ورقة بيانات LED أصفر من نوع PLCC-2 للرؤية الجانبية - مقاس 3.2x2.8x1.9 مم - جهد 2.2 فولت - قدرة 0.11 واط - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

توضح هذه الوثيقة مواصفات LED عالي الأداء، أصفر اللون، للرؤية الجانبية، في عبوة سطحية من نوع PLCC-2 (حامل الرقاقة الرصاصي البلاستيكي). تم تصميمه بشكل أساسي للبيئات المتطلبة، ويتميز ببنية قوية، وشدة ضوئية عالية، وزاوية رؤية واسعة، مما يجعله خيارًا مثاليًا لتطبيقات الإضاءة الخلفية والمؤشرات حيث تكون المساحة محدودة والموثوقية في غاية الأهمية.

1.1 المزايا الأساسية والسوق المستهدف

تشمل المزايا الأساسية لمكون LED هذا شكله الجانبي المدمج، الذي يسمح بالإضاءة من حافة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، وإخراج ضوئي ممتاز بالنسبة لحجم عبوته، وشهادات موثوقية معززة. تم تصميمه خصيصًا للأسواق التي تتطلب متانة طويلة الأمد واستقرارًا في الأداء. التطبيق الرئيسي المستهدف هوالإضاءة الداخلية للسيارات، مثل الإضاءة الخلفية للمفاتيح، ومؤشرات لوحة القيادة، وألواح التحكم. تجعله مؤهلاته مناسبًا للتطبيقات الأخرى التي تتطلب مقاومة للعوامل البيئية مثل الكبريت ودرجات الحرارة التشغيلية العالية.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

يعد الفهم الشامل للمعايير الكهربائية والبصرية والحرارية أمرًا بالغ الأهمية لتصميم الدوائر المناسب وضمان الموثوقية على المدى الطويل.

2.1 الخصائص الضوئية والبصرية

يتم تعريف الأداء الأساسي لـ LED تحت حالة اختبار قياسية للتيار الأمامي (I_F) بقيمة 50 مللي أمبير.

• الشدة الضوئية النموذجية (I_V):2800 ملي كانديلا (mcd). هذا مقياس للسطوع المُدرك في اتجاه محدد. الحد الأدنى المضمون للقيمة هو 2240 mcd، ويمكن أن يصل الحد الأقصى إلى 4500 mcd، مما يشير إلى التباين المحتمل بين الوحدات والذي يتم تغطيته بنظام التصنيف (Binning).
• زاوية الرؤية (2θ_½):120 درجة. تضمن زاوية الرؤية الواسعة هذه إضاءة موحدة على مساحة واسعة، وهو أمر ضروري لتطبيقات الرؤية الجانبية حيث تحتاج الإضاءة إلى الانتشار بشكل جانبي.
• الطول الموجي السائد (λ_d):591 نانومتر (نموذجي)، مع نطاق من 588 نانومتر إلى 594 نانومتر. يحدد هذا المعيار اللون المُدرك للضوء الأصفر. يضمن التسامح الضيق (±1 نانومتر) إخراج لون متسق عبر دفعات الإنتاج المختلفة.

يبلغ التسامح المعلن لقياس التدفق الضوئي ±11%، ويتم الرجوع في جميع القياسات إلى درجة حرارة وسادة حرارية تبلغ 25 درجة مئوية.

