جدول المحتويات
- 1. نظرة عامة على المنتج
- 1.1 المميزات
- 1.2 التطبيقات
- 2. الأبعاد الخارجية
- 3. الحدود القصوى المطلقة
- 4. الخصائص الكهربائية والبصرية
- 5. منحنيات الخصائص الكهربائية والبصرية النموذجية
- 6. مواصفات نظام التصنيف (Binning)
- 6.1 جدول التصنيف البصري والكهربائي
- 6.2 مخطط اللونية C.I.E. 1931
- 7. مواصفات التغليف
- 8. احتياطات وإرشادات التطبيق
- 8.1 التطبيق
- 8.2 التخزين
- 8.3 التنظيف
- 8.4 تشكيل الأطراف والتجميع
- 8.5 اللحام
- 8.6 طريقة القيادة
- 9. اعتبارات التصميم وملاحظات التطبيق
- 9.1 إدارة الحرارة
- 9.2 تصميم الدائرة لسطوع متسق
- 9.3 التكامل الميكانيكي
- 10. التوجيه للمقارنة والاختيار
1. نظرة عامة على المنتج
مصباح LED طراز LTW-1NHDR5JH231 هو مصباح LED من نوع الثقب المار، مُصمم للاستخدام مع حامل (هيكل) بلاستيكي أسود أو طبيعي بزاوية قائمة، يُعرف أيضًا باسم مؤشر لوحة الدوائر (CBI). يوفر هذا التكوين مصدر ضوء ذو حالة صلبة مناسب لمجموعة متنوعة من التطبيقات الإلكترونية. تم تصميم المنتج لتسهيل عملية التجميع على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).
1.1 المميزات
- مُصمم لتسهيل التجميع على لوحة الدائرة.
- مصدر ضوء ذو حالة صلبة لتحقيق الموثوقية.
- استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية.
- منتج خالٍ من الرصاص متوافق مع توجيهات RoHS.
- يستخدم مصباح بحجم T-1 مع LED أبيض من نوع InGaN وعدسة بيضاء منتشرة.
1.2 التطبيقات
هذا المصباح LED مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:
- معدات الكمبيوتر
- أجهزة الاتصالات
- الإلكترونيات الاستهلاكية
- المعدات الصناعية
2. الأبعاد الخارجية
يتم توفير الرسم الميكانيكي لمصباح LED طراز LTW-1NHDR5JH231 في الصفحة 2 من ورقة البيانات. تشمل الملاحظات الرئيسية المتعلقة بالأبعاد:
- يتم تحديد جميع الأبعاد بالمليمترات، مع وجود البوصات بين قوسين.
- التحمل الافتراضي هو ±0.25 مم (±0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك.
- مادة الحامل هي بلاستيك أسود.
- المصباح LED نفسه باللون الأبيض.
- جميع المواصفات قابلة للتغيير دون إشعار مسبق.
3. الحدود القصوى المطلقة
يتم تحديد التقييمات التالية عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية. قد يؤدي تجاوز هذه القيم إلى تلف دائم للجهاز.
| المعامل | الحد الأقصى للتصنيف | الوحدة |
|---|---|---|
| تبديد الطاقة | 108 | مللي واط |
| تيار أمامي ذروي (دورة عمل ≤1/10، عرض النبضة ≤10 مللي ثانية) | 100 | مللي أمبير |
| تيار أمامي مستمر | 30 | مللي أمبير |
| التخفيض (خطيًا بدءًا من 30 درجة مئوية) | 0.45 | مللي أمبير/درجة مئوية |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | -40 إلى +85 | درجة مئوية |
| نطاق درجة حرارة التخزين | -40 إلى +100 | درجة مئوية |
| درجة حرارة لحام الأطراف (على بعد 2.0 مم من الجسم) | 260 لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى. | درجة مئوية |
4. الخصائص الكهربائية والبصرية
يتم قياس الخصائص التالية عند TA=25 درجة مئوية تحت ظروف الاختبار المحددة.
| المعامل | الرمز | Min. | Typ. | Max. | الوحدة | شرط الاختبار |
|---|---|---|---|---|---|---|
| شدة الإضاءة | Iv | 880 | 1900 | 3200 | ميللي كانديلا | IF = 20 مللي أمبير |
| زاوية الرؤية (2θ1/2) | - | - | 65 | - | درجة | - |
| إحداثي اللونية x | x | - | 0.30 | - | - | IF = 20 مللي أمبير |
| إحداثي اللونية y | y | - | 0.29 | - | - | IF = 20 مللي أمبير |
| الجهد الأمامي | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 20 مللي أمبير |
| التيار العكسي | IR | - | - | 10 | ميكرو أمبير | VR = 5 فولت |
ملاحظات:
- يتم قياس شدة الإضاءة باستخدام مستشعر ومرشح يقتربان من منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
- θ1/2 هي الزاوية المحورية حيث تكون شدة الإضاءة نصف القيمة المحورية.
