ورقة مواصفات مصابيح LED البيضاء من سلسلة T3C - الأبعاد 3.0x3.0x0.52 مم - الجهد 48-50 فولت - الطاقة 1.5 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة T3C حلاً عالي الأداء لمصابيح LED البيضاء، مُصممة لتطبيقات الإضاءة العامة والمعمارية. تم بناء هذا المصباح ذي الرؤية العلوية على منصة عبوة مُحسّنة حرارياً، مما يتيح تشغيلاً موثوقاً في ظل ظروف تشغيل صارمة. البصمة المدمجة 3030 (3.0 مم × 3.0 مم) تجعله مناسباً للتصاميم المحدودة المساحة مع تقديم ناتج ضوئي كبير.

تشمل المزايا الرئيسية لهذه السلسلة قدرتها العالية على تحمل التيار، مما يدعم أداءً قوياً، وزاوية مشاهدة واسعة تبلغ 120 درجة، مما يضمن توزيعاً موحداً للضوء. المنتج متوافق مع عمليات اللحام بإعادة التدفق الخالية من الرصاص، ويلتزم بمعايير RoHS البيئية، مما يبسط التصنيف ويتوافق مع المتطلبات التنظيمية العالمية.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس الأداء الأساسي عند درجة حرارة التقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) يبلغ 25 مللي أمبير. يختلف التدفق الضوئي مع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT). بالنسبة لمصباح LED بدرجة حرارة لون 2700 كلفن (أبيض دافئ) ومؤشر تجسيد الألوان (CRI أو Ra) 80، فإن التدفق الضوئي النموذجي هو 139 لومن، بحد أدنى 122 لومن. مع زيادة CCT إلى 6500 كلفن (أبيض بارد)، يصل التدفق النموذجي إلى 146 لومن، بحد أدنى 139 لومن. ينطبق تسامح قياس ±7% على التدفق الضوئي، و ±2 لمؤشر تجسيد الألوان.

يتم تحديد جهد التشغيل الأمامي (VF) بين 48 فولت (الحد الأدنى) و 50 فولت (النموذجي) تحت نفس ظروف 25 مللي أمبير، مع تسامح ±3%. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) يبلغ 5 فولت. يوفر الجهاز حماية ضد التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) تصل إلى 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان).

2.2 القيم القصوى المطلقة وإدارة الحرارة

الحدود الآمنة للتشغيل حاسمة لتحقيق الموثوقية. الحد الأقصى المطلق للتيار الأمامي (IF) هو 30 مللي أمبير تيار مستمر، مع السماح بتيار أمامي نابض (IFP) يبلغ 45 مللي أمبير تحت ظروف محددة (عرض النبضة ≤100 ميكرو ثانية، دورة عمل ≤1/10). الحد الأقصى لتبديد الطاقة (PD) هو 1500 مللي واط.

تحدد المعلمات الحرارية نطاق التشغيل. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة التقاطع (Tj) 120 درجة مئوية. يمكن للجهاز العمل في درجات حرارة محيطة (Topr) تتراوح من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية، والتخزين (Tstg) من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية. مقياس حراري رئيسي هو المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth j-sp)، والتي تبلغ نموذجياً 8 درجة مئوية/واط. هذه القيمة المنخفضة هي نتيجة تصميم العبوة المُحسّن حرارياً، مما يسهل نقل الحرارة بكفاءة من شريحة LED إلى لوحة الدوائر المطبوعة.

3. شرح نظام التصنيف

3.1 تصنيف التدفق الضوئي وجهد التشغيل الأمامي

لضمان اتساق اللون والسطوع في الإنتاج، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات. يوفر تصنيف التدفق الضوئي نطاقات إخراج متعددة لكل CCT. على سبيل المثال، يمكن تصنيف مصباح LED بدرجة 4000 كلفن و Ra80 كـ 2G (139-148 لومن)، أو 2H (148-156 لومن)، أو 2J (156-164 لومن). وهذا يسمح للمصممين باختيار درجة السطوع المناسبة لتطبيقهم.

