مواصفات مصباح LED مثبت عبر الثقب LTW-42FDP9H61Y - اللون الأبيض، عدسة شفافة - 20 مللي أمبير، 3.2 فولت - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توضح هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED مثبت عبر الثقب. الجهاز من نوع مؤشر لوحة الدوائر (CBI)، ويتميز بحامل بلاستيكي أسود بزاوية قائمة (هيكل) مصمم ليتوافق مع مصباح LED محدد. يتميز التجميع بتصميمه القابل للتراص وسهولة التركيب، مما يوفر خيارات تركيب متعددة على لوحات الدوائر المطبوعة أو الألواح.

1.1 الميزات الأساسية

• منتج خالٍ من الرصاص (Pb) ومتوافق مع توجيهات RoHS.
• استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة إضاءة عالية.
• تكوينات تركيب متعددة: منظر علوي (فاصل) أو بزاوية قائمة، في مصفوفات أفقية أو رأسية.
• متوافق مع الدوائر المتكاملة (IC) ذات متطلبات التيار المنخفض.
• يستخدم مصباح بحجم T-1 يشع ضوءًا أبيضًا من خلال عدسة شفافة.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا المصباح LED مناسب لمجموعة واسعة من تطبيقات المعدات الإلكترونية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• أنظمة الحاسوب والملحقات الطرفية.
• أجهزة الاتصالات.
• الإلكترونيات الاستهلاكية.
• المعدات والتحكم الصناعي.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يتم تحديد جميع القيم عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية. تجاوز هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم.

• تبديد الطاقة:74 ميلي واط
• تيار الأمامي الذروي:60 مللي أمبير (دورة العمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية)
• تيار الأمامي المستمر:20 مللي أمبير
• تقليل التيار المسموح به:خطي بدءًا من 30 درجة مئوية بمعدل 0.3 مللي أمبير/درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -25 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -30 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية
• درجة حرارة لحام الأطراف:260 درجة مئوية كحد أقصى لمدة 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم المصباح.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس معلمات الأداء الرئيسية عند TA=25 درجة مئوية وبتيار أمامي (IF) قدره 20 مللي أمبير، ما لم يُذكر خلاف ذلك.

• شدة الإضاءة (Iv):الحد الأدنى 400 ميللي كانديلا، النموذجي 1000 ميللي كانديلا، الحد الأقصى 1900 ميللي كانديلا. يتم القياس وفقًا لمنحنى استجابة العين CIE. الضمان يشمل هامش اختبار ±15%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):عادة 90 درجة. تُعرّف على أنها الزاوية المحورية حيث تكون الشدة نصف القيمة المحورية.
• إحداثيات اللونية (x, y):القيم النموذجية هي x=0.36، y=0.39، مُستمدة من مخطط اللونية CIE لعام 1931.
• درجة حرارة اللون المترابطة (CCT):عادة 5000 كلفن.
• جهد الأمامي (VF):الحد الأدنى 2.8 فولت، النموذجي 3.2 فولت، الحد الأقصى 3.7 فولت.
• تيار العكسي (IR):الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت. الجهاز غير مصمم للعمل العكسي.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تصنيف المنتج إلى مجموعات بناءً على شدة الإضاءة واللونية لضمان الاتساق في التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم تصنيف الشدة إلى ثلاثة رموز تصنيف عند IF=20 مللي أمبير. هامش التسامح لكل حد تصنيف هو ±15%.

• التصنيف LM:من 400 ميللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 680 ميللي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف NP:من 680 ميللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 1150 ميللي كانديلا (الحد الأقصى)
• التصنيف QR:من 1150 ميللي كانديلا (الحد الأدنى) إلى 1900 ميللي كانديلا (الحد الأقصى)

يتم وضع رمز تصنيف Iv على كل كيس تغليف فردي.

3.2 تصنيف درجة اللون (اللونية)

يتم تجميع إحداثيات اللونية في رتب لونية محددة (مثل E3، E4، F3، F4، G3، G4). تحدد كل رتبة منطقة رباعية على مخطط اللونية CIE 1931 بإحداثيات زاوية محددة (x, y). بدل القياس لإحداثيات اللون هو ±0.01.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص الكهربائية والبصرية النموذجية. هذه التمثيلات البيانية ضرورية لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة، على الرغم من أن بيانات المنحنى المحددة (مثل منحنيات IV، شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة، توزيع الطيف) غير مفصلة في النص المقدم. يجب على المصممين الرجوع إلى ورقة البيانات الكاملة لهذه المنحنيات لتحسين تيار القيادة، وفهم التأثيرات الحرارية على خرج الضوء، وضمان اتساق اللون.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يتكون الجهاز من حامل بلاستيكي أسود ومصباح LED أبيض بحجم T-1 مع عدسة شفافة. جميع الأبعاد بالمليمترات، مع تسامح عام ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم الرجوع إلى رسم تفصيلي للأبعاد في ورقة البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم بصمة PCB وتحديد حجم القطع في الألواح.