- يتم وضع رمز تصنيف Iv على كل كيس تغليف.
- ضمان Iv يتضمن تحملاً قدره ±15%.
- يتم اشتقاق إحداثيات اللونية (x, y) من مخطط اللونية CIE لعام 1931.
- حالة الجهد العكسي مخصصة لاختبار IR فقط؛ الجهاز غير مصمم للعمل العكسي.
5. منحنيات الخصائص الكهربائية والبصرية النموذجية
تتضمن ورقة البيانات منحنيات خصائص نموذجية (موضحة في الصفحة 4) توضح العلاقة بين المعلمات المختلفة. هذه المنحنيات ضرورية لفهم أداء الجهاز تحت ظروف تشغيل مختلفة، مثل التيار الأمامي مقابل شدة الإضاءة والجهد الأمامي. يساعد تحليل هذه المنحنيات المصممين على تحسين دوائر القيادة لتحقيق سطوع وكفاءة متسقين عبر مجموعة من نقاط التشغيل.
6. مواصفات نظام التصنيف (Binning)
يتم تصنيف مصباح LED طراز LTW-1NHDR5JH231 وفقًا لتصنيفات بصرية وكهربائية لضمان الاتساق في التطبيقات.
6.1 جدول التصنيف البصري والكهربائي
تصنيفات شدة الإضاءة (Iv, ميللي كانديلا @ IF=20 مللي أمبير)
| رمز التصنيف | الحد الأدنى (ميللي كانديلا) | الحد الأقصى (ميللي كانديلا) |
|---|---|---|
| P | 880 | 1150 |
| Q | 1150 | 1500 |
| R | 1500 | 1900 |
| S | 1900 | 2500 |
| T | 2500 | 3200 |
ملاحظة: تحمل كل حد للتصنيف هو ±15%.
رتب اللون (إحداثيات اللونية، CC(x,y) @ IF=20 مللي أمبير)
توفر ورقة البيانات جدولاً مفصلاً (في الصفحة 6) يحدد رتب لونية متعددة (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2). يتم تعريف كل رتبة بواسطة منطقة رباعية على مخطط اللونية CIE 1931 باستخدام أربع مجموعات من إحداثيات (x, y). وهذا يسمح باختيار لون دقيق. تحمل كل حد للتصنيف هو ±0.01 في قيمة الإحداثيات.
6.2 مخطط اللونية C.I.E. 1931
تم تضمين مخطط لونية CIE 1931 مرجعي (في الصفحة 7) لتمثيل رتب الألوان المحددة في الجدول بصريًا. هذا المخطط هو أداة قياسية لتحديد وفهم لون مصادر الضوء.
7. مواصفات التغليف
تكوين التغليف القياسي لمصباح LED طراز LTW-1NHDR5JH231 هو كما يلي:
- الوحدة الأساسية:180 قطعة لكل صينية.
- الصندوق الداخلي:8 صواني لكل صندوق داخلي، بإجمالي 1,440 قطعة.
- الصندوق الخارجي:8 صناديق داخلية لكل صندوق خارجي، بإجمالي 11,520 قطعة.
ملاحظة تحدد أنه في كل دفعة شحن، قد تكون العبوة النهائية فقط هي العبوة غير المكتملة.
8. احتياطات وإرشادات التطبيق
8.1 التطبيق
هذا المصباح LED مناسب للإشارات الداخلية والخارجية، وكذلك للمعدات الإلكترونية العادية.
8.2 التخزين
لتحقيق أقصى قدر من العمر الافتراضي، يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية أو رطوبة نسبية 70%. يجب استخدام مصابيح LED التي تم إزالتها من تغليفها الأصلي في غضون ثلاثة أشهر. بالنسبة للتخزين الممتد خارج التغليف الأصلي، يجب الاحتفاظ بها في وعاء محكم الغلق مع مجفف أو في جو من النيتروجين.
8.3 التنظيف
إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل.
8.4 تشكيل الأطراف والتجميع
- اثني الأطراف عند نقطة على الأقل 3 مم من قاعدة عدسة LED.
