ورقة بيانات مصباح LED أبيض من سلسلة T3C مقاس 3030 - الأبعاد 3.0x3.0x0.69 مم - الجهد 5.9 فولت - الطاقة 0.71 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

مصباح LED الأبيض من سلسلة T3C مقاس 3030 هو جهاز عالي الأداء مثبت على السطح، مصمم لتطبيقات الإضاءة العامة. يتميز بتصميم مضغوط مع تعزيز حراري، مما يتيح تشغيلًا موثوقًا به عند تيارات تشغيل مرتفعة. ينبعث من المصباح ضوء أبيض بزاوية مشاهدة واسعة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب إضاءة موحدة.

1.1 المزايا الأساسية

• ناتج تدفق ضوئي عالٍ:يوفر مستويات سطوع عالية، مما يحسن كفاءة تصميمات الإضاءة.
• عبوة معززة حرارياً:يحسن التصميم تبديد الحرارة من وصلة LED، مما يدعم تيارات تشغيل أعلى ويساهم في إطالة العمر التشغيلي.
• قدرة على تحمل تيار عالٍ:مصنف لتيار أمامي مستمر يصل إلى 200 مللي أمبير، مع تصنيف نبضي يبلغ 300 مللي أمبير.
• زاوية مشاهدة واسعة:زاوية نصف الكثافة النموذجية (2θ1/2) تبلغ 120 درجة تضمن توزيعًا ضوئيًا واسعًا.
• متوافق مع RoHS وخالي من الرصاص:يتم تصنيعه ليكون متوافقًا مع توجيهات RoHS ومناسبًا لعمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص.

1.2 الأسواق المستهدفة والتطبيقات

هذا المصباح LED متعدد الاستخدامات ويستهدف عدة قطاعات إضاءة:

• مصابيح معدلة:بديل مباشر للمصادر الضوئية التقليدية في التركيبات الحالية.
• الإضاءة العامة:مصدر ضوء رئيسي في تركيبات الإضاءة السكنية والتجارية والصناعية.
• إضاءة خلفية اللافتات:إضاءة لوحات الإعلانات الداخلية والخارجية.
• الإضاءة المعمارية والزخرفية:إضاءة تسليط، إضاءة محجوبة، وتطبيقات إضاءة جمالية أخرى.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس مقاييس الأداء الرئيسية عند درجة حرارة وصلة (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) يبلغ 120 مللي أمبير، وهي حالة الاختبار الموصى بها.

• التدفق الضوئي:يختلف الناتج باختلاف درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI). على سبيل المثال، لمصباح LED 4000K مع CRI 80 (Ra80) تدفق ضوئي نموذجي يبلغ 117 لومن (الحد الأدنى 110 لومن). النسخ ذات CRI أعلى (Ra90) لها ناتج أقل قليلاً (مثلاً 96 لومن نموذجي لـ 4000K).
• جهد التشغيل الأمامي (VF):القيمة النموذجية هي 5.9 فولت، مع نطاق من 5.6 فولت إلى 6.4 فولت عند 120 مللي أمبير. يتم تصنيف هذه المعلمة لتحكم أشد في التصميم.
• زاوية المشاهدة (2θ1/2):زاوية نصف الكثافة النموذجية هي 120 درجة.
• مؤشر تجسيد اللون (CRI/Ra):متوفر بثلاث درجات: Ra70، وRa80، وRa90، مع تسامح قياس ±2.

2.2 المواصفات الكهربائية والحدود القصوى المطلقة

فهم الحدود أمر بالغ الأهمية لتصميم موثوق.

• الحدود القصوى المطلقة:
  • التيار الأمامي المستمر (IF): 200 مللي أمبير
  • التيار الأمامي الذروي (IFP): 300 مللي أمبير (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة العمل ≤1/10)
  • تبديد الطاقة (PD): 1280 ملي واط
  • الجهد العكسي (VR): 5 فولت
  • درجة حرارة الوصلة (Tj): 120 درجة مئوية
  • درجة حرارة التشغيل (Topr): من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية
• الخصائص الكهربائية:
  • التيار العكسي (IR): الحد الأقصى 10 ميكرو أمبير عند VR=5V.
  • مقاومة التفريغ الكهروستاتيكي (ESD): 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان).

2.3 الخصائص الحرارية

إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية للأداء وطول العمر.

