ورقة بيانات مصباح LED 334-15/X2C1-1WYB - عبوة T-1 3/4 - جهد أمامي أقصى 3.6 فولت - ضوء أبيض دافئ - قدرة 110 ملي واط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

تقدم هذه الوثيقة تفاصيل مواصفات مصباح LED أبيض دافئ عالي الأداء. يتميز الجهاز بتصميمه داخل عبوة دائرية شائعة من نوع T-1 3/4، مصممة لتقديم قوة إضاءة عالية للتطبيقات التي تتطلب إضاءة ساطعة ومتسقة. يتم تحقيق الضوء الأبيض الدافئ من خلال عملية تحويل الفوسفور المُطبقة على شريحة InGaN. تشمل الميزات الرئيسية المتانة ضد التفريغ الكهروستاتيكي (ESD حتى 4 كيلو فولت) والامتثال للوائح البيئية ذات الصلة.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

الميزة الأساسية لهذا المصباح الثنائي هي الجمع بين شدة الإضاءة العالية داخل عبوة قياسية ومعتمدة على نطاق واسع. هذا يجعله مناسبًا للدمج في التصاميم الحالية دون تعديلات ميكانيكية كبيرة. تقع إحداثيات لونه النموذجية (x=0.40, y=0.39) في منطقة الضوء الأبيض الدافئ، والذي يُفضل غالبًا لإضاءة المؤشرات والألواح. تشمل التطبيقات المستهدحة لوحات الرسائل، والمؤشرات البصرية، والإضاءة الخلفية، وأضواء العلامات، حيث تكون الموثوقية والسطوع أمرًا بالغ الأهمية.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يتم تصنيف الجهاز لتيار أمامي مستمر (IF) بقيمة 30 مللي أمبير، مع تيار أمامي ذروة (IFP) بقيمة 100 مللي أمبير مسموح به في ظل ظروف النبض (دورة عمل 1/10 عند 1 كيلو هرتز). الجهد العكسي الأقصى (VR) هو 5 فولت. يجب ألا تتجاوز تبديد الطاقة الكلي (Pd) 110 ملي واط. نطاق درجة حرارة التشغيل هو من -40°C إلى +85°C، مع نطاق تخزين أوسع قليلاً من -40°C إلى +100°C. يمكن للمصباح الثنائي تحمل جهد تفريغ كهروستاتيكي (نموذج جسم الإنسان) يصل إلى 4 كيلو فولت. درجة حرارة اللحام القصوى هي 260°C لمدة 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

في ظل ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C, IF=20mA)، يتراوح الجهد الأمامي (VF) من حد أدنى 2.8 فولت إلى حد أقصى 3.6 فولت. تبلغ شدة الإضاءة (IV) قيمة نموذجية تبلغ 14250 ملي كانديلا، مع حد أقصى محدد يصل إلى 28500 ملي كانديلا. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي نموذجياً 15 درجة، مما يشير إلى حزمة ضوئية مركزة نسبيًا. التيار العكسي (IR) عند VR=5V هو بحد أقصى 50 ميكرو أمبير. تتوفر ميزة الصمام الثنائي زينر، مع جهد عكسي (Vz) نموذجي بقيمة 5.2 فولت عند Iz=5mA.

3. شرح نظام التصنيف (Binning)

يتم تصنيف مصابيح LED إلى مجموعات بناءً على المعلمات الرئيسية لضمان الاتساق في التطبيق.

3.1 تصنيف شدة الإضاءة

يتم فرز شدة الإضاءة إلى ثلاث مجموعات رئيسية: الرمز W (14250 - 18000 ملي كانديلا)، والرمز X (18000 - 22500 ملي كانديلا)، والرمز Y (22500 - 28500 ملي كانديلا). ينطبق تسامح عام قدره ±10% على قياس شدة الإضاءة.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي إلى أربع مجموعات: الرمز 0 (2.8 - 3.0 فولت)، والرمز 1 (3.0 - 3.2 فولت)، والرمز 2 (3.2 - 3.4 فولت)، والرمز 3 (3.4 - 3.6 فولت). عدم اليقين في القياس لهذه المعلمة هو ±0.1 فولت.

3.3 تصنيف اللون

يتم تعريف خصائص اللون داخل مخطط لونية CIE 1931. يتم توفير رتب ألوان محددة (D1, D2, E1, E2, F1, F2)، لكل منها حدود إحداثيات محددة. يتم تجميعها معًا (المجموعة 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2) للاختيار. عدم اليقين في قياس إحداثيات اللون هو ±0.01.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة مرسومة عند Ta=25°C.

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية للضوء الأبيض الدافئ المنبعث، حيث يبلغ ذروته عادةً في المنطقة الزرقاء من الشريحة ويظهر انبعاثًا واسعًا محولًا بالفوسفور في الطيف الأصفر/الأحمر.

4.2 نمط التوجيه

يُوضح نمط الإشعاع التوزيع المكاني للضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية النموذجية البالغة 15 درجة مع ملف شدة محدد.

