مواصفات مصباح UV LED RF-C37P6-URF-AR - الحجم 3.7x3.7x3.45 مم - الجهد الأمامي 4.5-7.5 فولت - الطاقة 3.8 واط - الطول الموجي الذروة 275 نانومتر - وثيقة فنية عربية

1. نظرة عامة على المنتج

تقدم هذه الوثيقة المواصفات الفنية التفصيلية لمصباح LED عالي الموثوقية وعالي القدرة في الأشعة فوق البنفسجية (UV) مصمم لتطبيقات التطهير والتعقيم وتنقية الهواء. يتميز الجهاز بحزمة سطحية مدمجة بأبعاد 3.7 مم × 3.7 مم × 3.45 مم وزاوية رؤية 60 درجة، مما يتيح التكامل الفعال في مختلف التجميعات الإلكترونية. المنتج متوافق مع RoHS ومصنف كمستوى حساسية للرطوبة 3، مما يضمن التوافق مع عمليات التجميع SMT القياسية واللحام بإعادة التدفق. مع أقصى تبديد طاقة 3.8 واط وخيارات جهد أمامي تتراوح من 4.5 فولت إلى 7.5 فولت عند 350 مللي أمبير، يوفر مصباح UV LED هذا أداءً موثوقًا في البيئات الصعبة.

2. تحليل المعلمات الفنية

2.1 الخصائص البصرية الإلكترونية (عند 25 درجة مئوية، 350 مللي أمبير)

يتم تحديد الجهد الأمامي (VF) في أربع فئات: F02 (4.5-5.5 فولت)، F03 (5.5-6.5 فولت بقيمة نموذجية 6.3 فولت)، F04 (6.5-7.5 فولت). التيار العكسي (IR) عند جهد عكسي VR=10 فولت ضئيل، حيث تغطي الفئات 1H05 إلى 1H08 نطاق 5 ميكروأمبير إلى 40 ميكروأمبير. يتراوح التدفق الإشعاعي الكلي (Φe) من 270 مللي واط إلى 275 مللي واط (الفئة UA35) أو 275-280 مللي واط (الفئة UA36). الطول الموجي الذروة (λp) هو 275 نانومتر نموذجي (النطاق 270-280 نانومتر). عرض نصف الطيف (Δλ) هو 8-12 نانومتر، زاوية الرؤية 60 درجة، والمقاومة الحرارية (RTHJ-S) بحد أقصى 45 درجة مئوية/واط.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

أقصى تبديد طاقة هو 3.8 واط، أقصى تيار أمامي نبضي (نسبة عمل 1/10، نبضة 0.1 مللي ثانية) هو 500 مللي أمبير، الجهد العكسي 10 فولت. التفريغ الكهروستاتيكي (HBM) يتحمل 1000 فولت. نطاق درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +45 درجة مئوية، التخزين من -20 درجة مئوية إلى +65 درجة مئوية، درجة حرارة الوصلة القصوى 60 درجة مئوية. يجب توخي الحذر لضمان عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة لهذا الحد أثناء التشغيل.

2.3 نظام التصنيف

يتم فرز المنتج حسب الجهد الأمامي (F02-F04)، التيار العكسي (1H05-1H08)، والتدفق الإشعاعي (UA35، UA36). الطول الموجي الذروة متمركز عند 275 نانومتر مع تفاوت ±2 نانومتر. تفاوتات القياس: VF ±0.1 فولت، الطول الموجي ±2 نانومتر، التدفق الإشعاعي ±10%. يجب على العملاء اختيار الفئات المناسبة بناءً على متطلبات نظامهم.

3. تحليل منحنيات الأداء

3.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر منحنى I-V جهدًا أماميًا نموذجيًا يبلغ حوالي 6.1 فولت عند 350 مللي أمبير، مع ميل حاد يشير إلى مقاومة ديناميكية منخفضة. عند 100 مللي أمبير، ينخفض VF إلى حوالي 5.9 فولت؛ عند 500 مللي أمبير، يرتفع إلى حوالي 6.5 فولت.

3.2 القدرة النسبية مقابل التيار الأمامي

تزداد الشدة النسبية بشكل خطي تقريبًا مع التيار من 0 إلى 500 مللي أمبير، لتصل إلى حوالي 150% من القيمة عند 350 مللي أمبير عند التشغيل بـ500 مللي أمبير. يسمح ذلك بالقيادة الزائدة القصيرة ضمن الحدود.

