مصباح LED منظر علوي سلسلة 45-21 أصفر لامع - 3.0x2.0x1.1 مم - 2.25 فولت نموذجي - 40 مللي واط - ورقة البيانات الفنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

يُفصّل هذا المستند مواصفات مكون LED سطحي التركيب منظر علوي. يتميز الجهاز بانبعاثه الأصفر اللامع، المُحقق من خلال شريحة AlGaInP مُغلّفة براتنج صافٍ كالماء. تشمل مزايا التصميم الرئيسية زاوية رؤية واسعة واقتران ضوئي مُحسّن عبر عاكس داخلي، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص لتطبيقات أنابيب الضوء. كما أن متطلباته المنخفضة للتيار تجعله خيارًا مثاليًا للتطبيقات الحساسة للطاقة مثل المعدات المحمولة.

صُمم المنتج مع مراعاة الموثوقية والامتثال. يتميز بغلاف SMT أبيض مع إطار أطراف ثنائي المساري فردي. وهو متوافق مع معايير RoHS، وEU REACH، وخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون). علاوة على ذلك، فهو مؤهل وفقًا لمعيار AEC-Q101، مما يجعله مناسبًا للبيئات المتطلبة مثل إضاءة مقصورة السيارات الداخلية (مثل إضاءة خلفية لوحة القيادة).

2. الغوص العميق في المعلمات الفنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يجب عدم تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود لمنع تلف دائم.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت
• التيار الأمامي (I_F):50 مللي أمبير (مستمر)
• تيار الذروة الأمامي (I_FP):100 مللي أمبير (دورة عمل 1/10 @1 كيلو هرتز)
• تبديد الطاقة (P_d):120 مللي واط
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) HBM:2000 فولت
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°C إلى +85°C
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°C إلى +90°C
• درجة حرارة اللحام (T_sol):إعادة التدفق: 260°C لمدة 10 ثوانٍ؛ يدوي: 350°C لمدة 3 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروبصرية (T_a=25°C)

معلمات الأداء النموذجية المقاسة تحت الظروف القياسية.

• شدة الإضاءة (I_v):450 إلى 900 ميللي كانديلا (عند I_F=20 مللي أمبير)
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):120 درجة (نموذجي)
• الطول الموجي للذروة (λ_p):591 نانومتر (نموذجي)
• الطول الموجي السائد (λ_d):585.5 إلى 594.5 نانومتر
• عرض نطاق الطيف الإشعاعي (Δλ):15 نانومتر (نموذجي)
• الجهد الأمامي (V_F):1.95 إلى 2.55 فولت (عند I_F=20 مللي أمبير)
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير كحد أقصى (عند V_R=5 فولت)

ملاحظة: التسامحات هي ±11% لشدة الإضاءة، ±1 نانومتر للطول الموجي السائد، و±0.1 فولت للجهد الأمامي.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز الجهاز إلى مجموعات بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق في تصميم التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

• U1:450 - 565 ميللي كانديلا
• U2:565 - 715 ميللي كانديلا
• V1:715 - 900 ميللي كانديلا

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد (المجموعة أ)

• D3:585.5 - 588.5 نانومتر
• D4:588.5 - 591.5 نانومتر
• D5:591.5 - 594.5 نانومتر

3.3 تصنيف الجهد الأمامي (المجموعة ج)

• 1:1.95 - 2.15 فولت
• 2:2.15 - 2.35 فولت
• 3:2.35 - 2.55 فولت

4. تحليل منحنى الأداء

تُظهر منحنيات الخصائص الكهروبصرية النموذجية (المشار إليها في ورقة البيانات) العلاقة بين التيار الأمامي وشدة الإضاءة، والجهد الأمامي، وتأثير درجة الحرارة المحيطة على الأداء. هذه المنحنيات أساسية للمصممين للتنبؤ بالسلوك تحت ظروف غير قياسية، مثل درجات حرارة تشغيل أعلى أو تيارات تشغيل متغيرة. يساعد تحليل هذه الرسوم البيانية في اختيار مقاومات تحديد التيار المناسبة وفهم التغيرات المحتملة في السطوع عبر نطاق تشغيل الجهاز.

5. معلومات الميكانيكا والغلاف

5.1 أبعاد مخطط الغلاف

للجهاز بصمة SMT مدمجة. الأبعاد الرئيسية (بالمليمتر، تسامح ±0.1 مم ما لم يُحدد خلاف ذلك) هي تقريبًا 3.0 مم في الطول، و2.0 مم في العرض، و1.1 مم في الارتفاع. يتم توفير تخطيط لوح اللحام الموصى به لضمان اتصال ميكانيكي وحراري سليم أثناء التجميع.

