Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 1.1 Allgemeine Beschreibung
- 1.2 Hauptmerkmale
- 1.3 Anwendungen
- 2. Analyse der technischen Parameter
- 2.1 Elektrische und optische Eigenschaften (Ts=25°C)
- 2.2 Absolute Maximalbewertungen
- 3. Binning-System
- 3.1 Farbtemperatur-Bins
- 3.2 Lichtstrom-Bins
- 4. Analyse der Leistungskurven
- 4.1 Durchlassspannung vs. relative Intensität
- 4.2 Umgebungstemperatur vs. relative Intensität
- 4.3 Zentrale Oberflächentemperatur vs. relative Intensität
- 4.4 Durchlassspannung vs. Temperatur
- 4.5 Zentrale Oberflächentemperatur vs. Durchlassstrom
- 4.6 Abstrahldiagramm
- 4.7 Farbkoordinaten vs. Temperatur
- 4.8 Spektrumverteilung
- 5. Mechanische und Verpackungsinformationen
- 5.1 Gehäuseabmessungen
- 5.2 Saugkastenabmessungen
- 5.3 Etikettenspezifikation
- 6. Löt- und Montagerichtlinien
- 6.1 Handhabungshinweise
- 6.2 Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Lagerung
- 6.3 Reinigung
- 7. Verpackungs- und Bestellinformationen
- 7.1 Verpackungsmenge
- 7.2 Zuverlässigkeitsprüfpunkte
- 7.3 Ausfallkriterien
- 8. Überlegungen zum Anwendungsdesign
- 9. Technische Vorteile
- 10. Häufig gestellte Fragen
- 11. Anwendungsbeispiele
- 12. Funktionsprinzip
- 13. Entwicklungstrends
- LED-Spezifikations-Terminologie
- Photoelektrische Leistung
- Elektrische Parameter
- Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
- Verpackung & Materialien
- Qualitätskontrolle & Binning
- Prüfung & Zertifizierung
1. Produktübersicht
1.1 Allgemeine Beschreibung
Das Produkt ist eine weiße LED, die unter Verwendung eines blauen Chips und einer Phosphorkonvertierung hergestellt wird. Abmessungen des Gehäuses: 12 mm x 28 mm x 2,3 mm. Es verfügt über ein integriertes Gehäusedesign und eine 360°-Rundumlichtabstrahlung, geeignet für Punktschweißverfahren. Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 5. RoHS-konform.
1.2 Hauptmerkmale
- Integriertes Gehäuse: vereint Chip und Phosphor in kompakter Bauform.
- 360°-Rundumlichtabstrahlung: gleichmäßige Lichtabgabe in alle Richtungen.
- Geeignet für Punktschweißprozess: kompatibel mit automatisierter Montage.
- Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 5: erfordert Verarbeitung innerhalb von 24 Stunden nach dem Öffnen.
- RoHS-konform: frei von gefährlichen Substanzen.
1.3 Anwendungen
Hauptanwendungen umfassen LED-Halogenlampen (Retrofit), dekorative Beleuchtung, Innenbeleuchtung und Allgemeinbeleuchtung. Der breite Abstrahlwinkel und der hohe CRI machen es geeignet für Wohn- und Gewerbeumgebungen.
2. Analyse der technischen Parameter
2.1 Elektrische und optische Eigenschaften (Ts=25°C)
| Parameter | Symbol | Bedingung | Min | Typ | Max | Einheit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Durchlassspannung | Vf | AC230V | 225 | - | 235 | V |
| Lichtstrom | Φ | AC230V | 300 | - | 500 | lm |
| Abstrahlwinkel | 2θ1/2 | AC230V | - | - | 360 | ° |
| Farbwiedergabeindex | Ra | AC230V | 80 | - | - | / |
| R9 | R9 | AC230V | 0 | - | - | / |
| Leistung | P | AC230V | 2.8 | 3.1 | 3.4 | W |
Die LED ist für den Betrieb an 230 V AC-Netzfrequenz (60 Hz) ausgelegt. Der Durchlassspannungsbereich beträgt 225-235 V. Der Lichtstrom variiert je nach Bin zwischen 300 und 500 Lumen. Der Abstrahlwinkel beträgt 360°, was eine gleichmäßige Lichtverteilung ermöglicht. Der Farbwiedergabeindex beträgt mindestens 80, mit R9 >= 0, was eine gute Farbwiedergabe für die meisten Anwendungen gewährleistet. Die Leistungsaufnahme liegt zwischen 2,8 W und 3,4 W, was sie energieeffizient macht.
