ورقة بيانات مصباح LED LTL2R3TBM3K - عبوة T-1 3/4 - جهد أقصى 3.0 فولت - قدرة 90 ميغاواط - أزرق/أبيض - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أبيض ذو ثقب مار، يُعرف برقم القطعة LTL2R3TBM3K. تم تصميم الجهاز للإشارة إلى الحالة والإضاءة العامة عبر مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية. يتميز بعبوة قياسية قطرها T-1 3/4 (حوالي 5 مم) مع عدسة شفافة تمامًا، تحتوي على شريحة زرقاء من إنديوم جاليوم نيتريد (InGaN) والتي، عند دمجها مع طلاء الفوسفور، تنتج ضوءًا أبيض.

تشمل المزايا الأساسية لهذا المكون امتثاله لتوجيهات RoHS، مما يشير إلى أنه خالٍ من الرصاص. يوفر استهلاكًا منخفضًا للطاقة مقترنًا بكفاءة عالية، مما يجعله مناسبًا للتصاميم التي تراعي الطاقة. يسمح تصميمه ذو الثقب المار بالتركيب المتعدد الاستخدامات على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) أو الألواح، وهو متوافق مع مستويات منطق الدوائر المتكاملة بسبب متطلباته المنخفضة للتيار.

تتنوع الأسواق المستهدفة لهذا LED، لتشمل الأجهزة الطرفية للحاسوب، ومعدات الاتصالات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والأجهزة المنزلية، وأنظمة التحكم الصناعية التي تتطلب إضاءة إشارة موثوقة وطويلة الأمد.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

يتم تحديد جميع التصنيفات عند درجة حرارة محيطة (TA) تبلغ 25 درجة مئوية. قد يؤدي تجاوز هذه الحدود إلى تلف دائم.

• تبديد الطاقة (Pd):90 ميغاواط كحد أقصى. هذه هي الطاقة الكلية التي يمكن للجهاز تبديدها بأمان كحرارة.
• تيار الأمام الذروي (IFP):100 مللي أمبير كحد أقصى. يمكن تطبيق هذا التيار فقط في ظل ظروف النبض مع دورة عمل ≤ 1/10 وعرض نبضة ≤ 10 مللي ثانية.
• تيار الأمام المستمر (IF):30 مللي أمبير كحد أقصى للتشغيل المستمر.
• تخفيض التيار:يجب تخفيض الحد الأقصى لتيار الأمام المستمر خطيًا بمقدار 0.5 مللي أمبير لكل درجة مئوية فوق درجة الحرارة المحيطة 40 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:260 درجة مئوية لمدة أقصاها 5 ثوانٍ، مقاسة على بعد 2.0 مم (0.079 بوصة) من جسم LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

تحدد هذه المعلمات أداء الجهاز في ظل ظروف الاختبار القياسية (TA=25 درجة مئوية، IF=5 مللي أمبير ما لم يُذكر خلاف ذلك).

• الشدة الإشعاعية (Ie):من 8.4 إلى 17.6 ميغاواط/ستراديان. يقيس هذا الطاقة البصرية المنبعثة لكل وحدة زاوية صلبة. القيمة المحددة مصنفة (انظر القسم 4). يشمل الضمان تسامح اختبار ±15%.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):30 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تنخفض عندها الشدة الإشعاعية إلى نصف قيمتها على المحور المركزي.
• طول موجة الانبعاث الذروي (λP):من 464 إلى 472 نانومتر. يشير هذا إلى الطول الموجي الأزرق المسيطر المنبعث من الشريحة قبل تحويل الفوسفور إلى ضوء أبيض.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر (نموذجي). يحدد هذا عرض ذروة الانبعاث الأزرق الأساسي عند نصف شدته القصوى.
• جهد الأمام (VF):من 2.6 إلى 3.0 فولت عند 5 مللي أمبير. هذا مصنف (انظر القسم 4).
• تيار العكس (IR):10 ميكرو أمبير كحد أقصى عند جهد عكسي (VR) قدره 5 فولت.مهم:لم يتم تصميم الجهاز للتشغيل تحت انحياز عكسي؛ حالة الاختبار هذه هي فقط لتوصيف التسرب.

