ورقة بيانات سلسلة T20 2016 - ثنائي باعث للضوء الأبيض - الحجم 2.0x1.6x0.75 مم - الجهد 5.9-6.4 فولت - الطاقة 0.64 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

سلسلة T20 2016 هي ثنائي باعث للضوء الأبيض عالي الأداء مصمم لتطبيقات الإضاءة العامة. يتميز هذا الثنائي ذو المنظر العلوي بتصميم عبوة مُحسّن حرارياً، مما يتيح إخراج تدفق ضوئي عالٍ وعمل موثوق تحت الظروف الصعبة. حجمه المدمج وزاوية رؤيته الواسعة يجعله مناسباً لمجموعة متنوعة من تركيبات الإضاءة.

1.1 المزايا الأساسية

• عبوة مُحسّنة حرارياً:إدارة حرارية محسنة لأداء أفضل وعمر أطول.
• إخراج تدفق ضوئي عالٍ:يوفر إضاءة ساطعة وفعالة.
• قدرة عالية على التيار:يدعم التشغيل حتى تيار أمامي يصل إلى 100 مللي أمبير.
• حجم عبوة مدمج:المساحة 2016 (2.0 مم × 1.6 مم) تتيح تخطيطات لوحات دوائر مطبوعة عالية الكثافة.
• زاوية رؤية واسعة:زاوية نصف شدة نموذجية تبلغ 120 درجة توفر توزيع ضوء واسع وموحد.
• خالي من الرصاص ومتوافق مع RoHS:مناسب لعمليات التصنيع الواعية بيئياً.

1.2 السوق المستهدف والتطبيقات

تم هندسة هذا الثنائي الباعث للضوء لتطبيقات إضاءة متنوعة حيث تكون الموثوقية والكفاءة في المقام الأول.

• الإضاءة الداخلية:الأنوار السفلية، وأنوار الألواح، وغيرها من التركيبات الداخلية.
• التحديثات والاستبدالات:ترقية أنظمة الإضاءة الحالية بتقنية LED الحديثة.
• الإضاءة العامة:مصدر ضوء متعدد الاستخدامات للاستخدام التجاري والسكني.
• الإضاءة المعمارية والزخرفية:الإضاءة التمييزية، وإضاءة التجاويف، وتطبيقات أخرى تركز على التصميم.

2. تحليل المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفسيراً مفصلاً وموضوعياً للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 الخصائص الكهروضوئية

يتم قياس الأداء في حالة اختبار قياسية لتيار أمامي (IF) بقيمة 80 مللي أمبير ودرجة حرارة تقاطع (Tj) تبلغ 25 درجة مئوية. يختلف التدفق الضوئي مع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) ومؤشر تجسيد اللون (CRI).

• التدفق الضوئي (النموذجي/الحد الأدنى):يتراوح من حوالي 51 لومن إلى 66 لومن اعتماداً على مزيج CCT/CRI. على سبيل المثال، ثنائي LED بقيمة 4000K و Ra80 له تدفق نموذجي يبلغ 66 لومن وحد أدنى 63 لومن.
• التسامحات:قياسات التدفق الضوئي لها تسامح ±7%، وقياسات CRI (Ra) لها تسامح ±2.

2.2 التقييمات القصوى المطلقة

هذه هي حدود الإجهاد التي قد يتسبب تجاوزها في حدوث تلف دائم للجهاز. يجب الحفاظ على التشغيل دائمًا ضمن هذه الحدود.

• التيار الأمامي (IF):100 مللي أمبير (مستمر).
• تيار أمامي نبضي (IFP):150 مللي أمبير (عرض النبضة ≤100 ميكروثانية، دورة عمل ≤1/10).
• تبديد الطاقة (PD):640 ملي واط.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت.
• درجة حرارة التشغيل (Topr):-40 درجة مئوية إلى +105 درجة مئوية.
• درجة حرارة التقاطع (Tj):120 درجة مئوية (الحد الأقصى).

