ورقة بيانات LED أبيض 5050 SMD - الأبعاد 5.0x5.0x1.9mm - الجهد 46-52V - الطاقة 6.24W - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة مواصفات تقنية شاملة لـ LED أبيض عالي الأداء من نوع السطح في عبوة 5050 SMD. تم تصميم المكون لتطبيقات الإضاءة العامة المتطلبة التي تحتاج إلى إخراج ضوئي عالٍ وموثوقية. يسمح تصميم العبوة المعزز حرارياً بتشتيت فعال للحرارة، مما يدعم التشغيل بتيار عالي ويساهم في استقرار الأداء على المدى الطويل.

الـ LED مناسب لعمليات اللحام بإعادة التدفق الخالية من الرصاص ومتوافق مع اللوائح البيئية ذات الصلة. بصمته المدمجة 5.0 مم × 5.0 مم وزاوية رؤية واسعة 120 درجة تجعله متعدد الاستخدامات في تصاميم الإضاءة المختلفة حيث تعتبر المساحة وتوزيع الضوء اعتبارات رئيسية.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تشمل المزايا الأساسية لهذه السلسلة من الـ LED إخراج تدفق ضوئي عالي، وإدارة حرارية قوية تمكن من قدرة تيار عالية، وعامل شكل مدمج. تضع هذه الميزات الحل كحل مثالي للإضاءة المعمارية والزخرفية، وتطبيقات التحديث لاستبدال مصادر الضوء التقليدية، والإضاءة العامة، والإضاءة الخلفية للوحات الإعلانية الداخلية والخارجية. يركز تصميم المنتج على كل من الأداء (لومن لكل واط) والعمر الطويل تحت ظروف التشغيل النموذجية.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس الأداء الكهروضوئي عند تيار اختبار قياسي 100 مللي أمبير ودرجة حرارة تقاطع (Tj) 25°C. يتوفر الـ LED بست درجات حرارة لونية مترابطة (CCT): 2700K، 3000K، 4000K، 5000K، 5700K، و 6500K. تحتفظ جميع المتغيرات بأدنى مؤشر تجسيد لوني (CRI أو Ra) 80، بقيمة نموذجية 82 وهامش قياس ±2.

يختلف التدفق الضوئي حسب CCT. للأبيض الدافئ (2700K، 3000K)، يكون التدفق الضوئي النموذجي 605 لومن و 635 لومن على التوالي، مع قيمة مضمونة دنيا 550 لومن. للأبيض المحايد والبارد (4000K إلى 6500K)، يكون التدفق الضوئي النموذجي 665 لومن بحد أدنى 600 لومن. ينطبق هامش ±7٪ على قياسات التدفق الضوئي. يتم تحديد الطول الموجي السائد بواسطة اختيار CCT ويتم التحكم فيه ضمن قطع ناقص MacAdam من 5 خطوات لضمان اتساق لوني دقيق.

2.2 المعايير الكهربائية والحرارية

تحدد التقييمات القصوى المطلقة الحدود التشغيلية. الحد الأقصى للتيار الأمامي المستمر (IF) هو 120 مللي أمبير، مع السماح بتيار أمامي نابض (IFP) 180 مللي أمبير تحت ظروف محددة (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة عمل ≤1/10). الحد الأقصى لتبديد الطاقة (PD) هو 6240 مللي واط. يمكن للجهاز تحمل جهد عكسي (VR) يصل إلى 5 فولت. نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) من -40°C إلى +105°C، ونطاق درجة حرارة التخزين (Tstg) من -40°C إلى +85°C. الحد الأقصى لدرجة حرارة التقاطع (Tj) هو 120°C.

تحت ظروف التشغيل النموذجية (IF=100mA، Tj=25°C)، يتراوح جهد التشغيل الأمامي (VF) من 46 فولت إلى 52 فولت، بقيمة نموذجية 49 فولت وهامش ±3٪. الحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 10 ميكرو أمبير عند VR=5V. المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام على لوحة دائرة مطبوعة ذات قلب معدني (Rth j-sp) هي نموذجياً 3°C/W. يمتلك الجهاز قدرة على تحمل التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان).

