ورقة بيانات سلسلة T5C LED أبيض 5050 - الحجم 5.0x5.0x1.9 مم - الجهد 6.2 فولت - الطاقة 3.97 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تمثل سلسلة T5C مصباح LED أبيض عالي الأداء من النوع العلوي، مُغلف ضمن الحزمة السطحية القياسية في الصناعة 5050 (5.0 مم × 5.0 مم). تم تصميم هذا المنتج للتطبيقات التي تتطلب إخراجًا ضوئيًا عاليًا، وموثوقية، وكفاءة حرارية. عامل شكله المدمج وزاوية المشاهدة الواسعة يجعله حلاً متعدد الاستخدامات لمجموعة واسعة من احتياجات الإضاءة.

1.1 المزايا الأساسية

• تصميم حزمة مُحسّن حرارياً:تم تحسين الحزمة لتبديد الحرارة بكفاءة، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الأداء والعمر الطويل عند تيارات تشغيل عالية.
• إخراج تدفق ضوئي عالٍ:قادر على تقديم مستويات سطوع عالية، مما يجعله مناسبًا للإضاءة العامة والمعمارية.
• قدرة عالية على تحمل التيار:مصنف لتيار أمامي (IF) يصل إلى 960 مللي أمبير، مما يدعم التطبيقات عالية الطاقة.
• زاوية مشاهدة واسعة:زاوية مشاهدة نموذجية (2θ1/2) تبلغ 120 درجة تضمن توزيعًا موحدًا للضوء.
• خالي من الرصاص ومتوافق مع RoHS:مُصنع من مواد وعمليات صديقة للبيئة ومناسبة للّحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص.

1.2 الأسواق المستهدفة والتطبيقات

تم تصميم هذا LED لمجموعة واسعة من تطبيقات الإضاءة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

• تركيبات الإضاءة المعمارية والديكورية.
• مصابيح ووحدات إحلال مصممة لتحل محل مصادر الضوء التقليدية.
• إضاءة عامة للأماكن الداخلية والخارجية.
• إضاءة خلفية للوحات الإعلانية الداخلية والخارجية والشاشات.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يقدم هذا القسم تفسيرًا تفصيليًا وموضوعيًا للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس مقاييس الأداء الأساسية عند درجة حرارة تقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) يبلغ 640 مللي أمبير، وهو ما يُعتبر نقطة تشغيل نموذجية.

• الجهد الأمامي (VF):عادةً 6.2 فولت، مع نطاق من 5.8 فولت إلى 6.6 فولت. هذه المعلمة حاسمة لتصميم السائق، حيث تحدد متطلبات مصدر الطاقة وتؤثر على كفاءة النظام الشاملة. التسامح المحدد هو ±0.2 فولت.
• التدفق الضوئي:يختلف إخراج الضوء بشكل كبير مع درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI). على سبيل المثال، ينتج LED بقيمة 4000K و Ra70 تدفقًا نموذجيًا يبلغ 655 لومن، بينما ينتج LED بقيمة 2700K و Ra90 تدفقًا يبلغ 490 لومن. يجب على المصممين اختيار التصنيف المناسب لتحقيق أهداف السطوع وجودة اللون الخاصة بالتطبيق. تسامح قياس التدفق هو ±7%.
• زاوية المشاهدة (2θ1/2):تم تحديد زاوية واسعة تبلغ 120 درجة، وهي مثالية للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة ومتساوية بدلاً من شعاع مركز.
• التيار العكسي (IR):أقصى قيمة 10 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (VR) يبلغ 5 فولت، مما يشير إلى خصائص ثنائية جيدة للحماية من حالات الجهد العكسي الطفيفة.

2.2 القيم القصوى المطلقة وإدارة الحرارة

تجاوز هذه الحدود قد يتسبب في تلف دائم للجهاز.

