ورقة بيانات LED أبيض SMD PLCC-2 - 2.8×3.5×0.7 مم - جهد أمامي 8.6-9.8 فولت - طاقة 1078 ميلي واط - درجة حرارة اللون 2700K-6500K

1. نظرة عامة على المنتج

هذا LED الأبيض مصنوع باستخدام شريحة زرقاء مع طلاء فوسفوري لإنتاج الضوء الأبيض. أبعاد الحزمة 2.8 مم × 3.5 مم × 0.7 مم، مما يجعله مناسبًا لتصميمات الإضاءة المدمجة. يستخدم تكوين حزمة PLCC-2، المتوافق مع عمليات تجميع السطح القياسية (SMT). تشمل الميزات الرئيسية زاوية مشاهدة واسعة جدًا، مستوى حساسية للرطوبة 3 (وفقًا لمعايير IPC/JEDEC)، الامتثال لـRoHS، وتوافره في عبوة شريط وبكرة للأتمتة.

وصف عام

يُصدر الجهاز ضوءًا أبيضًا من خلال إثارة الشريحة الزرقاء للفوسفور. وهو مصمم لتطبيقات الإضاءة الداخلية التي تتطلب سطوعًا عاليًا وثباتًا في اللون.

الميزات

• حزمة PLCC-2
• زاوية مشاهدة واسعة (تصل إلى 120 درجة)
• مناسبة لجميع عمليات التجميع واللحام SMT
• متوفر على شريط وبكرة (12000 قطعة لكل بكرة)
• مستوى حساسية الرطوبة: المستوى 3
• متوافق مع RoHS

التطبيقات

• الإضاءة الداخلية (الإضاءة العامة)
• إضاءة المصابيح
• تطبيقات داخلية عامة مثل الأضواء السفلية والأضواء الكاشفة والتركيبات الخطية

2. تفسير المعلمات التقنية

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم تحديد المعلمات الكهربائية والبصرية عند درجة حرارة لحام 25 درجة مئوية وتيار أمامي (IF) قدره 100 مللي أمبير. يتراوح الجهد الأمامي (VF) من 8.6 فولت إلى 9.8 فولت حسب رمز التصنيف (Y0: 8.6-9.0 فولت، Z0: 9.0-9.4 فولت، A3: 9.4-9.8 فولت). يبلغ الجهد الأمامي النموذجي لمعظم التصنيفات حوالي 9.0 فولت. يختلف التدفق الضوئي (Φ) من 95 لومن إلى 140 لومن بناءً على رمز التصنيف؛ على سبيل المثال، يوفر الرتبة UHA 95-100 لومن، بينما يوفر الرتبة FC5 130-140 لومن. التيار العكسي (IR) عند VR=15 فولت أقل من 10 ميكروأمبير. زاوية المشاهدة (2θ1/2) عادة 120 درجة (الحد الأدنى 80 درجة). مؤشر تجسيد اللون (CRI) هو 80 كحد أدنى، وعادة 82. المقاومة الحرارية (RTHJ-S) بحد أقصى 15 درجة مئوية/واط.

2.2 الحدود القصوى المطلقة

عند درجة حرارة لحام 25 درجة مئوية، تكون الحدود القصوى المطلقة كالتالي: استهلاك الطاقة (PD) حتى 1078 ميلي واط؛ التيار الأمامي (IF) حتى 110 مللي أمبير؛ التيار الأمامي الذروة (IFP) حتى 220 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية)؛ الجهد العكسي (VR) حتى 15 فولت؛ التفريغ الكهروستاتيكي (HBM) حتى 2000 فولت؛ نطاق درجة حرارة التشغيل -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية؛ نطاق درجة حرارة التخزين -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية؛ درجة حرارة الوصلة (TJ) بحد أقصى 125 درجة مئوية. يجب ألا يتجاوز استهلاك الطاقة الحد الأقصى المطلق. يجب تحديد التيار الأمامي بناءً على القياسات الحرارية الفعلية لضمان عدم تجاوز درجة حرارة الوصلة 125 درجة مئوية. يوصى باستخدام حماية من التفريغ الكهروستاتيكي أثناء المناولة حيث أن أكثر من 90% من مصابيح LED تجتاز اختبار 2000 فولت HBM.

