مشخصات سری LED C3535 - اندازه 3.45x3.45x2.20mm - ولتاژ 2.6-3.4V - توان 6800mW - دمای رنگ 2700K-6500K

1. مرور کلی محصول

LED سفید پرقدرت RF-AL-C3535L2K1**-H4 از رفوند برای کاربردهای روشنایی عمومی طراحی شده است. این LED با استفاده از یک تراشه آبی و فسفر برای تولید نور سفید ساخته شده است. ابعاد بسته LED 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm است که آن را برای چراغ‌های فشرده مناسب می‌سازد.

1.1 توضیحات کلی

این LED از بسته سرامیکی استفاده می‌کند که مدیریت حرارتی عالی و قابلیت اطمینان بالا را فراهم می‌کند. زاویه دید آن 120 درجه است که برای روشنایی مناطق وسیع ایده‌آل است. این قطعه با تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیم‌کاری SMT سازگار بوده و به صورت نوار و قرقره برای تولید خودکار عرضه می‌شود. مطابق با استاندارد RoHS بوده و الزامات زیست‌محیطی را برآورده می‌کند.

1.2 ویژگی‌ها

• بسته سرامیکی برای دفع حرارت برتر
• زاویه دید 120 درجه
• قابلیت اطمینان بالا
• مناسب برای تمام فرآیندهای مونتاژ و لحیم‌کاری SMT
• موجود به صورت نوار و قرقره (1000 عدد در هر قرقره)
• مطابق با RoHS

1.3 کاربردها

این LED برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای روشنایی از جمله طراحی شده است:

• چراغ‌های هشدار، دانلایت‌ها، وال‌واشرها، اسپات‌لایت‌ها، چراغ‌های خیابانی
• روشنایی گیاهان، روشنایی محوطه، نور عکاسی صحنه
• هتل‌ها، بازارها، ادارات، مصارف خانگی و سایر فضاهای داخلی
• مصارف عمومی

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های الکتریکی/نوری (Ts=25°C)

تمام اندازه‌گیری‌ها در محیط استاندارد رفوند در دمای لحیم 25 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. ولتاژ پیشرو (VF) در IF=350mA اندازه‌گیری شده و از 2.6V (حداقل) تا 3.4V (حداکثر) متغیر است، با مقادیر معمول بسته به bin. شار نوری بر اساس شماره مدل متفاوت است:

• RF-AL-C3535L2K127-H4: 140-170 lm @ 350mA, 260-320 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K130-H4: 150-180 lm @ 350mA, 280-340 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K135-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K140-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K145-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K150-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K157-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K160-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
• RF-AL-C3535L2K165-H4: 150-180 lm @ 350mA, 280-340 lm @ 700mA

دمای رنگ همبسته (CCT) برای هر مدل مربوط به دو رقم آخر شماره قطعه است: 27=2700K, 30=3000K, 35=3500K, 40=4000K, 45=4500K, 50=5000K, 57=5700K, 60=6000K, 65=6500K. شاخص نمود رنگ (Ra) حداقل 80 در IF=350mA است. جریان معکوس کمتر از 10 μA در VR=5V است. زاویه دید 120 درجه است. مقاومت حرارتی (از محل اتصال تا نقطه لحیم) معمولاً 1.90°C/W در IF=700mA و Ta=25°C است.

2.2 حداکثر رتبه‌بندی مطلق

حداکثر رتبه‌بندی مطلق هرگز تحت هیچ شرایطی نباید تجاوز شود:

• توان مصرفی (PD): 6800 mW
• جریان پیشرو (IF): 2000 mA
• جریان پیشرو پیک (IFP): 3000 mA (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1ms)
• ولتاژ معکوس (VR): 5 V
• تخلیه الکترواستاتیک (HBM): 2000 V
• دمای عملیاتی (TOPR): 40- تا 85+ درجه سانتیگراد
• دمای ذخیره‌سازی (TOPR): 40- تا 85+ درجه سانتیگراد
• دمای اتصال (TJ): 125 درجه سانتیگراد

3. توضیح سیستم دسته‌بندی

3.1 دسته‌بندی ولتاژ پیشرو و شدت نوری (IF=350mA)

