اختر اللغة

مواصفات وحدة UV LED COB سلسلة RT25E9 - الأبعاد 25x50x5.9 مم - الجهد 30-50 فولت - الطاقة 12-25.5 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

مواصفات تقنية لوحدة UV LED COB عالية الطاقة ذات ركيزة نحاسية وتغليف زجاجي، تتميز بأطوال موجية من 365 إلى 410 نانومتر، مُخصصة لتطبيقات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية والتعقيم.
smdled.org | PDF Size: 1.3 MB
التقييم: 4.5/5
تقييمك
لقد قيمت هذا المستند بالفعل
غلاف مستند PDF - مواصفات وحدة UV LED COB سلسلة RT25E9 - الأبعاد 25x50x5.9 مم - الجهد 30-50 فولت - الطاقة 12-25.5 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

جدول المحتويات

1. نظرة عامة على المنتج

تشرح هذه الوثيقة بالتفصيل مواصفات وحدة LED عالية الطاقة تعمل بالأشعة فوق البنفسجية (UV) وتستخدم تكوين "الشريحة على اللوحة" (COB). تم تصميم الوحدة للتطبيقات الصناعية التي تتطلب إشعاعًا فوق بنفسجيًا مكثفًا. يتميز هيكلها الأساسي بركيزة نحاسية لإدارة حرارية فائقة وتغليف من الزجاج الكوارتز للمتانة والأداء البصري، مما يجعلها مناسبة للبيئات المتطلبة.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تنبع المزايا الأساسية لهذه الوحدة من تصميمها القوي. تضمن الركيزة النحاسية تبديدًا حراريًا فعالًا، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على أداء LED وعمره الافتراضي عند تيارات تشغيل عالية. يوفر تغليف الزجاج الكوارتز نفاذية ممتازة للأشعة فوق البنفسجية ويحمي الشرائح شبه الموصلة من العوامل البيئية. تستهدف الوحدة الأسواق الصناعية، وتحديدًا لعمليات مثل المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية للأحبار والمواد اللاصقة والراتنجات، وكذلك لأنظمة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية في تنقية الهواء والماء. يسمح تصنيفها للاستخدام العام أيضًا بدمجها في معدات فحص أو تحليل أخرى قائمة على الأشعة فوق البنفسجية.

2. المعلمات التقنية: تحليل موضوعي متعمق

يتم تعريف أداء الوحدة من خلال مجموعة شاملة من المعلمات الكهربائية والبصرية والحرارية. فهم هذه المعلمات أمر بالغ الأهمية لتصميم النظام بشكل صحيح.

2.1 الخصائص الضوئية والكهربائية

يتميز ناتج الوحدة بإجمالي التدفق الإشعاعي، المقاس بالواط (W)، والذي يشير إلى إجمالي الطاقة البصرية المنبعثة عبر طيف الأشعة فوق البنفسجية. يتم تصنيف هذه المعلمة إلى رموز مختلفة (مثل 1A13، 1A14، 1A15، 1A16) تتوافق مع مستويات الناتج الأدنى عند تيار اختبار قياسي قدره 5.5 أمبير. تعتمد قيمة التدفق الإشعاعي المحدد على الطول الموجي القياسي لمتغير الوحدة (365-370 نانومتر، 380-390 نانومتر، 390-400 نانومتر، 400-410 نانومتر). يتراوح جهد التشغيل الأمامي (Vf) عادةً من 30 فولت إلى 50 فولت عند 5.5 أمبير، مما يعكس الترتيب التسلسلي-التوازي لشرائح LED الفردية (10S10P). يتم تحديد زاوية الرؤية بـ 60 درجة (العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى)، مما يحدد انتشار الحزمة.

2.2 الحدود القصوى المطلقة والخصائص الحرارية

تشغيل الجهاز خارج حدوده القصوى المطلقة يمكن أن يسبب تلفًا دائمًا. تشمل الحدود الرئيسية أقصى تبديد للطاقة يبلغ 260 واط، وأقصى تيار أمامي يبلغ 7 أمبير (في ظل ظروف النبض)، وأقصى درجة حرارة تقاطع (Tj) تبلغ 115 درجة مئوية. يتم تحديد المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth j-s) بـ 0.4 درجة مئوية/واط، وهي رقم حاسم لتصميم المشتت الحراري. تشير المقاومة الحرارية الأقل إلى نقل حراري أكثر كفاءة بعيدًا عن شرائح LED، وهو أمر أساسي للحفاظ على الأداء والموثوقية.

3. شرح نظام التصنيف

يستخدم المنتج نظام تصنيف لتصنيف الوحدات بناءً على مقاييس الأداء الرئيسية، مما يضمن الاتساق للمستخدم النهائي.

