ورقة بيانات مصباح LED طراز LTLR42FGAFEH79Y - أصفر-أخضر وبرتقالي - 20 مللي أمبير/10 مللي أمبير - 52 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

وحدة LTLR42FGAFEH79Y هي وحدة مؤشر للوحة الدوائر (CBI)، تدمج عدة مصابيح LED داخل غلاف بلاستيكي أسود بزاوية قائمة. تم تصميم هذا المنتج خصيصًا لتسهيل عملية التجميع على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). يجمع المنتج بين تقنية الإضاءة ذات الحالة الصلبة وتصميم ميكانيكي سهل الاستخدام.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التجميع:تم تصميم الحامل بزاوية قائمة لتبسيط عملية التركيب على لوحة الدوائر، ويمكن تكديسه لإنشاء مصفوفات.
• تحسين التباين:مادة الغلاف الأسود تعمل على تحسين نسبة التباين البصري للمصابيح المضاءة.
• كفاءة الطاقة:يستخدم رقائق LED عالية الكفاءة ذات استهلاك منخفض للطاقة.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهات RoHS.
• مصدر موثوق:يتميز بمصادر ضوئية ذات حالة صلبة لعمر تشغيلي طويل.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المكون مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشرات حالة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• أجهزة الاتصالات
• أنظمة الكمبيوتر والملحقات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• الأجهزة المنزلية

2. تحليل مفصل للمعايير التقنية

2.1 الحدود 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):52 ميغاواط لكل من مصابيح LED الأصفر-الأخضر والبرتقالي.
• تيار الأمامي الذروي (IFP):60 مللي أمبير (حالة النبض: دورة عمل ≤1/10، عرض النبضة ≤0.1 مللي ثانية).
• تيار الأمامي المستمر (IF):20 مللي أمبير.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40°C إلى +85°C.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -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.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس الخصائص عند TA=25°C. تختلف ظروف الاختبار بين أنواع LED.

• شدة الإضاءة (Iv):
  • الأصفر-الأخضر (LED1، IF=20mA): نموذجي 80 mcd، يتراوح من 23 mcd (الحد الأدنى) إلى 140 mcd (الحد الأقصى).
  • البرتقالي (LED3/4، IF=10mA): نموذجي 65 mcd، يتراوح من 30 mcd (الحد الأدنى) إلى 140 mcd (الحد الأقصى).
• زاوية الرؤية (2θ1/2):100 درجة لكلا نوعي LED، مما يوفر نمط إضاءة واسع.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λP):حوالي 571 نانومتر لـ LED الأصفر-الأخضر و 611 نانومتر لـ LED البرتقالي.
• الطول الموجي السائد (λd):
  • الأصفر-الأخضر: 569 نانومتر (نموذجي)، نطاق 565-571 نانومتر.
  • البرتقالي: 605 نانومتر (نموذجي)، نطاق 598-613.5 نانومتر.
• عرض النصف الطيفي (Δλ):~15 نانومتر للأصفر-الأخضر، ~17 نانومتر للبرتقالي.
• الجهد الأمامي (VF):
  • الأصفر-الأخضر: 2.1 فولت (نموذجي)، نطاق 1.6-2.6 فولت عند 20 مللي أمبير.
  • البرتقالي: 1.9 فولت (نموذجي)، نطاق 1.4-2.5 فولت عند 10 مللي أمبير.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (VR) بقيمة 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم الجهاز للعمل في انحياز عكسي؛ هذا المعيار هو لأغراض الاختبار فقط.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على شدة الإضاءة والطول الموجي السائد لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج.

3.1 تصنيف LED الأصفر-الأخضر (LED1)

مجموعات شدة الإضاءة (@20mA):

• AB: 23 - 50 mcd
• CD: 50 - 85 mcd
• EF: 85 - 140 mcd
• التسامح: ±15% على حدود المجموعة.

مجموعات الطول الموجي السائد (@20mA):

• المجموعة 1: 565.0 - 568.0 نانومتر
• المجموعة 2: 568.0 - 571.0 نانومتر
• التسامح: ±1 نانومتر على حدود المجموعة.