LED به دسته‌هایی برای ولتاژ پیشرو و شار نوری دسته‌بندی می‌شود تا یکنواختی تضمین شود. دسته‌های ولتاژ: F0 (2.6-2.8V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V). دسته‌های شار نوری: FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm), FC8 (160-170 lm), FC9 (170-180 lm), FD1 (180-190 lm). مختصات رنگی برای هر ناحیه CCT در فضای رنگی CIE 1931 تعریف شده است، با چندین زیرناحیه (مانند 27A, 27B, 27C, 27D برای 2700K). جدول مختصات دقیق در مشخصات فنی ارائه شده است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

4.1 ولتاژ پیشرو در مقابل جریان پیشرو

شکل 1-6 یک رابطه تقریباً خطی را نشان می‌دهد: در ولتاژ پیشرو 2.6V، جریان حدود 200mA است که تا حدود 1600mA در 3.3V افزایش می‌یابد. این منحنی به طراحان کمک می‌کند محدودیت جریان مناسب را تنظیم کنند.

4.2 جریان پیشرو در مقابل شدت نسبی

شکل 1-7 نشان می‌دهد که شدت نسبی تا حدود 1000mA به صورت خطی با جریان پیشرو افزایش می‌یابد و سپس شروع به اشباع می‌کند. در 1600mA، شدت نسبی به حدود 3.5 برابر شدت در 350mA می‌رسد.

4.3 دما در مقابل شدت نسبی

شکل 1-8 نشان می‌دهد که با افزایش دمای نقطه لحیم (Ts) از 25°C به 125°C، شدت نسبی به صورت خطی به حدود 0.85 در 125°C کاهش می‌یابد. این موضوع باید در مدیریت حرارتی در نظر گرفته شود.

4.4 دمای Ts در مقابل کاهش جریان پیشرو

شکل 1-9 یک منحنی کاهش را ارائه می‌دهد: در Ts=25°C، حداکثر جریان پیشرو 1600mA است؛ در Ts=85°C، به حدود 600mA کاهش می‌یابد. این اطمینان می‌دهد که دمای اتصال از 125°C تجاوز نکند.

4.5 نمودار تشعشع (زاویه دید)

شکل 1-10 الگوی تشعشع را نشان می‌دهد. شدت نور نسبی در 0° حداکثر است و در حدود 60± به 50% کاهش می‌یابد، که با زاویه دید 120 درجه سازگار است.

4.6 توزیع طیف

شکل 1-11 شدت انتشار نسبی را در مقابل طول موج برای CCT 4000K و 5000K در Ra80 نشان می‌دهد. طیف در حدود 450nm (آبی) اوج می‌گیرد و با انتشار گسترده فسفر از 500nm تا 700nm همراه است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

بسته LED به ابعاد 3.45mm x 3.45mm x 2.20mm است. نمای بالا یک ناحیه انتشار مرکزی با دو پد آند/کاتد را نشان می‌دهد. نمای پایین یک پد حرارتی (به ابعاد 3.30mm x 3.30mm) و علامت قطبیت (یک دایره کوچک نزدیک پایه 1) را نشان می‌دهد. الگوی لحیم‌کاری (شکل 1-5) یک پد 3.50mm x 3.40mm با پد حرارتی مرکزی به عرض 1.30mm را توصیه می‌کند. تمام ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس 0.2± میلی‌متر هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شود.

5.2 ابعاد نوار حامل و قرقره

نوار حامل دارای عرض 12.0mm، گام جیب 4.0mm و عمق قطعه 3.9mm است. قرقره دارای قطر 178mm و عرض 14.0mm است. هر قرقره حاوی 1000 عدد است. بسته‌بندی شامل کیسه ضد رطوبت و خشک‌کننده است.

5.3 اطلاعات برچسب

برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته (شامل دسته شار نوری و دسته رنگی XY)، دسته ولتاژ پیشرو، تعداد و تاریخ است. ابعاد جعبه مقوایی برای حمل و نقل استاندارد است.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفایل لحیم‌کاری ریفلاو SMT

پروفایل ریفلاو توصیه شده (شکل 3-1) مشخص می‌کند: نرخ افزایش متوسط ≤3°C/s، پیش‌گرم از 150°C تا 200°C به مدت 60-120 ثانیه، زمان بالای 217°C (TL) حداکثر 60 ثانیه، دمای اوج 260°C با حداکثر زمان (tp) 10 ثانیه در محدوده 5 درجه از اوج. نرخ خنک‌سازی ≤6°C/s. زمان کل از 25°C تا اوج نباید از 8 دقیقه تجاوز کند. لحیم‌کاری ریفلاو نباید بیش از دو بار انجام شود. اگر لحیم‌کاری دستی لازم است، از دمای اتو استفاده کنید<300°C به مدت کمتر از 3 ثانیه، تنها یک بار.

