ورقة بيانات مصباح LED LTL-1DEDJ ذو التثبيت المار بالفتحة - قطر T-1 - جهد 2.6 فولت - قدرة 75 ملي واط - أصفر/أخضر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LTL-1DEDJ هو مصباح LED ذو تثبيت مار بالفتحة، مُصمم لتطبيقات الإشارة البصرية والإشارة إلى الحالة. يُقدم في غلاف قياسي ذي قطر T-1، مما يجعله متوافقًا مع تخطيطات اللوحات المطبوعة القياسية وأدوات التثبيت. يتميز الجهاز باستهلاكه المنخفض للطاقة، وكفاءته العالية، وامتثاله لمعايير البيئة الخالية من الرصاص ومعايير RoHS. ويتميز بعدسة بيضاء مُشتتة تساعد في تحقيق توزيع ضوئي موحد.

1.1 المزايا الأساسية

• استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية:يُمكّن من التشغيل الموفّر للطاقة المناسب للأجهزة التي تعمل بالبطاريات أو ذات الطاقة المنخفضة.
• خالي من الرصاص ومتوافق مع RoHS:يلبي اللوائح البيئية الدولية، مما يجعله مناسبًا للأسواق العالمية.
• غلاف T-1 القياسي:يضمن التكامل السهل والاستبدال في التصميمات الحالية وتوفر المكونات على نطاق واسع.
• خيارات الألوان:متوفر بألوان الأصفر والأخضر المميزة مع عدسة مُشتتة لرؤية بزاوية واسعة.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا الـ LED متعدد الاستخدامات ويجد تطبيقًا في العديد من الصناعات التي تتطلب إشارة موثوقة للحالة. تشمل مجالات التطبيق الرئيسية:

• معدات الاتصالات:أضواء الحالة على الموجهات (الراوترات) والمودمات ومفاتيح الشبكة.
• ملحقات الكمبيوتر:مؤشرات الطاقة والنشاط على أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة والأقراص الصلبة الخارجية.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:أضواء المؤشر على أجهزة الصوت/الفيديو المنزلية والأجهزة المنزلية والألعاب.
• الأجهزة المنزلية:مؤشرات حالة التشغيل على أفران الميكروويف والغسالات والأجهزة المنزلية الأخرى.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه القيم الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل خارج هذه الظروف.

• تبديد القدرة (P_D):75 ملي واط كحد أقصى لكلا النوعين الأصفر والأخضر. هذه المعلمة حاسمة لإدارة الحرارة.
• التيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير، مسموح به فقط في ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية).
• التيار الأمامي المستمر (I_F):30 مللي أمبير بشكل مستمر. هذا هو تيار التشغيل القياسي لتحقيق شدة الإضاءة المقدرة.
• نطاقات درجة الحرارة:التشغيل من -40°C إلى +85°C؛ التخزين من -40°C إلى +100°C. يضمن النطاق الواسع الموثوقية في البيئات القاسية.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ على مسافة 2.0 مم من جسم الـ LED. هذا أمر بالغ الأهمية للتحكم في عملية التجميع.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم تحديد هذه المعلمات عند درجة حرارة محيطة (T_A) تساوي 25°C وتيار أمامي (I_F) يساوي 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (I_v):القيمة النموذجية هي 110 ملي كانديلا لكلا اللونين، مع حد أدنى 13.5 ملي كانديلا. يتم قياس الشدة وفقًا لمنحنى استجابة العين CIE.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):75 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية، مما يحدد انتشار الحزمة الضوئية.
• الطول الموجي الذروي (λ_P):الأصفر: ~591 نانومتر، الأخضر: ~570 نانومتر. هذا هو الطول الموجي عند أعلى نقطة في طيف الانبعاث.
• الطول الموجي السائد (λ_d):الأصفر: 584-596 نانومتر، الأخضر: 564-574 نانومتر. هذا الطول الموجي الفردي يمثل بشكل أفضل اللون المُدرك للـ LED.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):الأصفر: 25 نانومتر، الأخضر: 30 نانومتر. هذا يشير إلى نقاء الطيف أو عرض نطاق اللون.
• الجهد الأمامي (V_F):من 2.0 فولت إلى 2.6 فولت. من الضروري استخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي للتحكم في التيار، حيث أن V_Fله تسامح.
• التيار العكسي (I_R):100 ميكرو أمبير كحد أقصى عند V_R= 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الـ LED للعمل بتحيز عكسي؛ هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف (Binning)