3.2 تصنيف LED البرتقالي (LED3، LED4)

مجموعات شدة الإضاءة (@10mA):

• AB: 30 - 50 mcd
• CD: 50 - 85 mcd
• EF: 85 - 140 mcd
• التسامح: ±30% على حدود المجموعة.

مجموعات الطول الموجي السائد (اللون) (@10mA):

• H22: 598.0 - 600.0 نانومتر
• H23: 600.0 - 603.0 نانومتر
• H24: 603.0 - 606.0 نانومتر
• H25: 606.0 - 610.0 نانومتر
• H26: 610.0 - 613.5 نانومتر
• التسامح: ±1 نانومتر على حدود المجموعة.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات منحنيات الخصائص النموذجية الضرورية لتصميم الدوائر.

4.1 شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي

تُظهر هذه المنحنيات العلاقة بين تيار التشغيل وخرج الضوء لكلا لوني LED. وهي توضح منطقة التشغيل فوق الخطية وهي حاسمة لتحديد التيار المناسب لمستوى سطوع مرغوب، مما يضمن الكفاءة والعمر الطويل.

4.2 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

منحنيات IV هذه حيوية لتصميم دائرة تحديد التيار. تُظهر المنحنيات انخفاض الجهد النموذجي عبر LED عند تيارات مختلفة، مما يسمح للمهندسين بحساب قيم المقاوم التسلسلي اللازمة أو تصميم دوائر السائق ذات التيار الثابت بدقة.

4.3 التوزيع الطيفي

على الرغم من عدم رسمها بالتفصيل، فإن أطوال الموجات الذروية والسائدة المحددة، جنبًا إلى جنب مع عرض النصف الطيفي، تحدد نقاء لون الضوء المنبعث. يصدر LED الأصفر-الأخضر في منطقة ~571 نانومتر، بينما يصدر LED البرتقالي في منطقة ~611 نانومتر، مما يوفر مؤشرات بصرية مميزة.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يتميز المكون بتصميم بزاوية قائمة للتثبيت المباشر. تشمل الملاحظات الأبعادية الرئيسية:

• جميع الأبعاد الأساسية بالمليمترات.
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الغلاف هي بلاستيك أسود مصنف UL94-V0 لمقاومة اللهب.
• يستخدم LED1 (الأصفر-الأخضر) عدسة بيضاء مشتتة. يستخدم LED3 و LED4 (البرتقالي) عدسة برتقالية مشتتة.

5.2 تحديد القطبية

يتم عادةً الإشارة إلى القطبية من خلال الهيكل المادي للغلاف (مثل الجانب المسطح على العدسة أو طول الطرف). يجب الرجوع إلى الرسم التفصيلي في ورقة البيانات لتحديد أطراف الكاثود والأنود للتثبيت الصحيح.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ظروف التخزين

• العبوة المغلقة:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤70% رطوبة نسبية. الاستخدام خلال سنة واحدة من التعبئة.
• العبوة المفتوحة:قم بالتخزين عند ≤30°C و ≤60% رطوبة نسبية. يجب أن تخضع المكونات لعملية إعادة تدفق اللحام بالأشعة تحت الحمراء (IR) خلال 168 ساعة (أسبوع واحد) من فتح كيس الحاجز الرطوبي (MBB).
• التخزين الممتد:للتخزين لأكثر من 168 ساعة، قم بالتسخين عند 60°C لمدة 48 ساعة على الأقل قبل اللحام لمنع التلف الناجم عن الرطوبة (\"انفجار الذرة\") أثناء إعادة التدفق.

6.2 تشكيل الأطراف

• قم بثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة عدسة LED.
• لا تستخدم جسم LED أو قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز أثناء الثني.
• قم بتنفيذ جميع عمليات تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.

