Мощный белый светодиод 3.0x3.0x0.55 мм - прямое напряжение 5.8-7.2 В - мощность 2.16 Вт - технический паспорт

1. Обзор продукта

Данный мощный белый светодиод изготовлен с использованием синего кристалла в комбинации с люминофором для обеспечения белого света. Устройство помещено в корпус EMC (эпоксидный компаунд) с габаритными размерами 3,0 мм × 3,0 мм × 0,55 мм, что обеспечивает компактное и надежное решение для требовательных осветительных применений. Ключевые особенности: чрезвычайно широкий угол обзора 120°, пригодность для всех процессов SMT сборки и пайки, возможность упаковки на ленте и катушке для автоматического монтажа. Светодиод соответствует требованиям RoHS и имеет уровень чувствительности к влаге 3. Типичные области применения: подсветка ЖК-дисплеев, телевизоров или мониторов; подсветка переключателей и символов; оптические индикаторы; внутренние дисплеи; трубчатые светильники; общее освещение. С диапазоном прямого напряжения от 5,8 В до 7,2 В при 300 мА и световым потоком от 140 лм до 220 лм этот светодиод обеспечивает высокую яркость при сохранении надежной работы.

2. Глубокий анализ технических параметров

2.1 Электрические / оптические характеристики (при Ts=25°C)

В следующей таблице представлены основные электрические и оптические параметры, измеренные при температуре пайки 25°C и прямом токе 300 мА:

• Прямое напряжение (VF):Минимум 5,8 В, типичное 6,0 В (из графика), максимум 7,2 В.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при VR=10 В.
• Световой поток (Φ):Минимум 140 лм, типичное 180 лм, максимум 220 лм.
• Угол обзора (2θ1/2):Типичное 120°.
• Тепловое сопротивление (RTHJ-S):Типичное 12 °C/Вт.

Предельные значения: рассеиваемая мощность 2160 мВт, прямой ток 300 мА, пиковый прямой ток 450 мА (рабочий цикл 1/10, длительность импульса 0,1 мс), обратное напряжение 10 В, ЭСР (ЧТТ) 2000 В, рабочая температура от -40°C до +85°C, температура хранения от -40°C до +100°C, температура перехода 115°C.

2.2 Диапазоны сортировки прямого напряжения и светового потока

При IF=300 мА прямое напряжение сортируется на диапазоны от 5,8-6,0 В (бин TB) до 7,0-7,2 В (бин TN). Световой поток сортируется от 140-145 лм (бин T140) до 240-245 лм (бин T240). Точный код бина представляет собой комбинацию бинов напряжения и потока, что позволяет клиентам выбирать устройства с определенными характеристиками. Диаграмма цветности C.I.E. предоставляет множество цветовых бинов (D00, D01, ..., H00, H01, ..., K00, K01, ..., T00, T01, ...) для обеспечения согласованных координат белого цвета. Каждый бин имеет точные угловые координаты CIE-x и CIE-y, указанные в Таблицах 1-4, что гарантирует строгий контроль цвета.

3. Анализ рабочих кривых

3.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Прямое напряжение увеличивается с ростом прямого тока. При 5,5 В ток близок к нулю; при 7 В ток достигает приблизительно 300 мА. Эта зависимость типична для мощных светодиодов и демонстрирует необходимость регулировки тока, а не напряжения.

3.2 Зависимость прямого тока от относительной интенсивности

Относительная интенсивность линейно увеличивается с ростом прямого тока от 0 до 300 мА, достигая около 100% при 300 мА. Это указывает на хорошую эффективность и предсказуемую выходную мощность.

3.3 Зависимость температуры пайки от относительной интенсивности

При повышении температуры пайки с 25°C до 115°C относительная интенсивность незначительно снижается до примерно 85%. Разработчики должны учитывать тепловую деградацию для поддержания светоотдачи.

3.4 Зависимость температуры пайки от прямого тока

Максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры пайки для предотвращения перегрева. При Ts=25°C максимальный ток составляет 300 мА; при 85°C он снижается до примерно 200 мА. Эта деградация критична для надежной работы.

3.5 Зависимость прямого напряжения от температуры пайки

Прямое напряжение незначительно снижается с ростом температуры (приблизительно -2 мВ/°C). С 20°C до 120°C VF падает с примерно 6,20 В до 6,02 В.

