ورقة بيانات مصباح LED LTL42FGYAD3HKPY ذو التثبيت المار - أصفر أخضر 569 نانومتر - 20 مللي أمبير - 52 ميغاواط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LTL42FGYAD3HKPY هو مؤشر للوحة الدوائر (CBI) مصمم للتكامل المباشر في تجميعات لوحات الدوائر المطبوعة (PCB). يتكون من حاوية بلاستيكية سوداء بزاوية قائمة تثبت ثلاث شرائح LED صفراء-خضراء بإحكام. يهدف هذا التصميم إلى توفير مؤشر بصري ذو تباين عالٍ مناسب لمجموعة متنوعة من المعدات الإلكترونية.

1.1 المزايا الأساسية

• سهولة التجميع:يُبسط تصميم التثبيت المار وتنسيق الحاوية القابلة للتكديس عملية تجميع لوحة الدوائر المطبوعة.
• تحسين الرؤية:تزيد مادة الحاوية السوداء من نسبة التباين، مما يجعل ضوء LED المضاء أكثر وضوحًا.
• كفاءة الطاقة:يعمل الجهاز باستهلاك منخفض للطاقة مع تقديم كفاءة إضاءة عالية.
• الامتثال البيئي:المنتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهات RoHS (تقييد المواد الخطرة).
• إصدار ضوئي محدد:يستخدم تقنية AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم) لإنتاج ضوء أصفر-أخضر متسق بطول موجي سائد يبلغ 569 نانومتر.

1.2 التطبيقات المستهدفة

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

• ملحقات الكمبيوتر ومؤشرات الحالة
• معدات الاتصالات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• لوحات التحكم الصناعية والآلات

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعلمات الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة لمصباح LED LTL42FGYAD3HKPY. جميع البيانات مُشار إليها عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية ما لم يُذكر خلاف ذلك.

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات الحدود التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة (PD):52 ميغاواط. هذه هي أقصى كمية من الطاقة يمكن للمصباح LED تبديدها كحرارة.
• تيار الذروة الأمامي (IFP):60 مللي أمبير. مسموح به فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 ميكروثانية).
• التيار الأمامي المستمر (IF):20 مللي أمبير. الحد الأقصى الموصى به للتيار الأمامي المستمر للتشغيل الموثوق.
• نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr):من -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. نطاق درجة الحرارة المحيطة الذي صُمم الجهاز للعمل ضمنه.
• نطاق درجة حرارة التخزين (Tstg):من -40 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 LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية تحت ظروف الاختبار المحددة.

• شدة الإضاءة (Iv):من 8.7 إلى 29 مللي كانديلا، بقيمة نموذجية تبلغ 15 مللي كانديلا عند IF=10 مللي أمبير. لاحظ أن تسامح الاختبار ±30% مُضمن في الضمان.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):100 درجة. هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (على المحور)، مما يشير إلى مخروط رؤية واسع نسبيًا.
• طول موجة ذروة الانبعاث (λP):572 نانومتر. الطول الموجي الذي يكون عنده توزيع القدرة الطيفية في أقصى حد.
• الطول الموجي السائد (λd):569 نانومتر (نموذجي)، يتراوح من 566 نانومتر إلى 574 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية والذي يحدد لون الضوء.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):15 نانومتر (نموذجي). تشير هذه المعلمة إلى نقاء الطيف أو عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث.
• الجهد الأمامي (VF):من 1.6 فولت إلى 2.5 فولت، بقيمة نموذجية تبلغ 2.0 فولت عند IF=10 مللي أمبير.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (VR) يبلغ 5 فولت. من المهم ملاحظة أن الجهازغير مصمم للعمل العكسي؛ حالة الاختبار هذه هي للتوصيف فقط.

3. تحليل منحنيات الأداء

بينما يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات (الشكل 1، الشكل 6)، يتم تقديم تفسيراتها النموذجية هنا. هذه المنحنيات ضرورية لفهم سلوك الجهاز تحت ظروف متغيرة.