3. شرح نظام التصنيف

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

لضمان الاتساق، يتم فرز مصابيح LED إلى مجموعات حسب التدفق الضوئي. هيكل المجموعة يعتمد على CCT. لـ 2700K و 3000K، يتم تعريف المجموعات GM (550-600 لومن)، GN (600-650 لومن)، و GP (650-700 لومن). لـ CCT من 4000K إلى 6500K، تتوفر المجموعات GN (600-650 لومن)، GP (650-700 لومن)، و GQ (700-750 لومن). يسمح هذا التصنيف للمصممين باختيار مكونات تلبي متطلبات إخراج لومن محددة لتطبيقهم.

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم أيضًا تصنيف جهد التشغيل الأمامي للمساعدة في تصميم الدائرة، خاصةً لقيادة عدة مصابيح LED على التوالي. يتم تعريف ثلاث مجموعات جهد عند IF=100mA: 6R (46-48V)، 6S (48-50V)، و 6T (50-52V). يمكن أن يساعد اختيار مصابيح LED من مجموعة جهد ضيقة في تحقيق توزيع تيار أكثر انتظامًا وتصميم مشغل مبسط.

3.3 تصنيف اللونية

يتم التحكم بإحكام في اتساق اللون. يتم تعريف إحداثيات اللونية لكل CCT عند درجات حرارة تقاطع 25°C و 85°C. الاختلاف المسموح به لكل مجموعة يقع ضمن قطع ناقص MacAdam من 5 خطوات، وهو مقياس قياسي للفرق اللوني الملحوظ. يتم توفير إحداثيات مركزية محددة (x, y) ومعلمات القطع الناقص (a, b, Φ) لكل رمز CCT (مثل 27R5 لـ 2700K). يضمن هذا النظام أن مصابيح LED من نفس المجموعة ستظهر متطابقة بصريًا في اللون. يتم تطبيق معيار تصنيف Energy Star عبر نطاق 2600K إلى 7000K.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما لم يتم توفير منحنيات رسومية محددة لخصائص IV أو صيانة اللومن في المحتوى المستخرج، يمكن استنتاج جوانب الأداء الرئيسية من البيانات الجدولية. تشير مواصفات VF عند 100mA إلى العلاقة بين التيار الأمامي والجهد. يتميز الأداء الحراري بالمقاومة الحرارية (Rth j-sp) البالغة 3°C/W، وهي بالغة الأهمية لتقدير ارتفاع درجة حرارة التقاطع تحت طاقة التشغيل. تشير زاوية الرؤية الواسعة 120 درجة (2θ1/2) إلى نمط انبعاث Lambertian أو مشابه، مما يوفر إضاءة واسعة ومتساوية.

5. معلومات الميكانيكا والعبوة

5.1 الأبعاد وقطبية الأقطاب

أبعاد عبوة الـ LED هي 5.00 مم × 5.00 مم في البصمة، بارتفاع تقريبي 1.90 مم. يتم توفير رسم تفصيلي بالأبعاد، يظهر المنظر العلوي، والمنظر السفلي، والمنظر الجانبي. يتم توضيح نمط وسادة اللحام بوضوح في المنظر السفلي. يتم تمييز الأنود والكاثود بوضوح. عادةً ما يتم تحديد الكاثود بعلامة خضراء أو شق في العبوة. هامش الأبعاد، ما لم يُذكر خلاف ذلك، هو ±0.1 مم.

6. إرشادات اللحام والتركيب

6.1 ملف تعريف اللحام بإعادة التدفق

المكون مناسب للحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص. يتم تحديد ملف تعريف لحام مفصل لمنع التلف الحراري. تشمل المعايير الرئيسية: تسخين مسبق من 150°C إلى 200°C على مدى 60-120 ثانية؛ أقصى معدل صعود 3°C/ثانية إلى درجة الحرارة القصوى؛ وقت فوق السائل (217°C) بين 60 و 150 ثانية؛ أقصى درجة حرارة لجسم العبوة (Tp) لا تتجاوز 260°C؛ ووقت ضمن 5°C من هذه القمة (tp) بحد أقصى 30 ثانية. يجب ألا يتجاوز إجمالي الوقت من 25°C إلى درجة الحرارة القصوى 8 دقائق. الالتزام بهذا الملف الشخصي أمر بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة وصلة اللحام وموثوقية الـ LED.