يتم تصنيف شدة الإضاءة لـ LTL-1DEDJ إلى مجموعات (Bins) لضمان اتساق السطوع في التطبيقات الإنتاجية. التصنيف متطابق لكلا اللونين الأصفر والأخضر.

ملاحظة:يُطبق تسامح ±30% على كل حد للمجموعة. يتم وضع رمز المجموعة المحدد على عبوة المنتج، مما يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED ذات نطاق السطوع المطلوب لتطبيقهم.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما يتم الإشارة إلى البيانات الرسومية المحددة في ورقة البيانات، فإن المنحنيات النموذجية تقدم رؤى أساسية حول سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة.

4.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

خاصية I-V غير خطية. زيادة صغيرة في الجهد تتجاوز V_Fالنموذجي يمكن أن تسبب زيادة كبيرة، وربما مدمرة، في التيار. وهذا يؤكد على ضرورة استخدام مقاومة على التوالي أو محرك تيار ثابت.

4.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

تزداد الشدة عمومًا مع زيادة التيار الأمامي ولكنها ستصل إلى التشبع عند التيارات الأعلى. التشغيل عند التيار الموصى به 20 مللي أمبير يوفر الكفاءة المثلى والعمر الطويل.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

تنخفض شدة الإضاءة عادةً مع زيادة درجة حرارة الوصلة (Junction). للحصول على سطوع ثابت في التطبيقات ذات درجات الحرارة المحيطة المتغيرة، يجب مراعاة التصميم الحراري وتقليل تصنيف التيار (Derating).

5. معلومات الميكانيكا والغلاف

5.1 أبعاد الشكل الخارجي

يتوافق الـ LED مع شكل الغلاف الشعاعي القياسي ذو الأطراف T-1 (3 مم). تشمل الملاحظات الأبعادية الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (البوصات).
• التسامح العام هو ±0.25 مم (±0.010 بوصة).
• الحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة (Flange) هو 1.0 مم (0.04 بوصة).
• يتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج فيها الأطراف من جسم الغلاف.

5.2 تحديد القطبية

الطرف الأطول يدل على الأنود (الطرف الموجب)، بينما الطرف الأقصر هو الكاثود (الطرف السالب). بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يكون جانب الكاثود به حافة مسطحة على عدسة الـ LED أو شق في الحافة (Flange) لتحديده بصريًا.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف

• يجب أن يحدث الانحناء عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة عدسة الـ LED.
• لا تستخدم جسم الغلاف كنقطة ارتكاز. يجب أن يتم التشكيل في درجة حرارة الغرفة وقبل soldering.
• التثبيت. تطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت أثناء إدخال الـ LED في اللوحة المطبوعة لتجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف أو جسم الإيبوكسي.

6.2 عملية اللحام

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

• اللحام اليدوي (بالكاوية):درجة حرارة قصوى 350°C لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ لكل طرف.
• اللحام بالموجة (Wave Soldering):التسخين المسبق إلى حد أقصى 100°C لمدة تصل إلى 60 ثانية. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة موجة اللحام 260°C، مع وقت ملامسة أقصاه 5 ثوانٍ.
• تحذير هام:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR reflow)غير مناسبلهذا المنتج من نوع الـ LED ذو التثبيت المار بالفتحة. الحرارة المفرطة ستتلف عدسة الإيبوكسي والهيكل الداخلي.

