ورقة بيانات مصباح LED أبيض 334-15/FNC1-4YZA - عبوة T-1 3/4 - 2.8-3.6 فولت - 20 مللي أمبير - 22500-36000 مكد - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تحدد هذه الوثيقة مواصفات مصباح LED أبيض عالي اللمعان. الجهاز مُحاط بعبوة دائرية شائعة من نوع T-1 3/4، مُصممة لتقديم قوة إضاءة عالية لمجموعة متنوعة من تطبيقات المؤشرات والإضاءة. يتم تحقيق الضوء الأبيض من خلال عملية تحويل الفوسفور المُطبقة على شريحة إنغان (InGaN) الزرقاء، مما ينتج عنه إحداثيات لونية نموذجية كما هو مُحدد في معيار CIE 1931.

1.1 المزايا الأساسية

تشمل المزايا الأساسية لهذه السلسلة من مصابيح LED شدتها الضوئية العالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ضوءًا ساطعًا ومرئيًا. يتميز الجهاز بجهد تحمل للتفريغ الكهروستاتيكي يصل إلى 4 كيلو فولت، مما يعزز متانته أثناء التعامل. وهو متوافق مع اللوائح البيئية ذات الصلة ومتوفر بتغليف بالجملة أو على بكرات شريطية للتجميع الآلي.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

يستهدف هذا المصباح LED التطبيقات التي تتطلب مؤشرات ضوئية موثوقة وساطعة. تشمل حالات الاستخدام النموذجية لوحات الرسائل، ومؤشرات الحالة، والإضاءة الخلفية للشاشات الصغيرة، وأضواء العلامات حيث تكون الرؤية العالية أمرًا بالغ الأهمية.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

2.1 القيم القصوى المطلقة

يجب عدم تشغيل الجهاز خارج هذه الحدود لمنع تلف دائم. تشمل التصنيفات الرئيسية تيار أمامي مستمر (IF) بقيمة 30 مللي أمبير، وتيار أمامي ذروي (IFP) بقيمة 100 مللي أمبير في ظروف النبض (دورة عمل 1/10 @ 1 كيلو هرتز)، وجهد عكسي أقصى (VR) بقيمة 5 فولت. يتم تصنيف تبديد الطاقة (Pd) عند 110 ملي واط. نطاق درجة حرارة التشغيل (Topr) هو من -40°C إلى +85°C، مع تخزين (Tstg) من -40°C إلى +100°C. الحد الأقصى لدرجة حرارة اللحام هو 260°C لمدة 5 ثوانٍ.

2.2 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس هذه المعلمات في حالة اختبار قياسية بدرجة حرارة محيطة 25°C وتيار أمامي 20 مللي أمبير. يتراوح جهد التشغيل الأمامي (VF) عادةً من 2.8 فولت إلى 3.6 فولت. تتراوح الشدة الضوئية (IV) بشكل نموذجي من 22,500 مكد إلى 36,000 مكد. زاوية الرؤية (2θ1/2) تبلغ حوالي 15 درجة، مما يشير إلى حزمة ضوئية مركزة نسبيًا. الإحداثيات اللونية النموذجية هي x=0.30، y=0.29. يتم دمج صمام ثنائي زينر بجهد عكسي (Vz) بقيمة 5.2 فولت عند 5 مللي أمبير، والحد الأقصى للتيار العكسي (IR) هو 50 ميكرو أمبير عند 5 فولت.

3. شرح نظام التصنيف

يتم تصنيف المنتج إلى مجموعات لضمان الاتساق في المعلمات الرئيسية.

3.1 تصنيف الشدة الضوئية

تنقسم الشدة الضوئية إلى مجموعتين رئيسيتين: المجموعة 'Y' (22,500 - 28,500 مكد) والمجموعة 'Z' (28,500 - 36,000 مكد)، وكلاهما مقاس عند IF=20 مللي أمبير. ينطبق تسامح عام قدره ±10%.

