LED 3535 Weiß Spezifikation - Größe 3,45x3,45x2,20mm - Spannung 3,4V - Leistung 5,1W - Deutsches technisches Dokument

1. Produktübersicht

Diese LED ist eine hochleistungsfähige weiße Leuchtdiode auf Basis eines blauen Chips, der mit Phosphoren beschichtet ist. Sie ist für allgemeine Beleuchtung und professionelle Anwendungen konzipiert, die hohe Effizienz und Zuverlässigkeit erfordern. Das Gehäuse ist ein kompaktes 3,45 mm x 3,45 mm x 2,20 mm großes Keramik-SMD (Surface Mount Device) mit einem weiten Abstrahlwinkel von 120°, geeignet für verschiedene Leuchten. Das Produkt unterstützt die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 1, was es robust für Standard-SMT-Bestückungsprozesse macht. Es ist RoHS-konform und in Gurt- und Rollenverpackung für die automatisierte Bestückung erhältlich.

2. Tiefgehende Analyse technischer Parameter

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften

Bei einem Prüfstrom von 350 mA und einer Lötpunkttemperatur von 25 °C liegt die Durchlassspannung (VF) zwischen 2,6 V und 3,4 V. Unterschiedliche Teilenummern entsprechen unterschiedlichen korrelierten Farbtemperaturen (CCT) von 2200 K bis 6500 K. Der Lichtstrom bei 350 mA variiert je nach CCT-Bin; beispielsweise erzeugt die 2700K-Variante (RF-AL-C3535L2K127-H6) 120-150 lm bei 350 mA, während die 6000K-Variante (RF-AL-C3535L2K160-H6) 150-180 lm bei gleichem Strom erzeugt. Bei 700 mA verdoppeln sich die Lichtstromwerte ungefähr, z.B. 250-310 lm für die 2700K-Version. Der Farbwiedergabeindex (Ra) beträgt mindestens 80 für alle Varianten. Der Sperrstrom ist auf 10 μA bei 5 V Sperrspannung begrenzt. Der Abstrahlwinkel (2θ½) beträgt typischerweise 120°.

2.2 Absolute Grenzwerte

Die LED kann eine maximale Verlustleistung von 5100 mW, einen Durchlassstrom von 1500 mA (DC) und einen Spitzendurchlassstrom von 1600 mA (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Puls) verarbeiten. Die Sperrspannung sollte 5 V nicht überschreiten. Die elektrostatische Entladungsfestigkeit (HBM) beträgt 2000 V. Der Betriebs- und Lagertemperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +85 °C. Die Sperrschichttemperatur (Tj) muss unter 150 °C gehalten werden. Der thermische Widerstand von der Sperrschicht zum Lötpunkt (RthJ-S) beträgt typischerweise 3,08 °C/W bei 700 mA und 85 °C Umgebungstemperatur.

2.3 Erläuterung des Binning-Systems

Das Produkt wird nach Durchlassspannung und Lichtstärke bei 350 mA gebinnt. Spannungsbins sind F0 (2,6-2,8 V), G0 (2,8-3,0 V), H0 (3,0-3,2 V) und I0 (3,2-3,4 V). Lichtstärkebins sind FC4 (120-130 lm), FC5 (130-140 lm), FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm), FC8 (160-170 lm) und FC9 (170-180 lm). Jedes Bauteil ist mit einem kombinierten Bincode gekennzeichnet. Farbartkoordinaten sind in Tabelle 1-4 für verschiedene CCT-Bereiche (z.B. 2700 K, 3500 K, 4000 K) mit spezifischen CIE-x- und CIE-y-Werten angegeben.

3. Analyse der Leistungskennlinien

Die Spezifikation enthält typische optische Kennlinien (Abb. 1-6 zeigt den Durchlassstrom im Verhältnis zur relativen Lichtstärke). Mit steigendem Strom nimmt die relative Intensität nichtlinear zu. Das Farbartkoordinatendiagramm (Abb. 1-7) veranschaulicht, wie die CCT innerhalb des Phosphor-Konversionsbereichs variiert. Diese Kurven sind unerlässlich, um das Verhalten der LED unter verschiedenen Ansteuerungsbedingungen zu verstehen und ein geeignetes Wärmemanagement zu entwerfen.

