ورقة بيانات مصباح LED أصفر LTL-R42FSK6D - قطر T-1 - 2.6 فولت - 78 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED LTL-R42FSK6D هو مصباح LED ذو ثقب مار مصمم لتطبيقات الإشارة والإشارة البصرية. يتميز بتصميم الحزمة الشهير بقطر T-1، مما يجعله متعدد الاستخدامات للتركيب على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) أو اللوحات. يستخدم الجهاز تقنية AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) للشريحة الباعثة للضوء الأصفر، مدمجة مع عدسة صفراء مشتتة لإنتاج إخراج ضوئي موحد وزاوية رؤية واسعة.

1.1 المزايا الأساسية

• كفاءة عالية واستهلاك منخفض للطاقة:يوفر نظام مادة AlInGaP كفاءة إضاءة عالية، مما يتيح إخراجًا ساطعًا بأقل قدر من الطاقة الكهربائية.
• شدة إضاءة عالية:يوفر شدة إضاءة نموذجية تبلغ 400 مللي كانديلا عند تيار تشغيل قياسي 20 مللي أمبير، مما يضمن وضوحًا ممتازًا.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص (Pb)، ومتوافق بالكامل مع توجيهية RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• مرونة التصميم:حزمة T-1 القياسية (3 مم) مستخدمة على نطاق واسع ومتوافقة مع تخطيطات لوحات الدوائر المطبوعة الشائعة وفتحات اللوحات.
• تشغيل بتيار منخفض:متوافق مع مخرجات الدوائر المتكاملة (IC)، ويتطلب فقط تيارًا أماميًا منخفضًا للتشغيل، مما يبسط تصميم السائق.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا LED مناسب لمجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية التي تتطلب مؤشرات بصرية واضحة وموثوقة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• معدات الاتصالات:أضواء الحالة على الموجهات، المودمات، المفاتيح.
• ملحقات الكمبيوتر:مؤشرات الطاقة، نشاط القرص الصلب، والوظائف.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:المؤشرات على معدات الصوت/الفيديو، الأجهزة المنزلية.
• الأجهزة المنزلية:مؤشرات التشغيل، المؤقت، أو حالة الوظيفة على الميكروويف، الغسالات، إلخ.
• التحكم الصناعي:إضاءة حالة الآلة، مؤشرات الأعطال، وإضاءة لوحات التحكم.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم حدود الإجهاد التي قد تتسبب في حدوث تلف دائم للجهاز إذا تم تجاوزها. لا يوصى بالتشغيل عند هذه الحدود أو بالقرب منها.

• تبديد الطاقة (P_D):78 ميغاواط عند درجة حرارة محيطة (T_A) تبلغ 25°م. هذه هي أقصى قدرة يمكن لحزمة LED تبديدها بأمان على شكل حرارة.
• التيار الأمامي المستمر (I_F):30 مللي أمبير مستمر. لا ينبغي تشغيل LED فوق مستوى التيار المستمر هذا.
• تيار الذروة الأمامي:60 مللي أمبير، مسموح به فقط في ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية). هذا يسمح بظروف تيار زائد قصيرة، مثل أثناء التعدد.
• التخفيض:يقل الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي المستمر خطيًا فوق 50°م بمعدل 0.43 مللي أمبير/°م. هذا أمر بالغ الأهمية لإدارة الحرارة في البيئات عالية الحرارة.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين:يمكن للجهاز العمل من -40°م إلى +85°م والتخزين من -40°م إلى +100°م.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°م لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم LED. هذا يحدد نافذة عملية اللحام اليدوي أو الموجي.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معايير الأداء النموذجية المقاسة عند T_A=25°م و I_F=20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_V):180 مللي كانديلا (الحد الأدنى)، 400 مللي كانديلا (النموذجي)، 880 مللي كانديلا (الحد الأقصى). يتم إدارة هذا النطاق الواسع من خلال نظام تصنيف (انظر القسم 4). يتم قياس الشدة باستخدام مرشح يتطابق مع منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):65 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها على المحور (0°). تخلق العدسة المشتتة مخروط الرؤية الواسع هذا.
• طول موجة الانبعاث الذروة (λ_P):588 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد له.
• الطول الموجي السائد (λ_d):587 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد لون LED (الأصفر)، والمستمد من مخطط لونية CIE.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):15 نانومتر. هذا يشير إلى نقاء الطيف؛ عرض أضيق يعني لونًا أكثر تشبعًا ونقاءً.
• الجهد الأمامي (V_F):2.0 فولت (الحد الأدنى)، 2.6 فولت (النموذجي)، V (الحد الأقصى). انخفاض الجهد عبر LED عند توصيل 20 مللي أمبير. يجب على المصممين مراعاة ذلك عند حساب قيم المقاوم التسلسلي.
• التيار العكسي (I_R):100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند جهد عكسي (V_R) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل بالتحيز العكسي؛ هذه المعلمة لأغراض اختبار التسرب فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات. يستخدم LTL-R42FSK6D معيارين مستقلين للتصنيف.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED بناءً على شدة إضاءتها المقاسة عند 20 مللي أمبير.