3.2 تصنيف جهد التشغيل الأمامي

يتم تصنيف جهد التشغيل الأمامي إلى أربع مجموعات: 0 (2.8-3.0 فولت)، 1 (3.0-3.2 فولت)، 2 (3.2-3.4 فولت)، و 3 (3.4-3.6 فولت). عدم اليقين في القياس هو ±0.1 فولت.

3.3 مجموعة الألوان

يتم تعريف اللون من خلال مجموعة مزيج. بالنسبة لهذا المنتج، يتم تحديد المجموعة على أنها '4'، والتي تتوافق مع مجموعات اللون A0، وB5، وB6 كما هو موضح على مخطط CIE.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة منحنيات مميزة توضح سلوك الجهاز في ظل ظروف مختلفة.

4.1 الشدة النسبية مقابل الطول الموجي

يُظهر هذا المنحنى توزيع القدرة الطيفية لناتج الضوء الأبيض، وهو واسع بسبب تحويل الفوسفور، حيث يبلغ ذروته في المنطقة الزرقاء من الشريحة وينبعث عبر الطيف المرئي.

4.2 نمط التوجيه

يوضح الرسم القطبي التوزيع المكاني لشدة الضوء، مؤكدًا زاوية الرؤية البالغة 15 درجة مع ملف انبعاث نموذجي لامبرتي أو شبه لامبرتي.

4.3 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى IV)

يُظهر هذا الرسم البياني العلاقة الأسية بين التيار والجهد، وهي حاسمة لتصميم دائرة تحديد تيار مناسبة. يساعد المنحنى في تحديد المقاومة الديناميكية لـ LED.

4.4 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا المنحنى كيف يزداد ناتج الضوء مع تيار القيادة. يكون خطيًا بشكل عام ضمن نطاق التشغيل الموصى به ولكنه قد يتشبع أو يتدهور عند التيارات الأعلى.

4.5 الإحداثيات اللونية مقابل التيار الأمامي

يشير هذا الرسم إلى كيفية تحول نقطة اللون (إحداثيات x، y) مع تغيرات تيار القيادة، وهو أمر مهم للتطبيقات الحساسة للألوان.

4.6 التيار الأمامي مقابل درجة الحرارة المحيطة

يُظهر منحنى التخفيض هذا أقصى تيار أمامي مسموح به كدالة لدرجة الحرارة المحيطة، وهو أمر أساسي لإدارة الحرارة وضمان الموثوقية طويلة المدى.

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

5.1 أبعاد العبوة

يستخدم LED عبوة دائرية قياسية من نوع T-1 3/4 (5 مم). يحدد الرسم البعدي القطر، والارتفاع، وتباعد الأطراف، والميزات الميكانيكية الحرجة الأخرى. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح قياسي ±0.25 مم ما لم يُذكر خلاف ذلك. يتم قياس تباعد الأطراف عند النقطة التي تخرج فيها الأطراف من جسم العبوة. أقصى بروز للراتنج تحت الحافة هو 1.5 مم.

5.2 تحديد القطبية

يتم تحديد الكاثود عادةً ببقعة مسطحة على حافة عدسة LED أو بالطرف الأقصر. يجب الرجوع إلى الرسم البياني في ورقة البيانات للعلامة القطبية الدقيقة.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 تشكيل الأطراف

يجب ثني الأطراف عند نقطة تبعد على الأقل 3 مم عن قاعدة لمبة الإيبوكسي. يجب إجراء التشكيل قبل اللحام. يجب تجنب الضغط على العبوة أثناء الثني لمنع تلف داخلي أو كسر. يجب قطع إطارات الأطراف في درجة حرارة الغرفة.

6.2 ظروف التخزين

يجب تخزين مصابيح LED عند 30°C أو أقل ورطوبة نسبية 70% أو أقل. العمر الافتراضي للتخزين الموصى به هو 3 أشهر من الشحن. للتخزين لفترات أطول (حتى عام واحد)، استخدم حاوية محكمة الغلق بجو نيتروجين ومجفف.