3. نظام التصنيف

3.1 تصنيفات الجهد الأمامي

يتم تصنيف الجهد الأمامي إلى ثلاث مجموعات عند IF=100 مللي أمبير: Y0 (8.6-9.0 فولت)، Z0 (9.0-9.4 فولت)، وA3 (9.4-9.8 فولت). يتيح ذلك للعملاء اختيار مصابيح LED ذات جهد ثابت لتصميمات الدوائر المتوالية أو المتوازية.

3.2 تصنيفات التدفق الضوئي

التدفق الضوئي مقسم إلى عدة رتب: UHA (95-100 لومن)، FC2 (100-110 لومن)، FC3 (110-120 لومن)، FC4 (120-130 لومن)، وFC5 (130-140 لومن). يعتمد تصنيف التدفق المرتبط بنموذج معين على درجة حرارة اللون. على سبيل المثال، تأتي نماذج 3000K عادة في FC2 (100-110 لومن)، بينما تقدم نماذج 4000K FC3 (110-120 لومن) وFC4 (120-130 لومن).

3.3 تصنيفات اللونية

يتم تصنيف إحداثيات اللون وفقًا لمعيار ANSI C78.377 باستخدام قطع ناقص MacAdam ذي 7 خطوات. يقدم الجدول إحداثيات X,Y لكل رمز تصنيف (27M, 30M, 35M, 40M, 50M, 57M, 65N, 65M) المقابلة لدرجات حرارة اللون الاسمية من 2700K إلى 6500K. على سبيل المثال، التصنيف 30M (3000K) له إحداثيات X1=0.4668, Y1=0.4281; X2=0.4420, Y2=0.4197; إلخ. يضمن ذلك ثباتًا محكمًا في اللون عبر دفعات الإنتاج.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر المنحنى النموذجي انخفاض الجهد الأمامي قليلاً مع زيادة التيار. عند 100 مللي أمبير، يبلغ الجهد حوالي 9.0 فولت؛ عند 200 مللي أمبير، يرتفع إلى حوالي 9.6 فولت. يجب مراعاة هذا السلوك غير الخطي في تصميم السائق للحفاظ على تنظيم التيار.

4.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يزداد خرج الضوء النسبي مع التيار الأمامي. عند 100 مللي أمبير، تُطبع الشدة النسبية إلى 100%؛ عند 200 مللي أمبير، تصل إلى حوالي 180%. العلاقة خطية تقريبًا حتى 150 مللي أمبير.

4.3 خصائص درجة الحرارة

يتأثر كل من الجهد الأمامي والشدة النسبية بدرجة حرارة اللحام. مع ارتفاع درجة الحرارة من 25 درجة مئوية إلى 105 درجة مئوية، ينخفض الجهد الأمامي بحوالي 0.8 فولت (معامل درجة حرارة سالب). يتناقص خرج الضوء النسبي أيضًا مع زيادة درجة الحرارة: عند 105 درجة مئوية، ينخفض إلى حوالي 80% من القيمة عند 25 درجة مئوية. الإدارة الحرارية السليمة ضرورية للحفاظ على السطوع.

4.4 نمط الإشعاع

يُظهر نمط الإشعاع الزاوي توزيعًا متماثلًا بنصف شدة عند ±60 درجة (زاوية مشاهدة 120°). يكون خرج الضوء في أقصى حد له على المحور البصري.

4.5 توزيع الطيف

يتكون طيف LED الأبيض من ذروة زرقاء حول 450 نانومتر وانبعاث أصفر-أخضر عريض من الفوسفور، يغطي النطاق المرئي من 400 إلى 700 نانومتر. يتغير شكل الطيف مع درجة حرارة اللون: درجات حرارة اللون الأكثر دفئًا لها مكونات حمراء أقوى، بينما تظهر درجات حرارة اللون الأكثر برودة محتوى أزرق أعلى.