2.2 المعايير الكهربائية والحرارية

• الجهد الأمامي (V_F):2.20 فولت (نموذجي) عند 50 مللي أمبير، مع نطاق من 1.75 فولت إلى 2.75 فولت. هذا المعيار بالغ الأهمية لتصميم دائرة تحديد التيار. التسامح في القياس هو ±0.05 فولت.
• التيار الأمامي (I_F):تم تصنيف الجهاز لتيار أمامي مستمر بين 5 مللي أمبير (الحد الأدنى للتشغيل) و 70 مللي أمبير (الحد الأقصى المطلق). التيار التشغيلي النموذجي هو 50 مللي أمبير.
• المقاومة الحرارية:يتم توفير قيمتين:
  • المقاومة الحرارية الحقيقية R_thJS:85 كلفن/واط (نموذجي)، 100 كلفن/واط (الحد الأقصى). تمثل هذه المقاومة الحرارية الفعلية من التقاطع شبه الموصل إلى نقطة اللحام.
  • المقاومة الحرارية الكهربائية R_thJS:60 كلفن/واط (نموذجي)، 85 كلفن/واط (الحد الأقصى). غالبًا ما يتم اشتقاق هذه القيمة من طرق القياس الكهربائية وهي عادةً أقل من القيمة الحقيقية. يجب على المصممين استخدام قيمةالمقاومة الحرارية الحقيقية R_thJS(85 كلفن/واط) لإجراء حسابات إدارة الحرارة الدقيقة لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة التقاطع (T_J) الحد الأقصى المسموح به.

3. الحدود القصوى المطلقة والموثوقية

قد يؤدي تجاوز هذه الحدود إلى تلف دائم للجهاز.

• تبديد الطاقة (P_d):192 ملي واط.
• درجة حرارة التقاطع (T_J):125 درجة مئوية.
• درجة حرارة التشغيل (T_opr):من -40 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية. هذا النطاق الواسع ضروري لتطبيقات السيارات.
• درجة حرارة التخزين (T_stg):من -40 درجة مئوية إلى +110 درجة مئوية.
• حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (HBM):2 كيلو فولت. يشير هذا إلى مستوى متوسط من الحماية ضد التفريغ الكهروستاتيكي. لا يزال يجب اتباع إجراءات التعامل المناسبة مع التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التجميع.
• تيار التدفق (I_FM):100 مللي أمبير للنبضات ≤10 ميكروثانية مع دورة عمل منخفضة جدًا (D=0.005).
• مقاومة الكبريت:فئة A1. تشير هذه الشهادة إلى أن راتنج ومكونات LED مقاومة للتآكل الناتج عن الأجواء المحتوية على الكبريت، وهي مشكلة شائعة في بعض البيئات الصناعية والسيارات.
• اللحام:يتحمل لحام إعادة التدفق (Reflow) عند 260 درجة مئوية لمدة 30 ثانية.
• المطابقة:المكون متوافق مع RoHS و REACH وخالي من الهالوجين (Br <900 جزء في المليون، Cl <900 جزء في المليون، Br+Cl < 1500 جزء في المليون).

4. تحليل منحنيات الأداء

توفر ورقة البيانات عدة رسوم بيانية توضح سلوك الجهاز تحت ظروف مختلفة.

4.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي (منحنى I-V)

يظهر الرسم البياني العلاقة الأسية النموذجية لـ LED. عند نقطة التشغيل الموصى بها 50 مللي أمبير، يتركز الجهد حول 2.2 فولت. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة التشغيل يمكنها توفير تيار مستقر ضمن نافذة الجهد هذه.

4.2 الشدة الضوئية النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح هذا المنحنى أن إخراج الضوء يزداد مع التيار ولكنه يبدأ في إظهار علامات التشبع عند التيارات الأعلى (الاقتراب من 70 مللي أمبير). يوفر التشغيل عند 50 مللي أمبير توازنًا جيدًا بين السطوع والكفاءة/توليد الحرارة.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

توضح ثلاثة رسوم بيانية رئيسية التأثيرات الحرارية:الشدة الضوئية النسبية مقابل درجة حرارة التقاطع:ينخفض إخراج الضوء مع زيادة درجة الحرارة. عند درجة حرارة التقاطع القصوى البالغة 125 درجة مئوية، يكون الإخراج حوالي 60-70% من قيمته عند 25 درجة مئوية. يجب أخذ هذا في الاعتبار في حسابات السطوع للبيئات عالية الحرارة.الجهد الأمامي النسبي مقابل درجة حرارة التقاطع:يتمتع الجهد الأمامي بمعامل درجة حرارة سالب، حيث ينخفض بحوالي 2 مللي فولت/درجة مئوية. يمكن أحيانًا استخدام هذه الخاصية للاستشعار غير المباشر لدرجة الحرارة.الطول الموجي النسبي مقابل درجة حرارة التقاطع:يتحول الطول الموجي السائد قليلاً مع درجة الحرارة (حوالي +0.1 نانومتر/درجة مئوية). هذا عادة ما يكون ضئيلاً لتطبيقات المؤشرات الصفراء ولكنه ملحوظ للاستخدامات الحساسة للون.