3.1 تصنيف الطول الموجي والتدفق الإشعاعي

تُعرض الوحدة في أربع نطاقات طول موجي رئيسية: 365-370 نانومتر، 380-390 نانومتر، 390-400 نانومتر، و 400-410 نانومتر. داخل كل نطاق طول موجي، يتم فرز التدفق الإشعاعي بشكل أكبر إلى فئات يُشار إليها برموز مثل 1A13، 1A14، إلخ. يتوافق كل رمز مع حد أدنى مضمون للناتج الإشعاعي (على سبيل المثال، 12 واط كحد أدنى لـ 1A13 في متغير 365-370 نانومتر). وهذا يسمح للمصممين باختيار وحدة ذات الطاقة البصرية الدقيقة المطلوبة لتطبيقهم.

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم أيضًا تصنيف جهد التشغيل الأمامي، ويُشار إليه بالرموز C02 (30-40 فولت) و C03 (40-50 فولت). هذا مهم لاختيار السائق، حيث يجب أن يكون مصدر الطاقة قادرًا على توفير التيار المطلوب ضمن نطاق الجهد هذا لضمان التشغيل المستقر.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر البيانات الرسومية نظرة أعمق على سلوك الوحدة في ظل ظروف مختلفة.

4.1 منحنى IV والطاقة النسبية

يُظهر منحنى الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي (IV) العلاقة بين تيار التشغيل وانخفاض الجهد عبر الوحدة. إنه غير خطي، وهو نموذجي للأجهزة شبه الموصلة. يُظهر منحنى التيار الأمامي مقابل الطاقة النسبية كيف يزداد الناتج البصري مع التيار ولكن قد يتشبع أو ينخفض عند التيارات العالية جدًا بسبب التأثيرات الحرارية، مما يسلط الضوء على أهمية الإدارة الحرارية.

4.2 الاعتماد على درجة الحرارة والتوزيع الطيفي

يوضح منحنى درجة حرارة اللحام مقابل الطاقة النسبية التأثير السلبي لارتفاع درجة الحرارة على الناتج الضوئي. مع زيادة درجة حرارة نقطة اللحام (Ts)، ينخفض الناتج الإشعاعي. يرسم منحنى التوزيع الطيفي شدة الضوء المنبعث النسبية مقابل الطول الموجي، مُظهرًا القمة المميزة وعرض الطيف (عادةً بتحمّل ± 2 نانومتر) لـ LED للأشعة فوق البنفسجية.

4.3 نمط الإشعاع

مخطط الإشعاع هو رسم قطبي يوضح التوزيع الزاوي لشدة الضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية البالغة 60 درجة. تكون الشدة عادةً أعلى عند 0 درجة (عموديًا على سطح الانبعاث) وتتناقص نحو حواف زاوية الرؤية.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 الأبعاد والتفاوتات

للوحدة حجم خارجي بعرض 25.0 مم، وطول 50.0 مم، وارتفاع 5.9 مم (باستثناء نقاط اللحام). جميع التفاوتات الأبعاد هي ±0.2 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم توفير مناظر علوية وجانبية مفصلة في المواصفات، بما في ذلك مواقع النقاط ونصف القطر الحرج.

5.2 تصميم نقاط اللحام والقطبية

يشير الرسم الميكانيكي إلى مواقع نقاط اللحام للأنود (+) والكاثود (-). يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء التثبيت لمنع تلف الجهاز. تم تصميم نقاط اللحام لعمليات اللحام السطحي.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 احتياطات التعامل العامة

نظرًا للتغليف الزجاجي والحساسية للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD)، يلزم التعامل بعناية. يجب استخدام تدابير الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (مثل محطات العمل المؤرضة، وأسوار المعصم) أثناء جميع عمليات التعامل والتجميع. يجب تخزين الوحدة في عبوتها الواقية الأصلية حتى تكون جاهزة للاستخدام.

6.2 ظروف التخزين

يجب تخزين الوحدة في بيئة ذات نطاق درجة حرارة من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية ورطوبة منخفضة لمنع امتصاص الرطوبة والتلف المحتمل أثناء لحام إعادة التدفق.

7. التغليف ومعلومات الطلب

7.1 مواصفات التغليف

يتم تغليف الوحدة بشكل فردي (قطعة واحدة لكل كيس) لمنع التلف المادي والتلوث. من المحتمل أن يشمل التغليف خصائص مضادة للكهرباء الساكنة للحماية من التفريغ الكهروستاتيكي.