5. معلومات ميكانيكية والتعبئة والتغليف

5.1 أبعاد الحزمة

حزمة LED بطول 2.80 مم وعرض 3.50 مم وسمك 0.70 مم (منظر علوي: 2.80 × 3.50 مم؛ ارتفاع المنظر الجانبي 0.70 مم). يظهر المنظر السفلي وسادتين لحام: وسادة الأنود (A) بحجم 1.96 × 2.10 مم ووسادة الكاثود (C) بحجم 1.10 × 2.10 مم. يشمل نمط اللحام الموصى به وسادتين مستطيلتين بحجم 2.10 × 0.50 مم تفصل بينهما فجوة 0.48 مم. جميع الأبعاد لها تفاوت ±0.05 ما لم يُذكر خلاف ذلك.

5.2 تحديد القطبية

يتم تمييز الأنود برمز "+" على الجزء العلوي من الحزمة؛ ويتم تمييز الكاثود برمز "-". يُظهر المنظر السفلي أن الوسادة الأكبر (2.10 × 1.96 مم) هي الأنود، والوسادة الأصغر (1.10 × 2.10 مم) هي الكاثود.

5.3 أبعاد الشريط الحامل والبكرة

يبلغ عرض الشريط الحامل 12.0 مم، والخطوة 4.00 مم، وحجم التجويف مناسب لحزمة PLCC-2. أبعاد البكرة: A = 12.2 ±0.3 مم، B = 290 ±2 مم، C = 79.6 ±0.2 مم، D = 14.2 ±0.2 مم. تحتوي كل بكرة على 12000 قطعة. تتضمن الملصقات رقم الجزء، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز التصنيف، التدفق الضوئي، تصنيف اللونية، الجهد الأمامي، رمز الطول الموجي، الكمية، وتاريخ التصنيع.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

يستخدم ملف إعادة التدفق الموصى به عملية لحام خالية من الرصاص. يجب ألا يتجاوز متوسط معدل الارتفاع من Tsmin (150°C) إلى Tp (260°C) 3°C/ثانية. يتم التسخين المسبق بين 150°C و 200°C لمدة 60-120 ثانية. تبقى درجة الحرارة فوق 217°C لمدة أقصاها 60 ثانية (الوقت فوق السائل). درجة الحرارة القصوى هي 260°C مع أقصى زمن بقاء 10 ثوانٍ. يجب ألا يتجاوز معدل التبريد 6°C/ثانية. إجمالي الوقت من 25°C إلى الذروة أقل من 8 دقائق. يجب ألا يتم اللحام بإعادة التدفق أكثر من مرتين؛ إذا تجاوز الفاصل الزمني بين عمليات اللحام 24 ساعة، فقد تتلف مصابيح LED بسبب امتصاص الرطوبة.

6.2 اللحام اليدوي والإصلاح

يُسمح باللحام اليدوي مرة واحدة فقط، مع درجة حرارة مكواة أقل من 300 درجة مئوية ومدة أقل من 3 ثوانٍ. لا يُوصى بالإصلاح بعد اللحام؛ إذا كان لا مفر منه، يجب استخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس ويجب التحقق من التأثير على خصائص LED مسبقًا.

6.3 الاحتياطات

مادة التغليف هي السيليكون، وهي ناعمة. تجنب الضغط الميكانيكي على السطح العلوي أثناء الالتقاط والوضع. استخدم ضغط فوهة مناسب. لا تقم بتركيب مصابيح LED على لوحات دوائر مطبوعة ملتوية؛ بعد اللحام، لا تقم بلف اللوحة. تجنب القوة الميكانيكية أو الاهتزاز الزائد أثناء التبريد. لا يُسمح بالتبريد السريع بعد اللحام.