4.4 منحنى تخفيض التيار الأمامي

هذا رسم بياني بالغ الأهمية للموثوقية. يظهر الحد الأقصى المسموح به للتيار الأمامي المستمر كدالة لدرجة حرارة وسادة اللحام (T_S). على سبيل المثال، عند درجة حرارة الوسادة 110 درجة مئوية، ينخفض الحد الأقصى المسموح به للتيار إلى 55 مللي أمبير. عند درجة حرارة الوسادة القصوى المطلقة، يجب تقليل التيار إلى 5 مللي أمبير. يجب استخدام هذا المنحنى لضمان عدم تشغيل LED بأكثر من طاقته بالنسبة لدرجة حرارة تشغيله.

4.5 قدرة التعامل مع النبضات المسموح بها

يحدد هذا الرسم البياني الحد الأقصى لتيار النبضة الواحدة الذي يمكن لـ LED التعامل معه لفترات قصيرة جدًا (ميكروثانية إلى مللي ثانية) عند دورات عمل مختلفة. يسمح بتصميمات تتطلب ومضات عالية الكثافة وقصيرة.

5. شرح نظام التصنيف (Binning)

لإدارة الاختلافات في التصنيع، يتم فرز مصابيح LED إلى فئات أداء (Bins). من المحتمل أن يتضمن رقم الجزء رموزًا تحدد فئته للمعايير الرئيسية.

5.1 تصنيف الشدة الضوئية

يسرد الجدول المقدم هيكل تصنيف واسع النطاق من L1 (11.2-14 mcd) حتى GA (18000-22400 mcd). تقع الوحدة النموذجية، ذات 2800 mcd، ضمن فئةCACA (2800-3550 mcd). يجب على المصممين تحديد فئة الشدة المطلوبة لضمان سطوع متسق عبر جميع الوحدات في المنتج.

5.2 تصنيف الطول الموجي السائد

يتم تصنيف الطول الموجي بخطوات 3 نانومتر. القيمة النموذجية البالغة 591 نانومتر تتوافق مع فئة8891YA (588-591 نانومتر) أو فئة9194YB (591-594 نانومتر). يعد تحديد فئة طول موجي ضيقة أمرًا بالغ الأهمية لاتساق اللون، خاصة في مصفوفات LED المتعددة.

5.3 تصنيف الجهد الأمامي

يظهر المقتطف رمز فئة الجهد "1012" بنطاق من 1.0 فولت إلى 1.2 فولت، والذي يبدو غير متسق مع الجهد النموذجي 2.2 فولت. قد يكون هذا خطأ في النص المقدم أو يشير إلى متغير منتج مختلف. عادةً، يتم تصنيف V_Fبخطوات مثل 0.1 فولت أو 0.2 فولت (مثل 2.0-2.2 فولت، 2.2-2.4 فولت).

6. المعلومات الميكانيكية والتعبئة والتغليف والتركيب

6.1 الأبعاد الميكانيكية وقطبية التوصيل

يستخدم LED عبوة سطحية قياسية من نوع PLCC-2. يتم تعريف الأبعاد الدقيقة (الطول، العرض، الارتفاع) وتخطيط الوسادة في قسم الرسم الميكانيكي. تحتوي العبوة على عدسة مصبوبة لتحقيق زاوية رؤية 120 درجة. يتم الإشارة إلى القطبية بواسطة علامة الكاثود على جسم العبوة؛ لا يتم تصميم توصيل الجهاز في انحياز عكسي للتشغيل.