7.2 قاعدة ترقيم الموديل

يقوم رقم الموديل (مثل RT25E9-COBU※P-1010) بتشفير السمات الرئيسية. يشير "RT25E9" على الأرجح إلى السلسلة والحجم. يشير "COBU" إلى منتج UV COB. يحدد الرمز التالي (مثل ※P-1010) فئة الطول الموجي وفئة التدفق الإشعاعي. قد يشير "1010" إلى ترتيب الشرائح 10S10P. يجب تأكيد فك التشفير الدقيق مع ورقة بيانات المنتج الكاملة أو الشركة المصنعة.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

8.2 اعتبارات التصميم

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح الأشعة فوق البنفسجية التقليدية (بخار الزئبق)، تقدم وحدة LED هذه مزايا كبيرة: التشغيل/الإيقاف الفوري، وعمر افتراضي أطول، وعدم وجود مواد خطرة (الزئبق)، وناتج طيفي أضيق، ومرونة تصميم أكبر بسبب حجمها المدمج. داخل سوق LED للأشعة فوق البنفسجية، فإن عوامل التمييز الرئيسية لها هي ناتج الطاقة العالي (حتى 25.5 واط تدفق إشعاعي)، واستخدام ركيزة نحاسية لأداء حراري ممتاز، والتغليف القوي من الزجاج الكوارتز الأكثر متانة من بدائل السيليكون أو البلاستيك للأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 كيف أختار الطول الموجي المناسب؟

اختر بناءً على محفز الضوء أو طيف الامتصاص لتطبيقك. بالنسبة لمعظم تطبيقات المعالجة، فإن 365 نانومتر، 385 نانومتر، 395 نانومتر، أو 405 نانومتر شائعة. للفعالية المطهرة، فإن الأطوال الموجية حول 265 نانومتر هي الأكثر فعالية، ولكن UVA (315-400 نانومتر) تُستخدم لتعقيم الأسطح ويمكن أن تكون فعالة ضد مسببات أمراض معينة.

10.2 لماذا تعتبر الإدارة الحرارية مهمة جدًا؟

تسرع درجة حرارة التقاطع العالية من تدهور LED، مما يتسبب في انخفاض دائم في الناتج الضوئي (انخفاض اللمعة) ويمكن أن يؤدي إلى فشل كارثي. كما تسبب انخفاضًا مؤقتًا في الناتج أثناء السخونة (انظر منحنيات درجة الحرارة). التبريد الفعال غير قابل للتفاوض من أجل الموثوقية.

10.3 هل يمكنني تشغيل هذه الوحدة بمصدر جهد ثابت؟

يُحذر بشدة من ذلك. أجهزة LED تعمل بالتيار. يمكن أن يؤدي مصدر الجهد الثابت إلى هروب حراري إذا انخفض جهد التشغيل الأمامي مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يتسبب في زيادة التيار بشكل لا يمكن السيطرة عليه. استخدم دائمًا سائق تيار ثابت.

11. حالة تصميم واستخدام عملية

الحالة: تصميم محطة معالجة بالأشعة فوق البنفسجية لطبقة اللحام على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).يحتاج المصمم إلى معالجة حبر طبقة اللحام الذي يتفاعل بشكل مثالي عند 395 نانومتر. سيختار متغير RT25E9-COBUHP-1010 في فئة التدفق 1A16 لأقصى شدة. يصمم مشتتًا حراريًا من الألومنيوم بمقاومة حرارية منخفضة بما يكفي للحفاظ على Tj أقل من 100 درجة مئوية عند التشغيل بـ 5.5 أمبير داخل غلافه. يتم اختيار سائق تيار ثابت مصنف لـ 5.5 أمبير وحتى 50 فولت. يتم ترتيب وحدات متعددة في مصفوفة لتغطية منطقة المعالجة المطلوبة. تقطع أقفال الأمان الطاقة عند فتح باب المحطة. يوفر هذا النظام معالجة سريعة وفعالة وموثوقة مقارنة بالطرق الحرارية القديمة.

12. مقدمة عن المبدأ

LED للأشعة فوق البنفسجية هو جهاز شبه موصل يصدر ضوءًا فوق بنفسجي عندما يمر تيار كهربائي عبره. يحدث هذا من خلال الوميض الكهربائي: تتحد الإلكترونات مع فجوات الإلكترون داخل منطقة النشاط في الجهاز، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. يتم تحديد الطول الموجي المحدد (اللون) للضوء بواسطة فجوة نطاق الطاقة للمواد شبه الموصلة المستخدمة (مثل AlGaN، InGaN). تقوم وحدة COB (الشريحة على اللوحة) بدمج عدة شرائح LED مباشرة على ركيزة مشتركة، وهي في هذه الحالة نحاسية للتوصيل الحراري، وتغلفها تحت عدسة أولية واحدة (زجاج كوارتز)، مما يخلق مصدر ضوء عالي الطاقة ومدمج.