7. معلومات التغليف والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد مصابيح LED على شريط حامل بارز للتجميع الآلي. الحد الأقصى للكمية لكل بكرة هو 2000 قطعة. هامش التراكم على 10 خطوات من الشريط هو ±0.2 مم. يتم وضع علامة على التغليف برقم الجزء، ورمز تاريخ التصنيع، والكمية.

7.2 نظام ترقيم الأجزاء

يتم استخدام نظام ترقيم أجزاء مفصل (مثل T5C**8G1C-*****) لتشفير السمات الرئيسية. يفكك الرمز كما يلي: X1 يشير إلى نوع العبوة (5C لـ 5050). X2 يحدد CCT (مثل 27 لـ 2700K). X3 يشير إلى مؤشر تجسيد اللون (8 لـ Ra80). X4 و X5 يدلان على عدد الرقائق المتسلسلة والمتوازية داخل العبوة. X6 هو رمز المكون. X7 هو رمز لوني يحدد درجات أداء محددة (مثل معايير ANSI، إصدارات عالية الحرارة). X8، X9، و X10 مخصصة للرموز الداخلية أو الاحتياطية. يسمح هذا النظام بالتعريف الدقيق وطلب تكوين الـ LED المطلوب.

8. توصيات التطبيق

8.1 اعتبارات التصميم

عند التصميم باستخدام هذا الـ LED، تعد الإدارة الحرارية ذات أهمية قصوى بسبب قدرته العالية على الطاقة. المقاومة الحرارية المنخفضة (3°C/W) تكون فعالة فقط عندما يتم تركيب الـ LED بشكل صحيح على لوحة دائرة مطبوعة ذات قلب معدني (MCPCB) مناسبة أو ركيزة تبديد حرارة أخرى. يجب على المصممين حساب درجة حرارة التقاطع المتوقعة بناءً على التيار الأمامي، والجهد الأمامي، والمقاومة الحرارية للنظام لضمان بقائها أقل من الحد الأقصى المسموح به 120°C لموثوقية طويلة الأمد.

يجب أن يأخذ التصميم الكهربائي في الاعتبار الجهد الأمامي العالي (نموذجياً 49 فولت عند 100 مللي أمبير). يوصى باستخدام مشغلات تيار ثابت لضمان إخراج ضوئي ولون مستقرين عبر درجة الحرارة والعمر الافتراضي. يجب احترام حد حماية الجهد العكسي 5 فولت في تصميم الدائرة. للتطبيقات التي تتطلب اتساق لوني محدد، يُنصح باختيار مصابيح LED من نفس مجموعة التدفق الضوئي واللونية.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنةً بمصابيح LED متوسطة الطاقة القياسية، يقدم مكون 5050 هذا تدفقًا ضوئيًا أعلى بكثير لكل عبوة، مما يقلل عدد المكونات المطلوبة لإخراج ضوئي معين. يسمح تصميمه المعزز حرارياً له بالحفاظ على تيارات تشغيل أعلى من العبوات التقليدية ذات الحجم المماثل، مما قد يوفر كفاءة أفضل (لومن/واط) عند نقاط تشغيل أعلى. توفر التصنيف اللوني الضيق (5 خطوات MacAdam) ومؤشر تجسيد اللون العالي (Ra80 كحد أدنى) يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تكون فيها جودة اللون والاتساق أمرًا بالغ الأهمية، مثل إضاءة البيع بالتجزئة أو إضاءة المتاحف.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير التقنية)

س: ما هو تيار التشغيل النموذجي لهذا الـ LED؟

ج: يتم تحديد الخصائص الكهروضوئية عند 100 مللي أمبير. يمكن تشغيله حتى الحد الأقصى المطلق 120 مللي أمبير بشكل مستمر، ولكن يجب التحقق من الإخراج الضوئي والكفاءة عند نقطة التشغيل المقصودة، حيث ستختلف مع التيار.

س: كيف أفسر تصنيف الجهد (6R، 6S، 6T)؟

ج: يشير هذا إلى نطاق جهد التشغيل الأمامي عند 100 مللي أمبير. على سبيل المثال، مصابيح LED من مجموعة 6S لها VF بين 48 فولت و 50 فولت. يمكن أن يؤدي استخدام مصابيح LED من نفس المجموعة إلى تبسيط تصميم المشغل عن طريق تقليل انتشار الجهد في السلاسل المتسلسلة.

