ورقة البيانات الفنية لسلسلة 67-21 من مصابيح LED العلوية - عبوة P-LCC-2 - 2.0x1.25x0.8 مم - 2.35 فولت - 60 ميغاواط - برتقالي ناعم - العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة 67-21 عائلة من مصابيح LED العلوية المُحاطة بغلاف سطح مدمج من نوع P-LCC-2 (حامل الرقاقة الرصاصي البلاستيكي). تم تصميم هذا الجهاز كمؤشر ضوئي، ويتميز بجسم غلاف أبيض مع نافذة شفافة عديمة اللون توفر نمط إشعاع ضوئي واسع وموحد. تشمل مزاياه الأساسية زاوية رؤية واسعة جدًا، مُحسنة للاقتران الضوئي الفعال في أنابيب الضوء، ومتطلبات تيار أمامي منخفضة، مما يجعله مناسبًا بشكل استثنائي للتطبيقات الحساسة للطاقة. الأسواق المستهدفة الرئيسية هي إضاءة السيارات الداخلية (مثل إضاءة خلفية لوحة القيادة)، ومؤشرات معدات الاتصالات، والإضاءة الخلفية العامة للمفاتيح والرموز، وأي جهاز إلكتروني محمول حيث تكون كفاءة المساحة والطاقة أمرًا بالغ الأهمية.

1.1 الميزات الرئيسية والامتثال

• الغلاف:P-LCC-2، جسم أبيض، عدسة شفافة عديمة اللون.
• الأداء البصري:زاوية رؤية واسعة، مثالية لتطبيقات أنابيب الضوء.
• توافق التصنيع:مناسب للحام بإعادة التدفق بالطور البخاري ومتوافق مع معدات التركيب الآلي.
• تنسيق التوريد:متوفر على شريط 8 مم وبكرة للتجميع الآلي.
• الامتثال البيئي:منتج خالٍ من الرصاص ومتوافق مع توجيهات RoHS.
• خيارات الألوان:السلسلة متوفرة باللون البرتقالي الناعم (كما هو مفصل في هذه الورقة)، والأخضر، والأزرق، والأصفر.

2. الغوص العميق في المعلمات الفنية

2.1 الحدود القصوى المطلقة

تحدد هذه التصنيفات حدود الإجهاد التي بعدها قد يحدث تلف دائم للجهاز. لا يُنصح بالتشغيل عند هذه الحدود أو بالقرب منها ويمكن أن يؤثر على الموثوقية.

• الجهد العكسي (V_R):5 فولت - أقصى جهد يمكن تطبيقه في الاتجاه العكسي.
• التيار الأمامي (I_F):25 مللي أمبير - أقصى تيار أمامي مستمر DC.
• التيار الأمامي الذروي (I_FP):60 مللي أمبير - أقصى تيار أمامي نابض (دورة عمل 1/10، 1 كيلو هرتز).
• تبديد الطاقة (P_d):60 ميغاواط - أقصى طاقة يمكن للغلاف تبديدها عند درجة حرارة محيطة 25°م.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):2000 فولت (نموذج جسم الإنسان) - يشير إلى مستوى متوسط من حساسية ESD؛ مطلوب إجراءات معالجة مناسبة.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):-40°م إلى +85°م - نطاق درجة الحرارة المحيطة للتشغيل العادي.
• درجة حرارة التخزين (T_stg):-40°م إلى +90°م.
• درجة حرارة اللحام:إعادة التدفق: 260°م لمدة 10 ثوانٍ كحد أقصى؛ اللحام اليدوي: 350°م لمدة 3 ثوانٍ كحد أقصى.

2.2 الخصائص الكهروضوئية (T_a= 25°م)

هذه هي معلمات الأداء النموذجية تحت ظروف الاختبار القياسية (I_F= 20 مللي أمبير).

• الشدة الضوئية (I_v):90 إلى 180 مللي كانديلا. ناتج الضوء مُصنف، مع قيمة نموذجية على الأرجح حول منتصف هذا النطاق. التسامح هو ±11%.
• زاوية الرؤية (2θ_1/2):120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية الكاملة التي تكون عندها الشدة الضوئية نصف الشدة القصوى. الزاوية الواسعة هي ميزة رئيسية لتطبيقات المؤشرات.
• الطول الموجي الذروي (λ_p):611 نانومتر (نموذجي). الطول الموجي الذي يكون عنده الانبعاث الطيفي أقوى.
• الطول الموجي السائد (λ_d):603 إلى 609 نانومتر. هذا هو اللون المُدرك للضوء، مُصنف لضمان الاتساق. التسامح هو ±1 نانومتر.
• عرض النطاق الطيفي (Δλ):20 نانومتر (نموذجي). عرض الطيف المنبعث عند نصف الشدة القصوى.
• الجهد الأمامي (V_F):1.75 إلى 2.35 فولت. انخفاض الجهد عبر LED عند 20 مللي أمبير، وهو أيضًا مُصنف. التسامح هو ±0.1 فولت.
• التيار العكسي (I_R):10 ميكرو أمبير (أقصى) عند V_R= 5 فولت.