6.2 احتیاطات حمل و نقل

• محفظه LED از سیلیکون ساخته شده است که نرم است. از اعمال فشار بر سطح بالایی خودداری کنید. از نازل‌های برداشت با نیروی مناسب استفاده کنید.
• روی PCBهای خمیده نصب نکنید. پس از لحیم‌کاری، برد را خم نکنید.
• از تنش مکانیکی یا خنک‌سازی سریع پس از لحیم‌کاری خودداری کنید.
• محیط عملیاتی باید دارای میزان گوگرد کمتر از 100PPM در مواد اتصال باشد.<900PPM، میزان کلر مجزا<900PPM، مجموع برم+کلر<1500PPM در مواد خارجی.
• مواد آلی فرار از مواد ثابت‌کننده می‌توانند سیلیکون را تغییر رنگ دهند؛ از چسب‌های گازدهنده خودداری کنید.
• قطعات را از سطوح جانبی با استفاده از پنس یا ابزار مناسب حمل کنید؛ عدسی سیلیکونی را مستقیماً لمس نکنید.
• همیشه مقاومت‌های محدودکننده جریان در مدار درایور قرار دهید. ولتاژ معکوس می‌تواند باعث آسیب شود.
• طراحی حرارتی حیاتی است؛ اطمینان حاصل کنید که دمای اتصال از 125°C تجاوز نکند.
• در صورت نیاز با الکل ایزوپروپیل تمیز کنید؛ تمیزکاری اولتراسونیک توصیه نمی‌شود.
• ذخیره‌سازی: قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی، دما ≤30°C، رطوبت<75% RH، ظرف 6 ماه. پس از باز کردن، در ≤30°C ظرف 168 ساعت استفاده کنید،<60% RH. در صورت تجاوز، در دمای 60±5°C پخت کنید،<5% RH به مدت 24 ساعت.
• LEDها به ESD و EOS حساس هستند؛ باید اقدامات احتیاطی مناسب انجام شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد 1000 عدد در هر قرقره است. نوار حامل دارای 100 جیب خالی در ابتدا و انتها است. از کیسه ضد رطوبت با خشک‌کننده استفاده می‌شود. محصول با شماره قطعه 16 رقمی (RF-AL-C3535L2K1**-H4) شناسایی می‌شود که دو رقم آخر نشان‌دهنده دسته CCT است. کد دسته روی برچسب شامل دسته VF و دسته رنگی است. ابعاد جعبه مقوایی برای حمل چندین قرقره استاندارد است.

8. توصیه‌های کاربردی

8.1 موارد استفاده معمول

این LED برای چراغ‌های هشدار، دانلایت، وال‌واشر، اسپات‌لایت، چراغ‌های خیابانی، روشنایی گیاهان، روشنایی محوطه، نور عکاسی صحنه و روشنایی عمومی داخلی در هتل‌ها، بازارها، ادارات و منازل مناسب است. شار نوری بالا (تا 190 lm در 350mA) و زاویه دید گسترده آن را چندمنظوره می‌سازد.

8.2 ملاحظات طراحی

هنگام طراحی مدارها، اطمینان حاصل کنید که جریان عبوری از هر LED از حداکثر رتبه‌بندی مطلق تجاوز نکند. از مدیریت حرارتی مناسب (خنک‌کننده) استفاده کنید تا دمای اتصال زیر 125°C باقی بماند. پد حرارتی در پایین باید به یک سطح حرارتی PCB با مساحت مس کافی لحیم شود. برای آرایه‌های موازی، مقاومت‌های اشتراک جریان را در نظر بگیرید. برای رشته‌های سری، اطمینان حاصل کنید که ولتاژ کل از توان درایور تجاوز نکند. از آنجایی که LED دارای مقاومت حرارتی پایین (1.9°C/W) است، طراحی حرارتی خوب PCB ضروری است.