ملاحظة: التسامح على كل حد للمجموعة هو ±15%.

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم أيضًا فرز مصابيح LED حسب طولها الموجي السائد للتحكم في الدرجة الدقيقة للون الأصفر.

ملاحظة: التسامح على كل حد للمجموعة هو ±1 نانومتر.للتطبيقات التي تتطلب مطابقة لونية دقيقة (مثل شاشات LED متعددة)، من الضروري تحديد مجموعة طول موجي واحدة.

4. المعلومات الميكانيكية والحزمة

4.1 الأبعاد الخارجية

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

• جميع الأبعاد الأساسية بالمليمترات، مع تسامح عام ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• أقصى بروز للراتنج تحت الحافة هو 0.7 مم.
• يتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج فيها الأطراف من جسم الحزمة، وهو أمر بالغ الأهمية لتباعد ثقوب لوحة الدوائر المطبوعة.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف للتركيب، فيجب إجراء الانحناء على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة عدسة LED. لا ينبغي استخدام قاعدة إطار الرصاص كنقطة ارتكاز. يجب إجراء التشكيل في درجة حرارة الغرفة وقبلعملية اللحام.

5.2 عملية اللحام

يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 2 مم بين قاعدة عدسة الإيبوكسي ونقطة اللحام. يجب ألا تغمر العدسة في اللحام أبدًا.

• اللحام اليدوي (المكواة):أقصى درجة حرارة 350°م، أقصى وقت 3 ثوانٍ لكل طرف. يُسمح بدورة لحام واحدة فقط.
• اللحام الموجي:درجة حرارة التسخين المسبق ≤100°م لمدة ≤60 ثانية. درجة حرارة موجة اللحام ≤260°م لمدة ≤5 ثوانٍ. يجب وضع LED بحيث لا تقترب موجة اللحام من قاعدة العدسة بأقل من 2 مم.
• تحذير هام:يمكن أن تتسبب درجة الحرارة أو الوقت المفرط في تشوه العدسة أو فشل كارثي لـ LED.لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء غير مناسبلهذا النوع من LED ذو الثقب المار.

5.3 التخزين والتعامل

للتخزين طويل الأمد خارج العبوة الأصلية، يوصى بتخزين مصابيح LED في حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو في بيئة نيتروجين. يجب استخدام مصابيح LED التي تم إزالتها من العبوة بشكل مثالي في غضون ثلاثة أشهر. بيئة التخزين الموصى بها هي ≤30°م و ≤70% رطوبة نسبية.

5.4 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم فقط المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل.

6. اعتبارات تصميم التطبيق

6.1 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED، يجب استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي معكلLED (الدائرة أ). لا يوصى بتوصيل مصابيح LED مباشرة على التوازي (الدائرة ب)، حيث أن الاختلافات الطفيفة في خاصية الجهد الأمامي (V_F) بين مصابيح LED الفردية ستسبب اختلافات كبيرة في تقاسم التيار، وبالتالي، السطوع.

الدائرة أ (موصى بها):[Vcc] — [المقاومة] — [LED] — [GND] (كرر لكل LED).
الدائرة ب (غير موصى بها):[Vcc] — [المقاومة] — [LED1 // LED2 // LED3] — [GND].

يمكن حساب قيمة المقاوم التسلسلي (R_S) باستخدام قانون أوم: R_S= (V_المصدر- V_F) / I_F. باستخدام V_Fالنموذجي البالغ 2.6 فولت و I_Fمطلوب قدره 20 مللي أمبير مع مصدر 5 فولت: R_S= (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω. ستكون المقاومة القياسية 120Ω ذات القدرة الكهربائية الكافية (P = I²R = 0.048W) مناسبة.

6.2 إدارة الحرارة

على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، يجب احترام منحنى التخفيض في تطبيقات درجة الحرارة المحيطة العالية. إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 50°م، يجب تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي المستمر بمقدار 0.43 مللي أمبير لكل درجة فوق 50°م. على سبيل المثال، عند درجة حرارة محيطة 70°م، سيكون الحد الأقصى I_Fهو 30 مللي أمبير - (0.43 مللي أمبير/°م * (70-50)°م) = 30 مللي أمبير - 8.6 مللي أمبير = 21.4 مللي أمبير.

6.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذا LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. يجب تنفيذ ضوابط ESD المناسبة أثناء التعامل والتجميع:

• يجب على الموظفين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع محطات العمل والأدوات وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• استخدم مؤينًا لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية أثناء التعامل.