3. شرح نظام التصنيف

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات. يشير رمز الجهاز المحدد (مثل Q2R2 B/2T) إلى تعيينه في المجموعة.

3.1 تصنيف الشدة الضوئية (رمز CAT)

• المجموعة Q2:90 - 112 مللي كانديلا
• المجموعة R1:112 - 140 مللي كانديلا
• المجموعة R2:140 - 180 مللي كانديلا

3.2 تصنيف الطول الموجي السائد (رمز HUE)

• المجموعة F، المجموعة الفرعية EE1:603 - 606 نانومتر
• المجموعة F، المجموعة الفرعية EE2:606 - 609 نانومتر

3.3 تصنيف الجهد الأمامي (رمز REF)

• المجموعة B، المجموعة الفرعية 0:1.75 - 1.95 فولت
• المجموعة B، المجموعة الفرعية 1:1.95 - 2.15 فولت
• المجموعة B، المجموعة الفرعية 2:2.15 - 2.35 فولت

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة ضرورية للتصميم.

4.1 الشدة الضوئية النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة

يُظهر المنحنى أن الشدة الضوئية مستقرة نسبيًا من -40°م إلى حوالي 25°م. فوق 25°م، تتناقص الشدة تدريجيًا مع زيادة درجة الحرارة، وهو أمر نموذجي لسلوك LED بسبب انخفاض الكفاءة. عند 85°م، قد يكون الناتج حوالي 80-85% من قيمته عند 25°م. يجب أخذ هذا في الاعتبار في البيئات عالية الحرارة.

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

هذا المنحنى غير الخطي ضروري لاختيار المقاوم المحدد للتيار. عند 20 مللي أمبير، يكون V_Fالنموذجي حوالي 2.0 فولت، ولكن يمكن أن يتراوح بين 1.8 فولت و 2.2 فولت اعتمادًا على المجموعة ودرجة الحرارة. يصبح المنحنى أكثر حدة فوق 20 مللي أمبير، مما يشير إلى أن زيادة صغيرة في التيار تتطلب زيادة أكبر في الجهد.

4.3 الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأمامي

ناتج الضوء خطي تقريبًا مع التيار حتى التصنيف 20 مللي أمبير. التشغيل فوق هذا التيار سيزيد السطوع ولكن على حساب تبديد طاقة أعلى، وانخفاض الكفاءة، واحتمال تقصير العمر الافتراضي. يُظهر منحنى التخفيض أن أقصى تيار أمامي مسموح به يتناقص مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة فوق 25°م للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن حدود آمنة.

4.4 توزيع الطيف

الطيف هو نطاق ضيق متمركز حول 611 نانومتر (الذروة) بعرض نطاق نموذجي 20 نانومتر، مما يؤكد اللون "البرتقالي الناعم" أحادي اللون. هناك انبعاث ضئيل خارج هذا النطاق.

4.5 نمط الإشعاع

يؤكد الرسم البياني القطبي نمط الانبعاث الشبيه بـ Lambertian بزاوية رؤية واسعة جدًا تبلغ 120 درجة. الشدة موحدة تقريبًا عبر منطقة أمامية واسعة، مما يجعله ممتازًا لمؤشرات الزاوية الواسعة.

5. المعلومات الميكانيكية والمتعلقة بالغلاف

5.1 أبعاد الغلاف

يحتوي غلاف P-LCC-2 على الأبعاد الرئيسية التالية (تسامح ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك):

• الطول الكلي: 2.0 مم
• العرض الكلي: 1.25 مم
• الارتفاع الكلي: 0.8 مم
• تباعد الأطراف: 1.0 مم (المسافة بين مركزي الطرفين)
• عرض الطرف: 0.4 مم (نموذجي)
• توصية بنمط اللحام: يتم توفير بصمة مفصلة لتصميم PCB، لضمان اللحام المناسب والاستقرار الميكانيكي.

