ورقة بيانات مصباح LED طراز LTW-4CLDQAH246 - أبيض - 20 مللي أمبير - 3.0 فولت - حامل CBI للتركيب عبر الفتحة - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أبيض من نوع InGaN مُدمج داخل حامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة، يُشار إليه عادةً باسم CBI (مؤشر لوحة الدوائر). تم تصميم هذا المكون للتركيب عبر الفتحة (Through-Hole) على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). الوظيفة الأساسية هي العمل كمصباح حالة أو إشارة في مختلف الأجهزة الإلكترونية.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التجميع:تم تحسين التصميم لعمليات تجميع لوحات الدوائر المباشرة والفعالة.
• تحسين التباين:يوفر هيكل الحامل الأسود نسبة تباين عالية، مما يحسن وضوح رؤية الـ LED المضاء.
• محتوى هالوجين منخفض:تتوافق المواد مع متطلبات الهالوجين المنخفضة، وهو أمر مهم للوائح البيئية والسلامة.
• التوافق:يتوافق الـ LED مع الدوائر المتكاملة (ICs) وله متطلبات تيار منخفضة، مما يجعله مناسبًا للإلكترونيات الرقمية الحديثة.
• شكل العبوة:يتميز بعبوة مستطيلة مع عدسة شفافة تمامًا للمصباح الأبيض.

1.2 التطبيقات المستهدفة

يُقصد بهذا المصباح الـ LED للاستخدام في مجموعة واسعة من المعدات الإلكترونية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• أنظمة الكمبيوتر والملحقات الطرفية
• أجهزة الاتصالات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• المعدات والتحكم الصناعي

2. تحليل المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

يجب عدم تجاوز التصنيفات التالية تحت أي ظرف، حيث قد يتسبب ذلك في تلف دائم للجهاز. جميع القيم محددة عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية.

• تبديد الطاقة (Pd):72 ملي واط
• تيار الأمام الذروي (IFP):60 مللي أمبير (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية)
• تيار الأمام المستمر (IF):20 مللي أمبير
• عامل التخفيض (Derating):تخفيض خطي بدءًا من 30 درجة مئوية بمعدل 0.3 مللي أمبير/درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية
• درجة حرارة لحام الأطراف:265 ±5 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم المصباح.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند TA=25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (Iv):680 ملي شمعة (الحد الأدنى)، 1500 ملي شمعة (النموذجي)، 2500 ملي شمعة (الحد الأقصى). القياس يتضمن هامش اختبار ±15%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):100 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية.
• الإحداثيات اللونية (x, y):x=0.29, y=0.28 (نموذجي). مُستقاة من مخطط اللونية CIE 1931.
• جهد الأمام (VF):2.5 فولت (الحد الأدنى)، 3.0 فولت (النموذجي)، 3.5 فولت (الحد الأقصى) عند IF=20 مللي أمبير.
• تيار العكس (IR):100 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم الجهاز للعمل في انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتعريف فقط.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم فرز (تصنيف) مصابيح LED بناءً على أدائها البصري المقاس لضمان الاتساق داخل التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مجموعات (Bins) وفقًا لأدنى وأعلى شدة إضاءة لها عند 20 مللي أمبير. هامش التسامح لكل حد من حدود المجموعة هو ±15%.

• المجموعة N:من 680 إلى 880 ملي شمعة
• المجموعة P:من 880 إلى 1150 ملي شمعة
• المجموعة Q:من 1150 إلى 1500 ملي شمعة
• المجموعة R:من 1500 إلى 1900 ملي شمعة
• المجموعة S:من 1900 إلى 2500 ملي شمعة

يتم وضع رمز المجموعة المحدد على كل كيس تغليف.

3.2 تصنيف اللون (الإحداثيات اللونية)

يتم أيضًا تصنيف مصابيح LED بناءً على إحداثيات ألوانها (x, y) على مخطط CIE 1931 للتحكم في تباين اللون. تحدد الوثيقة عدة رتب لونية (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)، تحدد كل منها منطقة رباعية على مخطط اللونية. بدل القياس للإحداثيات اللونية هو ±0.01. يضمن هذا التصنيف أن مصابيح LED من نفس الرتبة اللونية ستبدو متشابهة بصريًا في اللون.

4. معلومات الميكانيكا والتغليف

4.1 الشكل والأبعاد

يتكون المنتج من مصباح LED أبيض مُجمع داخل حامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة. تشمل الملاحظات الميكانيكية الرئيسية:

• يتم توفير جميع الأبعاد بالمليمترات، مع هوامش تسامح ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• مادة الحامل (الهيكل) هي بلاستيك أسود.
• الـ LED نفسه أبيض مع عدسة شفافة تمامًا.