• التيار الأمامي:أقصى تيار مستمر مطلق هو 960 مللي أمبير. يُسمح بتيار أمامي نابض (IFP) بقيمة 1440 مللي أمبير تحت شروط صارمة (عرض النبضة ≤100 ميكرو ثانية، دورة العمل ≤1/10).
• تبديد الطاقة (PD):أقصى قيمة 6336 ملي واط. هذه معلمة حاسمة للتصميم الحراري. الطاقة المبددة الفعلية هي VF * IF. عند نقطة التشغيل النموذجية 640 مللي أمبير / 6.2 فولت، يكون التبديد حوالي 3968 ملي واط، مما يترك هامشًا لتشغيل بتيار أعلى أو درجات حرارة محيطة مرتفعة، بشرط إدارة المقاومة الحرارية.
• المقاومة الحرارية (Rth j-sp):يتم تحديد المقاومة الحرارية من تقاطع LED إلى نقطة اللحام على لوحة دائرة مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) على أنها 2.5 درجة مئوية/واط. تشير هذه القيمة المنخفضة إلى الحزمة المحسنة حرارياً. لحساب ارتفاع درجة حرارة التقاطع فوق نقطة اللحام: ΔTj = PD * Rth j-sp. يعتبر غطاء التبريد الفعال ضروريًا للحفاظ على درجة حرارة التقاطع أقل من الحد الأقصى المسموح به وهو 120 درجة مئوية.
• درجة حرارة التشغيل والتخزين:يمكن للجهاز العمل من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية محيطة، ويمكن تخزينه من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.
• درجة حرارة اللحام:متوافق مع ملفات إعادة التدفق القياسية، مع درجة حرارة ذروة تبلغ 230 درجة مئوية أو 260 درجة مئوية لمدة أقصاها 10 ثوانٍ.

2.3 التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

يتمتع الجهاز بجهد تحمل ESD يبلغ 1000 فولت وفقًا لنموذج جسم الإنسان (HBM). يجب مراعاة احتياطات التعامل القياسية مع ESD أثناء التجميع والتعامل لمنع التلف الكامن.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تقديم المنتج ضمن تصنيفات مُتحكم بها لضمان الاتساق في اللون والسطوع والخصائص الكهربائية.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف التدفق باستخدام رموز أبجدية رقمية (مثل GL، GM، GN). يتم تعريف نطاقات التصنيف بشكل منفصل لمجموعات مختلفة من CCT و CRI. على سبيل المثال: - LED بقيمة 3000K، Ra80 في التصنيف "GM" له تدفق ضوئي بين 550 و 600 لومن. - LED بقيمة 6500K، Ra70 في التصنيف "GQ" له تدفق بين 700 و 750 لومن. يسمح هذا النظام للمصممين باختيار مصابيح LED ذات مستويات سطوع مُتحكم فيها بدقة لإضاءة موحدة في مصفوفة.

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي بخطوات 0.2 فولت باستخدام الرموز B4، C4، D4، و E4، المقابلة للنطاقات من 5.8-6.0 فولت حتى 6.4-6.6 فولت. يمكن أن يساعد مطابقة مصابيح LED حسب تصنيف الجهد في موازنة التيار في سلاسل متوازية وتحسين كفاءة سائقي الجهد الثابت.

3.3 تصنيف اللونية (اللون)

يتم التحكم في إحداثيات اللونية (x، y على مخطط CIE) ضمن قطع ناقص مكادام من 5 خطوات لكل CCT. وهذا يضمن حدًا أدنى من التباين الملحوظ في اللون بين مصابيح LED ذات نفس النقطة البيضاء الاسمية (مثل 4000K). توفر ورقة البيانات إحداثيات مركز القطع الناقص وأبعاده لدرجات حرارة اللون من 2700K إلى 6500K. يتم تطبيق معايير تصنيف Energy Star على جميع مصابيح LED البيضاء من 2600K إلى 7000K.

4. تحليل منحنيات الأداء

تقدم الرسوم البيانية المقدمة رؤى حول سلوك LED تحت ظروف مختلفة.

4.1 توزيع القدرة الطيفية

يتم عرض الأطياف لإصدارات Ra70 و Ra80 و Ra90. تُظهر مصابيح LED ذات CRI أعلى عادةً طيفًا أكثر امتلاءً عبر النطاق المرئي، خاصة في مناطق الأحمر والأزرق المخضر، مما يؤدي إلى تجسيد لوني أكثر دقة ولكنه غالبًا ما يكون على حساب كفاءة إجمالية أقل قليلاً (لومن لكل واط).

4.2 التيار مقابل الشدة/الجهد

يظهر منحنى الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي علاقة شبه خطية في نطاق التشغيل النموذجي، ولكن قد يحدث تشبع عند تيارات عالية جدًا. يُظهر منحنى الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي السلوك الأسي المميز للثنائي، حيث يزداد الجهد لوغاريتميًا مع التيار.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

توضح الرسوم البيانية الرئيسية تأثير درجة الحرارة المحيطة (Ta): -التدفق الضوئي النسبي مقابل Ta:ينخفض إخراج الضوء عمومًا مع زيادة درجة الحرارة بسبب انخفاض الكفاءة الكمية الداخلية وعوامل أخرى. منحنى التخفيض هذا ضروري لتصميم الأنظمة التي تعمل في بيئات دافئة. -الجهد الأمامي النسبي مقابل Ta:ينخفض الجهد الأمامي عادةً مع زيادة درجة الحرارة (معامل درجة حرارة سالب)، وهو ما يجب مراعاته في تصميم سائق التيار الثابت لتجنب الانفجار الحراري في التكوينات المتوازية. -التيار الأمامي الأقصى مقابل Ta:يحدد هذا الرسم البياني منطقة التشغيل الآمنة، ويوضح كيف يجب تخفيض الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود. -انزياح CIE مقابل Ta:يوضح كيف قد تتحول النقطة البيضاء (إحداثيات اللونية) قليلاً مع درجة الحرارة، وهو أمر مهم للتطبيقات الحساسة للألوان.