2.3 الخصائص الكهربائية والحرارية

هذه هي معلمات التشغيل النموذجية عند Tj=25 درجة مئوية.

• الجهد الأمامي (VF):من 5.9 فولت إلى 6.4 فولت عند IF=80 مللي أمبير، مع تسامح قياس ±0.2 فولت.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):120 درجة (نموذجي). هذه هي الزاوية خارج المحور حيث تنخفض الشدة الضوئية إلى نصف قيمتها القصوى.
• المقاومة الحرارية (Rth j-sp):25 درجة مئوية/واط (نموذجي). تشير هذه المعلمة إلى المعاوقة الحرارية من تقاطع LED إلى نقطة اللحام على لوحة دوائر مطبوعة معدنية، وهي أمر بالغ الأهمية لتصميم المشتت الحراري.
• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD):يتحمل 1000 فولت (نموذج جسم الإنسان).

3. شرح نظام التصنيف

يتم فرز ثنائيات LED إلى مجموعات بناءً على معايير الأداء الرئيسية لضمان الاتساق في عمليات الإنتاج.

3.1 تصنيف التدفق الضوئي

يتم تصنيف ثنائيات LED إلى رتب تدفق محددة (مثل E8، F1) بقيم حد أدنى وحد أقصى محددة للإخراج الضوئي. يتم تعريف هيكل التصنيف بشكل منفصل لمجموعات CCT و CRI المختلفة. على سبيل المثال، ثنائي LED بقيمة 4000K Ra80 في المجموعة F1 سيكون له تدفق ضوئي بين 66 لومن و 70 لومن.

3.2 تصنيف الجهد الأمامي

يتم أيضًا تصنيف ثنائيات LED حسب انخفاض الجهد الأمامي عند 80 مللي أمبير. تمثل رموز مثل Z3، A4، B4، و C4 نطاقات الجهد (مثال: Z3: 5.6 فولت - 5.8 فولت). هذا مهم لتصميم مشغلات التيار الثابت لضمان سطوع موحد عبر عدة ثنائيات LED في سلسلة.

3.3 تصنيف اللونية (اللون)

يتم التحكم في اتساق اللون ضمن قطع ناقص مكادام من 5 خطوات على مخطط اللونية CIE. لكل CCT (مثل 2700K، 4000K) إحداثيات مركزية محددة (x، y) ومعلمات قطع ناقص (a، b، Φ). وهذا يضمن الحد الأدنى من فرق اللون المرئي بين ثنائيات LED لنقطة اللون الأبيض الاسمية نفسها.

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر البيانات الرسومية نظرة ثاقبة على سلوك LED تحت ظروف مختلفة.

4.1 توزيع القدرة الطيفية

تتضمن ورقة البيانات الأطياف لكل من المتغيرات Ra80 و Ra90. تُظهر هذه المنحنيات الشدة النسبية عبر الأطوال الموجية، مما يحدد جودة لون الضوء وخصائص التجسيد.

4.2 التيار مقابل الجهد (I-V) والتيار مقابل الشدة النسبية

يُظهر منحنى I-V (الشكل 5) العلاقة غير الخطية بين التيار الأمامي والجهد. يُظهر المنحنى الذي يوضح التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية (الشكل 4) كيف يزداد إخراج الضوء مع التيار، حتى الحد الأقصى للتصنيف.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

توضح الرسوم البيانية الرئيسية تأثير درجة حرارة البيئة المحيطة (Ta):

• التدفق الضوئي النسبي مقابل Ta (الشكل 6):ينخفض إخراج الضوء مع ارتفاع درجة الحرارة. التصميم الحراري السليم أمر بالغ الأهمية للحفاظ على السطوع.
• الجهد الأمامي النسبي مقابل Ta (الشكل 7):ينخفض الجهد الأمامي عادةً مع زيادة درجة الحرارة.
• انزياح اللونية مقابل Ta (الشكل 8):يوضح كيف قد تتحول إحداثيات لون نقطة اللون الأبيض مع درجة الحرارة.