5.2 تحديد القطبية وتشكيل الأطراف

خلال التجميع، يجب ثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة عدسة LED. لا يجب استخدام قاعدة إطار الأطراف كنقطة ارتكاز. يجب تنفيذ هذه العملية قبل اللحام في درجة الحرارة العادية لتجنب إتلاف القطعة الداخلية وروابط الأسلاك.

5.3 مواصفات التغليف

يتم تضمين مخطط مواصفات التغليف في ورقة البيانات، موضحًا كيفية ترتيب المكونات في بكرات أو صواني أو صيغ تغليف أخرى للمناولة الآلية أو اليدوية. هذه المعلومات حيوية لتخطيط الإنتاج وإدارة المخزون.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 عملية اللحام

هام:يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة/الحامل إلى نقطة اللحام. يجب عدم غمس العدسة/الحامل في اللحام.

• مكواة اللحام:الحد الأقصى لدرجة الحرارة 350 درجة مئوية لمدة أقصاها 3 ثوانٍ (مرة واحدة فقط).
• اللحام بالموجة:
  • التسخين المسبق: الحد الأقصى 120 درجة مئوية لمدة تصل إلى 60 ثانية.
  • موجة اللحام: الحد الأقصى 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 5 ثوانٍ.

ملاحظة:إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR reflow) ليست عملية مناسبة لهذا النوع من مصابيح LED المثبتة عبر الثقب. تجاوز حدود درجة الحرارة أو الوقت قد يتسبب في تشوه العدسة أو فشل كارثي. لا تمثل درجة حرارة اللحام بالموجة القصوى درجة حرارة انحراف الحامل بالحرارة (HDT) أو نقطة انصهاره.

6.2 ظروف التخزين

لتحقيق أفضل عمر تخزيني، يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية أو 70% رطوبة نسبية. يجب استخدام المكونات التي تم إزالتها من تغليفها الأصلي الحاجز للرطوبة في غضون ثلاثة أشهر. للتخزين طويل الأمد خارج التغليف الأصلي، يجب الاحتفاظ بها في وعاء محكم مع مجفف أو في مجفف بجو نيتروجين.

6.3 التنظيف

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

7. ملاحظات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 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 بتشغيل مصابيح LED على التوازي بدون مقاومات فردية (نموذج الدائرة B)، حيث أن الاختلافات الطفيفة في خاصية جهد الأمامي (Vf) لكل LED ستتسبب في اختلافات كبيرة في توزيع التيار، وبالتالي، شدة الإضاءة.

7.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي أو طفرات الطاقة. يجب تنفيذ تدابير وقائية:

• يجب على المشغلين ارتداء أساور معصم موصلة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة عند التعامل مع مصابيح LED.
• يجب تأريض جميع محطات العمل والأدوات والمعدات بشكل صحيح.

7.3 الإجهاد الميكانيكي أثناء التجميع

عند التثبيت على PCB، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على حزمة LED، مما قد يؤدي إلى شقوق مجهرية أو أعطال أخرى.

8. المقارنة التقنية والتمييز

يميز هذا المصباح LED المثبت عبر الثقب نفسه من خلال حامله الأسود المتكامل بزاوية قائمة، مما يبسط عملية التجميع ويوفر ارتفاع تثبيت ومظهرًا متناسقين. يوفر مزيج العدسة الشفافة مع شريحة LED البيضاء عادةً شدة إضاءة أعلى مقارنة بالعدسات المنتشرة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب مصدر نقطي أكثر تركيزًا أو سطوعًا. يسمح نظام التصنيف المحدد لكل من الشدة واللونية بمطابقة ألوان وسطوع أكثر دقة في التطبيقات التي تستخدم عدة مصابيح LED، وهي ميزة رئيسية مقارنة بالمكونات غير المصنفة أو المصنفة بشكل فضفاض.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير لسطوع أعلى؟

ج: لا. القيمة القصوى المطلقة لتيار الأمامي المستمر هي 20 مللي أمبير. يتجاوز هذا التصنيف يخاطر بتقليل عمر الجهاز أو التسبب في فشل فوري. يجب اتباع منحنى تقليل التيار المسموح به لدرجات الحرارة فوق 30 درجة مئوية.