6.3 تجميع ولحام PCB

• قم بتطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء إدخال PCB لتجنب الإجهاد الميكانيكي على LED.
• اللحام اليدوي بمكواة ذات تحكم في درجة الحرارة مناسب لهذا المكون من نوع التثبيت المباشر، مع الالتزام بحد أقصى 260°C لمدة 5 ثوانٍ.
• للتنظيف، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل إذا لزم الأمر.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد المنتج في تغليف قياسي مناسب للتجميع الآلي أو اليدوي. يتم تحديد تكوين البكرة أو الأنبوب أو الصينية بالضبط (مثل الكمية لكل بكرة) في قسم مواصفات التعبئة في ورقة البيانات.

7.2 تفسير رقم القطعة

يتبع رقم القطعة LTLR42FGAFEH79Y نظام ترميز داخلي يحدد عائلة المنتج، ونوع العبوة، وتكوين LED، وعلى الأرجح رموز التصنيف لشدة الإضاءة والطول الموجي.

8. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

تتطلب مصابيح LED هذه جهازًا لتحديد التيار عند التشغيل من مصدر جهد. المقاوم التسلسلي البسيط هو الطريقة الأكثر شيوعًا. يمكن حساب قيمة المقاوم (R) باستخدام قانون أوم: R = (Vcc - VF) / IF، حيث Vcc هو جهد التغذية، وVF هو جهد LED الأمامي، وIF هو تيار الأمامي المطلوب (20 مللي أمبير للأصفر-الأخضر، 10 مللي أمبير للبرتقالي). تأكد دائمًا من أن تصنيف قدرة المقاوم كافٍ.

8.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض (52 ميغاواط)، إلا أن الحفاظ على درجة حرارة تقاطع LED ضمن النطاق المحدد أمر بالغ الأهمية لطول العمر واستقرار خرج الضوء. تأكد من وجود مسافات كافية وتدفق هواء محتمل في التخطيطات عالية الكثافة، خاصة عند التشغيل بالقرب من درجة الحرارة المحيطة القصوى البالغة 85 درجة مئوية.

8.3 التصميم البصري

توفر زاوية الرؤية 100 درجة حزمة واسعة. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا أكثر تركيزًا، يمكن استخدام عدسات خارجية أو أنابيب ضوئية. يقلل الغلاف الأسود من الانعكاسات الداخلية ويحسن التباين في حالة الإيقاف.

9. المقارنة التقنية والتمييز

يقدم LTLR42FGAFEH79Y مزايا محددة في فئته:

• دمج متعدد LED:يجمع بين مصابيح LED بألوان مختلفة (الأصفر-الأخضر والبرتقالي) في عبوة واحدة سهلة التركيب، مما يوفر مساحة على اللوحة ووقت التجميع مقارنة باستخدام مصابيح LED منفصلة.
• تصميم بزاوية قائمة:يسمح الغلاف بانبعاث الضوء بشكل موازٍ لسطح PCB، وهو مثالي للألواح المضاءة من الحواف أو مؤشرات الحالة التي يتم مشاهدتها من الجانب.
• غلاف قابل للتكديس:يسمح التصميم الميكانيكي بتكديس وحدات متعددة لتشكيل مصفوفات رأسية أو أفقية بشكل أنيق.
• تصنيف واضح:تسمح مجموعات الشدة والطول الموجي المحددة بوضوح بمطابقة دقيقة للون والسطوع في عمليات الإنتاج.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 هل يمكنني تشغيل LED البرتقالي (LED3/4) عند 20 مللي أمبير؟

يحدد الحد الأقصى المطلق تيارًا أماميًا مستمرًا بقيمة 20 مللي أمبير لجميع مصابيح LED. ومع ذلك، يتم تحديد الخصائص البصرية عند IF=10mA لمصابيح LED البرتقالية. تشغيلها عند 20 مللي أمبير سينتج شدة إضاءة أعلى ولكن قد يتجاوز القيم النموذجية المدرجة وقد يؤثر على الموثوقية طويلة المدى. يوصى باتباع حالة الاختبار (10 مللي أمبير) لضمان الأداء البصري المضمون.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (λP)هو الطول الموجي الذي يكون فيه طيف الانبعاث بأقصى شدة.الطول الموجي السائد (λd)هو كمية قياس لوني مشتقة من مخطط اللونية CIE؛ وهو يمثل الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي سيبدو بنفس لون خرج LED للعين البشرية. غالبًا ما يكون λd أكثر صلة بتحديد اللون.