6.3 التخزين والتعامل

• قم بالتخزين في بيئة لا تتجاوز 30°C و 70% رطوبة نسبية.
• يجب استخدام مصابيح LED التي تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي في غضون ثلاثة أشهر.
• للتخزين طويل الأمد خارج العبوة الأصلية، استخدم حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين.
• قم بالتنظيف فقط باستخدام المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل إذا لزم الأمر.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد المنتج في نظام تعبئة متدرج:

1. كيس التعبئة:يحتوي على 500 أو 200 أو 100 قطعة.
2. الصندوق الداخلي:يحتوي على 10 أكياس تعبئة، بإجمالي 5,000 قطعة.
3. الصندوق الرئيسي (الخارجي):يحتوي على 8 صناديق داخلية، بإجمالي 40,000 قطعة.

في كل شحنة، قد يحتوي فقط العبوة النهائية على كمية غير كاملة.

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد، خاصة عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، فإن مقاومة محددة للتيار على التوالي هيإلزاميةلكل LED.

• الدائرة الموصى بها (أ):كل LED له مقاومته الخاصة على التوالي متصلة بمصدر الجهد. هذا يعوض عن الاختلافات في الجهد الأمامي الفردي (V_F) لكل LED.
• الدائرة غير الموصى بها (ب):عدة مصابيح LED متصلة على التوازي مع مقاومة واحدة مشتركة. يمكن أن يؤدي هذا إلى عدم تطابق كبير في السطوع بسبب الاختلاف الطبيعي في V_Fبين مصابيح LED، مما يسبب استحواذ التيار (Current Hogging).

يمكن حساب قيمة المقاومة (R) باستخدام قانون أوم: R = (V_المصدر- V_F) / I_F، حيث I_Fهو التيار الأمامي المطلوب (مثال: 20 مللي أمبير).

8.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذه المصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي. يجب تنفيذ تدابير وقائية في بيئة التعامل والتجميع:

• يجب على المشغلين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع محطات العمل والمعدات وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• استخدم مؤينات (Ionizers) لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية.
• الحفاظ على برامج التدريب والشهادات للعاملين في المناطق المحمية من ESD.

9. المقارنة والتمايز التقني

ضمن قطاع مصابيح LED المؤشر ذات التثبيت المار بالفتحة، يقدم LTL-1DEDJ مزيجًا متوازنًا من السمات:

• التوحيد القياسي:غلافه T-1 يضمن توفر مصادر بديلة (Second-source) وتوافق التصميم.
• الأداء:مع شدة نموذجية تبلغ 110 ملي كانديلا وزاوية رؤية 75 درجة، فإنه يوفر إضاءة ساطعة بزاوية واسعة مناسبة لمعظم أدوار المؤشر.
• الموثوقية:نطاق درجة حرارة التشغيل الواسع المحدد (-40°C إلى +85°C) وتصنيفات اللحام القوية تجعله مناسبًا للتطبيقات الصناعية والاستهلاكية.
• الامتثال البيئي:كونه خاليًا من الرصاص ومتوافقًا مع RoHS هو متطلب أساسي، وهذا المنتج يلبي ذلك.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بدون مقاومة على التوالي؟

No.الجهد الأمامي له نطاق (2.0V-2.6V). توصيله مباشرة بمصدر جهد حتى لو كان أعلى قليلاً من V_Fيمكن أن يتسبب في تدفق تيار مفرط وغير مسيطر عليه، مما يؤدي إلى فشل فوري. مقاومة على التوالي أو محرك تيار ثابت أمر ضروري.

10.2 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (λ_P):الطول الموجي المحدد حيث تكون قوة الخرج البصرية في أعلى قيمة.الطول الموجي السائد (λ_d):الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي ينتج نفس إدراك اللون كما في الخرج الفعلي عريض الطيف للـ LED. λ_dأكثر صلة بتحديد اللون.