2.2 Absolute Maximalbewertungen
| Parameter | Symbol | Bewertung | Einheit |
|---|---|---|---|
| Leistungsverlust | PD | 3.73 | W |
| Frequenz | Hz | 60 | Hz |
| Elektrostatische Entladung (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Betriebstemperatur | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Lagertemperatur | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Sperrschichttemperatur | TJ | 125 | °C |
Diese Bewertungen dürfen während des Betriebs nicht überschritten werden. Die Leistungsaufnahme ist auf 3,73 W begrenzt. Die LED ist für 2000 V ESD (HBM) ausgelegt. Der Betriebs- und Lagertemperaturbereich reicht von -40 °C bis +85 °C, mit einer maximalen Sperrschichttemperatur von 125 °C. Das Überschreiten der maximalen Bewertungen kann zu dauerhaften Schäden führen.
3. Binning-System
3.1 Farbtemperatur-Bins
Die LED-Serie ist in mehreren Farbtemperaturen erhältlich: 2200K, 2400K, 2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 6500K. Jede CCT hat mehrere Lumen-Bins. Zum Beispiel hat 2700K die Bins Rank430 (430-460lm), Rank480 (450-510lm) usw. Die CIE-Farbkoordinaten sind für jedes Bin genau definiert. Siehe das CIE-Diagramm und die Koordinatentabellen in der Spezifikation für detaillierte Bingrenzen.
3.2 Lichtstrom-Bins
Der gesamte Lichtstrombereich beträgt 300-500 lm bei AC230V. Innerhalb jeder CCT werden die Bins nach Lichtstrombereichen kategorisiert (z. B. 430-460 lm, 450-510 lm, 460-520 lm, 470-530 lm). Kunden können den gewünschten Bin-Code für eine engere Leistungskonsistenz angeben.
4. Analyse der Leistungskurven
Die folgenden typischen Kurven zeigen das Verhalten der LED unter verschiedenen Bedingungen.
4.1 Durchlassspannung vs. relative Intensität
Bei steigender Durchlassspannung von 200 V auf 300 V steigt die relative Intensität auf ein Maximum und sättigt dann. Der optimale Betriebsbereich liegt bei etwa 225-235 V.
4.2 Umgebungstemperatur vs. relative Intensität
Der relative Lichtstrom nimmt mit steigender Umgebungstemperatur ab. Bei 100 °C sinkt der Lichtstrom auf etwa 70 % des Werts bei 25 °C. Wärmemanagement ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Lichtausbeute.
4.3 Zentrale Oberflächentemperatur vs. relative Intensität
Ähnlicher Trend: Mit steigender zentraler Oberflächentemperatur nimmt die relative Intensität ab. Die LED sollte für optimale Leistung unter 85 °C gehalten werden.
4.4 Durchlassspannung vs. Temperatur
Die Durchlassspannung zeigt einen negativen Temperaturkoeffizienten: Sie nimmt linear mit steigender Temperatur ab. Bei 100 °C beträgt Vf etwa 227 V im Vergleich zu 235 V bei 25 °C.
4.5 Zentrale Oberflächentemperatur vs. Durchlassstrom
Der Durchlassstrom (mA) nimmt mit steigender Temperatur ab, was darauf hinweist, dass der LED-Treiber thermische Effekte kompensieren muss.
