ورقة بيانات مصباح LED طراز LTL2W3TGPCK - عبوة T-1 3/4 - 3.2 فولت - 20 مللي أمبير - أخضر 519 نانومتر - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED طراز LTL2W3TGPCK هو مصباح LED ذو تثبيت مار، مصمم للإشارة إلى الحالة والإضاءة العامة في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. يتميز بغلاف قياسي T-1 3/4 (قطره حوالي 5 مم) مع عدسة شفافة تماماً، ينتج ضوءاً أخضر. تشمل مزاياه الرئيسية استهلاكاً منخفضاً للطاقة، وكفاءة عالية، وتوافقاً مع عمليات تركيب لوحات الدوائر المطبوعة القياسية، مما يجعله مكوناً متعدد الاستخدامات للمصممين.

1.1 الميزات الأساسية

• بناء خالٍ من الرصاص (Pb) ومتوافق مع توجيه RoHS.
• كفاءة إضاءة عالية للتشغيل بتيار منخفض.
• مصمم للتركيب المتعدد الاستخدامات على لوحات الدوائر المطبوعة أو الألواح.
• متطلب تيار منخفض، مما يجعله متوافقاً مع التشغيل بواسطة الدوائر المتكاملة (IC).
• يستخدم تقنية إنيديوم جاليوم نيتريد (InGaN) لباعث الضوء الأخضر.

1.2 التطبيقات المستهدفة

هذا الـ LED مناسب لمختلف القطاعات التي تتطلب مصابيح إشارة موثوقة وفعالة، بما في ذلك أنظمة الكمبيوتر، ومعدات الاتصالات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية، وألواح التحكم الصناعية.

2. المعلمات التقنية: تفسير موضوعي متعمق

2.1 التصنيفات القصوى المطلقة

تحدد هذه المعلمات الحدود التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يتم ضمان التشغيل تحت هذه الظروف.

• تبديد الطاقة:72 ميلي واط كحد أقصى. هذه هي الطاقة الكلية التي يمكن لغلاف الـ LED تبديدها كحرارة.
• التيار الأمامي المستمر (I_F):20 مللي أمبير مستمر. هذا هو تيار التشغيل القياسي.
• التيار الأمامي الذروي:60 مللي أمبير، ولكن فقط تحت ظروف النبض (دورة عمل ≤ 1/10، عرض النبضة ≤ 10 مللي ثانية).
• التخفيض بالاستناد لدرجة الحرارة:يجب تقليل الحد الأقصى للتيار الأمامي خطياً بمقدار 0.3 مللي أمبير لكل درجة مئوية فوق درجة حرارة المحيط 30°C لمنع ارتفاع درجة الحرارة.
• درجة حرارة التشغيل:من -30°C إلى +85°C. الجهاز يعمل ضمن هذا النطاق.
• درجة حرارة التخزين:من -40°C إلى +100°C.
• درجة حرارة لحام الأطراف:260°C لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم من جسم الـ LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

هذه هي معلمات الأداء النموذجية المقاسة عند درجة حرارة محيط (T_A) تساوي 25°C وتيار أمامي (I_F) يساوي 20 مللي أمبير.

• شدة الإضاءة (I_V):700 مللي شمعة (الحد الأدنى)، 1150 مللي شمعة (النموذجي)، 1900 مللي شمعة (الحد الأقصى). مقاسة بمستشعر/مرشح يقارب استجابة العين الضوئية CIE. يتم تطبيق تسامح اختبار ±15% على القيم المضمونة.
• زاوية المشاهدة (2θ_1/2):120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها شدة الإضاءة إلى نصف قيمتها المحورية (على المحور).
• الطول الموجي لذروة الانبعاث (λ_P):519 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي يكون فيه الناتج الطيفي أقوى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):يتراوح من 512 نانومتر إلى 535 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الوحيد الذي تدركه العين البشرية، والمشتق من مخطط لونية CIE.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):35 نانومتر (نموذجي). عرض طيف الانبعاث عند نصف شدته القصوى.
• الجهد الأمامي (V_F):2.6 فولت (الحد الأدنى)، 3.2 فولت (النموذجي)، 3.8 فولت (الحد الأقصى) عند 20 مللي أمبير. هذا هو انخفاض الجهد عبر الـ LED أثناء التشغيل.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (V_R) يساوي 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم هذا الجهاز للعمل بتحيز عكسي؛ هذه المعلمة لأغراض الاختبار فقط.

3. مواصفات جدول التصنيف في مجموعات

يتم فرز المنتج في مجموعات بناءً على المعلمات البصرية الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. هذا يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED ذات أداء متطابق بشكل وثيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة في مجموعات

يتم التصنيف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل حد مجموعة هو ±15%.