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

خاصية I-V غير خطية. للجهد الأمامي (VF) نطاق محدد (1.6V-2.5V عند 10mA). يجب على المصممين مراعاة هذا التباين عند تصميم دوائر تحديد التيار لضمان سطوع متسق عبر مصابيح LED متعددة، خاصة عند توصيلها على التوازي.

3.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

شدة الإضاءة تتناسب تقريبًا مع التيار الأمامي ضمن نطاق التشغيل الموصى به. تجاوز الحد الأقصى للتيار المستمر (20 مللي أمبير) يمكن أن يؤدي إلى تسارع استهلاك اللومن وتقليل العمر التشغيلي.

3.3 التوزيع الطيفي

سيظهر المنحنى الطيفي (المشار إليه في الشكل 1) ذروة عند حوالي 572 نانومتر بنصف عرض حوالي 15 نانومتر، مما يؤكد خاصية الانبعاث الأصفر-الأخضر ذو النطاق الضيق لتقنية AlInGaP.

3.4 نمط زاوية الرؤية

يوضح الرسم البياني القطبي (المشار إليه في الشكل 6) زاوية الرؤية البالغة 100 درجة، موضحًا كيفية توزيع شدة الضوء مكانيًا من مصباح LED.

4. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

4.1 الأبعاد الخارجية

يستخدم الجهاز حاملًا بلاستيكيًا بزاوية قائمة أسود أو رمادي داكن. يوفر الرسم البعدي القياسات الحرجة لتصميم البصمة على لوحة الدوائر المطبوعة. تشمل الملاحظات الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (مع معادلاتها بالبوصة).
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم (±0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك في ملاحظة ميزة محددة.
• تحتوي الحاوية على ثلاثة مصابيح LED صفراء-خضراء (LED1، LED2، LED3) مع عدسات خضراء منتشرة.

4.2 تحديد القطبية

بالنسبة لمصابيح LED ذات التثبيت المار، يُشار إلى القطبية عادةً بطول الطرف (الطرف الأطول هو الأنود) و/أو نقطة مسطحة أو شق على عدسة LED أو حافة الحاوية. يجب تصميم بصمة PCB لمطابقة هذا الاتجاه.

4.3 مواصفات التعبئة

تتضمن ورقة البيانات قسمًا مخصصًا لمواصفات التعبئة، والذي سيوضح تفاصيل تنسيق التعبئة بالبكرة أو الأنبوب أو الصينية، والكميات لكل عبوة، ومعلومات التوسيم لضمان التعامل السليم وإدارة المخزون.

5. إرشادات اللحام والتجميع

الالتزام بهذه الإرشادات أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الموثوقية ومنع التلف أثناء عملية التصنيع.

5.1 ظروف التخزين

يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من عبوة الحاجز الرطوبة الأصلية، فيجب استخدامها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج الكيس الأصلي، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف نيتروجين.

5.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم مذيبات قائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب المنظفات الكيميائية القاسية أو المجهولة.

5.3 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف، فيجب أن يتم ذلكقبلاللحام وفي درجة حرارة الغرفة العادية. يجب إجراء الانحناء على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة عدسة LED. لا تستخدم قاعدة العدسة أو إطار الطرف كنقطة ارتكاز أثناء الثني.

5.4 عملية اللحام

قاعدة حرجة:حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة/الحامل إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة أو الحامل في اللحام مطلقًا.