13. اتجاهات التطوير

يتم دفع سوق LED للأشعة فوق البنفسجية من خلال التخلص العالمي التدريجي من مصابيح الزئبق. تشمل الاتجاهات الرئيسية: زيادة كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوئية (الطاقة البصرية الخارجة / الطاقة الكهربائية الداخلة)، مما يؤدي إلى تدفق إشعاعي أعلى من عبوات أصغر؛ تحسينات في العمر الافتراضي والموثوقية، خاصة لـ LED للأشعة فوق البنفسجية العميقة (UVC) المستخدمة في التعقيم؛ تخفيض التكلفة لكل واط إشعاعي؛ وتطوير LED بأطوال موجية أقصر وأكثر فعالية مطهرة (مثل 265-280 نانومتر). هناك أيضًا اتجاه نحو وحدات أكثر ذكاءً مع مستشعرات مدمجة لمراقبة درجة الحرارة والناتج.

مصطلحات مواصفات LED

شرح كامل للمصطلحات التقنية للـ LED

الأداء الكهروضوئي

المصطلح الوحدة/التمثيل شرح مبسط لماذا هو مهم
الكفاءة الضوئية لومن/وات الإخراج الضوئي لكل واط من الكهرباء، أعلى يعني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يحدد مباشرة درجة كفاءة الطاقة وتكلفة الكهرباء.
التدفق الضوئي لومن إجمالي الضوء المنبعث من المصدر، يسمى عادةً "السطوع". يحدد ما إذا كان الضوء ساطعًا بما يكفي.
زاوية الرؤية درجة، مثل 120 درجة الزاوية التي ينخفض فيها شدة الضوء إلى النصف، يحدد عرض الحزمة. يؤثر على نطاق الإضاءة والتوحيد.
درجة حرارة اللون كلفن، مثل 2700K/6500K دفء/برودة الضوء، القيم المنخفضة صفراء/دافئة، العالية بيضاء/باردة. يحدد أجواء الإضاءة والسيناريوهات المناسبة.
مؤشر تجسيد اللون بدون وحدة، 0-100 القدرة على تقديم ألوان الكائن بدقة، Ra≥80 جيد. يؤثر على أصالة اللون، يُستخدم في أماكن الطلب العالي مثل المراكز التجارية والمتاحف.
تفاوت اللون خطوات بيضاوي ماك آدم، مثل "5 خطوات" مقياس اتساق اللون، خطوات أصغر تعني لون أكثر اتساقًا. يضمن لونًا موحدًا عبر نفس دفعة مصابيح LED.
الطول الموجي المهيمن نانومتر، مثل 620 نانومتر (أحمر) الطول الموجي المقابل للون مصابيح LED الملونة. يحدد تدرج اللون الأحمر، الأصفر، الأخضر مصابيح LED أحادية اللون.
توزيع الطيفي منحنى الطول الموجي مقابل الشدة يُظهر توزيع الشدة عبر الأطوال الموجية. يؤثر على تجسيد اللون وجودة اللون.

المعايير الكهربائية

المصطلح الرمز شرح مبسط اعتبارات التصميم
الجهد الأمامي Vf الحد الأدنى للجهد لتشغيل LED، مثل "عتبة البدء". يجب أن يكون جهد مصدر التشغيل ≥ Vf، تضاف الفولتية لمصابيح LED المتسلسلة.
التيار الأمامي If قيمة التيار للعمل العادي لمصباح LED. عادةً استخدام تشغيل تيار ثابت، التيار يحدد السطوع وعمر التشغيل.
التيار النبضي الأقصى Ifp تيار الذروة الذي يمكن تحمله لفترات قصيرة، يُستخدم للتعتير أو الوميض. يجب التحكم بدقة في عرض النبضة ودورة العمل لتجنب التلف.
الجهد العكسي Vr أقصى جهد عكسي يمكن أن يتحمله LED، التجاوز قد يسبب انهيارًا. يجب على الدائرة منع الاتصال العكسي أو ارتفاع الجهد.
المقاومة الحرارية Rth (°C/W) مقاومة نقل الحرارة من الشريحة إلى نقطة اللحام، الأقل أفضل. المقاومة الحرارية العالية تتطلب تبديد حرارة أقوى.
مناعة التفريغ الكهروستاتيكي V (HBM)، مثل 1000V القدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي، أعلى يعني أقل عرضة للتلف الكهروستاتيكي. يجب اتخاذ إجراءات مضادة للكهرباء الساكنة في الإنتاج، خاصةً لمصابيح LED الحساسة.