4.3 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)

يُظهر هذا الرسم البياني العلاقة غير الخطية بين التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي والانخفاض في الجهد عبره، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم دوائر تحديد التيار المناسبة.

4.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يُظهر هذا المنحنى كيف تزداد إخراج الضوء مع زيادة تيار القيادة، وهو أمر مهم لفهم الكفاءة وضبط نقاط التشغيل.

4.5 إحداثيات اللون مقابل التيار الأمامي

يُظهر هذا الرسم البياني استقرار أو تحول إحداثيات اللون (x, y) مع تغير تيار القيادة، وهو أمر حيوي للتطبيقات الحساسة للون.

4.6 التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة

يُشير هذا المنحنى إلى تخفيض الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي مع زيادة درجة الحرارة المحيطة، وهو أمر أساسي لإدارة الحرارة والموثوقية.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

يستخدم الصمام الثنائي عبوة دائرية قياسية من نوع T-1 3/4 (حوالي 5 مم) مع طرفين محوريين. تشمل الملاحظات الأبعاد الرئيسية: جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح عام ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك؛ يتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج فيها الأطراف من جسم العبوة؛ والحد الأقصى لبروز الراتنج تحت الحافة هو 1.5 مم. يتم توفير رسم تفصيلي بالأبعاد للرجوع إليه في التصميم وإنشاء البصمة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف

يجب ثني الأطراف عند نقطة لا تقل عن 3 مم من قاعدة لمبة الإيبوكسي. يجب إجراء التشكيل قبل اللحام. يجب تجنب الضغط على العبوة أثناء التشكيل لمنع التلف أو الكسر. يجب قطع إطارات الأطراف في درجة حرارة الغرفة. يجب أن تتماشى فتحات اللوحة المطبوعة (PCB) بدقة مع أطراف الصمام الثنائي لتجنب إجهاد التركيب.

6.2 التخزين

يجب تخزين مصابيح LED عند 30°C أو أقل ورطوبة نسبية 70% أو أقل. العمر الافتراضي للتخزين الموصى به بعد الشحن هو 3 أشهر. للتخزين لفترات أطول (حتى عام واحد)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف. تجنب التغيرات السريعة في درجة الحرارة في الرطوبة العالية لمنع التكثيف.

6.3 اللحام

حافظ على مسافة تزيد عن 3 مم من نقطة اللحام إلى لمبة الإيبوكسي. يُوصى باللحام بعد قاعدة شريط الربط. للحام اليدوي، استخدم طرف مكواة بحد أقصى 300°C (30 واط كحد أقصى) لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ. للحام بالغمس، قم بالتسخين المسبق إلى حد أقصى 100°C لمدة تصل إلى 60 ثانية.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات التعبئة

يتم تعبئة مصابيح LED في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة. يحتوي كل كيس على حد أدنى 200 إلى حد أقصى 500 قطعة. يتم تعبئة خمسة أكياس في صندوق داخلي واحد. يتم تعبئة عشرة صناديق داخلية في صندوق خارجي واحد.

7.2 شرح الملصق

تتضمن ملصقات التعبئة حقولًا لـ: رقم إنتاج العميل (CPN)، ورقم الإنتاج (P/N)، وكمية التعبئة (QTY)، ورتب شدة الإضاءة والجهد الأمامي (CAT)، ورتبة اللون (HUE)، والمرجع (REF)، ورقم الدفعة (LOT No).

7.3 تسمية رقم الموديل

يتبع رقم القطعة الهيكل: 334-15/X2C1-□□□□. من المحتمل أن تتوافق الأرقام الفارغة مع رموز تصنيف محددة لشدة الإضاءة، والجهد الأمامي، ورتبة اللون، مما يسمح بالاختيار الدقيق لخصائص الجهاز.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا الصمام الثنائي مثالي للتطبيقات التي تتطلب مصدر نقطة ضوء أبيض دافئ مدمج وساطع. وهذا يشمل مؤشرات الحالة على المعدات الصناعية، والإضاءة الخلفية للنقوش الصغيرة على الألواح أو المفاتيح، وعروض الرسائل حيث يجب أن تكون البكسلات الفردية مرئية بوضوح، وأضواء العلامات أو تحديد المواقع.

8.2 اعتبارات التصميم

يجب على المصممين تنفيذ تحديد تيار مناسب، عادةً باستخدام مقاوم متسلسل أو محرك تيار ثابت، بناءً على خصائص الجهد الأمامي والسطوع المطلوب. يجب مراعاة زاوية الرؤية الضيقة لتوزيع الضوء. إدارة الحرارة مهمة إذا كان التشغيل بالقرب من الحدود القصوى أو في درجات حرارة محيطة مرتفعة؛ يجب اتباع منحنى التخفيض. للتطبيقات الحساسة للون، يُوصى باختيار مجموعة لونية محددة (HUE).