5. المعلومات الميكانيكية والتغليف

5.1 أبعاد التغليف

يحتوي LED على بصمة اسمية تبلغ 5.0 مم × 5.0 مم. يبلغ ارتفاع الحزمة الإجمالي حوالي 1.9 مم. يتم توفير الأبعاد التفصيلية للجسم والعدسة ونقاط اللحام في الرسم. التسامحات الحرجة هي عادةً ±0.1 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. تم تصميم تخطيط نقاط اللحام للحام مستقر ونقل حراري فعال إلى لوحة الدوائر المطبوعة.

5.2 تحديد القطبية ونمط نقاط اللحام

يُظهر الرسم من الأسفل بوضوح الأنود والكاثود. يتضمن نمط نقاط اللحام نقاطًا حرارية ونقاطًا كهربائية. المحاذاة الصحيحة أثناء تصميم وتجميع لوحة الدوائر المطبوعة أمر بالغ الأهمية للوظيفة الكهربائية والأداء الحراري والاستقرار الميكانيكي. يجب أن يتبع تصميم استنسل معجون اللحام الموصى به هندسة نقاط اللحام لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 معاملات لحام إعادة التدفق

تم تصنيف المكون لعمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص. يتم دعم ملفي درجة حرارة ذروة شائعين: -الملف 1:درجة حرارة ذروة تبلغ 230 درجة مئوية. -الملف 2:درجة حرارة ذروة تبلغ 260 درجة مئوية. في كلتا الحالتين، يجب التحكم في الوقت فوق السائل (عادةً ~217 درجة مئوية لسبائك SAC) والوقت عند درجة حرارة الذروة. الحد الأقصى للوقت عند درجة حرارة الذروة المحددة هو 10 ثوانٍ لمنع تلف عدسة السيليكون والمواد الداخلية. يجب اتباع معدل تسخين وتبريد قياسي لتقليل الصدمة الحرارية إلى الحد الأدنى.

6.2 احتياطات التعامل والتخزين

• قم بالتخزين في بيئة جافة ومضادة للكهرباء الساكنة ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد (-40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية).
• استخدم في غضون 12 شهرًا من تاريخ التصنيع تحت ظروف التخزين الموصى بها لتجنب مشاكل حساسية الرطوبة. إذا تعرض للرطوبة المحيطة، قد تكون هناك حاجة للخبز قبل إعادة التدفق.
• تعامل باستخدام معدات وإجراءات آمنة من ESD.
• تجنب الإجهاد الميكانيكي على العدسة.

7. ترقيم الأجزاء ومعلومات الطلب

يتبع رقم الجزء نظامًا منظمًا:T5C**824C-*****. يمثل كل حرف أو مجموعة سمة محددة: -X1 (النوع):"5C" تشير إلى حزمة 5050. -X2 (CCT):رمز مكون من رقمين لدرجة حرارة اللون (مثل 27 لـ 2700K، 65 لـ 6500K) أو اللون (RE، GR، BL، إلخ). -X3 (CRI):رقم واحد لمؤشر تجسيد اللون (7 لـ Ra70، 8 لـ Ra80، 9 لـ Ra90). -X4 (رقائق متسلسلة):عدد الرقائق المتسلسلة داخل الحزمة. -X5 (رقائق متوازية):عدد الرقائق المتوازية داخل الحزمة. -X6 (رمز المكون):تسمية داخلية. -X7 (رمز اللون):يحدد درجة الأداء أو التطبيق (مثل M لـ ANSI، B للإضاءة الخلفية). -X8-X10:رموز داخلية واحتياطية. للطلب، يجب أيضًا تحديد رموز التصنيف المحددة للتدفق والجهد واللونية للحصول على الأداء المطلوب الدقيق.

