Inhaltsverzeichnis
- 1. Modulbeschreibung
- 2. Modulspezifikation
- 2.1 Optisch-elektrische Eigenschaften
- 2.2 Schaltplan und Schnittstellendefinition
- 2.3 Benennungsregel
- 3. Produktspezifikation
- 3.1 Abmessungen
- 4. Zuverlässigkeitstest
- 5. Materialleistungstest und -methode
- 6. Verpackungskriterien
- 6.1 Verpackungsdiagramm
- 6.2 Kartonsiebprint
- 6.3 Etikettenformspezifikation
- 7. Handhabungshinweise
- LED-Spezifikations-Terminologie
- Photoelektrische Leistung
- Elektrische Parameter
- Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
- Verpackung & Materialien
- Qualitätskontrolle & Binning
- Prüfung & Zertifizierung
1. Modulbeschreibung
Dieses LED-Modul wurde nach den gängigen Lampenformaten auf dem Markt entwickelt, um eine einfache Anpassung und bequeme Montage zu ermöglichen. Das Modul verwendet 2835 LED-Pakete, bekannt für hohe Lichtausbeute, geringe Wärmeentwicklung und Umweltfreundlichkeit (quecksilberfrei). Die elektrischen Parameter entsprechen den gängigen LED-Netzteilen, was die Integration einfach macht. Das Modul verfügt über einen niedrigen thermischen Widerstand und gute Wärmeableitung, was eine stabile Leistung gewährleistet. Es bietet einen hohen Farbwiedergabeindex (CRI) und eine breite Auswahl an korrelierten Farbtemperaturen (CCT).
2. Modulspezifikation
2.1 Optisch-elektrische Eigenschaften
Die optisch-elektrischen Eigenschaften werden bei absoluten Maximalwerten mit Ts=25°C gemessen. Es sind drei CCT-Varianten verfügbar: RF-MTD302T06-C1 (2870-3220K), RF-MTD402T06-C1 (3700-4275K) und RF-MTD652T06-C1 (5925-7150K). Bei einem Vorwärtsstrom von 150mA liegt die Durchlassspannung zwischen 30V und 45V, was zu einer Leistungsaufnahme von 4,5W bis 6,75W führt. Der Lichtstrom variiert je nach CCT: Bei der 3000K-Variante beträgt der typische Lichtstrom 570-660 Lumen; bei den 4000K- und 6500K-Varianten sind es 630-720 Lumen. Die berechnete Lichtausbeute liegt bei etwa 106 bis 127 lm/W. Der CRI beträgt typischerweise 80 (min) mit typischen Werten von 82-84. Die Farbtoleranz liegt innerhalb von 5-Stufen-MacAdam-Ellipsen, was ein konsistentes Farberscheinungsbild gewährleistet. Absolute Maximalwerte umfassen: Vorwärtsstrom 150mA (Spitze 155mA), Sperrspannung 5V, ESD-Spannungsfestigkeit 2000V (HBM), Betriebstemperatur -40°C bis +85°C, Lagertemperatur -40°C bis +100°C und Sperrschichttemperatur nicht über 110°C.
2.2 Schaltplan und Schnittstellendefinition
Das Modul verfügt über eine 1P6S-Konfiguration (ein paralleler Zweig von sechs in Reihe geschalteten LEDs). Die Eingangsanschlüsse sind deutlich mit Plus und Minus gekennzeichnet. Der Moduleingang ist negativ, was beim Anschluss beachtet werden muss, um eine Verpolung zu vermeiden.
2.3 Benennungsregel
Das Teilebenennungssystem liefert detaillierte Produktinformationen. Am Beispiel 'RF-MTD402T06-C1': 'RF' steht für Herstellerkürzel, 'MT' für Modulabteilungscode, 'D' für Panel-Leuchtenmodultyp, '40' für den CCT-Bin (3700-4275K), '2' für den LED-Gehäusetyp (2835), 'T' für den CRI-Bereich (84 typ, 80 min), '06' für die Leistungsklasse (6W), 'C' für die Top-View-Emitterkonfiguration und '1' für die Versionsnummer. Diese systematische Benennung ermöglicht eine einfache Identifizierung der wichtigsten Parameter.
3. Produktspezifikation
3.1 Abmessungen
Die Modulabmessungen betragen: Länge 508mm ±0,3mm, Breite 18mm ±0,3mm und PCB-Dicke 1,0mm ±0,16mm. Diese Abmessungen sind mit Standard-Panel-Leuchtengehäusen kompatibel.