• المجموعة N:من 700 مللي شمعة (الحد الأدنى) إلى 880 مللي شمعة (الحد الأقصى)
• المجموعة P:من 880 مللي شمعة إلى 1150 مللي شمعة
• المجموعة Q:من 1150 مللي شمعة إلى 1500 مللي شمعة
• المجموعة R:من 1500 مللي شمعة إلى 1900 مللي شمعة

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد في مجموعات

يتم التصنيف عند I_F= 20 مللي أمبير. التسامح لكل حد مجموعة هو ±1 نانومتر.

• المجموعة G08:من 512.0 نانومتر إلى 516.0 نانومتر
• المجموعة G09:من 516.0 نانومتر إلى 520.0 نانومتر
• المجموعة G10:من 520.0 نانومتر إلى 527.0 نانومتر
• المجموعة G11:من 527.0 نانومتر إلى 535.0 نانومتر

4. تحليل منحنيات الأداء

في حين يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات، يمكن استنتاج السلوكيات النموذجية التالية من المواصفات المقدمة:

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

يظهر الـ LED خاصية I-V غير خطية نموذجية للدايود. يزداد الجهد الأمامي (V_F) مع التيار ولكن له نطاق محدد (من 2.6 فولت إلى 3.8 فولت) عند نقطة التشغيل القياسية 20 مللي أمبير. تشغيل الـ LED بمصدر تيار ثابت، كما هو موصى به، يضمن إخراج إضاءة مستقر بغض النظر عن الاختلافات الطفيفة في V_Fبين الوحدات الفردية.

4.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

إخراج الضوء (شدة الإضاءة) يتناسب تقريباً مع التيار الأمامي خلال نطاق تشغيله الطبيعي. تجاوز التصنيفات القصوى المطلقة، خاصة تيار التيار الأمامي المستمر، يمكن أن يؤدي إلى تسارع تدهور شريحة الـ LED وعدسة الإيبوكسي بسبب الحرارة المفرطة وكثافة التيار.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

شدة إضاءة مصابيح LED بشكل عام تتناقص مع زيادة درجة حرارة الوصلة. مواصفة التخفيض بالاستناد لدرجة الحرارة (0.3 مللي أمبير/°C فوق 30°C) هي قاعدة تصميم حرجة لإدارة هذا التأثير الحراري والحفاظ على الموثوقية طويلة الأمد. تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة المناسب لتبديد الحرارة ضروري للتطبيقات ذات التيار العالي أو درجة حرارة المحيط المرتفعة.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة والتغليف

5.1 الأبعاد الخارجية

يتوافق الجهاز مع المظهر القياسي لغلاف LED مار T-1 3/4. تشمل الملاحظات الأبعادية الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (يتم توفير البوصات كمرجع).
• التسامح العام هو ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• الحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة هو 1.0 مم.
• يتم قياس تباعد الأطراف عند نقطة خروجها من جسم الغلاف.

5.2 تحديد القطبية

لمصابيح LED المارة، يتم عادةً تحديد الكاثود (القطب السالب) عن طريق بقعة مسطحة على حافة العدسة أو عن طريق الطرف الأقصر. دائماً راجع علامة الجهاز أو وثائق التغليف لتأكيد القطبية قبل التثبيت لمنع الاتصال العكسي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ظروف التخزين

لتحقيق أفضل عمر تخزيني، قم بتخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30°C و 70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي، استخدمها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين لفترات أطول خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين.

6.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضرورياً، استخدم المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل. تجنب المواد الكيميائية القاسية التي قد تتلف عدسة الإيبوكسي.

6.3 تشكيل الأطراف

اثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة عدسة الـ LED. لا تستخدم جسم الغلاف كنقطة ارتكاز. قم بجميع عمليات الثني في درجة حرارة الغرفة وقبل عملية اللحام. طبق الحد الأدنى من القوة أثناء إدخال لوحة الدوائر المطبوعة لتجنب الإجهاد الميكانيكي على الأطراف أو ختم الإيبوكسي.

6.4 عملية اللحام

قاعدة حرجة:حافظ على مسافة لا تقل عن 2 مم من قاعدة العدسة إلى نقطة اللحام. لا تغمر العدسة في اللحام أبداً.