3. مواصفات جدول التصنيف

يتم فرز مصابيح LED إلى فئات بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق داخل دفعة الإنتاج. يتم وضع رمز الفئة على كل كيس تغليف.

3.1 تصنيف الشدة الإشعاعية (Ie)

يتم القياس عند IF = 5 مللي أمبير. التسامح لكل حد فئة هو ±15%.

• الفئة A:8.4 – 10.2 ميغاواط/ستراديان
• الفئة B:10.2 – 12.2 ميغاواط/ستراديان
• الفئة C:12.2 – 14.7 ميغاواط/ستراديان
• الفئة D:14.7 – 17.6 ميغاواط/ستراديان

3.2 تصنيف جهد الأمام (VF)

يتم القياس عند IF = 5 مللي أمبير. التسامح لكل حد فئة هو ±0.1 فولت.

• الفئة 1:2.60 – 2.80 فولت
• الفئة 2:2.80 – 3.00 فولت

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى منحنيات الخصائص النموذجية التي تمثل سلوك الجهاز بيانيًا. بينما لا يتم إعادة إنتاج الرسوم البيانية المحددة في النص، فإنها تشمل عادةً:

• الشدة الإشعاعية النسبية مقابل تيار الأمام:يوضح كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، عادةً في علاقة شبه خطية ضمن نطاق التشغيل.
• جهد الأمام مقابل تيار الأمام:منحنى IV، يوضح العلاقة الأسية النموذجية للدايود.
• الشدة الإشعاعية النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:يوضح انخفاض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة، وهو عامل حاسم لإدارة الحرارة.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر الذروة الزرقاء الأساسية والطيف الأوسع المحول بواسطة الفوسفور الذي يجتمع لخلق ضوء أبيض.

هذه المنحنيات ضرورية للمصممين للتنبؤ بالأداء في ظل ظروف غير قياسية وتحسين دوائر القيادة.

5. المعلومات الميكانيكية والتعبئة

5.1 أبعاد المخطط التفصيلي

يستخدم الجهاز عبوة قياسية ذات أطراف شعاعية T-1 3/4. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية:

• جميع الأبعاد بالمليمترات (يتم توفيرها بالبوصة بين قوسين).
• التسامح القياسي هو ±0.25 مم (0.010 بوصة) ما لم يُذكر خلاف ذلك.
• الحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة هو 1.0 مم (0.04 بوصة).
• يتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج فيها الأطراف من جسم العبوة.

يسمح التصميم المادي بالإدخال السهل في ثقوب PCB القياسية ويوفر الاستقرار الميكانيكي بعد اللحام.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 التخزين

لتحقيق أفضل عمر تخزيني، يجب تخزين مصابيح LED في بيئة لا تتجاوز 30 درجة مئوية و70% رطوبة نسبية. إذا تم إخراجها من كيس الحاجز الرطوبي الأصلي، فيجب استخدامها خلال ثلاثة أشهر. للتخزين طويل الأمد خارج التغليف الأصلي، استخدم حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين.

6.2 التنظيف

إذا كان التنظيف ضروريًا، استخدم فقط المذيبات القائمة على الكحول مثل كحول الأيزوبروبيل. يجب تجنب المنظفات القاسية أو الكاشطة.

6.3 تشكيل الأطراف

إذا كانت هناك حاجة لثني الأطراف، فيجب أن يتم ذلكقبلاللحام وفي درجة حرارة الغرفة. يجب إجراء الانحناء على بعد 3 مم على الأقل من قاعدة عدسة LED. يجب عدم استخدام جسم العبوة كنقطة ارتكاز أثناء الثني. أثناء تجميع PCB، قم بتطبيق الحد الأدنى من قوة التثبيت اللازمة لتجنب فرض إجهاد ميكانيكي مفرط على المكون.

6.4 عملية اللحام

يجب الحفاظ على مسافة خالية لا تقل عن 2 مم بين قاعدة عدسة الإيبوكسي ونقطة اللحام. يجب ألا تغمر العدسة في اللحام أبدًا. تجنب تطبيق إجهاد خارجي على الأطراف بينما LED في درجة حرارة مرتفعة.