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED 5 مم العامة، يقدم هذا الجهاز شدة إضاءة أعلى بكثير، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تحتاج إلى سطوع أعلى دون زيادة حجم العبوة. يمكن أن يكون تضمين صمام ثنائي زينر للحماية من الجهد العكسي عاملاً مميزًا في تصميمات الدوائر الحساسة للتغيرات المفاجئة في الجهد. يوفر نظام التصنيف التفصيلي للشدة والجهد واللون مستوى من الاتساق والقابلية للاختيار مفيد للتطبيقات الاحترافية والإنتاج بالجملة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: ما هو تيار التشغيل الموصى به؟

ج: يتم تحديد الخصائص الكهروضوئية عند IF=20mA، وهي نقطة تشغيل شائعة وموثوقة. الحد الأقصى للتيار المستمر هو 30 مللي أمبير.

س: كيف أفسر مجموعات شدة الإضاءة؟

ج: يشير رمز المجموعة (W, X, Y) على الملصق أو رقم القطعة إلى الحد الأدنى المضمون والحد الأقصى لنطاق شدة الإضاءة لذلك الصمام الثنائي المحدد عند تشغيله بتيار 20mA. اختر المجموعة التي تلبي متطلبات السطوع لتطبيقك.

س: هل يمكنني تشغيل هذا الصمام الثنائي بمصدر طاقة 5 فولت؟

ج: لا يمكن ذلك مباشرة دون مقاومة تحديد تيار. نظرًا لأن الجهد الأمامي يبلغ عادةً حوالي 3.2 فولت، يجب حساب مقاومة متسلسلة لتحديد التيار إلى القيمة المطلوبة (مثل 20mA) بناءً على جهد المصدر (5V) وجهد الصمام الثنائي الأمامي (VF).

س: ماذا يعني تصنيف 4KV لـ ESD؟

ج: يعني أن الصمام الثنائي يمكنه تحمل تفريغ كهروستاتيكي يصل إلى 4000 فولت باستخدام طريقة اختبار نموذج جسم الإنسان (HBM). يشير هذا إلى متانة جيدة في التعامل، ولكن لا يزال يُوصى باتخاذ احتياطات ESD القياسية أثناء التجميع.

11. مثال عملي على حالة الاستخدام

السيناريو: تصميم لوحة مؤشر حالة عالية الوضوح لكشك خارجي.تتطلب اللوحة مؤشرات صغيرة وساطعة تكون مرئية في ضوء النهار. يختار المصمم هذا الصمام الثنائي لشدة إضاءته العالية (ربما اختيار المجموعة Y لأقصى سطوع). يتم استخدام محرك تيار ثابت مضبوط على 20mA لضمان سطوع متسق عبر جميع المؤشرات ومع تغيرات درجة الحرارة. تساعد زاوية الرؤية الضيقة البالغة 15 درجة في تركيز الضوء نحو خط رؤية المستخدم المتوقع. يتم اختيار اللون الأبيض الدافئ للحصول على إشارة واضحة وغير قاسية. يتم تركيب مصابيح LED على لوحة مطبوعة (PCB) بفتحات ذات حجم صحيح، ويتم تشكيل الأطراف بعناية وفقًا للإرشادات قبل اللحام بالموجات.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو صمام ثنائي أبيض محول بالفوسفور. النواة هي شريحة أشباه موصلات مصنوعة من نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN)، والتي تبعث ضوءًا أزرق عند انحيازها أماميًا (يمر تيار كهربائي عبرها). لا ينبعث هذا الضوء الأزرق مباشرة. بدلاً من ذلك، يصطدم بطبقة من مادة الفوسفور (مثل YAG:Ce) المترسبة داخل كوب عاكس عبوة الصمام الثنائي. يمتص الفوسفور جزءًا من الفوتونات الزرقاء ويعيد إصدار الضوء بأطوال موجية أطول، صفراء. يدرك العين البشرية خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر المحول على أنه ضوء أبيض دافئ. تحدد النسب المحددة للفوسفور وتركيبته درجة حرارة اللون الدقيقة وإحداثيات اللون.

13. سياق الاتجاهات التكنولوجية

تمثل مصابيح LED البيضاء المحولة بالفوسفور، خاصة تلك القائمة على شرائح InGaN الزرقاء، التكنولوجيا المهيمنة للإضاءة البيضاء العامة والمؤشرات. الاتجاه في مثل هذه المكونات هو نحو كفاءة إضاءة أعلى دائمًا (مزيد من إخراج الضوء لكل واط كهربائي)، وتحسين مؤشر تجسيد اللون (CRI) لدقة لونية أفضل، وتسامحات تصنيف أضيق لتحقيق اتساق أكبر في الإنتاج الضخم. بينما تنتشر أنواع عبوات أحدث مثل الأجهزة ذات التركيب السطحي (SMDs)، تظل العبوات ذات الثقب المار مثل T-1 3/4 مهمة للتطبيقات التي تتطلب تجميعًا يدويًا، أو معالجة طاقة عالية في شكل بسيط، أو استبدالًا سهلاً في الميدان. يعد دمج ميزات الحماية مثل صمامات ثنائي زينر، كما هو الحال في هذا الجهاز، ممارسة شائعة لتعزيز الموثوقية في البيئات الكهربائية الواقعية.