Техническая спецификация светодиода ELAT07-NB2025J5J7293910-F3Y - Теплый белый - 200 лм при 1А - 2.95-3.95В

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации высокопроизводительного светодиода (LED) теплого белого свечения. Устройство характеризуется компактной конструкцией корпуса и высокой световой отдачей, что делает его подходящим для применений с ограниченным пространством, требующих качественного освещения.

Основное преимущество данного светодиода заключается в сочетании малых габаритов и высокой оптической мощности. Он обеспечивает типичный световой поток в 200 люмен при прямом токе 1 Ампер, с оптической эффективностью 54.47 люмен на Ватт. Этот баланс делает его эффективным выбором для различных осветительных решений.

Целевые рынки для данного компонента разнообразны, в основном фокусируясь на применениях, где требуется компактный, яркий источник теплого белого света. Его конструктивные параметры ориентированы как на потребительскую электронику, так и на специализированные осветительные приборы.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики

Основные электрооптические параметры измеряются при температуре контактной площадки (Ts) 25°C. Ключевым показателем эффективности является Световой поток (Iv), с минимальным значением 180 лм и типичным значением 200 лм при прямом токе (IF) 1000мА. Прямое напряжение (VF) в этих условиях варьируется от минимального 2.95В до максимального 3.95В, при этом типичное значение зависит от конкретного вольтажного бина. Коррелированная цветовая температура (CCT) для этого светодиода теплого белого свечения находится в диапазоне от 2000K до 2500K.

Важно отметить допуски измерений: измерения светового потока и освещенности имеют допуск ±10%, в то время как измерение прямого напряжения имеет допуск ±0.1В. Все электрические и оптические данные тестируются в импульсном режиме длительностью 50 мс для минимизации эффектов саморазогрева во время измерений.

2.2 Предельно допустимые параметры

Для обеспечения надежной работы устройство не должно эксплуатироваться за пределами своих абсолютных максимальных параметров. Постоянный прямой ток для непрерывной работы (режим фонарика) составляет 350 мА. Для импульсного режима допускается пиковый импульсный ток 1000 мА при определенном цикле: 400 мс включено и 3600 мс выключено, до 30 000 циклов.

Устройство включает защиту от электростатического разряда (ЭСР), протестированную по стандарту JEDEC 3b (модель человеческого тела), и может выдерживать до 8000В. Максимально допустимая температура перехода (TJ) составляет 145°C, с рабочим диапазоном температур от -40°C до +85°C. Диапазон температур хранения несколько шире: от -40°C до +100°C. Для монтажа температура пайки составляет 260°C, и устройство может выдержать максимум 2 цикла оплавления.

Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (Rth) составляет 8.5 °C/Вт. Угол обзора (2θ1/2), определяемый как угол отклонения от оси, при котором сила света составляет половину пикового значения, равен 120 градусам с допуском ±5°.

2.3 Тепловые и надежностные примечания

Предоставлены важные примечания по надежности. Светодиод не предназначен для работы в режиме обратного смещения. Работа при максимальной температуре перехода не должна превышать одного часа непрерывно. Все спецификации подтверждены испытаниями на надежность в течение 1000 часов, с критерием, что деградация ВАХ (вольт-амперной характеристики) составляет менее 30%. Эти испытания на надежность проводятся при хорошем тепловом управлении с использованием печатной платы на металлической основе (MCPCB) размером 1.0 x 1.0 см².

Устройство классифицируется как Уровень чувствительности к влаге (MSL) 1 согласно стандартам JEDEC. Это означает, что оно имеет неограниченный срок хранения в условиях ≤30°C и 85% относительной влажности и требует 168-часовой прокалки при 85°C/85% относительной влажности, если защитная упаковка была вскрыта.

3. Объяснение системы бинов

Светодиод сортируется по бинам на основе трех ключевых параметров: Прямое напряжение (VF), Световой поток (Iv) и Цветность (цветовые координаты). Эта сортировка обеспечивает согласованность электрических и оптических характеристик для производственных партий.

3.1 Биннинг прямого напряжения

Прямое напряжение классифицируется по трем бинам, обозначаемым четырехзначным кодом, представляющим диапазон напряжения в милливольтах (например, 2932 представляет 2.95В - 3.25В). Бины: 2932 (2.95В - 3.25В), 3235 (3.25В - 3.55В) и 3539 (3.55В - 3.95В). Все измерения проводятся при IF=1000мА.

3.2 Биннинг светового потока

Световой поток сортируется с использованием буквенно-цифровых кодов (J5, J6, J7). Бин, соответствующий данному конкретному номеру детали, - J5, который охватывает диапазон светового потока от 180 лм до 200 лм при IF=1000мА. Другие доступные бины включают J6 (200-250 лм) и J7 (250-300 лм).