4.4 منحنى تخفيض التيار الأمامي

يوفر الشكل 9 التيار الأمامي المسموح به كدالة لدرجة حرارة البيئة المحيطة/نقطة اللحام. لضمان الموثوقية ومنع ارتفاع درجة الحرارة، يجب تقليل الحد الأقصى للتيار المسموح به عند التشغيل في درجات حرارة بيئية أعلى.

5. المعلومات الميكانيكية والخاصة بالعبوة

5.1 أبعاد العبوة

يحتوي LED على حجم عبوة مدمج 2016. تشمل الأبعاد الرئيسية:

• الطول: 2.00 مم
• العرض: 1.60 مم
• الارتفاع: 0.75 مم (نموذجي)
• يتم توفير أبعاد نمط اللحام (وسادة اللحام) لتخطيط PCB.

جميع التسامحات غير المحددة هي ±0.1 مم.

5.2 تحديد القطبية

يتم تحديد الكاثود والأنود بوضوح في مخطط المنظر السفلي. الاتصال الصحيح للقطبية ضروري لتشغيل الجهاز.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف تعريف لحام إعادة التدفق

يتوافق LED مع عمليات لحام إعادة التدفق الخالية من الرصاص القياسية. تشمل معلمات الملف الشخصي الموصى بها:

• الحد الأقصى لدرجة حرارة جسم العبوة (Tp):260 درجة مئوية كحد أقصى.
• الوقت فوق السائل (TL=217 درجة مئوية):من 60 إلى 150 ثانية.
• معدل التسخين:بحد أقصى 3 درجات مئوية في الثانية من TL إلى Tp.
• التسخين المسبق:تسخين من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية على مدى 60-120 ثانية.

الالتزام بهذا الملف الشخصي أمر بالغ الأهمية لمنع التلف الحراري لعبوة LED والرقاقة الداخلية.

6.2 اعتبارات التعامل والتخزين

• يجب مراعاة احتياطات ESD أثناء التعامل.
• درجة حرارة التخزين الموصى بها هي بين -40 درجة مئوية و +85 درجة مئوية.
• تجنب التعرض للرطوبة؛ استخدم تغليفاً جافاً أو قم بالخبز وفقاً لإجراءات مستوى الحساسية للرطوبة (MSL) القياسية إذا لزم الأمر.

7. معلومات ترقيم الأجزاء والطلب

7.1 نظام ترقيم الموديل

يتبع رقم الجزء التنسيق: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (رمز النوع):'20' للعبوة 2016.
• X2 (رمز CCT):مثال: '27' لـ 2700K، '40' لـ 4000K.
• X3 (تجسيد اللون):'7' لـ Ra70، '8' لـ Ra80، '9' لـ Ra90.
• X4 (رقائق متسلسلة):عدد الرقائق في السلسلة (1-Z).
• X5 (رقائق متوازية):عدد الرقائق المتوازية (1-Z).
• X6 (رمز المكون):تسمية داخلية (A-Z).
• X7 (رمز اللون):يحدد معيار الأداء (مثال: 'M' لـ ANSI، 'F' لـ ERP).

8. توصيات تصميم التطبيق

8.1 تصميم دائرة المشغل

نظراً لخصائص الجهد الأمامي والتصنيف، يوصى بشدة باستخدام مشغل تيار ثابت بدلاً من مصدر جهد ثابت. وهذا يضمن إخراج ضوء مستقر ويحمي LED من طفرات التيار. يجب اختيار المشغل ليعمل ضمن التقييمات القصوى المطلقة، مع مراعاة منحنى التخفيض لبيئات درجات الحرارة العالية.