س: هل مبرد الحرارة ضروري؟

ج: نعم، بالتأكيد. مع تبديد طاقة أقصى يزيد عن 6 واط، تعد الإدارة الحرارية الفعالة عبر MCPCB و/أو مبرد حرارة على مستوى النظام أمرًا ضروريًا للحفاظ على الأداء والعمر الافتراضي. المقاومة الحرارية 3°C/W هي من التقاطع إلى نقطة اللحام؛ يجب حساب المقاومة الحرارية الإجمالية للنظام إلى البيئة المحيطة.

11. أمثلة تطبيقية عملية

المثال 1: وحدة LED خطية لإضاءة المكاتب.يمكن ترتيب عدة مصابيح LED 5050 على التوالي على شريط MCPCB طويل وضيق. يعني إخراجها العالي من اللومن أن عددًا أقل من مصابيح LED مطلوب لكل متر لتحقيق الإضاءة المطلوبة، مما قد يقلل التكلفة والتعقيد. تضمن زاوية الرؤية الواسعة توزيعًا متساويًا للضوء عبر السقف أو سطح العمل. يوفر اختيار مصابيح LED 4000K أو 5000K مع Ra80 بيئة إضاءة محايدة ومنتجة.

المثال 2: وحدة إضاءة خلفية للوحة إعلانية كبيرة الحجم.تجعل السطوع العالي والعبوة القوية هذه المصابيح LED مناسبة للوحات الإعلانية الخارجية أو الداخلية ذات الإضاءة المحيطة العالية. يمكن تجميعها بكثافة خلف لوح موزع. يضمن التصنيف اللوني الضيق لون خلفية أبيض موحد عبر وجه اللافتة بالكامل، وهو أمر بالغ الأهمية لصورة العلامة التجارية وسهولة القراءة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو LED أبيض محول بالفوسفور. جوهر الجهاز هو شريحة أشباه موصلات تنبعث منها ضوء أزرق عندما يمر تيار كهربائي عبرها في الاتجاه الأمامي (الانبعاث الكهربائي الضوئي). يمتص طلاء الفوسفور المترسب فوق الشريحة جزءًا من هذا الضوء الأزرق. يعيد الفوسفور انبعاث هذه الطاقة كضوء عبر طيف واسع في المنطقة الصفراء/البرتقالية/الحمراء. ينتج عن مزيج الضوء الأزرق المتبقي من الشريحة والضوء واسع الطيف من الفوسفور ضوء أبيض. تحدد النسبة الدقيقة للضوء الأزرق إلى الضوء المحول بالفوسفور درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) للإخراج. يتأثر مؤشر تجسيد اللون (CRI) بمزيج الفوسفور المحدد، حيث تنتج المخاليط الأكثر تعقيدًا عادةً قيم CRI أعلى عن طريق ملء الفجوات الطيفية.

13. اتجاهات التكنولوجيا

تستمر صناعة الإضاءة ذات الحالة الصلبة في التطور نحو كفاءة أعلى (لومن لكل واط)، وجودة لونية محسنة (CRI أعلى واتساق لوني أفضل)، وموثوقية أكبر. تمثل عبوات مثل LED 5050 هذا اتجاهًا نحو توسيع نطاق منصات الطاقة المتوسطة للتعامل مع تيارات تشغيل ومستويات طاقة أعلى، مما يطمس الخطوط الفاصلة بين فئات LED متوسطة وعالية الطاقة. يتم تحقيق ذلك من خلال مواد عبوات متقدمة (مثل ركائز السيراميك، مركبات تشكيل ذات موصلية حرارية عالية) وتكنولوجيا فوسفور محسنة لتحقيق استقرار حراري وصيانة لونية أفضل. علاوة على ذلك، هناك تركيز متزايد على توحيد البصمات، والاختبار الضوئي، والتصنيف لتبسيط التصميم والتوريد لمصنعي الإضاءة. كما يدفع السعي نحو الاستدامة نحو كفاءة أعلى وعمر افتراضي أطول، مما يقلل التكلفة الإجمالية للملكية والأثر البيئي.