Техническая спецификация светодиода 7070 белого свечения - Корпус 7.0x7.0x0.8мм - Прямое напряжение 37.7В - Мощность 10.6Вт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны технические характеристики серии T7C мощных белых светоизлучающих диодов (СИД) в корпусе 7070. Данный продукт предназначен для общего и архитектурного освещения, где требуется высокая светоотдача и надежность.

1.1 Ключевые преимущества

Светодиод имеет конструкцию корпуса с улучшенными тепловыми характеристиками, что критически важно для управления теплом в мощных приложениях, тем самым повышая срок службы и обеспечивая стабильный световой поток. Он обеспечивает высокий световой поток и способен работать при высоких прямых токах. Корпус компактный с широким углом обзора, что делает его подходящим для различных осветительных приборов. Он совместим с бессвинцовыми (Pb-free) процессами пайки оплавлением и разработан в соответствии с экологическими стандартами RoHS.

1.2 Целевые области применения

• Светильники для внутреннего освещения.
• Модернизированные лампы для замены традиционных источников света.
• Общее освещение.
• Архитектурное и декоративное освещение.

2. Анализ технических параметров

2.1 Электрооптические характеристики

Основные электрооптические параметры измеряются при прямом токе (IF) 280 мА и температуре перехода (Tj) 25°C. Световой поток варьируется в зависимости от коррелированной цветовой температуры (CCT). Для CCT 2700K с индексом цветопередачи (CRI или Ra) 80 типичный световой поток составляет 1160 люмен (лм), минимальный — 1000 лм. Для CCT от 3000K до 6500K (Ra80) типичный световой поток составляет 1300 лм, минимальный — от 1100 до 1200 лм в зависимости от CCT. Допуск измерения светового потока составляет ±7%, а для измерения CRI — ±2.

2.2 Предельные режимы эксплуатации

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Максимальный допустимый прямой ток (IF) составляет 350 мА. Импульсный прямой ток (IFP) может достигать 525 мА при определенных условиях (длительность импульса ≤100 мкс, скважность ≤1/10). Максимальная рассеиваемая мощность (PD) — 14000 мВт. Обратное напряжение (VR) не должно превышать 5 В. Диапазон рабочих температур (Topr) — от -40°C до +105°C. Диапазон температур хранения (Tstg) — от -40°C до +85°C. Максимальная температура перехода (Tj) — 120°C. Температура пайки оплавлением (Tsld) указана как 230°C или 260°C максимум в течение 10 секунд.

2.3 Электрические/оптические характеристики

В стандартных условиях испытаний (Tj=25°C) типичное прямое напряжение (VF) при 280 мА составляет 37.7 В, с диапазоном от 36 В (мин.) до 40 В (макс.) и допуском ±3%. Обратный ток (IR) максимально составляет 10 мкА при обратном смещении 5 В. Угол обзора (2θ1/2), определяемый как полный угол, при котором интенсивность падает до половины от пиковой, типично равен 120°. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (Rth j-sp) типично составляет 1.8 °C/Вт. Устройство обладает устойчивостью к электростатическому разряду (ESD) 1000 В (модель человеческого тела).

3. Объяснение системы бинов

3.1 Система нумерации компонентов

Номер компонента имеет структуру: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]. Ключевые коды включают: X1 (Код типа: 7C для корпуса 7070), X2 (Код CCT: напр., 27 для 2700K, 30 для 3000K), X3 (Цветопередача: 8 для Ra80), X4 (Количество последовательных кристаллов), X5 (Количество параллельных кристаллов), X6 (Код компонента), X7 (Цветовой код: напр., R для стандарта ANSI 85°C).

3.2 Биннинг светового потока

Светодиоды сортируются по бинам светового потока. Например, для светодиода 4000K, Ra80, бин 3C охватывает 1200-1300 лм, бин 3D — 1300-1400 лм, а бин 3E — 1400-1500 лм. Аналогичный биннинг существует для других CCT, что позволяет выбирать компоненты на основе требуемого уровня яркости.

3.3 Биннинг прямого напряжения

Прямое напряжение также разбивается на бины. Код 6L охватывает диапазон VF 36-38 В, а код 6M — 38-40 В, оба при IF=280 мА.

3.4 Биннинг цветности

Цветовая однородность определяется эллипсами Мак-Адама 5-го шага на диаграмме цветности CIE. В документе приведены центральные координаты (x, y) при 25°C и 85°C, а также параметры эллипсов (a, b, Φ) для различных CCT (27R5 для 2700K, 30R5 для 3000K и т.д.), что указывает на строгий контроль цвета. Для CCT в диапазоне от 2600K до 7000K применяется биннинг по стандарту Energy Star. Допуск для координат цветности составляет ±0.005.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены несколько ключевых графиков производительности (Рис. 1 — Рис. 6). Обычно они иллюстрируют взаимосвязь между рабочими параметрами и характеристиками устройства.Рис. 1: Спектр излученияпоказывает спектральное распределение мощности при 25°C.Рис. 2: Распределение по углу обзораизображает пространственную диаграмму направленности излучения.Рис. 3: Зависимость прямого тока от относительной интенсивностипоказывает, как изменяется световой выход с изменением тока накачки.Рис. 4: Зависимость прямого тока от прямого напряженияпредставляет собой ВАХ (вольт-амперную характеристику).Рис. 5: Зависимость относительного светового потока от температуры окружающей средыиллюстрирует тепловое снижение светового потока.Рис. 6: Зависимость относительного прямого напряжения от температуры окружающей средыпоказывает, как прямое напряжение изменяется с температурой. Эти кривые необходимы для проектирования схемы и управления тепловым режимом.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод использует корпус для поверхностного монтажа (SMD) типа 7070. Общие размеры составляют 7.00 мм в длину и ширину. Высота корпуса — 0.80 мм. Документ включает подробный чертеж с размерами, показывающий расположение контактных площадок: две анодные и две катодные площадки для внутренней конфигурации кристаллов 2 последовательно, 2 параллельно. Ключевые размеры площадок включают ширину 2.80 мм и расстояние между ними. Полярность четко обозначена. Если не указано иное, допуск на размеры составляет ±0.1 мм.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль пайки оплавлением