8.2 الإدارة الحرارية

المشتت الحراري الفعال هو أمر بالغ الأهمية للأداء والعمر الافتراضي. المقاومة الحرارية من التقاطع إلى نقطة اللحام (Rth j-sp) هي 25 درجة مئوية/واط. قم بتصميم PCB والمشتت الحراري للحفاظ على درجة حرارة نقطة اللحام منخفضة قدر الإمكان، خاصة عند التشغيل بتيارات عالية أو في بيئات دافئة. استخدم مواد موصلة حرارياً وتأكد من وجود اتصال ميكانيكي جيد بين عبوة LED والمشتت الحراري.

8.3 التصميم البصري

زاوية الرؤية البالغة 120 درجة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إضاءة واسعة منتشرة. للحزم الأكثر تركيزاً، ستكون البصريات الثانوية (العدسات أو العواكس) ضرورية. يسهل تصميم المنظر العلوي انبعاث الضوء المباشر بشكل عمودي على مستوى التثبيت.

9. المقارنة والتمييز التقني

على الرغم من عدم تقديم مقارنات محددة للمنافسين في الوثيقة المصدر، فإن المميزات الرئيسية لـ LED سلسلة T20 2016 بناءً على مواصفاتها تشمل:

• أداء متوازن:يقدم مزيجاً تنافسياً من التدفق الضوئي العالي، وخيارات CRI جيدة (حتى Ra90)، ونطاق CCT واسع في عبوة مدمجة للغاية.
• التصميم الحراري:يشير "تصميم العبوة المُحسّن حرارياً" المذكور صراحةً إلى التركيز على الموثوقية تحت ظروف التشغيل، مما قد يوفر ميزة في التطبيقات التي تكون فيها إدارة الحرارة صعبة.
• التصنيف الشامل:يسمح التصنيف التفصيلي للتدفق والجهد واللون (قطع ناقص مكادام من 5 خطوات) بمطابقة لون دقيقة واتساق كهربائي في منتجات الإضاءة عالية الجودة.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 ما هو استهلاك الطاقة الفعلي لهذا LED؟

في حالة الاختبار النموذجية لـ 80 مللي أمبير وجهد أمامي يتراوح بين 5.9 فولت و 6.4 فولت، تكون الطاقة الكهربائية بين 472 ملي واط و 512 ملي واط. هذا أقل من الحد الأقصى المطلق لتصنيف تبديد الطاقة البالغ 640 ملي واط، مما يوفر هامش أمان.

10.2 هل يمكنني تشغيل هذا LED عند أقصى تيار له وهو 100 مللي أمبير؟

نعم، ولكن فقط إذا سمحت الظروف الحرارية بذلك. يجب عليك الرجوع إلى منحنى تخفيض التيار الأمامي (الشكل 9). في درجات الحرارة البيئية المرتفعة، يتم تقليل الحد الأقصى للتيار المسموح به. سيؤدي تجاوز التيار المخفض أو الحد الأقصى لدرجة حرارة التقاطع (120 درجة مئوية) إلى تقصير عمر LED الافتراضي.

10.3 كيف أختار المجموعة المناسبة لتطبيقي؟

للحصول على مظهر موحد في تركيبات LED متعددة، حدد مجموعات ضيقة للتدفق الضوئي (مثل F1 فقط) واللونية (قطع ناقص من 5 خطوات). للتطبيقات الحساسة للتكلفة حيث تكون الاختلافات الطفيفة مقبولة، قد يكون من المسموح استخدام مجموعة أوسع أو خلط مجموعات. يعد تصنيف الجهد أمراً بالغ الأهمية للتصميمات التي تستخدم ثنائيات LED في سلسلة لضمان تقاسمها للتيار بالتساوي.

11. دراسة حالة التصميم والاستخدام

السيناريو: تصميم أنبوب LED للتحديث.