3.3 Биннинг цветности (цвета)

Бин цветности для этого светодиода теплого белого свечения определен в цветовом пространстве CIE 1931. Код бина 2025 соответствует определенным диапазонам цветовых координат, которые дают коррелированную цветовую температуру между 2000K и 2500K. Приведены эталонные цветовые координаты для этого бина с допуском измерения ±0.01. Цветовые бины определены при рабочем токе IF=1000мА.

4. Анализ кривых производительности

4.1 Спектральное распределение и диаграмма направленности

Типичная кривая относительного спектрального распределения показывает выход света по длинам волн при токе 1000мА. Пиковая длина волны (λp) характерна для светодиода теплого белого свечения с люминофорным преобразованием. Типичная диаграмма направленности является ламбертовской, что означает, что сила света пропорциональна косинусу угла обзора, что приводит к широкому, равномерному распределению света с указанным углом обзора 120 градусов.

4.2 Прямые характеристики

Кривая зависимости прямого напряжения от прямого тока иллюстрирует нелинейную зависимость, типичную для полупроводниковых диодов. С увеличением тока прямое напряжение возрастает. Кривая зависимости относительного светового потока от прямого тока показывает, как выход света увеличивается с током, хотя эффективность может снижаться при более высоких токах из-за увеличения тепловыделения. Кривая зависимости коррелированной цветовой температуры (CCT) от прямого тока указывает на то, как цветовая температура излучаемого света может незначительно смещаться при разных токах управления. Все корреляционные данные для этих кривых протестированы при превосходном тепловом управлении с использованием MCPCB размером 1x1 см².

5. Механическая и корпусная информация

Устройство поставляется в корпусе для поверхностного монтажа. Габаритные размеры корпуса подробно описаны в инженерном чертеже. Критические размеры включают общую длину, ширину и высоту, а также расположение и расстояние между контактными площадками. Допуски на размеры обычно составляют ±0.1 мм, если не указано иное. Чертеж включает маркировку полярности для обеспечения правильной ориентации во время сборки.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Предоставлен профиль пайки оплавлением, детализирующий рекомендуемые скорости нагрева, пиковую температуру и время выше ликвидуса для припоя. Соблюдение этого профиля крайне важно для предотвращения теплового повреждения корпуса светодиода и внутреннего кристалла.

6.2 Меры предосторожности при обращении и хранении

Подчеркнуты важные примечания по обращению. Хотя устройство имеет защиту от ЭСР, оно не предназначено для работы в режиме обратного смещения. В схеме должны использоваться внешние токоограничивающие резисторы для предотвращения условий перегрузки по току, так как незначительное изменение напряжения может вызвать большое изменение тока, ведущее к отказу.

Для хранения классификация MSL-1 означает, что устройства могут храниться в оригинальной влагозащитной упаковке неограниченное время в контролируемых условиях. После вскрытия пакета, если устройства не используются немедленно, следует соблюдать стандартные отраслевые практики для компонентов, чувствительных к влаге.

7. Упаковка и информация для заказа

Продукт поставляется во влагозащитной упаковке. Минимальное количество в упаковке - 1000 штук. Для больших объемов доступна поставка на катушках со стандартным количеством 2000 штук на катушку. Маркировка продукта на катушке включает критически важную информацию: Номер продукта заказчика (CPN), внутренний Номер детали (P/N), Номер партии, Количество в упаковке (QTY) и коды бинов для Светового потока (CAT), Цвета (HUE) и Прямого напряжения (REF). Также указан Уровень чувствительности к влаге (MSL-X).

Размеры несущей ленты и катушки с излучателями указаны в миллиметрах для облегчения процессов автоматизированной сборки методом "pick-and-place".

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Исходя из его спецификаций, данный светодиод хорошо подходит для нескольких применений: Вспышка камеры мобильного телефона, где важна высокая яркость в малом корпусе; Фонарь для цифрового видео; Общее внутреннее освещение; Сигнальное и ориентировочное освещение (например, знаки выхода, подсветка ступеней); Подсветка дисплеев; Декоративное и развлекательное освещение; а также внешнее и внутреннее автомобильное освещение (при условии соответствия конкретным автомобильным квалификациям).

8.2 Соображения по проектированию

Конструкторы должны учитывать тепловое управление из-за теплового сопротивления устройства 8.5 °C/Вт. Адекватный теплоотвод, обычно через контактные площадки и дорожки печатной платы, соединенные с тепловой плоскостью, необходим для поддержания температуры перехода в пределах, особенно при работе на максимальном токе или близком к нему. Бин прямого напряжения следует учитывать при проектировании драйвера для обеспечения стабильного регулирования тока. Широкий угол обзора делает его подходящим для применений, требующих широкого освещения, а не сфокусированного пятна.