6.3 توصيات اللحام

يجب الحفاظ على مسافة لا تقل عن 3 مم بين نقطة اللحام و لمبة الإيبوكسي. الظروف الموصى بها هي:

• اللحام اليدوي:درجة حرارة طرف المكواة بحد أقصى 300°C (30 واط كحد أقصى)، وقت اللحام بحد أقصى 3 ثوانٍ.
• اللحام بالموجة/الغمس:درجة حرارة التسخين المسبق بحد أقصى 100°C (60 ثانية كحد أقصى)، درجة حرارة حمام اللحام بحد أقصى 260°C لمدة 5 ثوانٍ كحد أقصى.

7. معلومات التغليف 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 رئيسي (خارجي) واحد.

7.2 شرح الملصق

تشمل ملصقات التغليف: CPN (رقم قطعة العميل)، P/N (رقم القطعة)، QTY (الكمية)، CAT (رتبة الشدة الضوئية وجهد التشغيل الأمامي)، HUE (رتبة اللون)، REF (المرجع)، و LOT No. (رقم الدفعة).

7.3 تسمية رقم الموديل

يتبع رقم القطعة 334-15/FNC1-4YZA نظام ترميز محدد حيث تشير الأجزاء على الأرجح إلى السلسلة، ونوع العبوة، ومجموعة اللون (4)، ومجموعة الشدة الضوئية (Y/Z)، ومجموعة جهد التشغيل الأمامي (0-3).

8. اقتراحات التطبيق

8.1 دوائر التطبيق النموذجية

لتشغيل موثوق، مقاومة تحديد تيار على التوالي إلزامية. يمكن حساب قيمة المقاومة (R) باستخدام قانون أوم: R = (Vsupply - VF) / IF، حيث VF هو جهد التشغيل الأمامي لـ LED عند التيار المطلوب IF. للسطوع الثابت، يوصى باستخدام محرك تيار ثابت، خاصة عندما يتغير جهد التغذية أو لقيادة عدة مصابيح LED على التوالي.

8.2 اعتبارات التصميم

إدارة الحرارة:على الرغم من أن تبديد الطاقة منخفض، فإن ضمان تهوية كافية أو غرفة تبريد مهم للحفاظ على ناتج الإضاءة والعمر الافتراضي، خاصة في درجات الحرارة المحيطة العالية أو عند التشغيل بالقرب من الحدود القصوى.
حماية التفريغ الكهروستاتيكي:بينما يحتوي الجهاز على حماية مدمجة للتفريغ الكهروستاتيكي (4KV HBM)، لا يزال يجب مراعاة احتياطات التعامل القياسية للتفريغ الكهروستاتيكي أثناء التجميع.
التصميم البصري:زاوية الرؤية البالغة 15 درجة تجعل هذا LED مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب حزمة ضوئية موجهة. للإضاءة الأوسع، قد تكون هناك حاجة إلى بصريات ثانوية مثل العدسات أو المشتتات.

9. المقارنة التقنية والتمييز

مقارنة بمصابيح LED القياسية 5 مم، يقدم هذا الجهاز شدة ضوئية أعلى بكثير (تصل إلى 36,000 مكد)، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تحتاج إلى سطوع فائق. صمام ثنائي زينر المدمج للحماية من الجهد العكسي هو ميزة تضيف متانة في الدوائر حيث قد تحدث طفرات جهد عكسي. يسمح التصنيف الدقيق للشدة، والجهد، واللون باتساق أفضل في المنتجات المنتجة بكميات كبيرة حيث يكون المظهر والأداء الموحدان أمران بالغا الأهمية.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما هو تيار التشغيل النموذجي لهذا LED؟
ج: حالة الاختبار القياسية ونقطة التشغيل النموذجية هي 20 مللي أمبير. يمكن تشغيله حتى الحد الأقصى المستمر البالغ 30 مللي أمبير، ولكن يجب التحقق من العمر الافتراضي واستقرار اللون عند التيارات الأعلى.