3.6 Диаграмма излучения

Светодиод имеет широкий угол обзора 120°. Относительная сила света остается выше 50% от -60° до +60° и падает почти до нуля при ±90°. Это делает устройство идеальным для приложений, требующих широкого освещения.

3.7 Зависимость координат цветности от температуры пайки

Координаты CIE x и y незначительно смещаются при изменении температуры. При повышении температуры с 25°C до 85°C точка белого слегка смещается в сторону более высоких значений x и y (более теплый цвет). Это смещение следует учитывать в конструкциях, критичных к цвету.

3.8 Спектральное распределение

Относительная интенсивность излучения имеет пики около 450 нм (синий) и 560 нм (желто-зеленый люминофор), с широким спектром, охватывающим 400-700 нм. Белый свет создается комбинацией излучения синего кристалла и желтого люминофора.

4. Информация о корпусе и упаковке

4.1 Размеры корпуса

Корпус имеет размеры 3,00 мм × 3,00 мм и высоту примерно 0,55 мм. Вид сверху показывает две контактные площадки (анод и катод) размерами 1,45 мм × 0,46 мм каждая. Вид снизу показывает те же площадки с дополнительными обозначениями. Полярность указана выемкой или маркировкой на корпусе (см. Рис. 1-4). Рекомендуемые схемы пайки предусматривают использование площадок размером 2,26 мм × 0,69 мм с зазором 0,46 мм между ними для оптимального формирования паяного соединения. Все размеры имеют допуски ±0,2 мм, если не указано иное.

4.2 Транспортная лента и катушка

Светодиоды упакованы в транспортную ленту с шагом P1=4,0 мм и P2=2,0 мм. Ширина ленты 8,0 мм, карманы имеют размеры A0=3,2±0,1 мм, B0=3,3±0,1 мм, K0=1,4±0,1 мм. Катушка имеет внешний диаметр 178 мм, внутренний диаметр ступицы 59 мм и ширину 16,9 мм. Каждая катушка содержит 5000 штук.

4.3 Маркировка и влагозащита

На этикетке указаны номер детали, номер спецификации, номер партии, коды бинов для потока (Φ), цветности (XY), прямого напряжения (VF), длины волны (WLD), количество (QTY) и дата (DATE). Упаковка запечатывается в влагозащитный пакет с осушителем, прикрепляется предупреждающая этикетка об ЭСР.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Профиль оплавления пайки

Рекомендуется типичный профиль оплавления пайки: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, подъем со скоростью не более 3°C/с до пиковой температуры 260°C (максимум 10 секунд выше 255°C) и охлаждение со скоростью не более 6°C/с. Общее время от 25°C до пика не должно превышать 8 минут. Оплавление пайки не должно проводиться более двух раз.

5.2 Ручная пайка и ремонт

Ручная пайка должна выполняться при температуре жала менее 300°C в течение менее 3 секунд, только один раз. Ремонт не рекомендуется; если неизбежен, используйте двусторонний паяльник и предварительно проверьте целостность светодиода.

5.3 Меры предосторожности

Силиконовая герметизация мягкая; избегайте чрезмерного давления на верхнюю поверхность. Не устанавливайте светодиоды на деформированные участки печатной платы. После пайки не прикладывайте механические нагрузки и не допускайте быстрого охлаждения.

6. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка: 5000 шт. на катушку. Размеры картонной коробки и процесс упаковки показаны в спецификации продукта. Формат этикетки включает все необходимые коды отслеживания. Продукт отгружается в влагозащитной упаковке с запечатанным влагозащитным пакетом и защитой от ЭСР.

7. Рекомендации по применению

Типичные области применения: подсветка ЖК-дисплеев, внутренние дисплеи, трубчатые светильники и общее освещение. Для оптимальной производительности используйте драйвер постоянного тока для поддержания прямого тока на уровне 300 мА. Обеспечьте терморегулирование, прикрепив светодиод к печатной плате с металлическим основанием (MCPCB) с хорошим отводом тепла. Температура перехода не должна превышать 115°C. В схемотехнике включайте последовательные резисторы для выравнивания тока в параллельных цепях. Избегайте воздействия на светодиод сред с высоким содержанием серы (>100 ppm) или галогеновых соединений (>900 ppm каждого для Br и Cl). При необходимости используйте изопропиловый спирт для очистки; ультразвуковая очистка не рекомендуется.