9. مقایسه فنی

در مقایسه با بسته‌های استاندارد PLCC، بسته سرامیکی C3535 مقاومت حرارتی کمتر و قابلیت اطمینان بالاتری ارائه می‌دهد و آن را برای کاربردهای جریان بالا تا 2A مناسب می‌سازد. زاویه دید 120 درجه از LEDهای معمولی توان متوسط (اغلب 120°-140°) عریض‌تر و از برخی بسته‌های تراشه‌ای باریک‌تر است. CRI 80 اکثر نیازهای روشنایی عمومی را برآورده می‌کند. وجود دسته‌های مختلف CCT (2700K-6500K) انعطاف‌پذیری را برای نیازهای مختلف فضا فراهم می‌کند.

10. سوالات متداول

س: حداکثر جریان در دمای نقطه لحیم 85°C چقدر است؟
ج: از منحنی کاهش (شکل 1-9)، در Ts=85°C حداکثر جریان پیشرو حدود 600mA است.

س: آیا می‌توان این LED را به طور مداوم در 700mA راه اندازی کرد؟
ج: بله، شار نوری معمول در 700mA در جدول آورده شده است. با این حال، با ارائه خنک‌سازی مناسب اطمینان حاصل کنید که دمای اتصال از 125°C تجاوز نکند.

س: پس از باز کردن کیسه ضد رطوبت، چگونه باید LEDها را ذخیره کنم؟
ج: در دمای ≤30°C و<60% RH. ظرف 168 ساعت استفاده کنید. در صورت تجاوز، در دمای 60±5°C به مدت 24 ساعت پخت کنید.

س: زاویه دید معمول چقدر است؟
ج: زاویه دید 120 درجه است (نیم زاویه 60± در 50% شدت).

س: آیا LED به دیود محافظ ولتاژ معکوس نیاز دارد؟
ج: بله، ولتاژ معکوس بالای 5V می‌تواند به LED آسیب برساند. همیشه اطمینان حاصل کنید که مدار درایور ولتاژ معکوس اعمال نمی‌کند.

11. مثال کاربردی عملی

یک طراحی دانلایت با استفاده از 10 LED به صورت سری در نظر بگیرید. در IF=350mA، هر LED تقریباً 3.0V (معمول) افت می‌دهد، بنابراین ولتاژ پیشرو کل 30V است. از یک درایور جریان ثابت با رتبه 350mA و خروجی 30-40V استفاده کنید. مدیریت حرارتی: هر LED حدود 1.05W (3.0V*0.35A) توان تلف می‌کند. با مقاومت حرارتی 1.9°C/W، افزایش دمای اتصال نسبت به نقطه لحیم حدود 2°C است. اگر دمای محیط 25°C باشد، با یک خنک‌کننده خوب می‌توان دمای نقطه لحیم را پایین نگه داشت و عمر طولانی را تضمین کرد.

12. اصول عملکرد

LED سفید از یک تراشه InGaN آبی با پوشش فسفر زرد (معمولاً YAG:Ce) استفاده می‌کند. نور آبی فسفر را تحریک می‌کند که نور زرد منتشر می‌کند. ترکیب نور آبی و زرد به صورت سفید دیده می‌شود. CCT دقیق توسط ترکیب و ضخامت فسفر کنترل می‌شود. تراشه LED بر روی یک زیرلایه سرامیکی با پدهای فلزی برای اتصال الکتریکی و حرارتی نصب شده است. عدسی سیلیکونی تراشه و فسفر را محصور می‌کند و محافظت و استخراج نور را فراهم می‌کند.

13. روندهای فناوری

روند صنعت برای LEDهای پرقدرت به سمت بسته‌های سرامیکی با مقاومت حرارتی پایین برای پشتیبانی از جریان‌های درایو بالاتر و ردپای کوچکتر حرکت می‌کند. بسته C3535 یک اندازه استاندارد (3.45mm x 3.45mm) است که بین خروجی نور و عملکرد حرارتی تعادل برقرار می‌کند. پیشرفت‌های آینده ممکن است شامل کارایی بالاتر (lm/W) و بهبود نمایش رنگ (CRI >90) در عین حفظ قابلیت اطمینان باشد. سری C3535 رفوند این نیازها را با طیف گسترده CCT و گزینه‌های شار بالا برآورده می‌کند.