9. Соответствие и экологическая информация

Устройство соответствует нескольким экологическим нормам. Оно соответствует директиве RoHS и не содержит свинца. Сам продукт будет оставаться в версиях, соответствующих RoHS. Он также соответствует регламенту ЕС REACH. Кроме того, он не содержит галогенов, с установленными пределами: Бром (Br)<900 ppm, Хлор (Cl)<900 ppm, и сумма Брома и Хлора<1500 ppm.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какой максимальный постоянный ток я могу подавать на этот светодиод?

О: Абсолютный максимальный параметр для постоянного прямого тока в режиме фонарика составляет 350 мА. Для надежной долгосрочной работы рекомендуется запитывать его на этом значении или ниже при наличии надлежащего теплоотвода.

В: Могу ли я использовать этот светодиод с импульсным током выше 350мА?

О: Да, для импульсного режима допускается пиковый ток 1000 мА при определенном рабочем цикле: 400мс включено / 3600мс выключено, максимум 30 000 циклов. Это типично для применений вспышки камеры.

В: Как интерпретировать коды бинов в номере детали (например, J5, 2932, 2025)?

О: Номер детали включает ключевую информацию о бинах. \"J5\" относится к бину светового потока (180-200 лм). \"2932\" относится к бину прямого напряжения (2.95-3.25В). \"2025\" относится к бину цветности для теплого белого (2000-2500K CCT).

В: Требуется ли радиатор?

О: Учитывая тепловое сопротивление 8.5°C/Вт, эффективное тепловое управление крайне важно, особенно при более высоких токах. Обычно это включает проектирование печатной платы с достаточным количеством тепловых переходных отверстий и медной площадкой, соединенной с контактными площадками светодиода. Для мощных или непрерывных режимов работы может потребоваться внешний радиатор.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование компактного портативного рабочего фонаря.

Конструктору нужен яркий источник теплого белого света для портативного, работающего от батареи рабочего фонаря. Ключевые требования: высокая светимость, хорошая эффективность для продления срока службы батареи и широкий угол луча. Этот светодиод является сильным кандидатом. Конструктор выбирает ток управления 700мА для баланса яркости и эффективности, что, согласно кривым производительности, обеспечит высокий относительный световой поток при управляемом тепловыделении. Проектируется схема драйвера постоянного тока с учетом бина прямого напряжения (например, 3.1В типично для бина 2932). Печатная плата проектируется с большими тепловыми площадками, соединенными через множество переходных отверстий с медной плоскостью на нижней стороне, которая служит радиатором, поддерживая температуру перехода значительно ниже максимальных 145°C при длительном использовании. Угол обзора 120 градусов обеспечивает широкое, полезное освещение рабочей зоны без необходимости вторичной оптики.

12. Введение в технический принцип

Данный светодиод основан на полупроводниковой технологии. Основой является кристалл, изготовленный из материалов нитрида индия-галлия (InGaN). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в полупроводниковой структуре, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Основное излучение от кристалла InGaN находится в синем спектре. Для создания теплого белого света на кристалл наносится люминофорное покрытие. Этот люминофор поглощает часть синего света и переизлучает его на более длинных волнах (желтый, красный). Смесь оставшегося синего света и света, преобразованного люминофором, дает воспринимаемый теплый белый цвет с коррелированной цветовой температурой между 2000K и 2500K. Эффективность (лм/Вт) является мерой того, насколько эффективно электрическая мощность преобразуется в видимый свет, воспринимаемый человеческим глазом.

13. Отраслевые тренды и контекст

Разработка светодиодов, подобных этому, является частью общей тенденции в твердотельном освещении в сторону более высокой эффективности, большей надежности и меньших габаритов. Стремление к увеличению люмен на ватт (световой отдачи) продолжает оставаться основным драйвером, позволяя экономить энергию и открывая новые возможности для применения. Диапазон теплой белой цветовой температуры (2000-2500K) становится все более популярным для создания комфортного, уютного окружающего освещения, имитирующего традиционные лампы накаливания или галогенные источники. Кроме того, интеграция таких функций, как надежная защита от ЭСР и соответствие экологическим нормам (RoHS, REACH, без галогенов), стала стандартом, отражая фокус отрасли на надежности и устойчивости. Сочетание высокой плотности светового потока в малом корпусе, как видно в данном устройстве, позволяет миниатюризировать осветительные приборы и интегрировать их во все более компактные электронные устройства.