• اللحام اليدوي (المكواة):أقصى درجة حرارة 350 درجة مئوية، أقصى وقت 3 ثوانٍ لكل طرف (مرة واحدة فقط).
• اللحام بالموجة:تسخين مسبق بحد أقصى 120 درجة مئوية لمدة تصل إلى 100 ثانية. درجة حرارة موجة اللحام بحد أقصى 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 5 ثوانٍ. يجب ألا يكون موقع الغمر أقل من 2 مم من قاعدة عدسة الإيبوكسي.
• ملاحظة مهمة:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراءغير مناسبلمنتج مصباح LED ذو التثبيت المار من هذا النوع. يمكن أن تسبب درجة الحرارة أو الوقت المفرط تشوه العدسة أو فشل كارثي.

5.5 تجميع لوحة الدوائر المطبوعة

أثناء الإدخال في لوحة الدوائر المطبوعة، استخدم الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على أطراف LED أو الحاوية.

6. توصيات التطبيق وتصميم الدائرة

6.1 طريقة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند استخدام مصابيح LED متعددة، يُوصىبشدةبتشغيل كل مصباح LED بمقاومة تحديد تيار خاصة به متصلة على التوالي (نموذج الدائرة أ).

• نموذج الدائرة أ (موصى به):[مزود الطاقة] -> [المقاومة] -> [LED] -> [الأرضي]. يعوض هذا التكوين التباين الطبيعي في الجهد الأمامي (VF) بين مصابيح LED الفردية، مما يضمن حصول كل منها على التيار المقصود.
• نموذج الدائرة ب (غير موصى به للتوصيل على التوازي):يُحذر من توصيل مصابيح LED متعددة مباشرة على التوازي مع مقاومة مشتركة واحدة (نموذج الدائرة ب). يمكن أن تسبب الاختلافات الصغيرة في خصائص I-V لكل مصباح LED اختلالًا كبيرًا في التيار، مما يؤدي إلى اختلافات مرئية في السطوع وإجهاد محتمل زائد لمصباح LED ذو أقل VF.

6.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. برنامج قوي للتحكم في ESD ضروري في بيئة التعامل والتجميع.

• التأريض الشخصي:يجب على المشغلين ارتداء أساور معصم موصلة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• تأريض المعدات:يجب تأريض جميع الأدوات والمعدات ومحطات العمل بشكل صحيح.
• تحييد الكهرباء الساكنة:استخدم مؤينات لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على سطح العدسة البلاستيكية بسبب احتكاك التعامل.
• التحكم في المنطقة:نفذ مناطق عمل آمنة من الكهرباء الساكنة مع لافتات مناسبة. يجب أن تقيس الأسطح داخل هذه المناطق أقل من 100 فولت.
• التدريب:تأكد من تدريب الموظفين وتصديقهم على إجراءات منع ESD.

7. احتياطات واعتبارات الموثوقية

7.1 بيئة التطبيق

هذا المصباح LED مناسب لكل من تطبيقات اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك المعدات الإلكترونية القياسية. يدعم نطاق درجة حرارة التشغيل من -30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية الاستخدام في بيئات متنوعة.

7.2 إدارة الحرارة

بينما يتمتع الجهاز بتصنيف تبديد طاقة، فإن ضمان تبديد حراري كافٍ عبر مسارات PCB والحفاظ على التشغيل ضمن حدود التيار ودرجة الحرارة المحددة أمر حيوي لاستقرار ناتج الإضاءة على المدى الطويل والعمر الافتراضي.

7.3 التحقق من التصميم

قم دائمًا بإنشاء نموذج أولي والتحقق من التصميم النهائي تحت ظروف التشغيل المتوقعة، بما في ذلك درجات الحرارة القصوى، لضمان تلبية الأداء لمتطلبات التطبيق. ضع في الاعتبار تسامح ±30% في شدة الإضاءة في التطبيقات الحساسة للسطوع.