4.6 Abstrahldiagramm
Das Abstrahlmuster zeigt eine gleichmäßige Emission in alle horizontalen Richtungen, was den 360°-Abstrahlwinkel bestätigt. Die Intensitätsschwankung ist minimal.
4.7 Farbkoordinaten vs. Temperatur
Die CIE x- und y-Koordinaten verschieben sich leicht mit der Temperatur, bleiben aber innerhalb der angegebenen Bingrenzen für den Nennbereich (-40 bis +85 °C).
4.8 Spektrumverteilung
Das Spektrum besteht aus einer blauen Spitze um 450 nm und einer breiten gelben Phosphor-Emission um ~580 nm, was zu weißem Licht führt.
5. Mechanische und Verpackungsinformationen
5.1 Gehäuseabmessungen
Gehäusegröße: 12 mm (Länge) x 28 mm (Breite) x 2,3 mm (Höhe). Toleranzen ±0,5 mm, sofern nicht anders angegeben. Die LED verfügt über zwei Anschlussdrähte für die elektrische Verbindung. Eine umgekehrte Zeichnung zeigt die korrekte Polarität. Das ESD-Warnsymbol ist auf dem Gehäuse markiert.
5.2 Saugkastenabmessungen
Der für die Verpackung verwendete Saugkasten hat die Maße 750 mm x 800 mm (Toleranz ±0,1 mm). Jeder Kasten enthält 50 Stück.
5.3 Etikettenspezifikation
Etiketten enthalten: Teilenummer (P/N), Spezifikationsnummer (S/N), Chargennummer (L/N), Bin-Code, Farbkoordinaten-Bin (X/Y), Lichtstrom (Φ), Durchlassspannung (Vf), Farbwiedergabeindex (Ra), Menge (QTY) und Datum. Barcode kann enthalten sein.
6. Löt- und Montagerichtlinien
6.1 Handhabungshinweise
- Komponenten an den Seiten mit einer Pinzette handhaben; das Silikonlinsengehäuse nicht direkt berühren, um Beschädigungen der internen Schaltung zu vermeiden.
- Keine Sperrspannung anlegen; der Stromkreis darf beim Ein-/Ausschalten nur Durchlassspannung zulassen.
- Verwenden Sie strombegrenzende Widerstände; bereits kleine Spannungsschwankungen können große Stromänderungen verursachen und LEDs durchbrennen lassen.
- Das thermische Design ist entscheidend: Sorgen Sie für ausreichende Wärmeableitung, um Helligkeitsverlust und Farbverschiebung zu vermeiden.
- Vermeiden Sie die Exposition gegenüber Umgebungen mit hohem Schwefel-, Chlor- und Bromgehalt (Schwefel<100 ppm, einzelnes Br<900 ppm, einzelnes Cl<900 ppm, gesamtes Br+Cl<1500 ppm).
- VOCs aus Leuchtenmaterialien können in Silikon eindringen und Verfärbungen verursachen; testen Sie Materialien auf Kompatibilität.
6.2 Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Lagerung
- Vor dem Öffnen des Aluminiumbeutels: lagern bei ≤30 °C, ≤75 % relative Luftfeuchtigkeit, innerhalb von 1 Jahr ab Datum.
- Nach dem Öffnen: innerhalb von 24 Stunden bei ≤30 °C, ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit verwenden.
- Bei Überschreitung: bei 60±5 °C für >24 Stunden backen.
- Verwenden Sie keine Verpackung, wenn sie beschädigt oder aufgebläht ist; wenden Sie sich an den Vertrieb.
6.3 Reinigung
Falls eine Reinigung erforderlich ist, wird Isopropylalkohol empfohlen. Verwenden Sie keine Lösungsmittel, die das Gehäuse auflösen könnten. Eine Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen, da sie die LED beschädigen kann.
7. Verpackungs- und Bestellinformationen
7.1 Verpackungsmenge
Standardverpackung: 50 Stück pro Kasten.