• مكواة اللحام:الحد الأقصى لدرجة الحرارة 350°C. الحد الأقصى لوقت اللحام 3 ثوانٍ لكل طرف (مرة واحدة فقط).
• اللحام بالموجة:التسخين المسبق إلى حد أقصى 100°C لمدة تصل إلى 60 ثانية. موجة اللحام بحد أقصى 260°C لمدة تصل إلى 5 ثوانٍ.
• مهم:لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) غير مناسب لهذا النوع من مصابيح LED المارة. الحرارة المفرطة أو الوقت الطويل سيتلف الجهاز.

7. معلومات التعبئة والتغليف والطلب

7.1 مواصفات التعبئة والتغليف

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة.

• الوحدة الأساسية:500، 200، أو 100 قطعة لكل كيس تعبئة.
• الصندوق الداخلي:يحتوي على 10 أكياس تعبئة، بإجمالي 5,000 قطعة.
• الصندوق الخارجي (شحنة الشحن):يحتوي على 8 صناديق داخلية، بإجمالي 40,000 قطعة. قد يحتوي العبوة النهائية في الشحنة على كمية غير كاملة.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 الدوائر التطبيقية النموذجية

الـ LED هو جهاز يعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد، خاصة عند توصيل عدة مصابيح LED على التوازي، يُوصى بشدة باستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (الدائرة أ).يوصى بشدةباستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (الدائرة أ).

الدائرة أ (موصى بها):[Vcc] — [المقاومة] — [LED] — [GND]. لكل LED مقاومته المخصصة. هذا يعوض عن التباين الطبيعي في الجهد الأمامي (V_F) بين مصابيح LED الفردية، مما يضمن حصول كل منها على التيار الصحيح وإصدار الضوء بشكل موحد.

الدائرة ب (غير موصى بها للتوصيل على التوازي):يُنصح بعدم توصيل عدة مصابيح LED مباشرة على التوازي بمقاومة محددة للتيار واحدة. يمكن أن تسبب الاختلافات الصغيرة في خصائص I-V لكل LED اختلالاً كبيراً في التيار، مما يؤدي إلى سطوع غير متساوٍ وفشل محتمل بسبب التيار الزائد للـ LED ذي أقل V_F.

8.2 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

مصابيح LED حساسة للتفريغ الكهروستاتيكي. لمنع التلف أثناء التعامل والتجميع:

• يجب على المشغلين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع المعدات، وطاولات العمل، وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• استخدم جهاز تأيين لتحييد الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية.
• نفذ برنامج تحكم في ESD مع تدريب وشهادة منتظمة للعاملين.

8.3 اعتبارات التصميم

• إدارة الحرارة:الالتزام بمواصفات تبديد الطاقة والتخفيض بالاستناد لدرجة الحرارة. وفر مساحة نحاسية كافية على لوحة الدوائر المطبوعة لأطراف الـ LED لتعمل كمشتت حراري.
• تشغيل التيار:استخدم دائماً محرك تيار ثابت أو مصدر جهد مع مقاومة على التوالي. لا تصل الـ LED مباشرة بمصدر جهد بدون تحديد للتيار.
• التصميم البصري:زاوية المشاهدة 120 درجة توفر حزمة واسعة، مناسبة لمؤشرات الحالة التي يجب أن تكون مرئية من زوايا مختلفة.

9. المقارنة والتمايز التقني

مقارنة بالتكنولوجيات الأقدم مثل المصابيح المتوهجة أو مصابيح LED المنتشرة ذات الزوايا الأوسع، يقدم LTL2W3TGPCK مزايا مميزة:

• الكفاءة والعمر الطويل:تكنولوجيا إنيديوم جاليوم نيتريد الصلبة توفر فعالية إضاءة وعمر تشغيلي (عادة عشرات الآلاف من الساعات) أعلى بكثير مقارنة بمؤشرات الفتيلة.
• المتانة:أكثر مقاومة للصدمات والاهتزازات من المصابيح الزجاجية.
• نقاء اللون:نصف العرض الطيفي الضيق (35 نانومتر) ومجموعات الطول الموجي السائد المحددة تسمح بإخراج لون أخضر ثابت ومشبع، وهو أمر بالغ الأهمية للمؤشرات المشفرة بالألوان.
• التوحيد القياسي:غلاف T-1 3/4 هو شكل قياسي في الصناعة، مما يسمح بالاستبدال السهل والتوافق مع آثار لوحات الدوائر المطبوعة الحالية وفتحات الألواح.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا الـ LED بتيار 30 مللي أمبير للحصول على سطوع أكبر؟

No.التصنيف الأقصى المطلق للتيار الأمامي المستمر هو 20 مللي أمبير. التشغيل المستمر عند 30 مللي أمبير يتجاوز هذا التصنيف، مما سيولد حرارة مفرطة، ويسرع استهلاك اللومن، ومن المحتمل أن يتسبب في فشل مبكر. للحصول على سطوع أعلى، اختر مجموعة LED ذات شدة إضاءة أعلى (مثل المجموعة Q أو R) أو فكر في نموذج LED مختلف مصنف لتيار أعلى.