ملاحظة: يُشار إلى الرسم الأبعاد المحدد في الوثيقة المصدر ولكنه غير مكرر هنا نصيًا. يجب على المصممين الرجوع إلى ورقة البيانات الأصلية للحصول على الرسومات الميكانيكية الدقيقة.

4.2 مواصفات التغليف

يتم تغليف مصابيح LED في التسلسل الهرمي التالي:

1. كيس التغليف:يحتوي على 1000، 500، 200، أو 100 قطعة.
2. الصندوق الداخلي:يحتوي على 15 كيس تغليف، بإجمالي 15000 قطعة.
3. الصندوق الخارجي (صندوق الشحن):يحتوي على 8 صناديق داخلية، بإجمالي 120000 قطعة.

ملاحظة تحدد أنه في كل دفعة شحن، قد لا يكون العبوة النهائية فقط هي العبوة الكاملة.

5. إرشادات التجميع والتعامل

5.1 ظروف التخزين

لتحقيق أقصى عمر تخزين، يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز درجة حرارة 30 درجة مئوية أو رطوبة نسبية 70%. إذا تم إخراجها من عبوة الحاجز الرطوبة الأصلية، يُوصى باستخدامها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين طويل الأمد خارج الكيس الأصلي، يجب الاحتفاظ بها في حاوية محكمة الغلق مع مجفف أو في جو نيتروجين.

5.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب استخدام المواد الكيميائية القاسية الأخرى.

5.3 تشكيل الأطراف وتجميع اللوحة

• يجب إجراء تشكيل الأطراف (الانحناء)قبلاللحام وفي درجة حرارة الغرفة.
• يجب إجراء الانحناء عند نقطة على الأقل 3 مم بعيدًا عن قاعدة عدسة الـ LED. لا تستخدم قاعدة إطار الأطراف كنقطة ارتكاز.
• أثناء إدخال اللوحة، قم بتطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على المكون.

5.4 تعليمات اللحام

قاعدة حرجة:حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم بين قاعدة العدسة ونقطة اللحام. لا تغمر العدسة في اللحام.

اللحام اليدوي (المكواة):

• درجة الحرارة: بحد أقصى 350 درجة مئوية
• الوقت: بحد أقصى 3 ثوانٍ لكل طرف (مرة واحدة فقط)

لحام الموجة:

• درجة حرارة التسخين المسبق: بحد أقصى 120 درجة مئوية
• وقت التسخين المسبق: بحد أقصى 100 ثانية
• درجة حرارة موجة اللحام: 265 ±5 درجة مئوية
• وقت اللحام: بحد أقصى 5 ثوانٍ

ملاحظات مهمة:

• يمكن أن تتسبب درجة الحرارة أو الوقت المفرطين في تشوه العدسة أو فشل كارثي.
• لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراءغير مناسبلهذا المنتج من نوع الـ LED للتركيب عبر الفتحة.
• تشير درجة حرارة لحام الموجة القصوى (265 درجة مئوية) إلى اللحام نفسه، وليس درجة حرارة الانحراف الحراري (HDT) للحامل البلاستيكي.

6. التطبيق وتصميم الدائرة

6.1 طريقة التشغيل

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED، يُوصىبشدةباستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (الدائرة أ). لا يُنصح بتشغيل عدة مصابيح LED على التوازي بدون مقاومات فردية (الدائرة ب)، حيث أن الاختلافات الطفيفة في خاصية جهد الأمام (Vf) لكل LED ستتسبب في اختلافات كبيرة في توزيع التيار، وبالتالي السطوع.

الدائرة الموصى بها (أ):[مصدر الطاقة] -- [المقاومة] -- [الـ LED] -- [الأرضي] (كرر لكل LED).

6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) وارتفاعات الجهد، والتي يمكن أن تسبب تلفًا فوريًا أو كامنًا. يجب اتباع ممارسات الوقاية القياسية من ESD أثناء التعامل والتجميع:

• استخدم سوار معصم مؤرض واعمل على بساط مضاد للكهرباء الساكنة مؤرض.
• قم بتخزين ونقل المكونات في عبوات واقية من ESD.
• تأكد من أن جميع المعدات والأدوات مؤرضة بشكل صحيح.

6.3 ملاءمة التطبيق

هذا المصباح الـ LED مناسب لكل من تطبيقات اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك المعدات الإلكترونية العامة. يجعل تصميم الحامل بزاوية قائمة المنتج مثاليًا للتطبيقات التي يتم فيها تركيب اللوحة موازية لسطح المشاهدة، مثل الألواح الأمامية للأجهزة أو لوحات التحكم.