5.2 تحديد القطبية

يتم تحديد جانب الكاثود (السالب) عادةً بشق أو علامة خضراء على جسم الغلاف، كما هو موضح في مخطط المنظر العلوي. الاتجاه الصحيح بالغ الأهمية لعمل الدائرة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

تم تصنيف الجهاز للحام إعادة التدفق بالطور البخاري أو بالأشعة تحت الحمراء. المعلمة الحرجة هي درجة حرارة ذروة جسم الغلاف 260°م (±5°م) لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. ملف تعريف إعادة التدفق الخالي من الرصاص القياسي (التسخين التدريجي، التسخين المسبق، إعادة التدفق، التبريد) قابل للتطبيق. تجنب الوقت المفرط في نطاق درجة حرارة السيولة.

6.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة طرف المكواة 350°م، ويجب أن يقتصر وقت التلامس مع الطرف على 3 ثوانٍ أو أقل لكل وسادة. استخدم مكواة منخفضة الطاقة (حوالي 30 واط) بطرف دقيق.

6.3 ظروف التخزين

كجهاز حساس للرطوبة (MSD)، يتم تعبئة مصابيح LED في كيس ألومنيوم مقاوم للرطوبة مع مجفف. بمجرد فتح الكيس المغلق، يجب استخدام المكونات خلال إطار زمني محدد (غير محدد في هذه الورقة، ولكن عادةً 168 ساعة عند<30°م/60% رطوبة نسبية للمستوى 3) أو تجفيفها قبل إعادة التدفق لمنع تأثير "الفشار" أثناء اللحام.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

• عرض الشريط:8 مم
• تباعد الجيوب:4.0 مم
• أبعاد البكرة:بكرة قياسية 7 بوصات (قطر 178 مم) مع محور 13 بوصة (330 مم).
• الكمية لكل بكرة:2000 قطعة.

7.2 شرح الملصق

يحتوي ملصق البكرة على عدة رموز: CPN (رقم جزء العميل)، PN (رقم الجزء الداخلي)، الكمية، رقم الدفعة، ورموز التصنيف الثلاثة الرئيسية: CAT (الشدة الضوئية)، HUE (الطول الموجي السائد)، و REF (الجهد الأمامي).

8. اقتراحات التطبيق

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

دائرة القيادة الأكثر شيوعًا هي مقاوم متسلسل بسيط. يتم حساب قيمة المقاوم (R_s) على النحو التالي: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. لمصدر طاقة 5 فولت و V_Fنموذجي 2.0 فولت عند 20 مللي أمبير: R_s= (5 - 2.0) / 0.02 = 150 أوم. يجب أن يكون تصنيف قدرة المقاوم على الأقل I_F²* R_s= 0.06 واط؛ مقاوم 1/8 واط أو 1/4 واط مناسب. لسطوع ثابت عبر نطاق جهد أو درجة حرارة، يُوصى باستخدام محرك تيار ثابت.

8.2 اعتبارات التصميم لأنابيب الضوء

• المحاذاة:المحاذاة الدقيقة بين LED ومدخل أنبوب الضوء أمر بالغ الأهمية لتعظيم كفاءة اقتران الضوء.
• المسافة:احتفظ بالمسافة بين عدسة LED وأنبوب الضوء صغيرة قدر الإمكان (مثاليًا<0.5 مم) لتقليل فقد الضوء.
• المادة:استخدم أنابيب ضوء مصنوعة من مواد بصرية عالية النفاذية (مثل PMMA، PC).

9. الموثوقية وضمان الجودة

يخضع المنتج لمجموعة شاملة من اختبارات الموثوقية بمستوى ثقة 90% و 10% نسبة عيوب التسامح للدفعة (LTPD). تشمل عناصر الاختبار:

• مقاومة لحام إعادة التدفق (260°م)
• دورة درجة الحرارة (-40°م إلى +100°م)
• الصدمة الحرارية (-10°م إلى +100°م)
• التخزين في درجات حرارة عالية ومنخفضة
• عمر التشغيل DC (1000 ساعة عند 20 مللي أمبير)
• عمر التشغيل في درجة حرارة/رطوبة عالية (85°م/85% رطوبة نسبية، 1000 ساعة)

تضمن هذه الاختبارات متانة الجهاز في الظروف البيئية القاسية النموذجية للتطبيقات السياراتية والصناعية.

10. الأسئلة المتكررة (بناءً على البيانات الفنية)

10.1 ما الفرق بين الطول الموجي الذروي والطول الموجي السائد؟

الطول الموجي الذروي (λ_p) هو الطول الموجي الفيزيائي ذو أعلى طاقة طيفية ناتجة (611 نانومتر). الطول الموجي السائد (λ_d) هو الطول الموجي الفردي للضوء أحادي اللون الذي ينتج نفس اللون المُدرك (603-609 نانومتر). λ_dأكثر صلة بتحديد اللون.