4. Mechanische Informationen und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse hat eine Draufsicht-Abmessung von 3,45 mm x 3,45 mm und eine Höhe von 2,20 mm (einschließlich Linse). Die Untersicht zeigt zwei Pads, die für einfaches Löten ausgelegt sind. Das Anodenpad (Pad 1) misst 1,30 mm x 3,30 mm, und das Kathodenpad (Pad 2) misst 1,30 mm x 3,30 mm, beide mit einem Abstand von 0,50 mm zur Kante. Die Polarität ist durch eine kleine Kerbe in der Draufsicht gekennzeichnet. Lötmuster (Abb. 1-5) empfehlen ein Pad-Layout von 3,50 mm x 3,40 mm mit einem zentralen thermischen Pad von 1,30 mm x 0,45 mm. Alle Abmessungen haben eine Toleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

4.2 Polarität und Lötmuster

Die Polarität ist auf dem Gehäuse markiert: Pad 1 ist die Anode (positiv), Pad 2 ist die Kathode (negativ). Das empfohlene Lötmuster beinhaltet ein zentrales thermisches Pad, das mit der Kathode zur effizienten Wärmeableitung verbunden ist. Die Musterabmessungen betragen insgesamt 3,50 mm x 3,40 mm, wobei sich das Kathodenpad 0,65 mm von der Mitte erstreckt. Die korrekte Ausrichtung gewährleistet einen guten thermischen und elektrischen Kontakt.

5. Löt- und Montagerichtlinien

5.1 SMT-Reflow-Lötanleitung

Das Dokument enthält SMT-Reflow-Lötanweisungen (Abschnitt 3.1). Obwohl das genaue Profil nicht detailliert ist, gelten typische Empfehlungen für Keramikgehäuse-LEDs: Vorwärmen bei 150-200 °C für 60-120 Sekunden, Aufheizen auf Spitzentemperatur von 245-260 °C und Verweilen über 217 °C für 30-50 Sekunden. Die Abkühlrate sollte 6 °C/s nicht überschreiten. Die LED hat die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 1, sodass kein spezielles Backen erforderlich ist, wenn sie innerhalb der Lagerzeit gehandhabt wird. Dennoch werden Standardvorsichtsmaßnahmen wie die Verwendung einer Stickstoffatmosphäre und die Vermeidung von Thermoschock empfohlen.

5.2 Handhabungshinweise

Die Handhabungshinweise (Abschnitt 4.1) umfassen: mechanische Belastung des Gehäuses vermeiden, geeigneten ESD-Schutz verwenden (die LED ist für 2000 V HBM ausgelegt, erfordert aber dennoch ESD-sichere Handhabung), die Linse nicht mit bloßen Händen berühren, in trockener Umgebung unter 30 °C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit lagern und das empfohlene Lötprofil einhalten. Die LED darf nicht über die absoluten Grenzwerte hinaus betrieben werden, um eine Degradation zu vermeiden.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikationen

Die LEDs werden auf Gurt und Rolle geliefert. Der Trägergurt hat eine Breite von 12 mm (typisch für 3535-Gehäuse) mit einem Taschenabstand von 4 mm oder 8 mm, je nach Menge. Der Rollendurchmesser beträgt 178 mm (7 Zoll) oder 330 mm (13 Zoll) für größere Mengen. Jede Rolle trägt ein Etikett mit Teilenummer, Bincode, Menge und Datumscode. Die Kartonverpackung gewährleistet einen sicheren Transport. Das Produkt ist sowohl in Standard- als auch in kundenspezifischen Binning-Kombinationen erhältlich.

6.2 Zuverlässigkeitsprüfungen und Bedingungen

Das Dokument listet Zuverlässigkeitsprüfungen auf (Abschnitt 2.4), enthält jedoch keine detaillierten Bedingungen im Auszug. Typische Tests für solche LEDs umfassen: Betriebslebensdauer bei Raumtemperatur (1000 Stunden bei Nennstrom), Hochtemperaturlagerung (85 °C/1000 Stunden), Thermoschock, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Lötbarkeit und mechanischer Schock. Die Kriterien zur Beurteilung von Schäden (Abschnitt 2.5) beinhalten typischerweise zulässige Abweichungen von VF, Lichtstrom und Farbkoordinaten.

7. Anwendungsempfehlungen

Die LED ist für eine Vielzahl von Anwendungen vorgesehen, darunter:

• Warnleuchten, Downlights, Wallwasher, Spotlights, Straßenleuchten, Effektbeleuchtung, Fotografiefülllichter.
• Pflanzenbeleuchtung, Landschaftsbeleuchtung, Bühnen- und Fotolicht.
• Hotels, Märkte, Büros, Haushalte und andere Innenanwendungen.
• Allgemeinbeleuchtung, bei der hoher CRI und Effizienz erforderlich sind.