10.3 هل يمكنني استخدام هذا الـ LED في التطبيقات الخارجية؟

تشير ورقة البيانات إلى أنه مناسب للعلامات الداخلية والخارجية. ومع ذلك، للاستخدام الخارجي المطول، ضع في اعتبارك حماية بيئية إضافية (مثل طلاء مطابق (Conformal Coating) على اللوحة المطبوعة، أغطية مقاومة للأشعة فوق البنفسجية) حيث قد تتدهور عدسة الإيبوكسي تحت أشعة الشمس المباشرة القصوى على مدى سنوات عديدة.

10.4 لماذا لا يُسمح بلحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR reflow)؟

المكونات ذات التثبيت المار بالفتحة مثل هذا الـ LED لها أجسام إيبوكسي وروابط أسلاك داخلية لم تُصمم لتحمل درجات الحرارة العالية والموحدة لملف درجة حرارة فرن إعادة التدفق. يمكن للإجهاد الحراري أن يتسبب في تشقق الإيبوكسي، أو فصل الواجهات الداخلية (Delamination)، أو كسر روابط الأسلاك.

11. دراسة حالة تصميمية عملية

السيناريو:تصميم مؤشر حالة طاقة لجهاز يعمل بمنفذ USB 5 فولت.

1. اختيار المكون:اختر LTL-1DEDJ (أخضر) للإشارة إلى \"تشغيل الطاقة\".
2. ضبط التيار:الهدف I_F= 20 مللي أمبير للحصول على السطوع الأمثل والعمر الطويل.
3. حساب المقاومة:باستخدام V_Fالنموذجي = 2.6 فولت. R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 أوم. أقرب قيمة قياسية هي 120 أوم. تبديد القدرة في المقاومة: P = I²R = (0.02)²* 120 = 0.048 واط. مقاومة قياسية 1/8 واط (0.125 واط) كافية.
4. تخطيط اللوحة المطبوعة (PCB Layout):ضع الـ LED على اللوحة الأمامية. تأكد من أن وسادة اللحام (Solder Pad) تبعد >2 مم عن جسم الـ LED. قم بتضمين علامة القطبية على الطبقة الحريرية (Silkscreen) (\"+\" للأنود/الطرف الأطول).
5. التجميع:شكل الأطراف على مسافة >3 مم من الجسم، أدخلها في اللوحة المطبوعة، وقم بلحام الموجة (Wave Solder) باتباع الملف المحدد (260°C كحد أقصى، 5 ثوانٍ).

12. مبدأ التشغيل

الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LEDs) هي أجهزة أشباه موصلات تشع الضوء من خلال الوميض الكهربائي (Electroluminescence). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات مع الفجوات (Holes) داخل مادة أشباه الموصلات، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء المنبعث من خلال فجوة النطاق الطاقي (Energy Bandgap) لمواد أشباه الموصلات المستخدمة (مثل مشتقات فوسفيد الغاليوم للأخضر والأصفر). تحتوي العدسة البيضاء المشتتة على جسيمات تبعثر الضوء، مما يوسع زاوية الرؤية ويخلق مظهرًا أكثر نعومة وانتظامًا.

13. اتجاهات التكنولوجيا

بينما تظل مصابيح LED ذات التثبيت المار بالفتحة مثل LTL-1DEDJ حيوية للنماذج الأولية والإصلاح وبعض التطبيقات الصناعية، فإن الاتجاه الأوسع في الصناعة يتجه نحو مصابيح LED ذات التثبيت السطحي (SMD). تقدم أغلفة SMD مزايا كبيرة في التجميع الآلي، وتوفير مساحة اللوحة، وإدارة الحرارة. ومع ذلك، لا تزال المكونات ذات التثبيت المار بالفتحة مفضلة لقوتها الميكانيكية في البيئات عالية الاهتزاز، وسهولة اللحام اليدوي، وقوة الأطراف المتفوقة للتطبيقات التي قد يتعرض فيها الـ LED لتفاعل مادي أو توصيلات سلكية. غالبًا ما يركز التطوير لمثل هذه الأغلفة التقليدية على تحسين الكفاءة، واتساق اللون، والموثوقية ضمن الشكل الحالي.