7.2 Zuverlässigkeitsprüfpunkte
| Prüfpunkt | Bedingung | Dauer | Ak/Re |
|---|---|---|---|
| Thermoschock | -40 °C/15 Min. ↔ 100 °C/15 Min. | 1000 Zyklen | 0/1 |
| Schaltprüfung | 25 °C, Ein/Aus 2,5 Min. | 2500 Zyklen | 0/1 |
| Lebensdauerprüfung (Raumtemperatur) | Ta=25°C, AC230V | 1000 Std. | 0/1 |
| Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeits-Lebensdauerprüfung | 60 °C/90 % relative Luftfeuchtigkeit, AC230V | 500 Std. | 0/1 |
7.3 Ausfallkriterien
Nach der Prüfung gilt das Gerät als ausgefallen, wenn die Leistungsaufnahme ±10 % der Spezifikation überschreitet oder der Lichtstrom unter 70 % des Anfangswerts fällt.
8. Überlegungen zum Anwendungsdesign
Bei der Verwendung dieses G9-LED-Fadens sind folgende Punkte zu beachten: (1) Verwenden Sie einen Konstantspannungs-AC-Treiber mit entsprechender Strombegrenzung. (2) Sorgen Sie für ausreichende Kühlung; die Sperrschichttemperatur darf 125 °C nicht überschreiten. (3) Wählen Sie für dimmbare Anwendungen kompatible Dimmer, die für AC-LEDs ausgelegt sind. (4) Berücksichtigen Sie den Einschaltstrom. (5) Die LED ist ein nicht-spektroskopisches Produkt; über 90 % der Einheiten einer Charge erfüllen die elektrischen/optischen Parameter. (6) Vermeiden Sie mechanische Belastung des Fadens.
9. Technische Vorteile
Im Vergleich zu herkömmlichen LED-Fadenlampen bietet dieses Produkt ein integriertes Gehäuse, 360°-Lichtverteilung, vereinfachte Montage (Punktschweißen) und einen breiten Farbtemperaturbereich. Der hohe CRI (Ra≥80) und der gute R9-Wert sorgen für eine lebendige Farbwiedergabe. Der Feuchtigkeitsschutzbeutel und die MSL-5-Einstufung gewährleisten Zuverlässigkeit während der Lagerung und des Lötens.
10. Häufig gestellte Fragen
F: Warum beträgt die Betriebsspannung AC230V? A: Diese LED ist für den direkten Betrieb an Netzspannung ausgelegt, was das Treiberdesign vereinfacht. F: Wie wird der 360°-Abstrahlwinkel sichergestellt? A: Das fadenförmige Gehäuse strahlt von allen Seiten Licht ab. F: Was passiert, wenn das Gerät Feuchtigkeit ausgesetzt ist? A: Befolgen Sie die Backanweisungen, um es vor Gebrauch zu trocknen. F: Kann ich einen DC-Treiber verwenden? A: Die Spezifikation basiert auf AC; die Verwendung von DC kann die Leistung beeinträchtigen. F: Wie hoch ist die Lebensdauer? A: Die Zuverlässigkeitstests zeigen 1000 Stunden bei Raumtemperatur; die tatsächliche Lebensdauer hängt vom Wärmemanagement und den Betriebsbedingungen ab.
11. Anwendungsbeispiele
Typische Anwendung: Ersatz von G9-Halogenlampen in dekorativen Kronleuchtern, Wandleuchten und Unterschrankbeleuchtungen. Die 360°-Abstrahlung und die geringe Größe machen sie ideal für die Nachrüstung vorhandener Leuchten. Mehrere Einheiten können für eine höhere Lichtausbeute kombiniert werden.
12. Funktionsprinzip
Die LED verwendet einen blauen InGaN-Chip, der blaues Licht (Spitze ~450 nm) emittiert. Ein gelber Phosphor (oft YAG:Ce) wandelt einen Teil des blauen Lichts in eine breitere gelbe Emission um. Die Kombination von Blau und Gelb erzeugt weißes Licht. Unterschiedliche Phosphorzusammensetzungen erzielen unterschiedliche korrelierte Farbtemperaturen (CCT) von Warmweiß (2200K) bis Kaltweiß (6500K).