4. Zuverlässigkeitstest
Das Modul wurde strengen Zuverlässigkeitstests bei einem Treiberstrom von 150mA unterzogen. Die Tests und Ergebnisse sind wie folgt:
- Lebensdauertest bei Raumtemperatur:500 Stunden bei Ta=25°C, Tj≤110°C; 0 Ausfälle bei 6 Proben.
- Lebensdauertest bei hoher Temperatur:500 Stunden bei Ta=60°C; 0/6 Ausfälle.
- Lebensdauertest bei hoher Temperatur und Feuchtigkeit:500 Stunden bei 60°C/90% rF; 0/6 Ausfälle.
- Thermoschock:100 Zyklen von -40°C bis 85°C mit 15-minütigen Haltezeiten und 10-Sekunden-Übergängen; 0/6 Ausfälle.
Akzeptanzkriterien umfassen: Lichtstromabfall weniger als 30%, Änderung der Durchlassspannung weniger als 110% des Anfangswerts, Farbortverschiebung (Δx/Δy) weniger als 0,015, keine katastrophalen Ausfälle und keine ausgefallenen LEDs. Diese Ergebnisse werden unter guten Wärmeableitungsbedingungen erzielt; Kunden sollten Stromverteilung, Spannungsabfall und Wärmemanagement bei der Auslegung von Serien-/Parallelschaltungen berücksichtigen.
5. Materialleistungstest und -methode
Bei Ta=25°C werden folgende Materialleistungstests durchgeführt:
- Optisch-elektrische Eigenschaften der LED:Verifiziert mit einer Ulbrichtkugel, um die Einhaltung der Spezifikation sicherzustellen.
- Stecker Zug- und Druckkraft:Mindestens 7 kgf.
- LED Zug- und Druckkraft:Mindestens 3 kgf.
- LED-Lötstandards:Verschiebungstoleranzen: X-Achsen-Verschiebung ≤±0,15 mm, Y-Achsen-Verschiebung ≤±0,15 mm, Winkelabweichung ≤±3°.
6. Verpackungskriterien
6.1 Verpackungsdiagramm
Die Module werden in einem Karton mit geeigneter Polsterung verpackt. Der Karton trägt ein Versandetikett und das Herstellerlogo sowie Handhabungshinweise.
6.2 Kartonsiebprint
Der Karton ist mit dem Herstellerlogo und Aufmerksamkeitskennzeichnung für die richtige Handhabung bedruckt.
6.3 Etikettenformspezifikation
Das Versandetikett enthält folgende Informationen: Kundenteilenummer, Herstellerteilenummer, Bin-Code (Farbbin), Lichtstrom-Bin, Spannungs-Bin, CCT, CRI, Menge, Nettogewicht und Datum.
7. Handhabungshinweise
Um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten und Schäden zu vermeiden, sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten:
- Schwefelbegrenzung:Die Betriebsumgebung und Kontaktmaterialien dürfen keine Schwefelelemente oder -verbindungen enthalten, die 100 PPM überschreiten.
- Halogengehalt:Der Bromgehalt muss unter 900 PPM liegen, der Chlorgehalt unter 900 PPM und die Summe von Brom und Chlor unter 1500 PPM.
- VOC:Vermeiden Sie flüchtige organische Verbindungen, die in das Silikon-Vergussmaterial eindringen und unter Wärme und Licht Verfärbungen verursachen können. Testen Sie alle Materialien auf Kompatibilität.
- Handhabung:Halten Sie das Modul an den Seitenflächen; berühren oder drücken Sie nicht direkt die Silikonlinse, um Schäden an der internen Schaltung zu vermeiden.
- Strombegrenzung:Entwerfen Sie die Treiberschaltung mit geeigneten Strombegrenzungswiderständen, um übermäßigen Strom zu verhindern, der die LEDs beeinträchtigen oder zerstören könnte.
- Wärmemanagement:Sorgen Sie für ausreichende Wärmeableitung, um die Sperrschichttemperatur unter 110°C zu halten, da höhere Temperaturen die Lichtausbeute verringern und Farbverschiebungen verursachen können.
- Reinigung:Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Isopropylalkohol. Vermeiden Sie Lösungsmittel, die das Gehäuse beschädigen könnten, und verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, da dies die LEDs beschädigen könnte.
- ESD-Schutz:LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Verwenden Sie geeignete ESD-Schutzmaßnahmen während der Handhabung und Montage.
- Mechanische Belastung:Verwölben oder verdrehen Sie die Lichtleiste nicht um mehr als 10°. Vermeiden Sie es, während der Handhabung die LED oder die Steckerteile zu halten.
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. |