8. اعتبارات تصميم التطبيق

8.1 اختيار السائق وتصميم الدائرة

• سائق التيار الثابت:أساسي لإخراج ضوئي مستقر وعمر طويل. يجب أن يتطابق تصنيف تيار السائق مع نقطة التشغيل المقصودة (مثل 640 مللي أمبير).
• الإدارة الحرارية:العامل الأساسي المؤثر على العمر الافتراضي. استخدم لوحة دائرة مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) أو طريقة تبريد فعالة أخرى. احسب المقاومة الحرارية المطلوبة للمشتت الحراري بناءً على أقصى درجة حرارة محيطة، وتبديد طاقة LED، ومقاومة التقاطع إلى نقطة اللحام (2.5 درجة مئوية/واط).
• البصريات:قد يتطلب الشعاع العريض بزاوية 120 درجة بصريات ثانوية (عدسات، عواكس) للتطبيقات التي تحتاج إلى ضوء مركز أو أنماط شعاع محددة.

8.2 الموثوقية والعمر الافتراضي

على الرغم من عدم ذكر عمر افتراضي محدد L70/L90 (ساعات حتى الحفاظ على 70%/90% من اللومن)، فإن العمر الافتراضي هو في الأساس دالة لدرجة حرارة التقاطع. تشغيل LED عند درجة حرارة تقاطع أقل بكثير من الحد الأقصى المسموح به وهو 120 درجة مئوية، ويفضل عند 85 درجة مئوية أو أقل، سيطيل عمره التشغيلي بشكل كبير. التصميم الحراري السليم هو العامل الأكثر أهمية للموثوقية.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

9.1 ما هو استهلاك الطاقة النموذجي؟

في ظروف الاختبار القياسية 640 مللي أمبير وجهد أمامي نموذجي 6.2 فولت، يكون مدخلات الطاقة الكهربائية حوالي 3.97 واط (P = I * V).

9.2 كيف أختار درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI) المناسبين؟

اختر CCT بناءً على "دفء" الضوء المطلوب: 2700K-3000K للضوء الأبيض الدافئ، 4000K للضوء الأبيض المحايد، 5000K-6500K للضوء الأبيض البارد. CRI أعلى (Ra80، Ra90) ضروري للتطبيقات التي يكون فيها الإدراك الدقيق للون مهمًا (مثل البيع بالتجزئة، المتاحف، إضاءة المهام)، ولكنه قد يأتي مع انخفاض طفيف في الكفاءة الضوئية مقارنة بإصدارات Ra70.

9.3 هل يمكنني تشغيل هذا LED عند أقصى تيار له وهو 960 مللي أمبير؟

على الرغم من أنه ممكن، فإن التشغيل عند الحد الأقصى المطلق يتطلب إدارة حرارية استثنائية للحفاظ على درجة حرارة التقاطع ضمن الحدود الآمنة. كما أنه سيسرع استهلاك اللومن ويقلل العمر الافتراضي. يُوصى بالتشغيل عند التيار النموذجي 640 مللي أمبير أو أقل لتوازن بين الأداء والكفاءة والعمر الطويل.

9.4 لماذا جهد التشغيل الأمامي مرتفع جدًا (~6.2 فولت) مقارنة بمصابيح LED الأصغر؟

تحتوي حزمة 5050 غالبًا على عدة رقائق LED متصلة على التوالي داخليًا. التكوين النموذجي هو رقيقتين، لكل منهما جهد أمامي ~3.1 فولت، متصلتان على التوالي، مما يؤدي إلى إجمالي ~6.2 فولت. يسمح هذا التصميم بمعالجة طاقة أعلى في حزمة مدمجة.

10. مبدأ العمل واتجاهات التكنولوجيا

10.1 مبدأ التشغيل الأساسي

يستخدم LED أبيض نموذجي رقاقة شبه موصلة من نيترايد الغاليوم الإنديوم (InGaN) باعثة للضوء الأزرق. يتم تحويل جزء من الضوء الأزرق إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر) بواسطة طبقة فسفور تغطي الرقاقة. ينتج عن خليط الضوء الأزرق والضوء المحول بواسطة الفسفور إدراك الضوء الأبيض. يحدد المزيج المحدد من الفسفور CCT و CRI للضوء المنبعث.

10.2 اتجاهات الصناعة

تواصل صناعة الإضاءة السعي لتحقيق كفاءة أعلى (لومن لكل واط)، وتحسين جودة اللون (CRI أعلى مع استمرارية طيفية أفضل، خاصة R9 للأحمر)، وموثوقية أكبر. أصبحت الحزم المحسنة حرارياً، مثل تلك المستخدمة في هذه السلسلة، معيارًا لمصابيح LED متوسطة وعالية الطاقة لإدارة الحرارة المتولدة عند تيارات تشغيل أعلى. هناك أيضًا اتجاه نحو تصنيف أكثر دقة وضيقًا لضمان اتساق اللون والسطوع في التثبيتات الكبيرة، كما ينعكس في هيكل التصنيف التفصيلي المقدم لهذا المنتج.