13. Entwicklungstrends
Zukünftige Trends für LED-Fäden umfassen höhere Effizienz (über 200 lm/W), noch höheren CRI (Ra>95), bessere thermische Leistung und reduzierte Größe. Die Integration mit intelligenter Steuerung (Dimmen, Farbabstimmung) wird ebenfalls erwartet. Der G9-Formfaktor wird sich weiterentwickeln, um eine bessere Kompatibilität mit vorhandenen Leuchten zu gewährleisten.
LED-Spezifikations-Terminologie
Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe
Photoelektrische Leistung
| Begriff | Einheit/Darstellung | Einfache Erklärung | Warum wichtig |
|---|---|---|---|
| Lichtausbeute | lm/W (Lumen pro Watt) | Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. | Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten. |
| Lichtstrom | lm (Lumen) | Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. | Bestimmt, ob das Licht hell genug ist. |
| Betrachtungswinkel | ° (Grad), z.B. 120° | Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. | Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit. |
| Farbtemperatur | K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K | Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. | Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien. |
| Farbwiedergabeindex | Einheitenlos, 0–100 | Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. | Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet. |
| Farborttoleranz | MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" | Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. | Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs. |
| Dominante Wellenlänge | nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) | Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. | Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs. |
| Spektralverteilung | Wellenlänge vs. Intensitätskurve | Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. | Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität. |
Elektrische Parameter
| Begriff | Symbol | Einfache Erklärung | Design-Überlegungen |
|---|---|---|---|
| Flussspannung | Vf | Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". | Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs. |
| Flussstrom | If | Stromwert für normalen LED-Betrieb. | Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer. |
| Max. Pulsstrom | Ifp | Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. | Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden. |
| Sperrspannung | Vr | Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. | Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten. |
| Wärmewiderstand | Rth (°C/W) | Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. | Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung. |
| ESD-Immunität | V (HBM), z.B. 1000V | Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. | In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs. |
Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
| Begriff | Schlüsselmetrik | Einfache Erklärung | Auswirkung |
|---|---|---|---|
| Sperrschichttemperatur | Tj (°C) | Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. | Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung. |
| Lichtstromrückgang | L70 / L80 (Stunden) | Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. | Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED. |
| Lichtstromerhaltung | % (z.B. 70%) | Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. | Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten. |
| Farbverschiebung | Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse | Grad der Farbänderung während der Verwendung. | Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen. |
| Thermisches Altern | Materialabbau | Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. | Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen. |
Verpackung & Materialien
| Begriff | Gängige Typen | Einfache Erklärung | Merkmale & Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Gehäusetyp | EMC, PPA, Keramik | Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. | EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer. |
| Chip-Struktur | Front, Flip-Chip | Chip-Elektrodenanordnung. | Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung. |
| Phosphorbeschichtung | YAG, Silikat, Nitrid | Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. | Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI. |
| Linse/Optik | Flach, Mikrolinse, TIR | Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. | Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve. |
Qualitätskontrolle & Binning
| Begriff | Binning-Inhalt | Einfache Erklärung | Zweck |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom-Bin | Code z.B. 2G, 2H | Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. | Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge. |
| Spannungs-Bin | Code z.B. 6W, 6X | Nach Flussspannungsbereich gruppiert. | Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz. |
| Farb-Bin | 5-Schritt MacAdam-Ellipse | Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. | Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte. |
| CCT-Bin | 2700K, 3000K usw. | Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. | Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen. |
Prüfung & Zertifizierung
| Begriff | Standard/Test | Einfache Erklärung | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lichtstromerhaltungstest | Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. | Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet. |
| TM-21 | Lebensdauerschätzstandard | Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. | Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage. |
| IESNA | Beleuchtungstechnische Gesellschaft | Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. | Industrieanerkannte Testbasis. |
| RoHS / REACH | Umweltzertifizierung | Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. | Marktzugangsvoraussetzung international. |
| ENERGY STAR / DLC | Energieeffizienzzertifizierung | Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. | Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit. |