وبالمثل، يتم تصنيف جهد التشغيل الأمامي لضمان التوافق الكهربائي في تصميم الدائرة. تشمل المجموعات 6Q (44-46 فولت)، و 6R (46-48 فولت)، و 6S (48-50 فولت). يساعد اختيار مصابيح LED من نفس مجموعة الجهد في الحفاظ على توزيع تيار موحد في مصفوفات LED المتعددة.

3.2 تصنيف اللونية

يتم إدارة اتساق اللون من خلال تصنيف لوني صارم محدد على مخطط CIE 1931. يتم تعريف المجموعات بواسطة قطع ناقص ماك آدم من 5 خطوات يتمركز على إحداثيات (x, y) محددة لكل CCT عند درجات حرارة تقاطع 25 درجة مئوية و 85 درجة مئوية. وهذا يأخذ في الاعتبار تغير اللون مع درجة الحرارة. على سبيل المثال، مجموعة 4000 كلفن (40R5) لها مركز عند x=0.3875، y=0.3868 عند 25 درجة مئوية، مع أنصاف أقطار القطع الناقص (a, b) 0.01565 و 0.00670 على التوالي. يضمن هذا النظام، المتوافق مع معايير مثل Energy Star لـ 2600K-7000K، أن جميع مصابيح LED داخل المجموعة ستظهر متطابقة بصرياً للعين البشرية.

4. تحليل منحنيات الأداء

تقدم الرسوم البيانية المقدمة رؤى حاسمة حول الأداء في العالم الحقيقي. يُظهر منحنى التيار الأمامي مقابل التدفق الضوئي النسبي أن ناتج الضوء يزداد مع التيار ولكنه سيشبع في النهاية. يُظهر منحنى التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي العلاقة الأسية المميزة للدايود، وهو أمر حيوي لتصميم السائق.

رسم درجة الحرارة المحيطة مقابل التدفق الضوئي النسبي بالغ الأهمية للتصميم الحراري. يُظهر أن ناتج الضوء ينخفض مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة (وبالتالي درجة حرارة التقاطع). يُعد التبريد الحراري المناسب ضرورياً للحفاظ على السطوع المقنن. على العكس من ذلك، يُظهر رسم درجة الحرارة المحيطة مقابل الجهد الأمامي النسبي معامل درجة حرارة سالب، حيث ينخفض جهد التشغيل الأمامي قليلاً مع زيادة درجة الحرارة. يؤكد رسم توزيع زاوية المشاهدة نمط الانبعاث الشبيه بلامبرت بزاوية نصف شدة 120 درجة، مما يوفر إضاءة واسعة ومتساوية. توضح رسومات الطيف اللوني للأبيض الدافئ والطبيعي والبارد توزيعات طاقة طيفية مختلفة، مما يؤثر على جودة اللون وملاءمة التطبيق.

5. المعلومات الميكانيكية ومواصفات العبوة

يتميز مصباح LED بغلاف جهاز مثبت على السطح (SMD) مدمج بأبعاد 3.00 مم في الطول والعرض، وارتفاع 0.52 مم. تم تحديد نمط وسادة اللحام بوضوح، مع وسادات أنود وكاثود منفصلة لضمان الاتصال الكهربائي الصحيح والمسار الحراري الأمثل إلى لوحة الدوائر المطبوعة. يتم تمييز القطبية في المنظر السفلي للعبوة. جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 مم. تتيح هذه البصمة القياسية 3030 التكامل بسهولة في الأنظمة البصرية وخطوط التصنيع الحالية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

الجهاز مؤهل لعمليات اللحام بإعادة التدفق الخالية من الرصاص. يتم توفير ملف تعريف تفصيلي لإعادة التدفق لضمان وصلات لحام موثوقة دون الإضرار بمصباح LED. تشمل المعلمات الرئيسية: ألا تتجاوز درجة حرارة جسم العبوة القصوى (Tp) 260 درجة مئوية، مع وقت ضمن 5 درجات مئوية من هذه القمة (tp) محدود بـ 30 ثانية كحد أقصى. درجة حرارة السيولة (TL) هي 217 درجة مئوية، ويجب أن يكون الوقت فوق هذه درجة الحرارة (tL) بين 60-150 ثانية. يجب ألا يتجاوز معدل الصعود من TL إلى Tp 3 درجة مئوية/ثانية، ويجب ألا يتجاوز معدل الهبوط من Tp إلى TL 6 درجة مئوية/ثانية. يجب أن يكون إجمالي الوقت من 25 درجة مئوية إلى درجة الحرارة القصوى 8 دقائق أو أقل. الالتزام بهذا الملف الشخصي ضروري للموثوقية طويلة الأجل.