1. المتطلبات:استبدال أنبوب فلورسنت T8. الحاجة إلى كفاءة عالية، وتجسيد لون جيد (Ra80+)، وضوء 4000K، وتشغيل موثوق في تركيبة مغلقة.
2. اختيار LED:تم اختيار LED T20 2016 بقيمة 4000K/Ra80 لتدفقه العالي وحجمه المدمج، مما يسمح بوضع العديد من ثنائيات LED على شريط PCB ضيق.
3. التصميم الحراري:تعمل لوحة الألومنيوم PCB كمشتت حراري. يتم استخدام المقاومة الحرارية (25 درجة مئوية/واط) لحساب درجة حرارة التقاطع المتوقعة بناءً على طاقة LED وقدرة PCB على تبديد الحرارة إلى بيئة الأنبوب. يتم التحقق من منحنى التخفيض للتأكد من أن تيار التشغيل المختار (مثل 80 مللي أمبير) آمن عند أقصى درجة حرارة داخلية متوقعة للأنبوب.
4. التصميم الكهربائي:يتم ترتيب ثنائيات LED في تكوين سلسلة متوازية. يتم تحديد مجموعات الجهد (مثل A4: 5.8-6.0 فولت) لتقليل عدم تطابق الجهد. يتم اختيار مشغل تيار ثابت متوافق مع إجمالي الجهد والتيار للسلسلة.
5. النتيجة:أنبوب LED عالي الجودة وموثوق به مع سطوع ولون متسقين، تم تحقيقه من خلال الالتزام بالمواصفات التفصيلية وإرشادات التطبيق المقدمة في ورقة البيانات هذه.

12. مقدمة عن المبدأ التقني

تعتمد ثنائيات LED البيضاء عادةً على رقاقة LED زرقاء مغطاة بطبقة فوسفورية. عندما يحفز الضوء الأزرق من الرقاقة أشباه الموصلات الفوسفور، فإنه يحول جزءاً من هذا الضوء إلى أطوال موجية أطول (أصفر، أحمر). يدرك العين البشرية خليط الضوء الأزرق المتبقي والضوء المنبعث من الفوسفور على أنه أبيض. يتم التحكم في درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) من خلال تكوين الفوسفور، مما يجعلها تبدو "دافئة" (2700K، أكثر أصفر/أحمر) أو "باردة" (6500K، أكثر زرقة). يقيس مؤشر تجسيد اللون (CRI) مدى دقة كشف الضوء للألوان الحقيقية للأشياء مقارنة بمصدر مرجعي طبيعي؛ تشير قيمة Ra أعلى (مثل 90) إلى دقة لونية أفضل.

13. اتجاهات وتطورات الصناعة

تستمر صناعة LED في التطور نحو كفاءة أعلى (المزيد من اللومن لكل واط)، وجودة لون محسنة، وموثوقية أكبر. تشمل الاتجاهات ذات الصلة بمكونات مثل سلسلة T20 ما يلي:

• زيادة الكفاءة:تؤدي التحسينات المستمرة في تقنية الرقائق والفوسفور إلى تحقيق تدفق ضوئي أعلى من نفس العبوات أو عبوات أصغر.
• جودة اللون:يتزايد الطلب على الإضاءة عالية CRI (Ra90، Ra95+) والإضاءة ذات الطيف الكامل في التطبيقات التجارية والسكنية.
• التصغير:يدفع السعي نحو ثنائيات LED أصغر حجماً وأكثر قوة إلى تمكين تصميمات تركيبات إضاءة أكثر أناقة وكثافة بكسل أعلى في تطبيقات العرض المباشر.
• الإضاءة الذكية والقابلة للضبط:يتم دمج ثنائيات LED بشكل متزايد في أنظمة تسمح بالتحكم الديناميكي في الشدة ودرجة حرارة اللون.
• الاستدامة:يبقى التركيز على العمر الافتراضي الطويل، والامتثال لـ RoHS، وإمكانية إعادة التدوير محركاً قوياً في تصميم وتصنيع المكونات.

تتوافق مواصفات LED سلسلة T20 2016 مع هذه الاتجاهات من خلال تقديم كفاءة جيدة، وخيارات CRI عالية، وعامل شكل مدمج مناسب لتصميمات الإضاءة الحديثة.