ظروف اللحام الموصى بها:

• مكواة اللحام:درجة الحرارة ≤ 350 درجة مئوية، الوقت ≤ 3 ثوانٍ (مرة واحدة فقط).
• لحام الموجة:التسخين المسبق ≤ 100 درجة مئوية لمدة ≤ 60 ثانية، موجة اللحام ≤ 260 درجة مئوية لمدة ≤ 5 ثوانٍ.

تحذير هام:يمكن أن تؤدي درجة حرارة أو وقت اللحام المفرط إلى تشويه العدسة أو فشل كارثي لـ LED. لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR)غير مناسبلهذا النوع من مصباح LED ذو الثقب المار.

7. التعبئة والتغليف ومعلومات الطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة. كميات التعبئة القياسية هي:

• لكيس:500، أو 200، أو 100 قطعة.
• لكرتونة داخلية:10 أكياس، بإجمالي 5,000 قطعة.
• لكرتونة خارجية (الحالة الرئيسية):8 كراتين داخلية، بإجمالي 40,000 قطعة.

داخل شحنة الشحن، قد تحتوي عبوة النهاية فقط على كمية غير كاملة.

8. توصيات التطبيق

8.1 التطبيقات النموذجية

هذا LED مناسب لكل من اللافتات الداخلية والخارجية، وكذلك المعدات الإلكترونية العامة التي تتطلب إشارة حالة، أو إضاءة خلفية، أو إضاءة عامة.

8.2 تصميم دائرة القيادة

مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. لضمان سطوع موحد عند تشغيل عدة مصابيح LED على التوازي، يُوصىبشدةباستخدام مقاومة محددة للتيار على التوالي مع كل LED (نموذج الدائرة A). لا يُنصح بتشغيل مصابيح LED على التوازي بدون مقاومات فردية (نموذج الدائرة B)، لأن الاختلافات الصغيرة في خاصية جهد الأمام (VF) بين مصابيح LED الفردية ستسبب اختلافات كبيرة في تقاسم التيار، وبالتالي، سطوع غير متساوٍ.

يمكن حساب قيمة المقاومة التسلسلية (R) باستخدام قانون أوم: R = (Vcc - VF) / IF، حيث Vcc هو جهد الإمداد، VF هو جهد الأمام لـ LED (استخدم القيمة القصوى من الفئة للاعتمادية)، و IF هو تيار الأمام المطلوب.

8.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

هذا LED عرضة للتلف من التفريغ الكهروستاتيكي. الاحتياطات التالية ضرورية أثناء التعامل والتجميع:

• يجب على الأفراد ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع المعدات ومحطات العمل وأرفف التخزين بشكل صحيح.
• استخدم مؤينًا لتحييد الشحنات الساكنة التي قد تتراكم على العدسة البلاستيكية بسبب الاحتكاك.
• نفذ برنامج تدريب وشهادة ESD لجميع العاملين في منطقة التجميع.

9. المقارنة التقنية واعتبارات التصميم

مقارنة بمصابيح الإشارة المتوهجة القديمة، يقدم هذا LED عمرًا تشغيليًا متفوقًا للغاية، واستهلاكًا أقل للطاقة، ومقاومة أعلى للصدمات/الاهتزازات. داخل عائلة LED، توفر عبوة T-1 3/4 عامل شكل كلاسيكي ومرئي للغاية مع إخراج ضوئي جيد للاستخدام العام. يجب أن يلاحظ المصممون زاوية الرؤية البالغة 30 درجة، والتي توفر حزمة أكثر تركيزًا مقارنة بمصابيح LED ذات الزاوية الواسعة، مما يجعلها مناسبة للإشارة الموجهة.

تشمل اعتبارات التصميم الرئيسية:

• إدارة الحرارة:الالتزام بقواعد تبديد الطاقة وتخفيض التيار. تأكد من أن PCB والبيئة المحيطة تسمح بتبديد حرارة كافٍ، خاصة في درجات الحرارة المحيطة العالية أو المساحات المغلقة.
• التحكم في التيار:استخدم دائمًا مقاومة تسلسلية أو محرك تيار ثابت. لا تصل LED مباشرة بمصدر جهد أبدًا.
• التكامل البصري:تنتج العدسة الشفافة تمامًا بقعة مضيئة ومركزة. للضوء المنتشر، قد تكون هناك حاجة إلى موزع ضوء خارجي أو أنبوب ضوئي.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 20 مللي أمبير بشكل مستمر؟

ج: نعم، الحد الأقصى لتيار الأمام المستمر هو 30 مللي أمبير، لذا فإن 20 مللي أمبير ضمن منطقة التشغيل الآمنة. راجع دائمًا منحنى تخفيض التيار إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 40 درجة مئوية.