إدارة الحرارة والموثوقية

المصطلح المقياس الرئيسي شرح مبسط التأثير
درجة حرارة الوصلة Tj (°C) درجة حرارة التشغيل الفعلية داخل شريحة LED. كل انخفاض 10°C قد يضاعف عمر التشغيل؛ عالي جدًا يسبب تدهور الضوء، انزياح اللون.
تدهور التدفق الضوئي L70 / L80 (ساعة) الوقت اللازم لانخفاض السطوع إلى 70% أو 80% من القيمة الأولية. يحدد مباشرة "عمر الخدمة" لمصباح LED.
الحفاظ على التدفق الضوئي %، مثل 70% النسبة المئوية للسطوع المتبقي بعد الوقت. يشير إلى قدرة الحفاظ على السطوع على المدى الطويل.
انزياح اللون Δu′v′ أو بيضاوي ماك آدم درجة تغير اللون أثناء الاستخدام. يؤثر على اتساق اللون في مشاهد الإضاءة.
الشيخوخة الحرارية تدهور المادة التدهور بسبب درجة الحرارة العالية على المدى الطويل. قد يسبب انخفاض السطوع، تغير اللون، أو فشل الدائرة المفتوحة.

التعبئة والمواد

المصطلح الأنواع الشائعة شرح مبسط الميزات والتطبيقات
نوع التغليف EMC، PPA، السيراميك مادة الغلاف التي تحمي الشريحة، توفر واجهة بصرية/حرارية. EMC: مقاومة حرارة جيدة، تكلفة منخفضة؛ السيراميك: تبديد حرارة أفضل، عمر أطول.
هيكل الشريحة أمامي، شريحة معكوسة ترتيب أقطاب الشريحة. الشريحة المعكوسة: تبديد حرارة أفضل، كفاءة ضوئية أعلى، للطاقة العالية.
طلاء الفسفور YAG، السيليكات، النتريدات يغطي الشريحة الزرقاء، يحول بعضها إلى أصفر/أحمر، يخلط إلى أبيض. الفسفورات المختلفة تؤثر على الكفاءة الضوئية، درجة حرارة اللون، ومؤشر تجسيد اللون.
العدسة/البصريات مسطحة، العدسات الدقيقة، الانعكاس الداخلي الكلي الهيكل البصري على السطح يتحكم في توزيع الضوء. يحدد زاوية الرؤية ومنحنى توزيع الضوء.

مراقبة الجودة والتصنيف

المصطلح محتوى الفرز شرح مبسط الغرض
فرز التدفق الضوئي الرمز مثل 2G، 2H مجمعة حسب السطوع، كل مجموعة لها قيم لومن دنيا/قصوى. يضمن سطوعًا موحدًا في نفس الدفعة.
فرز الجهد الرمز مثل 6W، 6X مجمعة حسب نطاق الجهد الأمامي. يسهل مطابقة مصدر التشغيل، يحسن كفاءة النظام.
فرز اللون 5 خطوات بيضاوي ماك آدم مجمعة حسب إحداثيات اللون، تضمن نطاق ضيق. يضمن اتساق اللون، يتجنب لون غير متساوٍ داخل التركيبة.
فرز درجة حرارة اللون 2700K، 3000K إلخ. مجمعة حسب درجة حرارة اللون، لكل منها نطاق إحداثي مقابل. يلبي متطلبات درجة حرارة اللون لمشاهد مختلفة.

الاختبار والشهادات

المصطلح المعيار/الاختبار شرح مبسط الأهمية
LM-80 اختبار الحفاظ على التدفق الضوئي إضاءة طويلة الأمد في درجة حرارة ثابتة، تسجيل بيانات تدهور السطوع. يُستخدم لتقدير عمر مصباح LED (مع TM-21).
TM-21 معيار تقدير العمر يقدر العمر تحت الظروف الفعلية بناءً على بيانات LM-80. يوفر تنبؤ علمي للعمر.
IESNA جمعية هندسة الإضاءة يغطي طرق الاختبار البصرية، الكهربائية، الحرارية. أساس اختبار معترف به في الصناعة.
RoHS / REACH شهادة بيئية يضمن عدم وجود مواد ضارة (الرصاص، الزئبق). شرط الوصول إلى السوق دوليًا.
ENERGY STAR / DLC شهادة كفاءة الطاقة شهادة كفاءة الطاقة والأداء لمنتجات الإضاءة. يُستخدم في المشتريات الحكومية، برامج الدعم، يعزز القدرة التنافسية.