8. المقارنة التقنية والتمييز

يقدم LTL42FGYAD3HKPY مزايا محددة في مكانته:

• مقارنة بمصابيح LED الفردية:يوفر دمج ثلاثة مصابيح LED في حاوية واحدة بزاوية قائمة ناتج إضاءة جماعي أعلى وتغطية رؤية أوسع محتملة مقارنة بمصباح LED منفرد منفصل في عبوة مماثلة.
• مقارنة بمصابيح LED السطحية (SMD):يوفر تصميم التثبيت المار قوة ميكانيكية فائقة وثباتًا على لوحة الدوائر المطبوعة، مما يمكن أن يكون مفيدًا في بيئات الاهتزاز العالي أو التطبيقات التي تتطلب التعامل اليدوي المتكرر. كما أنه يبسط النماذج الأولية والتجميع منخفض الحجم.
• خصوصية اللون:يوفر استخدام تقنية AlInGaP للون الأصفر-الأخضر 569 نانومتر نقاء لوني وكفاءة عالية لهذا الطول الموجي المحدد، مما قد يكون مفضلاً على مصابيح LED البيضاء المعالجة بالفلتر أو المحولة بالفوسفور لتطبيقات المؤشرات المعينة التي تتطلب لونًا دقيقًا.

9. الأسئلة الشائعة (FAQ)

9.1 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED عند 20 مللي أمبير بشكل مستمر؟

نعم، 20 مللي أمبير هو الحد الأقصى الموصى به للتيار الأمامي المستمر للتشغيل المستمر. للحصول على طول العمر الأمثل والموثوقية، يُنصح غالبًا بالتشغيل عند هذه القيمة أو أقل قليلاً منها (مثل 15-18 مللي أمبير).

9.2 لماذا يوجد نطاق كبير في شدة الإضاءة (من 8.7 إلى 29 مللي كانديلا)؟

يمثل هذا النطاق القيم الدنيا والقصوى المحددة في ورقة البيانات، والتي تتضمن تسامح اختبار ±30% متأصل. القيمة النموذجية هي 15 مللي كانديلا. هذا التباين طبيعي في تصنيع LED بسبب اختلافات العملية. للحصول على سطوع متسق في الإنتاج، يُوصى بشراء مصابيح LED مصنفة في مجموعات شدة إضاءة أضيق.

9.3 ما قيمة المقاومة التي يجب أن أستخدمها لمصدر طاقة 5 فولت؟

باستخدام قانون أوم (R = (Vsupply - VF_LED) / I_LED) وافتراض VF نموذجي بقيمة 2.0 فولت وتيار مطلوب 10 مللي أمبير: R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300 أوم. احسب دائمًا باستخدام أقصى VF ممكن (2.5V) لضمان أن الحد الأدنى للتيار آمن، وتحقق من تصنيف قدرة المقاومة (P = I^2 * R).

9.4 هل هذا المصباح LED مناسب للتطبيقات السياراتية؟

يغطي نطاق درجة حرارة التشغيل (-30 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية) العديد من تطبيقات السيارات الداخلية. ومع ذلك، يتطلب الاستخدام السياراتي عادة التأهل لمعايير محددة (مثل AEC-Q102) للموثوقية تحت ظروف قاسية مثل الدورات الحرارية والرطوبة، والتي قد لا تغطيها ورقة البيانات العامة هذه. استشر الشركة المصنعة للحصول على متغيرات مناسبة للسيارات.

10. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم لوحة مؤشرات حالة لموجه صناعي بمنافذ متعددة. يتطلب كل منفذ مؤشر ارتباط/نشاط أصفر-أخضر واضحًا وزاوية رؤية واسعة.