10.3 لماذا تعتبر حساسية الرطوبة في التخزين والتعامل مهمة جدًا؟

يمكن أن تمتص عبوات LED الرطوبة من الهواء. أثناء عملية إعادة تدفق اللحام عالية الحرارة، يمكن لهذه الرطوبة المحتبسة أن تتبخر بسرعة، مما يخلق ضغطًا داخليًا قد يؤدي إلى تقشير العبوة أو تكسير الرقاقة (\"انفجار الذرة\"). تصنيف MSL3 (مستوى الحساسية للرطوبة 3) ومتطلبات التسخين المرتبطة به هي ضوابط عملية حاسمة لمنع هذا الفشل.

11. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم لوحة مؤشر حالة متعددة لموجه شبكة. تحتاج اللوحة إلى مؤشر تشغيل (أخضر ثابت)، ومؤشر نشاط (أصفر-أخضر وامض)، ومؤشر عطل (برتقالي ثابت).

التنفيذ:يمكن استخدام وحدة LTLR42FGAFEH79Y واحدة. يمكن أن يعمل LED الأصفر-الأخضر (LED1) كمؤشر نشاط، يتم تشغيله بواسطة دبوس متحكم دقيق مع PWM للوميض. يمكن أن يكون أحد مصابيح LED البرتقالية (مثل LED3) هو مؤشر العطل. ستكون هناك حاجة إلى LED أخضر منفصل لمؤشر الطاقة. يسمح الغلاف بزاوية قائمة بتثبيت اللوحة بشكل عمودي على اللوحة الرئيسية PCB، وتوجيه الضوء نحو المستخدم. يجب على المصمم حساب مقاومات تحديد التيار المناسبة لكل LED بناءً على جهد GPIO للمتحكم الدقيق (مثل 3.3 فولت) وجهد VF لـ LED عند التيار المطلوب.

12. مبدأ التشغيل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs) هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء من خلال الوميض الكهربائي. عند تطبيق جهد أمامي عبر تقاطع p-n، تتحد الإلكترونات مع الفجوات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد اللون المحدد للضوء بواسطة فجوة النطاق الطاقي لمادة أشباه الموصلات المستخدمة. يستخدم LED الأصفر-الأخضر رقاقة AllnGaP (فوسفيد ألومنيوم إنديوم غاليوم)، بينما يستخدم LED البرتقالي رقاقة AIInGaP، مع اختلافات طفيفة في التركيب المادي تغير فجوة النطاق وبالتالي الطول الموجي المنبعث.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يستمر مجال مصابيح LED المؤشر في التطور. تشمل الاتجاهات:

• زيادة الكفاءة:تؤدي التحسينات المستمرة في علوم المواد إلى كفاءة إضاءة أعلى (مزيد من خرج الضوء لكل واط كهربائي)، مما يسمح بتشغيل بتيار أقل وتقليل استهلاك طاقة النظام.
• التصغير:بينما تظل عبوات التثبيت المباشر شائعة للمتانة، هناك اتجاه موازٍ نحو عبوات أجهزة التركيب السطحي (SMD) الأصغر للوحات عالية الكثافة.
• الحلول المتكاملة:نمو في عبوات الرقائق المتعددة والوحدات ذات المقاومات المحددة للتيار المدمجة أو حتى دوائر السائق IC، مما يبسط تصميم الدوائر بشكل أكبر.
• اتساق اللون:تستمر التطورات في عمليات النمو البلوري والتصنيف في تحسين اتساق اللون والسطوع عبر دفعات الإنتاج، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الجمالية والوظيفية.