7. معلومات التعبئة والتغليف والطلب

يتم توفير LED في أكياس حاجزة للرطوبة مع مادة مجففة، ومعبأة في بكرات (12000 قطعة لكل بكرة) ثم في صناديق من الورق المقوى. شروط التخزين: قبل فتح كيس الألومنيوم، يُخزَّن عند درجة حرارة ≤30 درجة مئوية ورطوبة نسبية ≤75% لمدة تصل إلى عام واحد من تاريخ التسليم. بعد الفتح، يجب استخدام مصابيح LED خلال 24 ساعة تحت ظروف ≤30 درجة مئوية و ≤60% رطوبة نسبية. إذا بهتت المادة المجففة أو تجاوز وقت التخزين التوصيات، يلزم الخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة على الأقل. يتبع ترقيم المنتج النمط: RF-W[رمز درجة حرارة اللون]HP32DS-AF-I3، حيث يشير "W" إلى الأبيض، و"HP32DS" إلى PLCC-2 عالي الطاقة بتصميم محدد، و"AF" إلى التصنيف التلقائي للتدفق، و"I3" قد يشير إلى إصدار أو تصنيف تيار. يحدد رقم الموديل مع رمز التصنيف درجة اللونية ودرجة التدفق بالضبط.

8. توصيات التطبيق

تشمل التطبيقات النموذجية الإضاءة الداخلية مثل المصابيح الكهربائية، والأضواء السفلية، وتركيبات الإضاءة العامة. عند تصميم الدائرة، تأكد من أن التيار الأمامي عبر كل LED لا يتجاوز الحد الأقصى للتصنيف. يُوصى باستخدام مقاومات تسلسلية لتثبيت التيار ضد تقلبات الجهد. يجب أن يكون التصميم الحراري قويًا لأن درجات الحرارة المرتفعة تقلل من كفاءة الإضاءة وتغير اللون. تأكد من وجود تبديد حراري كافٍ للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 125 درجة مئوية. في البيئات التي تحتوي على مركبات الكبريت، يجب أن يكون تركيز الكبريت أقل من 100 جزء في المليون لمنع تلف LED. يجب أن يقتصر البروم والكلور في المواد على أقل من 900 جزء في المليون لكل منهما، مع مجموع أقل من 1500 جزء في المليون. تجنب استخدام المواد اللاصقة التي تطلق أبخرة عضوية بالقرب من LED. إذا كان التنظيف مطلوبًا بعد اللحام، يُوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل؛ يجب تجنب التنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف الحزمة.

9. مقارنة تقنية

بالمقارنة مع مصابيح LED البيضاء PLCC-2 التقليدية، يوفر هذا الجهاز زاوية مشاهدة أوسع (120° مقابل 110° نموذجية) وتيارًا أماميًا أقصى أعلى (110 مللي أمبير مقابل 100 مللي أمبير)، مما يتيح خرج لومن أعلى. تصنيف الجهد الأمامي أكثر إحكامًا (زيادات 0.4 فولت) مقارنة ببعض المنافسين الذين يقدمون زيادات 0.6 فولت، مما يحسن سهولة التشغيل المتوازي. المقاومة الحرارية 15 درجة مئوية/واط تنافسية لحزمة PLCC-2؛ قد تحتوي بعض المنتجات المماثلة على 20-25 درجة مئوية/واط. مؤشر تجسيد اللون 80 كحد أدنى (82 نموذجيًا) مناسب للاستخدام الداخلي العام، بينما تحقق بعض المنتجات المتخصصة CRI 90+ ولكن بكفاءة أقل.

10. الأسئلة المتكررة

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بجهد ثابت؟

ج: لا يُوصى بالتشغيل بجهد ثابت لأن التغييرات الصغيرة في الجهد تؤدي إلى تغييرات كبيرة في التيار. استخدم مشغل تيار ثابت أو مقاومة محددة للتيار.

س: ما هو العمر المتوقع؟

ج: على الرغم من عدم توفيرها صراحة في ورقة البيانات، فإن مصابيح LED PLCC-2 النموذجية تحافظ على لومن >70% بعد 50,000 ساعة في ظل الظروف الموصى بها (IF=100 مللي أمبير، Tj≤125 درجة مئوية).

س: كيف أفسر رمز التصنيف "27M"؟

ج: يشير "27M" إلى تصنيف درجة حرارة اللون حوالي 2700K مع إحداثيات لونية محددة ضمن القطع الناقص MacAdam ذي 7 خطوات.

س: هل يمكنني استخدام هذا LED في الخارج؟

ج: تحدد ورقة البيانات درجة حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية، لكن الحزمة غير مصنفة للرطوبة الخارجية أو أشعة الشمس المباشرة إلا إذا تم حمايتها بشكل إضافي. للاستخدام الخارجي، فكر في الطلاء المطابق أو العبوات ذات تصنيف IP.