5.2 تحديد القطبية

يُحدد الأنود (+) بوضوح على قمة الغلاف. اتجاه القطبية الصحيح حاسم أثناء التركيب لضمان عمل الدائرة بشكل صحيح.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 طرق اللحام

طريقة التجميع الأساسية الموصى بها هي اللحام بإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR). يُقترح ملف درجة حرارة محدد لإعادة التدفق خالي من الرصاص، بدرجة حرارة ذروية 260°C كحد أقصى لمدة 10 ثوانٍ. لا ينبغي إجراء لحام إعادة التدفق أكثر من مرتين. اللحام اليدوي مسموح به ولكن يجب أن يتم بعناية عند درجة حرارة طرف مكواة اللحام أقل من 350°C لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ لكل طرف، باستخدام مكواة لحام بقدرة 25 واط أو أقل.

6.2 احتياطات التخزين والتعامل

• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي. يجب اتباع إجراءات التعامل المناسبة مع ESD.
• حساسية الرطوبة:يتم تعبئة مصابيح LED في كيس مقاوم للرطوبة مع مجفف.
  • لا تفتح الكيس حتى تكون جاهزًا للاستخدام.
  • قبل الفتح: قم بالتخزين عند ≤30°C / ≤70% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى عام واحد.
  • بعد الفتح: استخدم خلال 3 أيام تحت ظروف ≤30°C / ≤60% رطوبة نسبية. يجب إعادة إغلاق الأجزاء غير المستخدمة في عبوة جافة.
  • إذا تغير لون مؤشر المجفف أو تم تجاوز وقت التخزين، يلزم خبز لمرة واحدة عند 60±5°C لمدة 24 ساعة قبل الاستخدام.

6.3 ملاحظات استخدام حرجة

• حماية التيار:مقاوم تحديد تيار خارجي إلزامي. الخاصية الأسية للجهد-تيار للـ LED تعني أن زيادة صغيرة في الجهد يمكن أن تسبب طفرة تيار كبيرة مدمرة.
• تجنب الإجهاد:تجنب تطبيق إجهاد ميكانيكي على جسم LED أثناء التسخين (اللحام) ولا تُشوه لوحة الدوائر المطبوعة بعد التجميع.
• الإصلاح:لا يُوصى بالإصلاح بعد اللحام. إذا كان لا مفر منه، يجب استخدام مكواة لحام برأسين لتسخين كلا الطرفين في وقت واحد لمنع التلف.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم توريد المكونات على شريط ناقل بارز، ثم يُلف على بكرات. تحتوي البكرة القياسية على 2000 قطعة. يتم توفير أبعاد مفصلة لجيوب الشريط الناقل والبكرة لتسهيل إعداد آلة الاختيار والوضع الآلي.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على عدة رموز للتتبع والمواصفات:

• P/N:رقم المنتج (مثال: 45-21/YSC-AU1V1C/2T-AFM)
• LOT No:رقم دفعة التصنيع
• QTY:كمية التعبئة
• CAT:رمز مجموعة شدة الإضاءة (مثال: V1)
• HUE:رمز مجموعة الطول الموجي السائد (مثال: D4)
• REF:رمز مجموعة الجهد الأمامي (مثال: 2)

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• معدات الاتصالات:مؤشرات الحالة والإضاءة الخلفية للهواتف وآلات الفاكس.
• الإلكترونيات الاستهلاكية:إضاءة خلفية مسطحة لشاشات LCD، والمفاتيح، والرموز.
• الإضاءة العامة:تطبيقات أنابيب الضوء لتوزيع ضوئي متجانس، مثالي لمؤشرات الألواح.
• مقصورة السيارات الداخلية:إضاءة خلفية لوحة القيادة ووظائف إضاءة داخلية أخرى (مؤهل وفق AEC-Q101).

8.2 اعتبارات التصميم

• دائرة التشغيل:طبق دائمًا مقاومًا على التوالي لضبط التيار الأمامي. احسب قيمة المقاوم بناءً على جهد التغذية (V_CC)، وجهد LED الأمامي (V_Fمن المجموعة المناسبة)، والتيار المطلوب (I_F، لا يتجاوز 50 مللي أمبير مستمر).
• إدارة الحرارة:بينما تبديد الطاقة منخفض، تأكد من وجود مساحة نحاسية كافية في لوحة الدوائر المطبوعة أو تخفيف حراري إذا كان التشغيل عند درجات حرارة محيطة عالية أو بالقرب من أقصى تيار.
• التصميم البصري:زاوية الرؤية 120 درجة والعدسة الصافية تجعلان هذا LED ممتازًا للتطبيقات التي تتطلب رؤية بزاوية واسعة أو اقترانًا مع أدلة الضوء. ضع في اعتبارك توزيع الشدة الزاوية عند تصميم أنابيب الضوء أو المشتتات.