- لا تستخدم قاعدة إطار الأطراف كنقطة ارتكاز.
- قم بتشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبل اللحام.
- أثناء تجميع PCB، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت لتجنب الإجهاد الميكانيكي.
8.5 اللحام
يجب اتباع إرشادات اللحام الحرجة لمنع التلف:
- حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة/الفاصل إلى نقطة اللحام.
- تجنب غمس العدسة/الفاصل في اللحام.
- لا تطبق إجهادًا خارجيًا على إطار الأطراف أثناء اللحام بينما يكون LED ساخنًا.
ظروف اللحام الموصى بها:
| الطريقة | المعامل | القيمة | ملاحظة |
|---|---|---|---|
| مكواة اللحام | درجة الحرارة | 350 درجة مئوية كحد أقصى. | مرة واحدة فقط. لا تقترب رأس المكواة من قاعدة لمبة الإيبوكسي بأقل من 2 مم. |
| الوقت | 3 ثوانٍ كحد أقصى. | ||
| الموضع | - | ||
| لحام الموجة | درجة حرارة التسخين المسبق | 120 درجة مئوية كحد أقصى. | يجب ألا تكون موجة اللحام أقل من 2 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي. إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء غير مناسبة لهذا المنتج من نوع الثقب المار. |
| وقت التسخين المسبق | 100 ثانية كحد أقصى. | ||
| درجة حرارة موجة اللحام | 260 درجة مئوية كحد أقصى. | ||
| وقت اللحام | 5 ثوانٍ كحد أقصى. | ||
| موضع الغمس | - |
تحذير: يمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الوقت المفرط إلى تشوه العدسة أو فشل كارثي.
8.6 طريقة القيادة
مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يوصى بشدة باستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (نموذج الدائرة A). لا يوصى باستخدام مقاومة واحدة لعدة مصابيح LED متوازية (نموذج الدائرة B)، حيث يمكن أن تؤدي الاختلافات الطفيفة في الجهد الأمامي (VF) بين مصابيح LED الفردية إلى اختلافات كبيرة في التيار، وبالتالي، في السطوع.
9. اعتبارات التصميم وملاحظات التطبيق
9.1 إدارة الحرارة
على الرغم من أن الجهاز لديه تبديد طاقة منخفض نسبيًا (108 مللي واط كحد أقصى)، إلا أن التصميم الحراري المناسب لا يزال مهمًا للموثوقية طويلة المدى، خاصة عند التشغيل بالقرب من الحدود القصوى أو في درجات حرارة محيطة عالية. يجب مراعاة عامل التخفيض البالغ 0.45 مللي أمبير/درجة مئوية فوق 30 درجة مئوية لضمان ألا يتجاوز التيار الأمامي المستمر الحدود الآمنة. يمكن أن يساعد التباعد الكافي على PCB وتدفق الهواء المحتمل في إدارة درجة حرارة التقاطع.
9.2 تصميم الدائرة لسطوع متسق
نظام التصنيف لشدة الإضاءة (Iv) واللونية (x, y) هو ميزة رئيسية للتطبيقات التي تتطلب اتساقًا في اللون أو السطوع. يجب على المصممين تحديد التصنيفات المطلوبة عند الطلب. علاوة على ذلك، كما هو موضح في قسم طريقة القيادة، فإن استخدام مقاومات فردية على التوالي لكل LED هو الطريقة الأكثر موثوقية لتحقيق سطوع موحد في مصفوفات LED المتعددة، مما يعوض التوزيع الطبيعي في خاصية الجهد الأمامي لـ LED.
9.3 التكامل الميكانيكي
تم تصميم المنتج للاستخدام مع حامل بزاوية قائمة محدد (CBI). يجب على المصممين التأكد من أن تخطيط PCB يستوعب مساحة الحامل ومنطقة الاستبعاد الموصى بها للحام (2 مم من قاعدة العدسة). تعليمات تشكيل الأطراف وقوة التثبيت الدنيا ضرورية لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي على عبوة LED، مما قد يؤدي إلى فشل مبكر أو تشقق العدسات.