س: لماذا يوجد تسامح ±15% على حدود فئة الشدة الإشعاعية؟

ج: هذا يأخذ في الاعتبار تباين نظام القياس أثناء اختبار الإنتاج. يضمن أن أي LED يقع ضمن الفئة المعلنة، مع مراعاة تسامح الاختبار، يفي بدرجة الأداء.

س: هل يمكنني استخدام لحام إعادة التدفق لهذا LED؟

ج: لا. تنص ورقة البيانات صراحةً على أن إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء ليست عملية مناسبة لهذا المصباح LED ذو الثقب المار. يجب استخدام اللحام اليدوي أو لحام الموجة فقط في ظل الظروف المحددة.

س: ماذا تعني العدسة "الشفافة تمامًا"؟

ج: تعني أن مادة الإيبوكسي المغلقة شفافة، غير منتشرة أو ملونة. يؤدي هذا إلى أعلى إخراج ضوئي ورؤية واضحة لهيكل الشريحة الداخلية، لكن نمط انبعاث الضوء سيكون أكثر توجيهًا.

11. مثال تطبيقي عملي

السيناريو:تصميم لوحة بأربعة مصابيح LED إشارة حالة لوحدة إمداد الطاقة. جهد منطق النظام هو 5 فولت، ومطلوب تيار أمامي قدره 10 مللي أمبير لكل LED لسطوع كافٍ.

خطوات التصميم:

1. اختيار المكون:حدد LTL2R3TBM3K، واختر فئة Ie و Vf المناسبة بناءً على متطلبات السطوع واتساق الجهد للتطبيق.
2. تصميم الدائرة:استخدم نموذج الدائرة A. بافتراض أسوأ حالة لـ VF وهي 3.0 فولت (الحد الأقصى للفئة 2)، احسب المقاومة التسلسلية: R = (5V - 3.0V) / 0.01A = 200 أوم. ستكون مقاومة قياسية 200 أوم، 1/8 واط أو 1/4 واط مناسبة. كرر هذه الدائرة لكل من مصابيح LED الأربعة.
3. تخطيط PCB:ضع بصمات LED بتباعد الأطراف المحدد. تأكد من أن وسادات اللحام على بعد 2 مم على الأقل من مخطط جسم LED للحفاظ على مسافة اللحام المطلوبة.
4. التجميع:اتبع إرشادات تشكيل الأطراف واللحام و ESD بدقة أثناء تركيب اللوحة.

12. مبدأ التشغيل واتجاهات التكنولوجيا

مبدأ التشغيل:هذا هو LED أبيض محول بالفوسفور. النواة هي شريحة أشباه موصلات مصنوعة من InGaN تنبعث منها ضوء أزرق عند انحياز أمامي (إضاءة كهربائية). يضرب هذا الضوء الأزرق طبقة من طلاء الفوسفور الأصفر (أو الأصفر والأحمر) داخل العبوة. يمتص الفوسفور جزءًا من الضوء الأزرق ويعيد إصداره كطيف أوسع من الضوء الأصفر والأحمر. يدرك العين البشرية خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء المحول بالفوسفور كضوء أبيض.

اتجاهات التكنولوجيا:تواصل الصناعة دفع التحسينات في الفعالية الضوئية (لومن لكل واط)، ومؤشر تجسيد اللون (CRI)، وطول العمر. بينما تهيمن عبوات أجهزة التركيب السطحي (SMD) على التصاميم الجديدة للتكبير، تظل مصابيح LED ذات الثقب المار مثل T-1 3/4 حيوية للتصاميم القديمة، وأسواق الإصلاح، ومشاريع الهواة، والتطبيقات التي يتم فيها إعطاء الأولوية للمتانة وسهلة اللحام اليدوي. تفيد التطورات في تكنولوجيا الفوسفور وتصميم الشرائح هذه العبوات أيضًا، مما يؤدي إلى أجهزة أكثر إشراقًا وكفاءة مع مرور الوقت.