8. Техническое сравнение

По сравнению со стандартными белыми светодиодами типов 2835 или 3030, данное устройство имеет более высокое прямое напряжение (5,8-7,2 В по сравнению с типичными 3 В), что указывает на несколько кристаллов, соединенных последовательно, что обеспечивает более высокую плотность мощности. Угол обзора 120° шире, чем у многих мощных светодиодов (часто 110°). Корпус EMC обеспечивает лучшую влагостойкость и стабильность при высоких температурах по сравнению с традиционными корпусами PPA. Световая эффективность около 60-80 лм/Вт при 300 мА является конкурентоспособной для мощных белых светодиодов. Строгая сортировка по цветности (множество бинов D, H, K, T) обеспечивает согласованность цвета в разных партиях.

9. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каков рекомендуемый прямой ток? Ответ: Абсолютный максимальный рейтинг 300 мА постоянного тока; для наилучшей эффективности и срока службы работайте при 280-300 мА с хорошим теплоотводом.

Вопрос: Можно ли управлять этим светодиодом при более высоком токе? Ответ: Пиковый ток до 450 мА при рабочем цикле 1/10, длительности импульса 0,1 мс, но средний ток не должен превышать 300 мА.

Вопрос: Как температура влияет на цвет? Ответ: Цветность незначительно смещается (x,y увеличиваются) при повышении температуры; для приложений, критичных к цвету, рассмотрите активное охлаждение или обратную связь.

Вопрос: Каковы условия хранения? Ответ: Перед вскрытием влагозащитного пакета хранить при<30°C /<75% относительной влажности до 1 года. После вскрытия использовать в течение 24 часов при<30°C /<60% относительной влажности. Если срок превышен, сушить при 65±5°C в течение 24 часов.

Вопрос: Какие чистящие растворители безопасны? Ответ: Рекомендуется изопропиловый спирт; избегайте растворителей, которые могут растворить силикон или корпус.

10. Практические примеры применения

В блоке подсветки для 10-дюймовой ЖК-панели, используя 12 таких светодиодов последовательно с драйвером постоянного тока при 300 мА, обеспечивается общий световой поток около 2000 лм, что достаточно для яркого дисплея. Широкий угол обзора обеспечивает равномерное освещение по всей панели. В трубчатом светильнике для замены 24 светодиода на линейной печатной плате с соответствующим радиатором могут заменить люминесцентную трубку мощностью 20 Вт, обеспечивая более 3500 люмен с лучшей энергоэффективностью и более длительным сроком службы. Для внутренних вывесок массивы с правильным расстоянием и оптикой линз достигают высокой яркости с минимальной тенью.

11. Принцип работы

Данный белый светодиод использует синий кристалл InGaN (нитрид индия-галлия) с излучением около 450 нм. Кристалл покрыт слоем люминофора (обычно YAG:Ce или аналогичный), который поглощает синий свет и переизлучает в широком желто-зеленом спектре. Комбинация прошедшего синего света и преобразованного люминофором желтого света создает белый свет. Координаты CIE могут быть настроены путем изменения состава и концентрации люминофора. Светодиод герметизирован в силиконе для защиты кристалла и люминофора и обеспечения оптической связи.

12. Тенденции развития

Тенденция в мощных белых светодиодах направлена на повышение световой эффективности (>150 лм/Вт на уровне кристалла), улучшение цветопередачи (CRI>90) и уменьшение размеров корпуса для компактных конструкций. Корпуса EMC заменяют PPA из-за лучшей термической стабильности и надежности. Новые технологии люминофоров, такие как нитридные и фторидные люминофоры, обеспечивают более широкую цветовую гамму и более высокий CRI. Интеграция нескольких кристаллов последовательно (как в данном устройстве класса 6 В) позволяет использовать более высокое напряжение для снижения тока и потерь I²R. Будущие разработки включают корпуса на уровне кристалла (CSP) и конструкции с перевернутым кристаллом для улучшения теплового тракта и снижения стоимости.