3.3 الطول الموجي الذروة مقابل التيار الأمامي

ينزاح الطول الموجي الذروة قليلاً مع التيار: عند 100 مللي أمبير، λp ≈ 274.0 نانومتر؛ عند 500 مللي أمبير، λp ≈ 274.8 نانومتر. هذا الانحراف طفيف (حوالي 0.8 نانومتر) عبر نطاق التيار بأكمله، مما يشير إلى استقرار جيد في الطول الموجي.

3.4 الاعتماد على درجة الحرارة

ينخفض الحد الأقصى للتيار الأمامي مع زيادة درجة حرارة نقطة اللحام: عند Ts=25 درجة مئوية، الحد الأقصى للتيار هو 500 مللي أمبير؛ عند Ts=50 درجة مئوية، ينخفض إلى ~300 مللي أمبير؛ عند Ts=100 درجة مئوية، يجب أن يكون التيار صفرًا. الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على الأداء.

3.5 توزيع الطيف

يتركز التوزيع الطيفي حول 275 نانومتر بعرض كامل عند نصف الحد الأقصى حوالي 10 نانومتر. يقع الناتج بشكل سائد في نطاق UVC (200-280 نانومتر)، مما يجعله فعالاً لتطبيقات القضاء على الجراثيم.

3.6 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع نمطًا شبيهًا بـ Lambertian حيث تنخفض الشدة إلى 50% عند حوالي ±30 درجة وتقترب من الصفر عند ±90 درجة. يوفر ذلك زاوية إضاءة منتظمة تبلغ 60 درجة.

4. معلومات الميكانيكا والحزمة

4.1 أبعاد الحزمة

يظهر المنظر العلوي جسمًا بأبعاد 3.70 مم × 3.70 مم وارتفاع 3.45 مم. يشير المنظر الجانبي إلى ارتفاع العدسة المركزية بمقدار 1.20 مم فوق القاعدة. يكشف المنظر السفلي عن وسادتين حراريتين/كهربائيتين كبيرتين: وسادة الأنود 3.20 مم × 2.20 مم، وسادة الكاثود 3.20 مم × 1.20 مم، مفصولتان بفجوة 0.50 مم. تم وضع علامة القطبية على الجزء السفلي.

4.2 نمط اللحام (تصميم الوسادة الموصى به)

نمط الأرضية الموصى به للوحة PCB: وسادة الأنود 3.70 مم × 3.20 مم، وسادة الكاثود 3.70 مم × 1.20 مم، مع تباعد 0.50 مم بينهما. يضمن ذلك اتصالًا حراريًا وكهربائيًا جيدًا. جميع الأبعاد بالملليمتر مع تفاوت ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

4.3 تحديد القطبية

يتم الإشارة إلى القطبية في المنظر السفلي بعلامة "+" على جانب الأنود. يتم أيضًا وضع علامة قطبية على شريط الناقل.

5. إرشادات اللحام والتجميع

5.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

ملف إعادة التدفق الموصى به: التسخين المسبق من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية، الصعود إلى 217 درجة مئوية (TL) خلال 60 ثانية كحد أقصى، ثم درجة حرارة الذروة 260 درجة مئوية لمدة تصل إلى 10 ثوانٍ (tp). يجب ألا يتجاوز معدل التبريد 6 درجات مئوية/ثانية. يجب أن يكون إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى الذروة في غضون 8 دقائق. لا تتجاوز دورتي إعادة تدفق؛ إذا مر أكثر من 24 ساعة بين الدورتين، قم بخبز مصابيح LED أولاً.

5.2 اللحام اليدوي

اللحام اليدوي: درجة حرارة المكواة أقل من 300 درجة مئوية لمدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. لا تضغط على عدسة السيليكون أثناء اللحام.

5.3 الإصلاح وإعادة العمل

لا يُنصح بالإصلاح بعد اللحام. إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتحقق من بقاء خصائص LED سليمة.

5.4 احتياطات المناولة

غلاف LED من السيليكون ناعم؛ تجنب الإجهاد الميكانيكي على السطح العلوي. لا تقم بتركيبها على لوحات PCB منحنية أو ثني اللوحة بعد اللحام. تجنب التبريد السريع. استخدم احتياطات ESD المناسبة (الجهاز يتحمل 1000 فولت HBM، لكن الحماية لا تزال مطلوبة).