Предоставлен подробный профиль пайки оплавлением для обеспечения надежного монтажа без повреждения светодиода. Ключевые параметры включают: Предварительный нагрев от 150°C до 200°C за 60-120 секунд. Максимальная скорость нагрева до пиковой температуры — 3°C/сек. Время выше температуры плавления припоя (TL=217°C) должно составлять 60-150 секунд. Пиковая температура корпуса (Tp) не должна превышать 260°C. Время в пределах 5°C от этой пиковой температуры (tp) должно быть не более 30 секунд. Максимальная скорость охлаждения — 6°C/сек. Общее время от 25°C до пиковой температуры не должно превышать 8 минут.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Тепловое управление

Учитывая высокую рассеиваемую мощность (до 10.6 Вт при 280 мА, 37.7 В), эффективное тепловое управление имеет первостепенное значение. Низкое тепловое сопротивление (1.8 °C/Вт) является преимуществом, но требует хорошо спроектированной печатной платы на металлической основе (MCPCB) или другого решения для отвода тепла, чтобы поддерживать температуру перехода в безопасных пределах, особенно с учетом снижения светового потока с ростом температуры (Рис. 5). Превышение максимальной температуры перехода (120°C) значительно сократит срок службы и надежность.

7.2 Особенности электрического управления

Светодиод должен управляться источником постоянного тока, а не постоянного напряжения, из-за экспоненциальной ВАХ (Рис. 4). Драйвер должен быть рассчитан на высокое прямое напряжение (типично 37.7 В). Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать скачков напряжения или обратного смещения, превышающего 5 В. Возможность работы с импульсным током позволяет использовать затемнение с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), но необходимо соблюдать указанные пределы скважности и длительности импульса.

7.3 Оптическое проектирование

Широкий угол обзора 120° делает этот светодиод подходящим для применений, требующих широкого, равномерного освещения без вторичной оптики. Для формирования сфокусированных пучков потребуются соответствующие линзы или отражатели. Конструкторам следует учитывать выбор бинов (поток, CCT, Vf), чтобы обеспечить однородность яркости и цвета конечного продукта.

8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

8.1 Какова фактическая потребляемая мощность?

В типичной рабочей точке 280 мА и 37.7 В электрическая потребляемая мощность составляет приблизительно 10.56 Вт (0.28А * 37.7В). Соответственно проектируйте блок питания и систему охлаждения.

8.2 Как выбрать правильный бин?

Выберите бин CCT (X2) на основе желаемого цвета света (теплый белый, холодный белый и т.д.). Выберите бин светового потока (например, 3C, 3D) на основе требуемого уровня светового выхода для вашего применения. Бин напряжения (6L, 6M) может быть важен для проектирования драйвера, особенно в массивах из нескольких светодиодов, для обеспечения согласования токов.

8.3 Можно ли управлять им при абсолютном максимальном токе 350 мА?

Хотя это возможно, работа при абсолютном максимальном значении приведет к выделению большего количества тепла (приблизительно 13.2 Вт, при условии VF~37.7 В), повышая температуру перехода и ускоряя деградацию светового потока. Обычно рекомендуется работать ниже абсолютного максимума, возможно, при испытательном токе 280 мА, для оптимального срока службы и надежности, если только тепловая конструкция не является исключительно надежной.

8.4 Что означает "Применение для бессвинцовой пайки оплавлением"?

Это означает, что материалы, используемые в корпусе светодиода, совместимы с высокотемпературными процессами пайки оплавлением, в которых используются бессвинцовые припойные сплавы, обычно имеющие более высокие температуры плавления, чем традиционный оловянно-свинцовый припой. Предоставленный профиль оплавления разработан для таких процессов.

9. Технические принципы и тенденции

9.1 Принцип работы

Белый светодиод обычно использует полупроводниковый кристалл на основе нитрида индия-галлия (InGaN), излучающий синий свет. Часть синего света преобразуется в более длинные волны (желтый, красный) слоем люминофора, покрывающим кристалл. Смесь синего и преобразованного света воспринимается человеческим глазом как белый. Коррелированная цветовая температура (CCT) и индекс цветопередачи (CRI) контролируются составом и концентрацией люминофора.

9.2 Отраслевые тенденции

Отрасль освещения продолжает требовать более высокой эффективности (люмен на ватт), улучшенного качества цвета (более высокий CRI, лучший R9 для передачи красного) и большей надежности. Корпуса, такие как 7070, являются частью тенденции к стандартизированным мощным SMD-светодиодам, которые обеспечивают хорошие тепловые характеристики и упрощают производство по сравнению со старыми выводными корпусами или COB (Chip-on-Board) для определенных применений. Также акцент делается на точном биннинге и более жестких допусках для обеспечения однородности цвета и яркости в готовых светильниках.