ورقة بيانات مصباح LED طراز LTL-R42FTGSH106PT - ثقب عبر اللوحة - أخضر/أصفر - 20 مللي أمبير - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توضح هذه الوثيقة مواصفات مجموعة مصباح LED مُركَّب بثقب عبر اللوحة، مُصمَّم كمؤشر للوحة الدوائر (CBI). يتكون المنتج من حاوية (حامل) بلاستيكية سوداء بزاوية قائمة تُدمج مع مصابيح LED منفصلة. تم تصميمه لتركيب مباشر على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). تتوفر المجموعة بتغليف شريط وبكرة مناسب لعمليات التركيب الآلي.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التركيب:يُسهِّل التصميم التركيب البسيط والفعال على لوحات الدوائر.
• تحسين التباين:تُحسِّن مادة الحاوية السوداء نسبة التباين البصري للمؤشر المضاء.
• كفاءة الطاقة:يتميز باستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• الامتثال البيئي:هذا منتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهات RoHS.
• خيارات الألوان:يُدمج مصابيح LED بحجم T-1: واحد بشريحة InGaN للإضاءة الخضراء (525 نانومتر) وآخر بشريحة AlInGaP للإضاءة الصفراء (589 نانومتر). كلاهما مزود بعدسات مُشتِّتة تتطابق مع لونهما.
• التغليف:يتم توريده بتنسيق شريط وبكرة للتعامل الآلي.

1.2 التطبيقات المستهدفة

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

• أجهزة الاتصالات
• معدات الكمبيوتر والملحقات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• أنظمة التحكم الصناعي

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يجب عدم تجاوز التقييمات التالية تحت أي ظرف، حيث قد يؤدي ذلك إلى تلف دائم للجهاز. جميع القيم مُحددة عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند TA=25°C وتيار أمامي (IF) قدره 10 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

ملاحظات على الخصائص:

• يتم قياس شدة الإضاءة بمستشعر/مرشح يقارب منحنى استجابة العين الضوئي CIE.
• زاوية الرؤية (θ1/2) هي الزاوية المحورية التي تنخفض عندها الشدة إلى نصف قيمتها المحورية.
• الطول الموجي السائد (λd) مشتق من مخطط لونية CIE ويحدد اللون المُدرك.
• لم يتم تصميم الجهاز للعمل تحت انحياز عكسي؛ شرط اختبار التيار العكسي (IR) هو للتوصيف فقط.

3. مواصفات نظام التصنيف (بينينج)

يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED وفقًا لشدة الإضاءة والطول الموجي السائد لضمان الاتساق داخل التطبيق.

3.1 تصنيف LED الأخضر

شدة الإضاءة (@10mA):

التسامح على كل حد للتصنيف هو ±15%.

الطول الموجي السائد (@10mA):

التسامح على كل حد للتصنيف هو ±1 نانومتر.

3.2 تصنيف LED الأصفر

شدة الإضاءة (@10mA):

التسامح على كل حد للتصنيف هو ±15%.

الطول الموجي السائد (@10mA):

التسامح على كل حد للتصنيف هو ±1 نانومتر.

4. معلومات الميكانيكا والتغليف

4.1 الشكل والأبعاد

يستخدم الجهاز حاوية بلاستيكية سوداء بزاوية قائمة. تشمل ملاحظات الأبعاد الحرجة:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (يتم توفيرها بالبوصة في الرسم الأصلي).
• التسامح العام هو ±0.25 مم (±0.010") ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الحاوية هي بلاستيك أسود.
• LED1 أخضر (525 نانومتر) بعدسة خضراء مُشتِّتة؛ LED2 أصفر (589 نانومتر) بعدسة صفراء مُشتِّتة.

4.2 مواصفات التغليف

يتم توريد المنتج بتغليف شريط وبكرة للتركيب الآلي.

• الشريط الحامل:مصنوع من سبيكة البوليستيرين الموصلة السوداء، بسمك 0.50 مم ±0.06 مم.
• تسامح المسافة:التسامح التراكمي لمسافة 10 ثقوب ترس هو ±0.20 مم.
• كمية البكرة:تحتوي كل بكرة مقاس 13 بوصة على 350 قطعة.

5. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات أداء نموذجية توضح العلاقة بين المعلمات الرئيسية. بينما لا يتم إعادة إنتاج الرسوم البيانية المحددة في النص، فإنها تشمل عادةً:

• منحنيات I-V (التيار-الجهد):تُظهر الجهد الأمامي (VF) كدالة للتيار الأمامي (IF) لكل من مصابيح LED الخضراء والصفراء. هذا أمر بالغ الأهمية لتصميم دائرة تحديد التيار.
• شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي:تصور كيفية قياس خرج الضوء مع تيار القيادة، وتسليط الضوء على العلاقة غير الخطية والمساعدة في تحسين ظروف القيادة للسطوع المطلوب.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:توضح انخفاض خرج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة، وهو أمر حيوي للإدارة الحرارية في التطبيقات ذات درجة الحرارة العالية أو التيار العالي.
• التوزيع الطيفي:تُظهر القدرة الإشعاعية النسبية مقابل الطول الموجي، مؤكدة الذروة (λP) والعرض الطيفي (Δλ) لكل لون.

هذه المنحنيات ضرورية للمصممين للتنبؤ بالأداء في العالم الحقيقي بما يتجاوز بيانات النقطة الواحدة المقدمة في الجداول.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 التخزين والتعامل

• التخزين:يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و70% رطوبة نسبية. إذا تم إزالتها من التغليف الأصلي المغلق، فيجب استخدامها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج العبوة الأصلية، استخدم حاوية مغلقة مع مجفف أو جو نيتروجين.
• التنظيف:إذا لزم الأمر، نظف باستخدام مذيبات كحولية مثل كحول الأيزوبروبيل.

6.2 تشكيل الأطراف وتركيبها على لوحة الدوائر

• اثني الأطراف عند نقطة لا تقل عن 3 مم من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم قاعدة إطار الطرف كنقطة ارتكاز.
• يجب إجراء تشكيل الأطراف في درجة حرارة الغرفة وقبل soldering.
• أثناء إدخال لوحة الدوائر، طبّق الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على المكون.

6.3 عملية اللحام

يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 2 مم بين قاعدة العدسة/الحاوية ونقطة اللحام. تجنب غمس العدسة/الحاوية في اللحام.

ظروف اللحام الموصى بها:

تحذير:يمكن أن تسبب درجة حرارة أو وقت اللحام المفرط تشوه العدسة أو فشل كارثي لـ LED. لا تطبق إجهادًا على الأطراف بينما يكون LED ساخنًا من اللحام.

7. تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. جهدها الأمامي (VF) له تسامح ويتغير مع درجة الحرارة. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED، خاصة على التوازي، فإن مقاومة تحديد التيار المتسلسلة لكل LED هيموصى بها بشدة.

• الدائرة الموصى بها (أ):كل LED له مقاومته المتسلسلة الخاصة المتصلة بمصدر الجهد. هذا يعوض عن الاختلافات في جهد VF الفردي لكل LED، مما يضمن حصول كل منها على نفس التيار تقريبًا وبالتالي سطوع موحد.
• الدائرة غير الموصى بها (ب):عدة مصابيح LED متصلة مباشرة على التوازي مع مقاومة مشتركة واحدة. ستؤدي الاختلافات في خصائص I-V لكل LED إلى احتكار التيار، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في السطوع وإجهاد محتمل لأحد مصابيح LED.

يتم حساب قيمة المقاومة المتسلسلة (R) باستخدام قانون أوم: R = (V_supply - VF_LED) / I_desired، حيث يجب ألا يتجاوز I_desired الحد الأقصى لتيار الأمامي المستمر البالغ 20 مللي أمبير.

8. ملاحظات وتحذيرات التطبيق

8.1 التطبيقات المناسبة

مصباح LED هذا مناسب للاستخدام العام كمؤشر في اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك في المعدات الإلكترونية القياسية عبر قطاعات الاتصالات والحواسيب والاستهلاكية والصناعية كما هو مذكور.

8.2 اعتبارات التصميم

• الإدارة الحرارية:بينما تبديد الطاقة منخفض، تأكد من ألا تتجاوز درجة حرارة التشغيل المحيطة 85 درجة مئوية. في المساحات المغلقة أو درجات الحرارة المحيطة العالية، ضع في الاعتبار تخفيض تصنيف شدة الإضاءة.
• التحكم في التيار:استخدم دائمًا طريقة قيادة تيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة متسلسلة. لا تتصل مباشرة بمصدر جهد بدون تحديد تيار.
• احتياطات ESD:على الرغم من عدم ذكرها صراحةً، يجب مراعاة إجراءات التعامل القياسية مع ESD أثناء التجميع لمنع تلف الرقائق شبه الموصلة.
• التصميم البصري:توفر زاوية الرؤية 100 درجة والعدسة المُشتِّتة نمط إضاءة واسع وناعم مناسب لمؤشرات اللوحات. للتطبيقات المركزة أو ذات الحزمة الضيقة، سيكون مطلوبًا نوع عدسة مختلف.