10.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED عند 30 مللي أمبير لمزيد من السطوع؟

التشغيل عند 30 مللي أمبير يتجاوز الحد الأقصى المطلق للتصنيف للتيار الأمامي المستمر (25 مللي أمبير). بينما قد يعمل لفترة وجيزة، فإنه سيزيد بشكل كبير من درجة حرارة التقاطع، ويسرع استهلاك اللومن، ومن المحتمل أن يتسبب في فشل مبكر. للحصول على سطوع أعلى، اختر LED من مجموعة ذات شدة ضوئية أعلى أو منتج مصنف لتيار أعلى.

10.3 كيف أفسر رمز الجهاز "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)"؟

هذا هو رقم الجزء الكامل. "67-21" هو السلسلة. "S2C-F" يُشير على الأرجح إلى الغلاف واللون (برتقالي ناعم). "Q2R2" يشير إلى مجموعة الشدة الضوئية (مزيج يحدد على الأرجح نطاقًا فرعيًا). "B/2T" يشير إلى مجموعة الجهد الأمامي (المجموعة B، المجموعة الفرعية 2). "SLO" يؤكد اللون البرتقالي الناعم.

11. دراسة حالة تصميم عملية

11.1 تصميم مجموعة مؤشرات لوحة القيادة

السيناريو:تصميم إضاءة خلفية لـ 5 أيقونات في لوحة القيادة لتطبيق سياراتي. جهد الإمداد هو 12 فولت (بطارية السيارة)، ويمكن أن تصل درجة الحرارة المحيطة إلى 85°م.

خطوات التصميم:

1. طريقة القيادة:استخدم مقاومًا متسلسلًا لكل LED للبساطة والتكلفة. سيكون منظم خطي أو IC محرك LED مخصص أفضل للتحكم الدقيق في التيار عبر نطاق الجهد الكامل.
2. اختيار التيار:لضمان طول العمر في درجة الحرارة العالية، قلل من التيار. استخدام 15 مللي أمبير بدلاً من 20 مللي أمبير يوفر هامش أمان. تحقق من منحنى التخفيض: عند 85°م، أقصى I_Fمسموح به لا يزال أعلى من 20 مللي أمبير، لذا 15 مللي أمبير آمن.
3. حساب المقاوم:استخدم أقصى V_Fمن المجموعة الفرعية 2 (2.35 فولت) لتصميم أسوأ حالة لضمان ألا يتجاوز التيار الهدف أبدًا. R_s= (12 فولت - 2.35 فولت) / 0.015 أمبير ≈ 643 أوم. استخدم القيمة القياسية الأقرب، 620 أوم.
4. تصنيف قدرة المقاوم:P = (12-2.35)^2 / 620 ≈ 0.15 واط. مقاوم 1/4 واط (0.25 واط) كافٍ.
5. تخطيط PCB:ضع مصابيح LED بدقة وفقًا لنمط اللحام الموصى به. تأكد من أن علامات الكاثود موجهة بشكل متسق. وفر راحة حرارية صغيرة على الوسادات إذا كان PCB يحتوي على صب نحاسي كبير، ولكن تجنب غرق حراري مفرط يمكن أن يعيق اللحام.
6. تصميم أنبوب الضوء:نمذج أنبوب الضوء لالتقاط مخروط الانبعاث 120 درجة. يجب أن يكون مدخل أنبوب الضوء أكبر قليلاً من منطقة انبعاث LED.

12. مقدمة التكنولوجيا والاتجاهات

12.1 تكنولوجيا غلاف P-LCC-2

غلاف P-LCC-2 هو معيار لمصابيح LED SMD. يتكون من شريحة LED مثبتة على إطار توصيل، مغلفة بجسم بلاستيكي عاكس أبيض (غالبًا PPA أو PCT) لزيادة كفاءة ناتج الضوء، ومغطاة بعدسة إيبوكسي شفافة أو منتشرة. يشير تعيين "المنظر العلوي" إلى أن الانبعاث الضوئي الأساسي عمودي على مستوى التثبيت. يتم تحقيق زاوية الرؤية الواسعة من خلال مزيج من تكنولوجيا الشريحة، وتصميم كأس العاكس، وهندسة العدسة.

12.2 اتجاهات الصناعة

الاتجاه لمصابيح LED المؤشر مثل سلسلة 67-21 هو نحو كفاءة أعلى (مزيد من ناتج الضوء لكل مللي أمبير)، وتحسين اتساق اللون من خلال تصنيف أكثر ضيقًا، وتعزيز الموثوقية للدرجات السياراتية والصناعية. هناك أيضًا اتجاه نحو التصغير (أغلفة أصغر مثل 0402) مع الحفاظ على الأداء البصري أو تحسينه. علاوة على ذلك، أصبح دمج حماية ESD على الشريحة أكثر شيوعًا لتحسين المتانة في المعالجة والتجميع.