7. منحنيات الأداء والبيانات الرسومية

تشير الوثيقة المصدر إلى قسم "منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية". هذه المنحنيات ضرورية لتحليل التصميم التفصيلي وتشمل عادةً:

• شدة الإضاءة النسبية مقابل تيار الأمام:يوضح كيف يتغير خرج الضوء مع تيار التشغيل.
• جهد الأمام مقابل تيار الأمام:منحنى خاصية التيار-الجهد (I-V) للـ LED.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح تخفيض خرج الضوء مع زيادة درجة الحرارة.
• نمط زاوية الرؤية:رسم قطبي يوضح التوزيع المكاني للضوء.

ملاحظة للمصمم: للحسابات التصميمية الدقيقة، خاصة فيما يتعلق بإدارة الحرارة وتصميم السائق، فإن استشارة البيانات الرسومية في ورقة البيانات الأصلية أمر بالغ الأهمية.

8. المقارنة التقنية واعتبارات التصميم

8.1 التمييز عن المنتجات المماثلة

المميز الرئيسي لهذا المنتج هو حامل CBI (مؤشر لوحة الدوائر) المتكامل. مقارنةً بـ LED قائم بذاته، يوفر هذا التجميع:

• تجميع مُبسط:يوفر الحامل الاستقرار الميكانيكي وارتفاع تموضع ثابت على اللوحة.
• تحسين الجماليات والتباين:يوفر الهيكل الأسود مظهرًا احترافيًا ويعزز السطوع الملحوظ للـ LED.
• عامل الشكل بزاوية قائمة:يمكن تطبيقات الإضاءة الجانبية دون الحاجة إلى أقواس أو أجهزة إضافية.

8.2 اعتبارات التصميم بناءً على المعلمات

• تحديد التيار:استخدم دائمًا مقاومة على التوالي. احسب قيمة المقاومة باستخدام R = (Vsupply - Vf_LED) / If، حيث يجب اعتبار Vf_LED كالقيمة النموذجية أو القصوى من ورقة البيانات لضمان ألا يتجاوز التيار 20 مللي أمبير في أسوأ الظروف.
• الإدارة الحرارية:بينما تبديد الطاقة منخفض (72 ملي واط كحد أقصى)، يشير منحنى التخفيض إلى انخفاض الأداء فوق 30 درجة مئوية. في بيئات درجة الحرارة المحيطة العالية أو داخل عبوات، تأكد من التهوية الكافية أو فكر في تقليل تيار التشغيل.
• التصميم البصري:توفر زاوية الرؤية 100 درجة حزمة واسعة. للتطبيقات التي تتطلب بقعة ضوء أكثر تركيزًا، ستكون هناك حاجة إلى عدسة خارجية أو عبوة LED مختلفة.

9. الأسئلة الشائعة

9.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بدون مقاومة إذا كان جهد مصدر الطاقة بالضبط 3.0 فولت؟

No.هذا غير موصى به. لجهد الأمام (Vf) نطاق (من 2.5 إلى 3.5 فولت). إذا كان مصدرك 3.0 فولت وقمت بتوصيل LED بقيمة Vf في الطرف المنخفض من النطاق (مثل 2.6 فولت)، فإن الجهد الزائد سيتسبب في تدفق تيار مفرط، مما قد يتلف الـ LED. المقاومة على التوالي ضرورية لتنظيم التيار.

9.2 ما معنى رمز التصنيف (Bin Code) الموجود على الكيس؟

يشير رمز التصنيف (مثل "Q" و "B2") إلى مجموعة أداء الـ LED. يحدد الحرف (N, P, Q, R, S) نطاق شدة إضاءته. يحدد الرمز الأبجدي الرقمي (A1, B2، إلخ) إحداثيات لونه (اللونية) على مخطط CIE. يضمن استخدام مصابيح LED من نفس التصنيف الاتساق في السطوع واللون داخل منتجك.

9.3 هل هذا الـ LED مناسب للتطبيقات السياراتية؟

تحدد ورقة البيانات نطاق درجة حرارة تشغيل من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، والذي يغطي العديد من متطلبات مقصورة السيارة وتحت الغطاء. ومع ذلك، غالبًا ما تتطلب التطبيقات السياراتية مؤهلات إضافية للاهتزاز والرطوبة والعمر الممتد تحت ظروف اختبار محددة (مثل AEC-Q102). لا تدعي ورقة البيانات القياسية هذه هذه المؤهلات. للاستخدام السياراتي، استشر الشركة المصنعة للحصول على بيانات خاصة بالدرجة.

9.4 هل يمكنني استخدام لحام إعادة التدفق (Reflow) لهذا المكون؟

No.تنص ورقة البيانات صراحةً على أن "لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء ليس عملية مناسبة لمنتجات مصباح LED من نوع التركيب عبر الفتحة." تم تصميم هذا المكون لعمليات لحام الموجة أو اللحام اليدوي فقط.