9. المقارنة والتمييز الفني

مقارنةً بمصابيح LED القياسية، يقدم هذا الجهاز عدة مزايا رئيسية لتطبيقات محددة. زاوية الرؤية الواسعة 120 درجة متفوقة على العديد من مصابيح LED ضيقة الزاوية، مما يوفر إضاءة أكثر تجانسًا في تطبيقات الألواح دون بصريات ثانوية. مؤهلات AEC-Q101 هي مُميّز حاسم لأسواق السيارات والأسواق الأخرى عالية الموثوقية، مما يشير إلى اختبارات صارمة للصدمة الحرارية، ومقاومة الرطوبة، والاستقرار طويل الأمد. يوفر مزيج مادة AlGaInP للألوان الأصفر/البرتقالي/الأحمر عادةً كفاءة إضاءة أعلى واستقرارًا حراريًا أفضل من التقنيات القديمة مثل GaAsP. يضمن الامتثال لخالي من الهالوجين وخالي من الرصاص الالتزام باللوائح البيئية الحديثة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات الفنية)

10.1 ما قيمة المقاوم التي يجب أن أستخدمها مع مصدر طاقة 5 فولت؟

باستخدام الجهد الأمامي النموذجي 2.25 فولت والتيار المستهدف 20 مللي أمبير، يكون الحساب: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.25V) / 0.02A = 137.5 أوم. سينتج عن مقاوم قياسي 150 أوم تيارًا أقل قليلاً، حوالي 18.3 مللي أمبير، وهو آمن وضمن المواصفات. استخدم دائمًا أقصى V_Fمن ورقة البيانات (2.55 فولت) لتصميم أسوأ حالة لضمان ألا يتجاوز التيار الحد المطلوب أبدًا.

10.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED بإشارة PWM للتعتيم؟

نعم، تعد تعديل عرض النبضة (PWM) طريقة فعالة لتعتيم مصابيح LED. تأكد من أن تيار الذروة في كل نبضة لا يتجاوز الحد الأقصى المطلق البالغ 50 مللي أمبير (مستمر) أو 100 مللي أمبير (نبضي). يجب أن يكون التردد مرتفعًا بدرجة كافية (عادةً >100 هرتز) لتجنب الوميض المرئي.

10.3 لماذا إجراءات التخزين والخبز مهمة جدًا؟

يمكن لحزم SMD امتصاص الرطوبة من الغلاف الجوي. أثناء عملية اللحام بإعادة التدفق عالية الحرارة، يمكن أن تتمدد هذه الرطوبة المحتبسة بسرعة، مما يسبب انفصالًا داخليًا أو \"تفرقعًا\"، مما يشقق الغلاف ويدمر الجهاز. تقوم عملية الخبز بطرد هذه الرطوبة الممتصة بلطف قبل أن يخضع المكون لإعادة التدفق.

11. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم مجموعة من مؤشرات الحالة لوحة تحكم صناعية. يجب أن تكون المؤشرات مرئية من زاوية واسعة، وموثوقة، وتُشغل مباشرة من دبابيس GPIO لوحدة التحكم الدقيقة بجهد 3.3 فولت.
الحل:هذا LED مناسب بشكل ممتاز. تضمن زاوية الرؤية 120 درجة الرؤية من مواقع المشغل المختلفة. موثوقية مستوى AEC-Q101 مفيدة للبيئات الصناعية. بالنسبة للدائرة، باستخدام مصدر طاقة 3.3 فولت وافتراض V_Fبقيمة 2.25 فولت عند 20 مللي أمبير، يلزم مقاوم على التوالي بقيمة (3.3V - 2.25V)/0.02A = 52.5 أوم (استخدم 56 أوم). يمكن لوحدة التحكم الدقيقة GPIO استيعاب/توفير 20 مللي أمبير. يقلل استهلاك الطاقة المنخفض (40 مللي واط لكل LED) من توليد الحرارة على اللوحة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو ثنائي باعث للضوء أشباه الموصلات. عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز جهد الأمامي المميز له (V_F) عبر الأنود والكاثود، يتم حقن الإلكترونات والفجوات في المنطقة النشطة لشريحة أشباه الموصلات AlGaInP. تندمج حاملات الشحنة هذه، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يحدد التركيب المحدد لسبيكة AlGaInP طاقة فجوة النطاق، والتي تحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث - في هذه الحالة، الأصفر اللامع (~591 نانومتر). يحمي الراتنج الإيبوكسي الصافٍ كالماء الشريحة ويعمل كعدسة، مشكلاً ناتج الضوء لتحقيق زاوية الرؤية المحددة البالغة 120 درجة.

13. اتجاهات التكنولوجيا

الاتجاه العام في مصابيح LED المؤشرية هو نحو كفاءة أعلى (مزيد من ناتج الضوء لكل واط)، وأحجام عبوات أصغر للوحات ذات كثافة أعلى، وزيادة تكامل الميزات مثل تنظيم التيار المدمج أو ثنائيات الحماية. هناك أيضًا دفعة قوية لامتثال بيئي أوسع (أبعد من RoHS ليشمل مواد مثل PFAS) ومعايير موثوقية معززة لتطبيقات السيارات والصناعية، كما يظهر في مؤهلات AEC-Q101 لهذا المكون. يواصل استخدام مواد أشباه الموصلات المتقدمة مثل AlGaInP أداءً فائقًا للألوان الأحمر والبرتقالي والأصفر مقارنة بمصابيح LED البيضاء المُرشحة أو المحولة بالفوسفور.