7. نظام ترقيم الموديلات

يتبع رقم الجزء تنسيقاً منظمًا: T3C**851A-R****. يلخص هذا الرمز سمات المنتج الرئيسية. يشير "3C" إلى نوع العبوة 3030. الرقمان التاليان يمثلان CCT (مثال: 27 لـ 2700K، 40 لـ 4000K). الرقم التالي يشير إلى مؤشر تجسيد الألوان (7 لـ Ra70، 8 لـ Ra80، 9 لـ Ra90). تحدد الأحرف اللاحقة عدد الشرائح المتسلسلة والمتوازية، ورمز المكون، ورمز اللون (مثال: 'R' لتصنيف ANSI عند 85 درجة مئوية). يسمح هذا النظام بالتعريف الدقيق وطلب تكوين LED المطلوب.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

هذا المصباح LED مناسب تماماً لمجموعة متنوعة من تطبيقات الإضاءة نظراً لناتجه العالي وموثوقيته. تشمل الاستخدامات الأساسية الإضاءة الداخلية للمساحات السكنية والتجارية، وتحديث التركيبات الحالية لتقنية LED، والإضاءة العامة للمناطق، والإضاءة المعمارية أو الزخرفية حيث يكون الأداء وعامل الشكل مهمين.

8.2 اعتبارات التصميم

عند التصميم باستخدام هذا المصباح LED، يجب مراعاة عدة عوامل. أولاً، إدارة الحرارة هي الأهم. يعد استخدام لوحة دوائر مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) مناسبة أو تبريد حراري فعال آخر ضرورياً للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود الآمنة، وبالتالي ضمان عمر طويل والحفاظ على التدفق الضوئي. ثانياً، مطلوب سائق LED تيار ثابت لتوفير 25 مللي أمبير (أو تيار مصمم آخر) مستقر لمصباح LED، حيث أن جهد التشغيل الأمامي له تسامح ومعامل درجة حرارة سالب. ثالثاً، لمصفوفات LED المتعددة، فكر في استخدام مصابيح LED من نفس مجموعات التدفق والجهد لتحقيق سطوع موحد وتقاسم التيار. أخيراً، تأكد من أن تخطيط وسادة PCB يتطابق مع نمط اللحام الموصى به للحصول على سلامة وصلة لحام وأداء حراري أمثل.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED متوسطة الطاقة القياسية، تقدم سلسلة T3C 3030 مزايا مميزة. يشير جهد التشغيل الأمامي الأعلى (48-50 فولت) إلى أنها قد تستخدم عدة شرائح متصلة على التوالي داخل العبوة، مما يمكن أن يبسط تصميم السائق لتكوينات معينة مقارنة بالشرائح منخفضة الجهد المتوازية. توفر العبوة المُحسّنة حرارياً مع مقاومة حرارية منخفضة 8 درجة مئوية/واط Rth j-sp تبديد حرارة أفضل من العديد من العبوات التقليدية، مما يسمح بتيارات تشغيل أعلى أو تحسين طول العمر عند التيارات القياسية. يقدم الجمع بين ناتج التدفق العالي (يصل إلى 164 لومن لـ 5000K-6500K في مجموعة J) داخل البصمة المدمجة 3030 كثافة لومن مواتية للثريات الموفرة للمساحة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

س: ما تيار السائق الذي يجب أن أستخدمه؟

ج: حالة الاختبار القياسية هي 25 مللي أمبير، والحد الأقصى المطلق هو 30 مللي أمبير تيار مستمر. يجب أن يعتمد التصميم على 25 مللي أمبير للمواصفات المضمونة. تجاوز 30 مللي أمبير يعرض لخطر تلف دائم.

س: كيف تؤثر درجة الحرارة على الأداء؟

ج: كما هو موضح في منحنيات الأداء، ينخفض التدفق الضوئي مع زيادة درجة حرارة التقاطع. ينخفض جهد التشغيل الأمامي أيضاً قليلاً. التبريد الحراري المناسب أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الناتج وطول العمر.