س: ما هو أقصى جهد عكسي؟

ج: أقصى جهد عكسي مطلق هو 15 فولت. قد يتسبب تجاوز ذلك في التلف. التيار العكسي عند 15 فولت أقل من 10 ميكروأمبير، مما يشير إلى أداء جيد لتسرب التيار العكسي.

11. أمثلة على حالات الاستخدام

11.1 ضوء سفلي سكني

يستخدم ضوء سفلي تقليدي بقدرة 7 واط 7 مصابيح LED: 7 × 1078 ميلي واط = 7.55 واط إجمالي الطاقة (أعلى قليلاً بسبب خسائر السائق). مع 120 لومن لكل LED (تصنيف FC3) عند 100 مللي أمبير، يكون إجمالي خرج اللومن 840 لومن، أي ما يعادل مصباحًا متوهجًا بقدرة 60 واط. تسمح زاوية المشاهدة الواسعة (120 درجة) بانتشار حزمة عريض لإضاءة الغرفة بشكل موحد.

11.2 ضوء شريط خطي

بالنسبة لشريط طوله متر واحد يحتوي على 60 مصباح LED (5 بكرات كل منها 12 قطعة)، يتم تشغيله عند تيار إجمالي 100 مللي أمبير (60 × 110 مللي أمبير = 6.6 أمبير غير عملي؛ عادةً سلاسل متوازية مع مقاومات منفصلة). التصميم الأكثر جدوى هو 3 سلاسل متوازية من 20 مصباح LED لكل منها، كل سلسلة مع مقاومة محددة للتيار وتيار إجمالي 330 مللي أمبير (3 × 110 مللي أمبير). سيتجاوز خرج الضوء 6600 لومن (3 سلاسل × 20 مصباح × 110 لومن = 6600 لومن). التبريد الحراري المناسب أمر بالغ الأهمية.

12. مبدأ التشغيل

يعمل LED الأبيض على مبدأ تحويل الفوسفور: شريحة LED زرقاء قائمة على نتريد الغاليوم (GaN) تصدر ضوءًا أزرقًا بطول موجي حوالي 450 نانومتر. يتم امتصاص هذا الضوء الأزرق جزئيًا بواسطة فوسفور أصفر (عادةً YAG:Ce) يعيد الإصدار في نطاق أصفر-أخضر عريض. ينتج عن مزيج الضوء الأزرق المتبقي وانبعاث الفوسفور الأصفر ضوء أبيض. من خلال ضبط تركيبة الفوسفور وتركيزه، يتم تحقيق درجات حرارة لون مترابطة مختلفة (CCT) من الأبيض الدافئ (2700K) إلى الأبيض البارد (6500K). يتم تحديد CRI من خلال العرض الطيفي للفوسفور؛ غالبًا ما تستخدم أجهزة CRI الأعلى فوسفورات متعددة (مثل إضافة فوسفور أحمر) لملء الفجوات الطيفية.

13. اتجاهات التطوير

يشمل اتجاه السوق لمصابيح LED البيضاء PLCC-2 مزيدًا من التصغير (مثل حزم 1.6×1.6 مم) مع الحفاظ على أداء بصري مماثل. تحسنات الكفاءة مدفوعة بكفاءة الشريحة الأفضل وعائد الكم للفوسفور (استهداف >210 لومن/واط عند 100 مللي أمبير لمصابيح LED متوسطة الطاقة). أصبحت إصدارات CRI الأعلى (CRI 90-95) شائعة للإضاءة الداخلية الفاخرة. بالإضافة إلى ذلك، يتزايد دمج التحكم الذكي (مثل الأبيض القابل للضبط)، مما يتطلب تصنيف LED متوافقًا وثباتًا دقيقًا في اللون. يتبنى قطاع السيارات أيضًا حزمًا مماثلة للإضاءة الداخلية. تستمر متطلبات الموثوقية في دفع نحو مقاومة حرارية أقل ومقاومة أفضل للكبريت/الرطوبة من خلال تقنيات التغليف المتقدمة.