7. مواصفات التعبئة والتغليف

المنتج متوفر بعدة كميات تغليف قياسية لتناسب مقاييس الإنتاج المختلفة:

• الوحدة الأساسية:متوفرة في أكياس من 1000، 500، 200، أو 100 قطعة.
• الصندوق الداخلي:يحتوي على 10 أكياس، بإجمالي 10,000 قطعة.
• الصندوق الرئيسي (الخارجي):يحتوي على 8 صناديق داخلية، بإجمالي 80,000 قطعة.

داخل شحنة الشحن، قد تحتوي العبوة النهائية فقط على كمية غير كاملة.

8. المقارنة التقنية والتمييز

يقدم LTL-R42FSK6D، بناءً على مادة AlInGaP ومواصفاته، مزايا مميزة:

• مقارنة بمصابيح LED الصفراء التقليدية GaAsP:توفر تقنية AlInGaP كفاءة إضاءة وسطوعًا (شدة إضاءة) أعلى بكثير لنفس تيار التشغيل، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة لإخراج ضوئي معين.
• مقارنة بمصابيح LED ذات زاوية الرؤية الواسعة:توفر زاوية الرؤية البالغة 65 درجة، التي تم تحقيقها عبر عدسة مشتتة، توازنًا جيدًا بين الرؤية الواسعة والشدة المعقولة على المحور، مما يجعلها مناسبة لكل من تطبيقات الرؤية المباشرة وغير المباشرة.
• مقارنة بمصابيح LED غير المصنفة:يوفر نظام التصنيف الشامل لكل من الشدة والطول الموجي أداءً يمكن التنبؤ به واتساقًا في اللون للمصممين، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات المؤشرات المتعددة أو المنتجات التي يكون فيها الاتساق الجمالي مهمًا.

9. الأسئلة الشائعة (FAQs)

9.1 هل يمكنني تشغيل هذا LED مباشرة من دبوس متحكم دقيق 3.3 فولت أو 5 فولت؟

لا. على الرغم من أن الجهد قد يبدو كافيًا، يجب تحديد تيار LED. توصيله مباشرة بمصدر جهد منخفض المعاوقة مثل دبوس متحكم دقيق سيسمح عادةً بتدفق تيار مفرط، مما قد يتلف كل من LED ومخرج المتحكم الدقيق. استخدم دائمًا مقاومة محددة للتيار على التوالي كما هو موضح في القسم 6.1.

9.2 لماذا نطاق شدة الإضاءة واسع جدًا (180-880 مللي كانديلا)؟

هذا هو الانتشار الكلي للإنتاج. من خلال عملية التصنيف (القسم 3.1)، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات أضيق (HJ، KL، MN). لسطوع متسق في تطبيقك، يجب عليك تحديد وشراء مصابيح LED من مجموعة شدة واحدة.

9.3 هل هذا LED مناسب للاستخدام في الهواء الطلق؟

تشير ورقة البيانات إلى أنه مناسب للعلامات الداخلية والخارجية. نطاق درجة حرارة التشغيل من -40°م إلى +85°م يدعم البيئات الخارجية. ومع ذلك، للتعرض الخارجي المطول، فكر في حماية بيئية إضافية (مثل طلاء مطابق على لوحة الدوائر المطبوعة، حاويات محكمة الغلق) للحماية من الرطوبة وتدهور الأشعة فوق البنفسجية، والتي لا تغطيها مواصفات LED نفسها.

9.4 ماذا يحدث إذا تجاوزت القيم القصوى المطلقة؟

التشغيل خارج هذه الحدود، حتى لفترة وجيزة، يمكن أن يسبب فشلاً فوريًا أو كامنًا. تجاوز تبديد الطاقة أو التيار يمكن أن يسخن ويدمر التقاطع شبه الموصل. تجاوز درجة حرارة/وقت اللحام يمكن أن يذوب عدسة الإيبوكسي أو يتلف الروابط الداخلية. لا يتم ضمان عمل الجهاز بشكل صحيح بعد مثل هذا الإجهاد.

10. مبدأ التشغيل والتكنولوجيا

يعتمد LTL-R42FSK6D على ثنائي شبه موصل مصنوع من مواد AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز عتبة الثنائي (حوالي 2.0 فولت)، يتم حقن الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من أشباه الموصلات حيث تتحد. تطلق عملية إعادة التركيب هذه الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لطبقات AlInGaP الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث، والذي في هذه الحالة يكون في الطيف الأصفر (~587 نانومتر). تعمل حزمة الإيبوكسي على حماية الشريحة شبه الموصلة الدقيقة، وتعمل كعدسة لتشكيل حزمة إخراج الضوء (زاوية رؤية 65 درجة)، وتوفر الصبغة الصفراء المشتتة.