Konstruktionshinweise: Ein ausreichendes Wärmemanagement (z. B. Verwendung einer Aluminiumkernplatine mit geringem thermischen Widerstand) ist entscheidend, um die Sperrschichttemperatur unter 150 °C zu halten. Der empfohlene Betriebsstrom liegt zwischen 350 mA und 700 mA, höhere Ströme bis zu 1500 mA sind jedoch bei geeigneter Kühlung möglich. Der Abstrahlwinkel von 120° sorgt für eine breite Lichtverteilung, ideal für Panel-Leuchten und Retrofit-Lampen.

8. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu LEDs mit Kunststoffgehäuse bietet das Keramikgehäuse eine bessere Wärmeleitfähigkeit und höhere Zuverlässigkeit bei erhöhten Temperaturen. Es bietet auch eine überragende Farbstabilität über die Lebensdauer. Der breite CCT-Bereich (2200 K - 6500 K) macht es vielseitig für verschiedene Beleuchtungsanforderungen, von warmweiß für Gastronomie bis kaltweiß für Gewerberäume. Der typische Ra-Wert von 80 gewährleistet eine angemessene Farbwiedergabe, wobei auf Anfrage auch Versionen mit höherem CRI erhältlich sind.

9. Häufig gestellte Fragen

F1:Kann ich diese LED mit 1500 mA betreiben?

A:Ja, aber stellen Sie sicher, dass die Sperrschichttemperatur 150 °C nicht überschreitet. Ein effektives Wärmemanagement ist erforderlich, um eine beschleunigte Degradation zu vermeiden.

F2:Wie hoch ist die typische Lebensdauer?

A:Basierend auf LM-80-Daten für ähnliche Keramik-LEDs beträgt die L70-Lebensdauer bei 350 mA typischerweise >50.000 Stunden, wenn sie innerhalb der Spezifikationen betrieben werden.

F3:Wie wähle ich den richtigen Bincode aus?

A:Das Binning nach VF und Lichtstrom ermöglicht es Ihnen, das optimale Gleichgewicht zwischen Effizienz und Helligkeit für Ihr Design zu wählen. Konsultieren Sie die Bin-Tabelle in Abschnitt 1.5.1.

F4:Ist diese LED für dimmbare Anwendungen geeignet?

A:Ja, sie kann durch Anpassung des Durchlassstroms gedimmt werden, beachten Sie jedoch, dass bei sehr niedrigen Strömen eine Farbverschiebung auftreten kann.

10. Praktische Fallstudien

In einer typischen Downlight-Anwendung mit 12 LEDs (sechs in Reihe, zwei Stränge parallel) bei 350 mA pro LED ergibt sich ein Gesamtlichtstrom von ~1800 Lumen und eine Leistung von ~12 V * 0,35 A * 2 = 8,4 W pro Strang? Tatsächlich genaue Berechnung: jede LED VF ~3,0 V, also 6 in Reihe = 18 V, zwei Stränge = 36 V Gesamt bei 0,7 A Gesamt? Die Leistung würde etwa 25 W betragen, geeignet für ein Downlight mit >2000 Lumen. Das Keramikgehäuse sorgt für einen geringen thermischen Widerstand, sodass ein einfacher Kühlkörper ausreicht.

11. Prinziperklärung

Die weiße LED funktioniert durch Elektrolumineszenz eines InGaN-blauen Chips, der blaues Licht bei etwa 450 nm emittiert. Dieses blaue Licht regt gelb emittierende YAG:Ce-Phosphore an, die auf dem Chip aufgebracht sind; die Kombination von blauem und gelbem Licht erzeugt weißes Licht. Unterschiedliche CCTs werden durch Variation der Phosphorzusammensetzung und -dicke erreicht, wodurch das Blau-Gelb-Verhältnis verändert wird.

12. Entwicklungstrends

Der Trend bei Hochleistungs-LEDs geht zu höherer Effizienz (>200 lm/W), höherem CRI (>90) und kleineren Gehäusen mit verbesserter thermischer Leistung. Keramikgehäuse ermöglichen eine bessere Wärmeableitung im Vergleich zu herkömmlichem Kunststoff, was höhere Ansteuerströme ermöglicht. Zukünftige Entwicklungen könnten Multi-Junction-Chips und integrierte Primäroptiken für gleichmäßigere Lichtverteilungen umfassen.