9. المقارنة التقنية والتحديد

يمثل هذا المنتج حلاً كلاسيكيًا للمؤشرات بثقب عبر اللوحة. تشمل مميزاته الرئيسية:

• الحاوية المتكاملة:يُبسِّط الحامل ذو الزاوية القائمة الأسود المُجمَّع مسبقًا تصميم وتركيب اللوحة مقارنة باستخدام مصابيح LED منفصلة وحوامل منفصلة، مع تحسين التباين.
• لونان في حزمة واحدة:يمكن أن يوفر الجمع بين المؤشرات الخضراء والصفراء في حزمة واحدة مدمجة بثقب عبر اللوحة مساحة على اللوحة مقارنة باستخدام مصباحين LED أحاديي اللون منفصلين.
• امتثال المواد:كمكون خالٍ من الرصاص ومتوافق مع RoHS، فهو يلبي اللوائح البيئية الحديثة للتصنيع الإلكتروني.
• ملائم للأتمتة:يدعم تغليف الشريط والبكرة عمليات التجميع الآلي عالية الحجم، مما يقلل تكاليف العمالة.

مقارنة بمصابيح LED ذات التركيب السطحي (SMD)، فإن الإصدارات ذات الثقب عبر اللوحة مثل هذا تقدم مزايا في النماذج الأولية، والتركيب اليدوي، والتطبيقات التي تتطلب قوة ربط ميكانيكية أعلى أو نقل ضوء عبر اللوحة. ومع ذلك، تسمح مصابيح LED ذات التركيب السطحي عمومًا بوضع بكثافة أعلى وهي أكثر ملاءمة لخطوط التجميع الآلي عالية السرعة.

10. الأسئلة الشائعة

س1: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند تياره الذروي البالغ 60 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج1: لا. تقييم تيار الأمامي الذروي (60 مللي أمبير) مخصص فقط لنبضات قصيرة جدًا (≤0.1 مللي ثانية) بدورة عمل منخفضة (≤10%). الحد الأقصى لتيار الأمامي المستمر المستمر هو 20 مللي أمبير. يمكن أن يتسبب تجاوز ذلك في ارتفاع درجة الحرارة وتدهور سريع أو فشل.

س2: لماذا يوجد فرق كبير في شدة الإضاءة النموذجية بين مصابيح LED الخضراء (420 ميللي كانديلا) والصفراء (11 ميللي كانديلا) عند نفس تيار 10 مللي أمبير؟

ج2: هذا يرجع في المقام الأول إلى مواد أشباه الموصلات المختلفة (InGaN للأخضر مقابل AlInGaP للأصفر) وحساسية العين البشرية الضوئية (منحنى CIE)، التي تبلغ ذروتها في المنطقة الخضراء (~555 نانومتر). العين أقل حساسية للطول الموجي الأصفر المنبعث، مما يؤدي إلى انخفاض شدة الإضاءة المقاسة (بالميللي كانديلا) لنفس القدرة الإشعاعية.

س3: ماذا يحدث إذا قمت بلحام LED دون الحفاظ على مسافة 2 مم من قاعدة العدسة؟

ج3: يمكن أن يؤدي تطبيق الحرارة بالقرب من العدسة البلاستيكية أو الحاوية إلى الذوبان أو التشوه أو تغير اللون. يمكنه أيضًا نقل حرارة مفرطة إلى شريحة LED عبر الأطراف، مما قد يتلف الوصلة شبه الموصلة أو الروابط الداخلية للأسلاك.

س4: كيف أفسر رموز التصنيف عند الطلب؟

ج4: تحدد رموز التصنيف (مثل KL & G10 للأخضر) النطاق المضمون لشدة الإضاءة والطول الموجي السائد لمصابيح LED التي ستتلقاها. يسمح لك تحديد التصنيفات باختيار مصابيح LED ذات أداء متسق لتطبيقك. إذا كانت موحدة اللون أو السطوع حرجة، فيجب عليك تحديد تصنيفات ضيقة وربما طلب بيانات الاختبار.

س5: هل من الضروري وجود صمام ثنائي للحماية العكسية في دوارتي؟

ج5: تنص ورقة البيانات على أن الجهاز لم يُصمم للعمل العكسي وتحدد تيارًا عكسيًا (IR) تحت اختبار 5 فولت. بينما قد لا يتسبب جهد عكسي صغير وعرضي في فشل فوري، إلا أنه غير موصى به. في الدوائر حيث يكون الجهد العكسي ممكنًا (مثل الاقتران AC، الأحمال الحثية)، يُنصح بالحماية الخارجية مثل صمام ثنائي متسلسل أو صمام ثنائي متحيز عكسيًا عبر LED لمنع تطبيق انحياز عكسي على LED.