• المقاومة الحرارية (Rth j-sp):المقاومة الحرارية من وصلة LED إلى نقطة اللحام على لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) تبلغ نموذجيًا 13 درجة مئوية/واط. هذه القيمة أساسية لحساب الارتفاع المتوقع في درجة حرارة الوصلة تحت ظروف تشغيل معينة.
• تُظهر الرسوم البيانية للأداء (الشكل 7، 8، 10) العلاقة بين درجة الحرارة المحيطة، وجهد التشغيل الأمامي، والتدفق الضوئي، والحد الأقصى المسموح به للتيار، مما يؤكد على الحاجة إلى مشتت حراري فعال.

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات لضمان اتساق اللون والسطوع داخل دفعة إنتاج واحدة.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تعريف مجموعات التدفق برمز حرفي (مثل 5F، 5G) بقيم لومن دنيا وعليا. هيكل التصنيف محدد لكل مزيج من CCT وCRI. على سبيل المثال، لمصباح LED 4000K Ra80 مجموعات تتراوح من 5G (110-115 لومن) إلى 5K (125-130 لومن).

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم تصنيف الجهد إلى أربعة رموز: Z3 (5.6-5.8V)، A4 (5.8-6.0V)، B4 (6.0-6.2V)، وC4 (6.2-6.4V). هذا يسمح للمصممين باختيار مصابيح LED ذات تسامح جهد أضيق لأداء سائق أكثر قابلية للتنبؤ.

3.3 تصنيف اللونية (اللون)

يتم التحكم في إحداثيات اللونية (x, y) داخل قطع ناقص مكادام ذو 5 خطوات لكل مجموعة CCT (مثل 27R5 لـ 2700K، 40R5 لـ 4000K). هذا يضمن فرق لوني ملحوظ صغير جدًا بين مصابيح LED من نفس المجموعة. يتبع التصنيف إرشادات Energy Star لـ 2600K-7000K.

4. تحليل منحنيات الأداء

تتضمن ورقة البيانات عدة رسوم بيانية توضح السلوكيات الرئيسية.

• الشكل 5 - التيار الأمامي مقابل الكثافة النسبية:يوضح كيف يزداد الناتج الضوئي مع التيار، عادةً في علاقة شبه خطية ضمن نطاق التشغيل.
• الشكل 6 - التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي:يوضح منحنى خاصية IV، وهو أمر أساسي لتصميم السائق.
• الشكل 7 - درجة الحرارة المحيطة مقابل التدفق الضوئي النسبي:يوضح تأثير الإخماد الحراري؛ ينخفض الناتج الضوئي مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة (وبالتالي درجة حرارة الوصلة).
• الشكل 8 - درجة الحرارة المحيطة مقابل الجهد الأمامي النسبي:يوضح أن الجهد الأمامي ينخفض مع زيادة درجة الحرارة، وهي خاصية للثنائيات شبه الموصلة.
• الشكل 9 - Ts مقابل انزياح CIE x, y:يرسم كيف تتحول إحداثيات اللونية مع درجة حرارة نقطة اللحام (Ts).
• الشكل 10 - الحد الأقصى للتيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة:منحنى تخفيض التصنيف يحدد الحد الأقصى الآمن لتيار التشغيل مع زيادة درجة الحرارة المحيطة.
• الشكل 1-3 - طيف الألوان:تُظهر توزيع القدرة الطيفية لمستويات CRI مختلفة (Ra70، Ra80، Ra90)، مسلطة الضوء على الطيف الأكمل لمصابيح LED ذات CRI أعلى.
• الشكل 4 - توزيع زاوية المشاهدة:رسم قطبي للكثافة الضوئية النسبية مقابل الزاوية، مؤكدًا نمط الحزمة الواسع بزاوية 120 درجة.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي المصباح LED على مساحة قاعدة مربعة 3.0 مم × 3.0 مم. الارتفاع الكلي للعبوة هو 0.69 مم. تقع نقاط اللحام في الجزء السفلي من العبوة.