التنفيذ:

1. اختيار المكونات:تم اختيار LTL42FGYAD3HKPY لتثبيته بزاوية قائمة (مناسب للرؤية من اللوحة الجانبية)، وزاوية رؤية واسعة 100 درجة، ولونه الأصفر-الأخضر المميز.
2. تصميم الدائرة:يتم تشغيل كل مصباح LED بشكل مستقل من مصدر الطاقة المنطقي 3.3 فولت للموجه. باستخدام الصيغة مع أقصى VF=2.5V و IF مستهدف=10mA: R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80 أوم. تم اختيار مقاومة قياسية 82 أوم، 1/8 واط لكل مصباح LED، متصلة على التوالي وفقًا لنموذج الدائرة أ.
3. تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة:يتم وضع البصمة وفقًا للرسم الميكانيكي. تمت إضافة تخفيف حراري إلى الوسادات لتسهيل اللحام. يتم الالتزام الصارم بقاعدة المسافة 2 مم من قاعدة العدسة في تعريفات طبقة قناع اللحام ومعجون اللحام.
4. التجميع:يتم إدخال مصابيح LED بعد وضع جميع المكونات السطحية (SMD). يتم استخدام عملية لحام بالموجة مع الملف المحدد (تسخين مسبق<120 درجة مئوية، موجة<260 درجة مئوية لمدة<5 ثوانٍ)، مع ضمان توجيه لوحة الدوائر المطبوعة بحيث لا تغمر أجسام LED.
5. النتيجة:توفر اللوحة مؤشرات موحدة وواضحة للغاية عبر جميع المنافذ، مع تشغيل موثوق في بيئة تشغيل المعدات من 0 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية.

11. مقدمة عن مبدأ التكنولوجيا

يستخدم LTL42FGYAD3HKPY مادة أشباه الموصلات AlInGaP (فوسفيد الألومنيوم إنديوم غاليوم). عندما يتم تطبيق جهد أمامي عبر وصلة p-n، تتحد الإلكترونات والثقوب، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم هندسة التركيب المحدد لسبيكة AlInGaP لإنتاج فوتونات بطول موجي يتوافق مع الضوء الأصفر-الأخضر (حوالي 569 نانومتر). هذه المادة ذات الفجوة النطاقية المباشرة فعالة للغاية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء مرئي، مما يؤدي إلى السطوع العالي واستهلاك الطاقة المنخفض المذكورين في الميزات. تعمل العدسة الخضراء المنتشرة فوق الشريحة على تشتيت الضوء، مما يساعد على خلق زاوية الرؤية الواسعة والموحدة المميزة للجهاز.

12. اتجاهات الصناعة والسياق

بينما تهيمن مصابيح LED السطحية (SMD) على الإنتاج الضخم بسبب حجمها الصغير وملاءمتها للتجميع الآلي، تحافظ مصابيح LED ذات التثبيت المار مثل LTL42FGYAD3HKPY على أهميتها في عدة مجالات:

• النماذج الأولية والاستخدام الهواة:تجعل سهولة اللحام اليدوي والاتصال الميكانيكي القوي منها مثالية للوحات التجارب ولوحات الدوائر المطبوعة الأولية.
• الموثوقية العالية/الصناعية:يمكن أن يكون الاتصال المادي لطرف التثبيت المار أكثر مقاومة للصدمات الميكانيكية والاهتزازات مقارنة بوصلات اللحام وحدها على جزء SMD.
• التصميمات القديمة والصيانة:تم تصميم العديد من المنتجات الحالية بمكونات ذات تثبيت مار، ويجب أن تحافظ قطع الغيار على توافق الشكل والملاءمة والوظيفة.
• عوامل الشكل المحددة:تقدم الحوامل بزاوية قائمة وغيرها من عبوات التثبيت المار المتخصصة حلولًا بصرية وميكانيكية قد لا تكون متاحة بسهولة أو فعالة من حيث التكلفة في تنسيقات SMD لتطبيقات معينة، مثل مؤشرات اللوحات حيث يحتاج الضوء إلى توجيهه موازيًا لـ PCB.

يستمر الاتجاه نحو التصغير والأتمتة، ولكن من المرجح أن تستمر الإلكترونيات الضوئية ذات التثبيت المار في المجالات المتخصصة حيث تكون مزاياها المحددة في القوة، وإدارة الحرارة (عبر الأطراف)، ومرونة التصميم ذات أهمية قصوى.