات، حيث أن عبوة LED نفسها قد لا تكون محكمة الإغلاق بالكامل.

9. المقارنة التقنية والاتجاهات

9.1 المقارنة مع بدائل SMD

تقدم مصابيح LED ثقب التثبيت مثل LTW-404M01H279 مزايا في النماذج الأولية، والتجميع اليدوي، والتطبيقات التي تتطلب قوة ميكانيكية عالية أو إمكانية الوصول للاستبدال. في المقابل، تتيح مصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD) تصميمات PCB بكثافة أعلى، وهي أكثر ملاءمة للتجميع الآلي (pick-and-place)، وغالبًا ما يكون لها مسارات حرارية أفضل إلى PCB.

9.2 اتجاهات الصناعة

الاتجاه العام في إضاءة المؤشرات هو نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، مما يسمح بنفس السطوع عند تيارات أقل، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة. هناك أيضًا اتجاه نحو تحملات تصنيف أكثر ضيقًا للون والشدة لضمان الاتساق البصري في تطبيقات المؤشرات المتعددة. بينما تهيمن عبوات SMD على التصميمات الجديدة، تظل مؤشرات ثقب التثبيت حيوية للتصميمات القديمة، وأسواق الإصلاح، والتطبيقات التي تتطلب فوائدها الميكانيكية المحددة.