س: كيف أفسر مجموعات الألوان A0، B5، B6؟
ج: هذه مناطق محددة على مخطط اللونية CIE 1931 تحدد التباين المسموح به في اللون. المجموعة '4' تعني أن لون LED سوف يقع ضمن المنطقة المجمعة لهذه المجموعات الثلاث، والتي تتوافق مع درجات حرارة لونية مترابطة مختلفة (CCTs) كما هو موضح على المخطط (مثل ~5600K، ~7000K، ~9000K).

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بمصدر طاقة 5 فولت بدون مقاومة؟
ج: لا. بدون آلية تحديد تيار، سيحاول LED سحب تيار زائد، مما يتجاوز بسرعة حدوده القصوى ويؤدي إلى فشل كارثي. استخدم دائمًا مقاومة على التوالي أو محرك تيار ثابت.

11. مثال عملي لحالة الاستخدام

سيناريو: تصميم لوحة مؤشر حالة عالية الوضوح.تتطلب لوحة التحكم مجموعة من مؤشرات الحالة البيضاء الساطعة المرئية تحت إضاءة محيطة عالية. استخدام هذا LED في المجموعة Z (عالية الشدة) يضمن الرؤية. تم تصميم دائرة بمصدر طاقة 12 فولت. لكل LED، بافتراض VF بقيمة 3.2 فولت (المجموعة 1) و IF مطلوب بقيمة 20 مللي أمبير، يتم حساب المقاومة على التوالي كـ (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 أوم. يتم اختيار مقاومة قياسية 470 أوم، مما ينتج عنه تيار حوالي 18.7 مللي أمبير، وهو ضمن المواصفات. يتم تركيب مصابيح LED على لوحة دائرة مطبوعة بثقوب محاذية للأطراف لتجنب الإجهاد، ويتم لحامها يدويًا باتباع إرشادات الوقت ودرجة الحرارة.

12. مقدمة عن مبدأ التشغيل

هذا هو LED أبيض محول بالفوسفور. النواة هي شريحة أشباه موصلات مصنوعة من نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) تصدر ضوءًا أزرق عند انحياز أمامي (إضاءة كهربائية). لا ينبعث هذا الضوء الأزرق مباشرة. بدلاً من ذلك، يصطدم بطبقة من مادة الفوسفور (عادةً YAG:Ce) المترسبة داخل العبوة. يمتص الفوسفور جزءًا من الفوتونات الزرقاء ويعيد إصدار الضوء عبر طيف أوسع، بشكل أساسي في المنطقة الصفراء. يدرك العين البشرية خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء الأصفر المحول على أنه أبيض. يتم التحكم في الظل الدقيق (درجة حرارة اللون المترابطة) من خلال تركيبة وكمية الفوسفور.

13. اتجاهات التكنولوجيا

تم دفع تطور مصابيح LED البيضاء من خلال التقدم في كفاءة شريحة إنغان (InGaN) وتكنولوجيا الفوسفور. تستمر الاتجاهات نحو كفاءة إضاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وتحسين مؤشر تجسيد اللون (CRI) لجودة ضوء أفضل، وتسامحات تصنيف أضيق لاتساق اللون. تركز ابتكارات التغليف أيضًا على تحسين إدارة الحرارة للسماح بتيارات قيادة وكثافات طاقة أعلى، وكذلك التصغير. تظل التكنولوجيا أساسية للإضاءة ذات الحالة الصلبة، حيث تحل محل مصادر الإضاءة المتوهجة والفلورية التقليدية في العديد من التطبيقات بسبب كفاءتها في استهلاك الطاقة، وعمرها الافتراضي الطويل، ومرونة تصميمها.