6. معلومات التغليف والطلب

6.1 مواصفات التغليف

يتم تغليف الوحدات على شريط وبكرة: 500 قطعة لكل بكرة. مسافة خطوة الشريط الناقل 4.0 مم، العرض 12.0 مم، مع حجم جيب يستوعب الجسم 3.7 مم. قطر البكرة 178 مم، العرض 12 مم، قطر المحور 60 مم، فتحة المغزل 13.0 مم.

6.2 معلومات الملصق

تحمل كل بكرة ملصقًا يحتوي على: رقم القطعة، رقم المواصفة، رقم الدفعة، رمز الفئة (بما في ذلك فئات Φe، VF، WLP)، الكمية، والتاريخ. يتضمن الملصق أيضًا رمز تحذير ESD.

6.3 التغليف العازل للرطوبة

يتم إغلاق البكرة في كيس عازل للرطوبة مع مادة مجففة وبطاقة مؤشر الرطوبة. التخزين قبل الفتح: ≤30 درجة مئوية، ≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى عام واحد. بعد الفتح: ≤30 درجة مئوية، ≤60% رطوبة نسبية لمدة 24 ساعة. إذا تم تجاوز ذلك، قم بالخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة ≥24 ساعة.

7. توصيات التطبيق

7.1 التطبيقات النموذجية

تم تحسين مصباح UV LED هذا للتطهير (الماء والهواء والأسطح)، وتعقيم المعدات الطبية، وأنظمة تنقية الهواء. حجمه الصغير وتدفقه الإشعاعي العالي يتيحان التكامل في التركيبات المحمولة والثابتة.

7.2 اعتبارات التصميم

للتشغيل الموثوق، تأكد من تبديد الحرارة المناسب: المقاومة الحرارية 45 درجة مئوية/واط تعني أنه عند 3.8 واط، يكون ارتفاع درجة حرارة الوصلة إلى نقطة اللحام 171 درجة مئوية، وهو ما يتجاوز حد الوصلة البالغ 60 درجة مئوية. لذلك، يجب تقليل الطاقة الفعلية (على سبيل المثال، 350 مللي أمبير تنتج حوالي 2.2 واط، مما يعطي ارتفاعًا قدره 99 درجة مئوية، ولا يزال يتجاوز الحدود؛ الإدارة الحرارية المناسبة أمر بالغ الأهمية). استخدم مقاومات متسلسلة أو محركات تيار ثابت لمنع الانفلات الحراري. تجنب ظروف الجهد العكسي.

7.3 توافق المواد

مصباح LED حساس للكبريت والبروم والكلور والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs). تأكد من أن المواد المحيطة تحتوي على<100 جزء في المليون من الكبريت،<900 جزء في المليون من البروم والكلور لكل منهما، وإجمالي الهالوجينات<1500 جزء في المليون. تجنب المواد اللاصقة التي تنبعث منها أبخرة عضوية.

8. الموثوقية والاختبار

8.1 عناصر اختبار الموثوقية

اجتاز المنتج: اللحام بإعادة التدفق (260 درجة مئوية، 3 مرات)، الصدمة الحرارية (-40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، 100 دورة)، واختبار العمر (25 درجة مئوية، 350 مللي أمبير، 1000 ساعة). جميعها بمعايير قبول 0/1 (صفر فشل مسموح). معايير الفشل: VF > U.S.L.×1.1، IR > U.S.L.×2.0، Φe

8.2 التخزين والمناولة

خزن في العبوة الأصلية تحت ظروف خاضعة للرقابة. بعد الفتح، استخدم في غضون 24 ساعة أو اخبز قبل الاستخدام. تعامل مع حماية ESD وتجنب لمس العدسة.

9. المقارنة الفنية

مقارنة بمصابيح UV LED SMD القياسية، يقدم هذا المنتج مزيجًا متوازنًا من الطاقة العالية (3.8 واط كحد أقصى) والحجم الصغير (3.7x3.7 مم). زاوية الرؤية 60 درجة أوسع من العديد من مصابيح UV العميقة (عادة 30-45 درجة)، مما يوفر تغطية أوسع. المقاومة الحرارية 45 درجة مئوية/واط تنافسية لهذا الحجم. تسمح فئات الجهد الأمامي بالاختيار لجهد محدد للمحرك (مثل أنظمة 6 فولت أو 12 فولت). التدفق الإشعاعي ~275 مللي واط عند 350 مللي أمبير نموذجي لمصابيح UVC في هذه الحزمة، مناسب لتطبيقات التطهير.