10.2 لماذا تعتبر المقاومة المتسلسلة ضرورية حتى لو كان مصدر الطاقة 3.2 فولت (وهو الجهد الأمامي النموذجي V_F)?

الجهد الأمامي له نطاق (من 2.6 فولت إلى 3.8 فولت). إذا طبقت بالضبط 3.2 فولت على LED ذو V_Fيساوي 2.6 فولت، سيكون التيار أعلى بكثير من 20 مللي أمبير، مما قد يتلفه. تعمل المقاومة كمُنظم تيار بسيط وموثوق، يحدد التيار بناءً على جهد الإمداد والـ V_Fالفعلي للـ LED المحدد. كما تحمي من تقلبات جهد الإمداد.

10.3 ماذا يعني مصطلح "عدسة شفافة مثل الماء" بالنسبة لإخراج الضوء؟

العدسة الشفافة تماماً (غير المنتشرة) تنتج نمط حزمة أكثر تركيزاً مقارنة بالعدسة الحليبية أو المنتشرة. يبدو الضوء وكأنه قادم من مصدر نقطي متميز. هذا، جنباً إلى جنب مع زاوية المشاهدة 120 درجة، يؤدي إلى بقعة مركزية ساطعة مرئية على مساحة واسعة، مما يجعلها ممتازة لمؤشرات الحالة ذات الرؤية المباشرة.

11. مثال عملي لحالة استخدام

السيناريو:تصميم لوحة تحكم بها 10 مؤشرات حالة خضراء "النظام نشط".

1. اختيار المكونات:اختر مصابيح LED طراز LTL2W3TGPCK من المجموعة P لسطوع متوسط-عالي متسق (من 880 إلى 1150 مللي شمعة).
2. تصميم الدائرة:استخدم خط طاقة 5 فولت. احسب المقاومة المتسلسلة: R = (V_{الإمداد}- V_F) / I_F. باستخدام V_Fالنموذجي = 3.2 فولت و I_F= 20 مللي أمبير، R = (5 فولت - 3.2 فولت) / 0.02 أمبير = 90 أوم. استخدم مقاومة قياسية 91 أوم، 1/4 واط لكل من مصابيح LED العشرة.
3. تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة:ضع مصابيح LED على تباعد شبكي 0.1 بوصة (2.54 مم). أضف مساحة نحاسية صغيرة متصلة بطرف الكاثود لتبديد حرارة طفيف.
4. التجميع:اتبع إرشادات تشكيل الأطراف واللحام بدقة، مع التأكد من الحفاظ على مسافة 2 مم من قاعدة العدسة.
5. النتيجة:عشرة مؤشرات خضراء موثوقة وموحدة السطوع بعمر تشغيلي طويل.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

LTL2W3TGPCK هو مصدر ضوء شبه موصل. قلبه عبارة عن شريحة مصنوعة من مواد إنيديوم جاليوم نيتريد (InGaN). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والفجوات داخل المنطقة النشطة لأشباه الموصلات، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). التركيب المحدد لطبقات InGaN يحدد الطول الموجي للضوء المنبعث، في هذه الحالة، الأخضر (~519 نانومتر ذروة). تعمل عدسة الإيبوكسي على حماية شريحة أشباه الموصلات، وتشكيل حزمة إخراج الضوء، وتعزيز استخراج الضوء من الشريحة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

بينما تظل مصابيح LED المارة حيوية للعديد من التطبيقات، تُظهر صناعة الإلكترونيات الضوئية الأوسع اتجاهات واضحة. مصابيح LED ذات الأجهزة المركبة على السطح (SMD) تزداد هيمنة بسبب حجمها الأصغر، وملاءمتها للتجميع الآلي بالالتقاط والوضع، وغالباً أداء حراري أفضل. علاوة على ذلك، تستمر التطورات في تقنيات الانبعاث المباشر والتحويل بالفوسفور في دفع حدود الكفاءة (لومن لكل واط)، وتقديم اللون، وأقصى تيارات تشغيل مسموح بها لكل من العبوات المارة وعبوات SMD. الموثوقية الأساسية والفعالية من حيث التكلفة للعبوات المارة مثل T-1 3/4 تضمن استمرار استخدامها في التطبيقات حيث تكون الأولوية للتجميع اليدوي، وصلات اللحام عالية الموثوقية، أو الاستبدال الميداني السهل.