س: ما هو الغرض من العدسة الشفافة؟

ج: تقلل العدسة الشفافة (غير المنتشرة) من تشتت الضوء، مما ينتج عنه شعاع أكثر توجيهًا مع شدة إضاءة محورية أعلى (كانديلا) مقارنة بالعدسة المنتشرة التي توزع الضوء بشكل أكثر انتظامًا (غالبًا ما تقاس باللومن).

س: كيف أفسر رموز التصنيف LM، NP، QR؟

ج: تمثل هذه الرموز نطاقات مضمونة لشدة الإضاءة. عند الطلب أو التصميم، يضمن تحديد رمز تصنيف حصولك على مصابيح LED بسطوع ضمن هذا النطاق المحدد، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق إضاءة موحدة عبر عدة مؤشرات.

س: لماذا يعتبر المقاوم التسلسلي إلزاميًا لكل LED على التوازي؟

ج: جهد الأمامي (Vf) لمصابيح LED له هامش تسامح (الحد الأدنى 2.8 فولت، النموذجي 3.2 فولت، الحد الأقصى 3.7 فولت). بدون مقاوم تسلسلي لتنظيم التيار، سيسحب LED ذو Vf أقل قليلاً تيارًا غير متناسب بشكل أكبر من مصدر جهد مشترك، مما يؤدي إلى التشغيل الزائد والفشل المحتمل، بينما يظل الآخرون خافتين.

10. أمثلة تطبيقية عملية

المثال 1: مؤشرات حالة اللوحة الأمامية:يسمح الحامل بزاوية قائمة بتثبيت LED بشكل عمودي على PCB، وتوجيه الضوء للخارج من خلال فتحة في اللوحة. يضمن استخدام مصابيح LED مصنفة (مثلًا، جميعها من التصنيف NP) أن تكون جميع أضواء الطاقة أو الشبكة أو نشاط القرص الصلب على جهاز ما بنفس السطوع.

المثال 2: الإضاءة الخلفية لمفاتيح الغشاء:يمكن تثبيت الجهاز خلف غطاء مفتاح شفاف. يوفر الضوء الأبيض من LED الشفاف إضاءة ساطعة وحادة. يجعل متطلب التيار المنخفضه مناسبًا للمعدات المحمولة التي تعمل بالبطارية.

المثال 3: مصفوفة متراصة للإشارة إلى المستوى:يسمح التصميم القابل للتراص للحامل بإنشاء أشرطة رأسية أو أفقية (مثلًا، لمقاييس VU الصوتية أو مؤشرات قوة الإشارة). يضمن اتساق اللونية من رتبة لونية واحدة لونًا موحدًا عبر المصفوفة بأكملها.

11. مبدأ التشغيل

هذا هو ثنائي باعث للضوء أشباه الموصلات. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد الأمامي المميز له (Vf)، تتحد الإلكترونات والثقوب داخل مادة أشباه الموصلات (عادةً مركب مثل InGaN للضوء الأبيض)، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). تحدد المواد والتطعيم المحددان الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. يُستخدم عادةً طلاء فسفوري على شريحة LED زرقاء لتحويل جزء من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية أطول، مما يخلق إدراكًا للضوء الأبيض. تقوم العدسة الإيبوكسية الشفافة بتغليف الشريحة، وتوفر الحماية الميكانيكية، وتشكل نمط خرج الضوء.

12. اتجاهات التكنولوجيا

تكنولوجيا LED المثبتة عبر الثقب الممثلة في ورقة البيانات هذه هي حل ناضج وموثوق. تستمر اتجاهات الصناعة في التركيز على عدة مجالات رئيسية ذات صلة بمثل هذه المكونات: زيادة الفعالية الضوئية (مزيد من خرج الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية)، وتحسين مؤشر تجسيد اللون (CRI) لمصابيح LED البيضاء، وتعزيز الموثوقية طويلة الأمد تحت درجات الحرارة والرطوبة العالية. هناك أيضًا دفع مستمر نحو التصغير وتحول أوسع نحو حزم الأجهزة المثبتة على السطح (SMD) للتجميع الآلي. ومع ذلك، تظل مصابيح LED المثبتة عبر الثقب حيوية للتطبيقات التي تتطلب قوة ميكانيكية أعلى، أو نماذج أولية يدوية أسهل، أو تكوينات تركيب بصرية محددة، كما يتضح من تصميم الحامل المتكامل لهذا المكون.