10. الأسئلة المتداولة

1. ما هو الطول الموجي الذروة؟الطول الموجي الذروة متمركز عند 275 نانومتر (نموذجي)، ضمن نطاق UVC للقضاء على الجراثيم.
2. هل يمكنني استخدام مصباح LED هذا عند 500 مللي أمبير بشكل مستمر؟لا، التصنيف الأقصى المطلق 500 مللي أمبير مخصص للنبضات (0.1 مللي ثانية، دورة عمل 10%). التشغيل المستمر عند 500 مللي أمبير سيتجاوز حد درجة حرارة الوصلة ما لم يتم توفير تبريد استثنائي.
3. ما هو تيار القيادة الموصى به؟350 مللي أمبير هو شرط الاختبار النموذجي والموصى به للتشغيل المستمر مع تبديد الحرارة المناسب. التيارات المنخفضة (مثل 200-300 مللي أمبير) تحسن العمر والكفاءة.
4. هل يحتاج مصباح LED هذا إلى مشتت حراري؟نعم، نظرًا لارتفاع تبديد الطاقة والمقاومة الحرارية، فإن مشتتًا حراريًا أو وسادة حرارية ضرورية للحفاظ على درجة حرارة نقطة اللحام أقل من 45 درجة مئوية عند 350 مللي أمبير.
5. ما هو تصنيف الجهد الأمامي؟الفئات F02 (4.5-5.5 فولت)، F03 (5.5-6.5 فولت)، F04 (6.5-7.5 فولت). استخدم مكونات تحديد التيار المناسبة لجهد الإمداد الخاص بك.
6. هل يمكنني استخدام هذا لتطهير المياه؟نعم، الطول الموجي 275 نانومتر فعال في تعطيل نشاط البكتيريا والفيروسات في الماء، بشرط أن يتضمن التصميم اقترانًا بصريًا وتبريدًا مناسبين.

11. أمثلة تطبيقية عملية

11.1 وحدة تنقية الهواء

يمكن تصميم جهاز تنقية هواء يستخدم مصباح UV LED هذا بمحرك تيار ثابت بسيط عند 350 مللي أمبير ومشتت حراري صغير متصل بغلاف معدني. تسمح زاوية الشعاع 60 درجة بإشعاع متساوٍ لمرشح التحفيز الضوئي. لوحدة غرفة صغيرة، يكفي مصباح أو مصباحان.

11.2 عصا معقم محمولة

معقم يعمل بالبطارية: استخدم ثلاثة مصابيح LED على التوالي مع محول رفع لتوفير ~18 فولت عند 350 مللي أمبير. تتيح الحزمة المدمجة (3.7 مم) تصميم عصا رفيعة. قم بتضمين نافذة كوارتز ومستشعر تقارب للسلامة.

11.3 وحدة تطهير الأسطح

لتعقيم حزام النقل، يمكن تجميع مصفوفات من مصابيح LED هذه. مع مسافة خطوة 12 مم على الشريط، يمكن تصميم مصفوفات لتغطية حزام بعرض 100 مم. الإدارة الحرارية المناسبة عبر ركيزة ألومنيوم ضرورية.

12. مقدمة المبدأ

تولد مصابيح UVC LED الضوء من خلال التألق الكهربائي في مادة شبه موصلة (عادة AlGaN). عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة، باعثة فوتونات بطاقة تقابل فجوة النطاق. الطول الموجي 275 نانومتر يقابل طاقة فوتون حوالي 4.5 إلكترون فولت. الضوء فوق البنفسجي العميق يتلف الحمض النووي/RNA للكائنات الحية الدقيقة، مما يمنع التكاثر ويؤدي إلى التعطيل. هذا المبدأ الفيزيائي يكمن وراء تطبيقات التطهير.

13. اتجاهات التطوير

يتطور سوق UVC LED نحو كفاءة أعلى (WPE >5% حاليًا، بهدف >10%)، وعمر أطول (>10,000 ساعة)، وتكلفة أقل لكل مللي واط. تتقلص أحجام الحزم مع الحفاظ على الطاقة. تمثل هذه الحزمة 3.7 مم تصميمًا ناضجًا؛ تشمل الاتجاهات المستقبلية الحزم على مستوى الرقاقة والبصريات المتكاملة. بالإضافة إلى ذلك، تدفع مخاوف سمية مصابيح الزئبق اعتماد أنظمة UV القائمة على LED عبر الأسواق الطبية والصناعية والاستهلاكية.