س: ما معنى قطع ناقص ماك آدم من 5 خطوات؟

ج: يحدد التباين اللوني المقبول. ستظهر مصابيح LED داخل نفس القطع الناقص من 5 خطوات متطابقة في اللون بالنسبة للغالبية العظمى من المراقبين تحت ظروف المشاهدة النموذجية، مما يضمن اتساق اللون في التركيبة.

س: هل يمكنني استخدام اللحام بالموجة؟

ج: تحدد ورقة البيانات خصائص اللحام بإعادة التدفق فقط. لا يُنصح عادةً باستخدام اللحام بالموجة لمثل هذه مصابيح LED SMD بسبب الإجهاد الحراري المفرط وإمكانية التلوث.

11. حالة عملية للتصميم والاستخدام

فكر في تصميم تركيبة LED خطية لإضاءة المكاتب. الهدف هو كفاءة عالية، وجودة لون جيدة (Ra80، 4000K)، وإضاءة موحدة. يضمن استخدام مصباح LED T3C 3030 في مجموعة التدفق 2H (148-156 لومن) ناتجاً ساطعاً. يجب إجراء محاكاة حرارية لتصميم مبرد حراري من الألومنيوم يحافظ على درجة حرارة التقاطع أقل من 85 درجة مئوية عند التشغيل بتيار 25 مللي أمبير في درجة الحرارة المحيطة المقصودة. يجب الحصول على مصابيح LED من نفس مجموعة الجهد (مثال: 6S) ونفس مجموعة اللونية (40R5) لمنع اختلافات اللون المرئية وضمان توزيع تيار متساوٍ عند التوصيل على التوالي. سيتم اختيار سائق تيار ثابت يوفر 25 مللي أمبير لكل سلسلة. قد تلغي زاوية المشاهدة الواسعة 120 درجة الحاجة إلى بصريات ثانوية في بعض تصاميم التركيبات المنتشرة، مما يبسط التجميع ويقلل التكلفة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

يعمل مصباح LED الأبيض على مبدأ الإضاءة الكهربائية في مادة شبه موصلة. عند تطبيق جهد أمامي، تتحد الإلكترونات والثقوب داخل المنطقة النشطة من الشريحة، وتطلق الطاقة في شكل فوتونات. من المحتمل أن تستخدم سلسلة T3C شريحة نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) الباعثة للضوء الأزرق. لإنتاج ضوء أبيض، يتم تحويل جزء من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر) بواسطة طبقة فسفور تغطي الشريحة. ينتج عن خليط الضوء الأزرق من الشريحة والضوء المحول من الفسفور إدراك الضوء الأبيض. يحدد المزيج المحدد من الفسفور درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد الألوان (CRI). العبوة المُحسّنة حرارياً حاسمة لأن درجات حرارة التقاطع العالية يمكن أن تتلف الفسفور وشريحة أشباه الموصلات نفسها، مما يقلل من ناتج الضوء ويغير اللون بمرور الوقت.

13. اتجاهات وتطورات التكنولوجيا

تواصل صناعة LED التطور نحو كفاءة أعلى (لومن لكل واط)، وجودة لون محسنة (مؤشر تجسيد ألوان أعلى وقيم R9 أفضل لتجسيد الأحمر)، وموثوقية أكبر. هناك تركيز قوي على تقليل التكلفة لكل لومن. أصبحت العبوات المُحسّنة حرارياً، مثل تلك المستخدمة في هذه السلسلة، معياراً للتعامل مع كثافات الطاقة المتزايدة للشرائح الأحدث والأكثر كفاءة. علاوة على ذلك، هناك اتجاه نحو تصنيف أكثر دقة وضيقاً (مثل قطع ناقص ماك آدم من 3 خطوات أو حتى خطوتين) لتلبية متطلبات التطبيقات عالية الجودة حيث يكون مطابقة الألوان المثالية أمراً بالغ الأهمية. يدفع السعي نحو الاستدامة لتحقيق كفاءة أعلى وعمر أطول، مما يقلل من إجمالي تكلفة الملكية والأثر البيئي لأنظمة الإضاءة. تتماشى سلسلة T3C، بتصميمها الحراري القوي ومواصفات أدائها، مع هذه الاتجاهات الصناعية الشاملة.