5.2 تصميم نقاط اللحام وتحديد القطبية

يظهر الرسم التخطيطي للجانب السفلي بوضوح نقاط الأنود والكاثود. عادةً ما يتم تحديد الكاثود بواسطة علامة أو زاوية مشطوفة على العبوة. يتم توفير أبعاد نمط نقطة اللحام الموصى بها لضمان اللحام المناسب والاتصال الحراري بلوحة الدوائر المطبوعة.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 معلمات لحام إعادة التدفق

المصباح LED مناسب لعمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص. يتم تحديد أقصى درجة حرارة لحام (Tsld) بـ 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ. من الأهمية بمكان اتباع ملف إعادة التدفق الموصى به لتجنب التلف الحراري لعبوة LED أو الشريحة الداخلية.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

• الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):على الرغم من تصنيفه بـ 1000 فولت HBM، يجب مراعاة احتياطات ESD القياسية أثناء التعامل.
• ظروف التخزين:قم بالتخزين في بيئة تتراوح درجة حرارتها بين -40 درجة مئوية و +85 درجة مئوية ورطوبة منخفضة. يجب التأكد من معلومات مستوى حساسية الرطوبة (MSL) من الشركة المصنعة.
• التنظيف:إذا كان التنظيف مطلوبًا بعد اللحام، فاستخدم الطرق والمذيبات المتوافقة مع مادة تغليف LED.

7. معلومات الطلب وترقيم الأجزاء

يتبع رقم الجزء الهيكل: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (رمز النوع):"3C" للعبوة مقاس 3030.
• X2 (رمز CCT):مثال: "27" لـ 2700K، "40" لـ 4000K.
• X3 (رمز CRI):"7" لـ Ra70، "8" لـ Ra80، "9" لـ Ra90.
• X4 (رقائق متسلسلة):عدد الرقائق في سلسلة (1-Z).
• X5 (رقائق متوازية):عدد الرقائق في توازي (1-Z).
• X6 (رمز المكون):تسمية داخلية (A-Z).
• X7 (رمز اللون):يحدد معيار التصنيف (مثل M لـ ANSI، R لـ ANSI 85 درجة مئوية).

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 اختيار السائق (الدرايفر)

نظرًا لجهد التشغيل الأمامي النموذجي البالغ 5.9 فولت عند 120 مللي أمبير، فإن سائق LED ذو تيار ثابت إلزامي. يجب ضبط تيار خرج السائق بناءً على السطوع المطلوب والتصميم الحراري. يجب أن يلتزم السائق بالمواصفات القصوى المطلقة، خاصة حد التيار المستمر البالغ 200 مللي أمبير.

8.2 تصميم إدارة الحرارة

مع مقاومة حرارية تبلغ 13 درجة مئوية/واط (من الوصلة إلى نقطة اللحام)، فإن المشتت الحراري الفعال أمر لا غنى عنه للتشغيل بتيار عالٍ. يجب أن تستخدم لوحة الدوائر المطبوعة لوحة ذات قلب معدني (MCPCB) أو ركيزة معززة حرارياً أخرى. يجب عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة القصوى البالغة 120 درجة مئوية. استخدم منحنى تخفيض التصنيف (الشكل 10) والمقاومة الحرارية لحساب أداء المشتت الحراري المطلوب.

8.3 التصميم البصري

زاوية المشاهدة البالغة 120 درجة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا واسعًا ومنتشرًا. للحصول على حزم أكثر تركيزًا، ستكون هناك حاجة إلى بصريات ثانوية (عدسات). يجب تقييم اتساق اللون المكاني، خاصة عند خلط مصابيح LED من مجموعات تدفق ضوئي أو لونية مختلفة.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بالعبوات الأصغر مثل 2835 أو 3014، توفر عبوة 3030 مسارًا حراريًا أكبر ومنطقة نقاط لحام، مما يسمح بتبديد طاقة أعلى وتيارات تشغيل أعلى، مما يترجم إلى ناتج لومن أعلى لكل جهاز. جهد التشغيل الأمامي النموذجي البالغ 5.9 فولت أعلى من مصابيح LED القياسية من فئة 3 فولت، مما قد يؤثر على اختيار طوبولوجيا السائق (مثل buck مقابل boost). توفر النسخ ذات CRI عالي (Ra90) يجعلها منافسة لتطبيقات الإضاءة عالية الجودة حيث يكون تجسيد اللون أمرًا بالغ الأهمية.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

10.1 ما هو تيار التشغيل الموصى به؟

بينما الحد الأقصى المطلق هو 200 مللي أمبير، فإن حالة الاختبار والتصنيف القياسية هي 120 مللي أمبير. هذه نقطة تشغيل نموذجية توازن بين الناتج والكفاءة والموثوقية. يجب تحديد تيار التشغيل الفعلي بناءً على التصميم الحراري وناتج اللومن المطلوب.