يتم توفير نمط أرضي موصى به (تصميم وسادة اللحام) لضمان اللحام المناسب والاستقرار الميكانيكي. يتم تحديد ملف لحام إعادة التدفق (Reflow Profile) كدرجة حرارة ذروية تبلغ 260 درجة مئوية لمدة 30 ثانية كحد أقصى. يعد الالتزام بهذا الملف أمرًا ضروريًا لمنع التلف الحراري للعبوة البلاستيكية والموصل الداخلي للرقاقة.

6.3 معلومات التعبئة والتغليف

يتم توريد مصابيح LED على شريط وبكرة لتتوافق مع معدات التجميع الآلي (Pick-and-Place). مواصفات البكرة (عرض الشريط، تباعد الجيوب، قطر البكرة) موحدة لتناسب آلات تجميع SMT الشائعة.

7. إرشادات التطبيق واعتبارات التصميم

7.1 دوائر التطبيق النموذجية

يتطلب هذا LED مصدر تيار ثابت أو مقاومة تحديد تيار متسلسلة مع مصدر جهد. يمكن حساب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم: R = (V

المصدر_{- V}) / I_F. استخدام أقصى قيمة لـ V_F(2.75 فولت) في هذا الحساب يضمن ألا يتجاوز التيار الحد حتى مع التباين بين الوحدات. لمصدر 5 فولت وهدف 50 مللي أمبير: R = (5V - 2.75V) / 0.05A = 45 أوم. ستكون مقاومة قياسية 47 أوم مناسبة. يجب أن تكون قدرة المقاومة على الأقل P = I_FR = (0.05)²* 47 = 0.1175 واط، لذا فإن مقاومة 1/4 واط كافية.²7.2 إدارة الحرارة

يعد تبديد الحرارة الفعال أمرًا حيويًا للحفاظ على السطوع والعمر الطويل. باستخدام المقاومة الحرارية الحقيقية R

thJS_{بقيمة 85 كلفن/واط: إذا كان LED يبدد P}= V_d* I_F= 2.2V * 0.05A = 0.11 واط، فإن ارتفاع درجة الحرارة من التقاطع إلى نقطة اللحام هو ΔT = R_Fth_{* P = 85 * 0.11 ≈ 9.4 درجة مئوية. إذا كانت درجة حرارة وسادة اللحام على PCB هي 80 درجة مئوية، فإن درجة حرارة التقاطع T}ستكون حوالي 89.4 درجة مئوية، وهي ضمن حد 125 درجة مئوية. يجب على المصممين التأكد من أن PCB نفسه يمكنه تبديد الحرارة للحفاظ على درجة حرارة الوسادة منخفضة قدر الإمكان._J7.3 احتياطات الاستخدام

راقب القطبية دائمًا لمنع التلف.

• لا تعمل بأقل من 5 مللي أمبير، كما هو موضح في منحنى التخفيض.
• نفذ حماية مناسبة ضد التفريغ الكهروستاتيكي أثناء التعامل والتجميع.
• اتبع ملف إعادة التدفق الموصى به بدقة.
• ضع في اعتبارك تأثيرات درجة الحرارة على الشدة الضوئية والطول الموجي للتطبيق النهائي.
• للاستخدام في السيارات، تأكد من أن تصميم الدائرة يستوعب تفريغ الحمل والتداخلات الأخرى الخاصة بالنظام الكهربائي للسيارة.
• 8. المقارنة التقنية والأسئلة الشائعة

8.1 التمييز عن مصابيح LED القياسية

يميز هذا LED نفسه من خلال مزيجه من

شكل الرؤية الجانبيةالسطوع العالي (2800 ملي كانديلا), في عبوة صغيرة، وشهادات المتانة (AEC-Q102، مقاومة الكبريت A1). مقارنة بـ LED قياسي من نوع PLCC-2 للرؤية العلوية، فإنه يصدر الضوء من الجانب، مما يتيح تصميمات بصرية فريدة. مقارنة بمصابيح LED جانبية أخرى، فإن تأهيله AEC-Q102 يستهدف على وجه التحديد متطلبات الموثوقية الصارمة للإلكترونيات السيارة.8.2 الأسئلة الشائعة بناءً على المعايير