10. التوجيه للمقارنة والاختيار
يقدم مصباح LED طراز LTW-1NHDR5JH231 مزيجًا من مصباح T-1 قياسي مع نظام حامل مخصص. تشمل مزاياه الأساسية سهولة التجميع وتوفر خيار رؤية بزاوية قائمة عبر الحامل. يسمح هيكل التصنيف التفصيلي بالاختيار الدقيق للتطبيقات التي يكون فيها مطابقة اللون أو الشدة أمرًا بالغ الأهمية. عند اختيار LED، تشمل المعلمات الرئيسية للمقارنة شدة الإضاءة (Iv)، وزاوية الرؤية، والجهد الأمامي (VF)، والحدود القصوى المرتبطة بها (التيار، الطاقة، درجة الحرارة). الجهد الأمامي النموذجي لهذا الجهاز البالغ 3.2 فولت عند 20 مللي أمبير شائع لمصابيح LED البيضاء من نوع InGaN، مما يجعله متوافقًا مع مصادر الطاقة ذات المستوى المنطقي القياسي عند استخدامه مع مقاومة محددة للتيار مناسبة.
مصطلحات مواصفات LED
شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED
الأداء الكهروضوئي
| المصطلح | الوحدة/التمثيل | شرح مبسط | لماذا هو مهم |
|---|---|---|---|
| الكفاءة الضوئية | لومن/وات | الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. | يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء. |
| التدفق الضوئي | لومن | إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". | يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي. |
| زاوية الرؤية | درجة، مثل 120 درجة | الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. | يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد. |
| درجة حرارة اللون | كلفن، مثل 2700K/6500K | دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. | يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة. |
| مؤشر تجسيد اللون | بدون وحدة، 0-100 | القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. | يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف. |
| تفاوت اللون | خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" | مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. | يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED. |
| الطول الموجي المهيمن | نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) | الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. | يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون. |
| توزيع الطيفي | منحنى الطول الموجي مقابل الشدة | يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. | يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون. |
المعايير الكهربائية
| المصطلح | الرمز | شرح مبسط | اعتبارات التصميم |
|---|---|---|---|
| الجهد الأمامي | Vf | الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". | يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة. |
| التيار الأمامي | If | قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. | عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل. |
| التيار النبضي الأقصى | Ifp | تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. | يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف. |
| الجهد العكسي | Vr | أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. | يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد. |
| المقاومة الحرارية | Rth (°C/W) | مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. | المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى. |
| مناعة التفريغ الكهروستاتيكي | V (HBM)، مثل 1000V | القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. | يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة. |
إدارة الحرارة والموثوقية
| المصطلح | المقياس الرئيسي | شرح مبسط | التأثير |
|---|---|---|---|
| درجة حرارة الوصلة | Tj (°C) | درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. | كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون. |
| تدهور التدفق الضوئي | L70 / L80 (ساعة) | الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. | يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED. |
| الحفاظ على التدفق الضوئي | %، مثل 70% | النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. | يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل. |
| انزياح اللون | Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم | درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. | يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة. |
| الشيخوخة الحرارية | تدهور المادة | التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. | قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة. |
التعبئة والمواد
| المصطلح | الأنواع الشائعة | شرح مبسط | الميزات والتطبيقات |
|---|---|---|---|
| نوع التغليف | EMC، PPA، السيراميك | مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. | EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول. |
| هيكل الشريحة | أمامي، شريحة معكوسة | ترتيب أقطاب الشريحة. | الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية. |
| طلاء الفسفور | YAG، السيليكات، النتريدات | يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. | الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون. |
| العدسة/البصريات | مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي | الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. | يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء. |
مراقبة الجودة والتصنيف
| المصطلح | محتوى الفرز | شرح مبسط | الغرض |
|---|---|---|---|
| فرز التدفق الضوئي | الرمز مثل 2G، 2H | مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. | يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة. |
| فرز الجهد | الرمز مثل 6W، 6X | مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. | يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام. |
| فرز اللون | 5 خطوات بيضاوي ماك آدم | مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. | يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة. |
| فرز درجة حرارة اللون | 2700K، 3000K إلخ. | مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. | يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة. |
الاختبار والشهادات
| المصطلح | المعيار/الاختبار | شرح مبسط | الأهمية |
|---|---|---|---|
| LM-80 | اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي | إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. | يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21). |
| TM-21 | معيار تقدير العمر | يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. | يوفر تنبؤ علمي للعمر. |
| IESNA | جمعية هندسة الإضاءة | يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. | أساس اختبار معترف به في الصناعة. |
| RoHS / REACH | شهادة بيئية | يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). | شرط الوصول إلى السوق دوليًا. |
| ENERGY STAR / DLC | شهادة كفاءة الطاقة | شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. | يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية. |