10.2 كيف يؤثر مؤشر تجسيد اللون (CRI) على الناتج الضوئي؟

عادةً ما يكون لمصابيح LED ذات CRI أعلى (Ra90) تدفق ضوئي أقل بنسبة 10-20٪ مقارنة بنسخ Ra70 من نفس CCT، حيث أن تحقيق تجسيد لون أفضل غالبًا ما يتضمن طيفًا أوسع أو متوازنًا بشكل مختلف قد يضحي ببعض الفعالية الضوئية.

10.3 ما معنى قطع ناقص مكادام ذو 5 خطوات؟

يحدد المنطقة على مخطط اللونية CIE التي يكون فيها فرق اللون بين مصباحي LED غير محسوس للعين البشرية المتوسطة تحت ظروف مشاهدة قياسية. القطع الناقص ذو 5 خطوات هو تسامح ضيق، مما يضمن اتساق لوني ممتاز.

10.4 هل يمكنني تشغيل هذا المصباح LED بمصدر جهد ثابت؟

لا. مصابيح LED هي أجهزة تعمل بالتيار. سيؤدي مصدر الجهد الثابت إلى تدفق تيار غير منضبط، ومن المحتمل أن يتجاوز الحد الأقصى للتصنيف ويسبب فشلاً فوريًا. استخدم دائمًا سائق تيار ثابت.

11. أمثلة عملية للتصميم والاستخدام

11.1 أنبوب إضاءة LED معدل

في أنبوب LED T8 معدل، يمكن ترتيب عدة مصابيح LED مقاس 3030 بشكل خطي على لوحة MCPCB ضيقة. يسمح ناتجها العالي من اللومن بعدد أقل من مصابيح LED لتحقيق السطوع المستهدف، مما يبسط الدائرة. تساعد زاوية المشاهدة الواسعة في تحقيق توزيع ضوئي موحد من الأنبوب. تم تصميم السائق لتوفير تيار ثابت (مثل 120 مللي أمبير) لسلسلة من مصابيح LED، مع تحديد الجهد الكلي بعدد مصابيح LED في السلسلة.

11.2 مصباح داونلايت عالي مؤشر تجسيد اللون

لمصباح داونلايت سكني يتطلب تجسيد لون ممتاز (Ra90)، فإن مصباح LED مقاس 3030 بدرجة حرارة لون 2700K أو 3000K هو خيار مناسب. يتم تركيب مصابيح LED على لوحة MCPCB دائرية مع مشتت حراري مدمج. يمكن استخدام سائق تيار ثابت مع قدرة تخفيت (مثل 0-10V أو TRIAC). يضمن التصميم الحراري بقاء درجة حرارة الوصلة أقل من 85 درجة مئوية للحصول على عمر مثالي واستقرار لوني.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

مصباح LED الأبيض هو في الأساس ثنائي شبه موصل. عند تطبيق جهد أمامي يتجاوز فجوة النطاق الخاصة به، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). هذا الضوء الأساسي عادة ما يكون أزرق أو فوق بنفسجي. لإنشاء ضوء أبيض، يتم ترسيب طبقة فسفورية على أو حول شريحة أشباه الموصلات. يمتص هذا الفسفور جزءًا من الضوء الأزرق/فوق البنفسجي الأساسي ويعيد إصداره كضوء بأطوال موجية أطول (أصفر، أحمر). يبدو مزيج الضوء الأزرق غير المحول والضوء الأصفر/الأحمر المنخفض التردد أبيضًا للعين البشرية. يحدد المزيج الدقيق للفوسفورات درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) (أبيض دافئ، أبيض بارد) ومؤشر تجسيد اللون (CRI) للمصباح LED.

13. اتجاهات وتطورات التكنولوجيا

الاتجاه العام في مصابيح LED متوسطة الطاقة مثل 3030 هو نحو فعالية أعلى (المزيد من اللومن لكل واط) وتحسين الموثوقية عند درجات حرارة تشغيل أعلى. هناك تطور مستمر في تكنولوجيا الفوسفور لتحقيق قيم CRI أعلى مع تضحية أقل في الفعالية، وتحسين اتساق اللون واستقراره مع مرور الوقت ودرجة الحرارة. تتطور تكنولوجيا التغليف أيضًا لتقليل المقاومة الحرارية بشكل أكبر، مما يسمح بكثافة طاقة أعلى. علاوة على ذلك، هناك تركيز على تعزيز كفاءة استخراج الضوء من العبوة لتعظيم الناتج. تعمل الصناعة أيضًا على توحيد مقاييس مثل العمر الافتراضي (L70، L90) وصيانة اللونية تحت ظروف إجهاد مختلفة لتوفير بيانات أكثر موثوقية لتصميم أنظمة الإضاءة.