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بجهد 3.3 فولت بدون مقاومة؟

ج: لا. مع جهد أمامي نموذجي V

بقيمة 2.2 فولت، فإن توصيله مباشرة بجهد 3.3 فولت سيتسبب في تدفق تيار مفرط، مما قد يتجاوز الحد الأقصى المطلق ويدمر LED. دائمًا ما تكون هناك حاجة إلى مقاومة تحديد تيار أو منظم تيار._Fس: لماذا يتم قياس الشدة الضوئية بالملي كانديلا (mcd) بدلاً من اللومن (lumens)؟

ج: تقيس الملي كانديلا (mcd) الشدة الضوئية، وهي الضوء المنبعث في اتجاه محدد. تقيس اللومن إجمالي التدفق الضوئي (الضوء في جميع الاتجاهات). بالنسبة لمكون اتجاهي مثل LED للرؤية الجانبية بزاوية رؤية محددة، فإن mcd هو المقياس الأكثر صلة. يمكن تقدير إجمالي التدفق إذا كان التوزيع الزاوي معروفًا.

س: ماذا يعني "مقاومة الكبريت فئة A1" لتصميمي؟

ج: يعني ذلك أن راتنج ومكونات تغليف LED مُصممة لمقاومة التغميق أو التآكل الناتج عن كبريتيد الهيدروجين والغازات الكبريتية الأخرى. هذا أمر بالغ الأهمية في تطبيقات مثل السيارات (حيث يمكن لبعض مواد المقصورة أن تطلق غازات كبريتية)، أو البيئات الصناعية، أو المواقع ذات التلوث العالي. يعزز الموثوقية طويلة الأمد ويحافظ على إخراج الضوء.

س: كيف أفسر رموز التصنيف (Binning) في رقم الجزء؟

ج: يحتوي رقم الجزء (مثل 57-21R-UY0501H-AM) على رموز مضمنة. بينما لا يتم تقديم التفصيل الكامل هنا، فإن مقاطع مثل "UY" تشير على الأرجح إلى اللون (أصفر)، وتحدد الأحرف الأخرى فئة الشدة الضوئية (مثل CA لـ 2800 ملي كانديلا) وفئة الطول الموجي. استشر دليل الطلب الكامل للشركة المصنعة لفك الترميز الدقيق.

9. مبادئ التشغيل والاتجاهات

9.1 مبدأ التشغيل الأساسي

هذا هو ثنائي باعث للضوء شبه الموصل. عندما يتم تطبيق جهد أمامي يتجاوز طاقة فجوة النطاق الخاصة به، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة من رقاقة أشباه الموصلات (عادةً ما تعتمد على مواد مثل AlInGaP للضوء الأصفر)، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المادي المحدد والتطعيم الطول الموجي السائد (اللون) للضوء المنبعث.

9.2 اتجاهات الصناعة

الاتجاه لمثل هذه المكونات هو نحو

كفاءة أعلى(مزيد من إخراج الضوء لكل واط من المدخلات الكهربائية)،زيادة كثافة الطاقةفي عبوات أصغر، ومواصفات موثوقية معززةلتلبية متطلبات تطبيقات السيارات (AEC-Q102) والصناعية والهواء الطلق. كما أن دمج ميزات مثل الحماية الكهروستاتيكية المدمجة وتصنيف أضيق لاتساق اللون والتدفق أمر شائع أيضًا. الانتقال نحو المواد الخالية من الهالوجين والمتوافقة بيئيًا، كما هو موضح في ورقة البيانات هذه، هو متطلب صناعي قياسي مدفوع باللوائح العالمية.to meet the demands of automotive (AEC-Q102), industrial, and outdoor applications. Integration of features like built-in electrostatic protection and tighter binning for color and flux consistency are also common. The move towards halogen-free and environmentally compliant materials, as seen in this datasheet, is a standard industry requirement driven by global regulations.