Содержание
- 1. Обзор продукта
- 2. Информация о жизненном цикле и редакциях
- 2.1 Фаза жизненного цикла
- 2.2 История изменений
- 2.3 Действительность и выпуск
- 3. Глубокий объективный анализ технических параметров
- 3.1 Фотометрические характеристики
- 3.2 Электрические параметры
- 3.3 Тепловые характеристики
- 4. Объяснение системы бининга
- 4.1 Биннинг по длине волны / цветовой температуре
- 4.2 Биннинг по световому потоку
- 4.3 Биннинг по прямому напряжению
- 5. Анализ характеристических кривых
- 5.1 Вольт-амперная характеристика (ВАХ)
- 5.2 Зависимость от температуры
- 5.3 Спектральное распределение мощности
- 6. Механическая и упаковочная информация
- 6.1 Габаритный чертеж
- 6.2 Разводка контактных площадок
- 6.3 Определение полярности
- 7. Рекомендации по пайке и монтажу
- 7.1 Параметры групповой пайки оплавлением
- 7.2 Меры предосторожности и обращение
- 7.3 Условия хранения
- 8. Упаковка и информация для заказа
- 8.1 Спецификации упаковки
- 8.2 Расшифровка маркировки
- 8.3 Номенклатура артикульного номера
- 9. Рекомендации по применению
- 9.1 Типовые схемы включения
- 9.2 Соображения по проектированию
- 10. Техническое сравнение
- 11. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)
- 12. Практические примеры использования
1. Обзор продукта
Настоящий технический документ содержит полную информацию об управлении жизненным циклом и истории изменений конкретного светодиодного компонента. Основное внимание уделяется установленному статусу редакции и её постоянной действительности в рамках жизненного цикла продукта. Ключевое преимущество данной документации — чёткое определение стабильного технического состояния компонента, что обеспечивает согласованность процессов проектирования и производства. Эта информация крайне важна для инженеров, специалистов по закупкам и служб обеспечения качества, участвующих в долгосрочной разработке и поддержке продукции.
2. Информация о жизненном цикле и редакциях
В документе последовательно указывается единственное, чётко определённое состояние жизненного цикла компонента.
2.1 Фаза жизненного цикла
Компонент находится в фазеРедакция. Это означает, что конструкция и спецификации продукта прошли обновления и улучшения по сравнению с первоначальной версией и теперь находятся в стабильном, выпущенном состоянии, обозначенном как Редакция 2. Данная фаза указывает на то, что компонент активно поддерживается и доступен для использования в производстве.
2.2 История изменений
Текущая задокументированная редакция —Редакция 2. Многократное упоминание этого номера редакции в документе подчёркивает его важность. Хотя подробности изменений по сравнению с Редакцией 1 в данном отрывке не приводятся, номер редакции является ключевым идентификатором для отслеживания изменений компонента, гарантируя, что все стороны ссылаются на правильный набор спецификаций.
2.3 Действительность и выпуск
Период действияСрок действияуказан как "Навсегда". Это важное заявление означает, что у данной конкретной редакции (Редакция 2) документации компонента нет запланированной даты устаревания. Спецификации предназначены для неограниченного срока действия, обеспечивая долгосрочную стабильность для конструкций, использующих данную деталь.
Дата выпускаДата выпускаРедакции 2 точно зафиксирована как2014-12-11 18:37:42.0. Эта временная метка предоставляет точную историческую точку отсчёта, когда данная редакция была официально выпущена и стала действующей спецификацией.
3. Глубокий объективный анализ технических параметров
Хотя предоставленный отрывок PDF-файла сосредоточен на данных жизненного цикла, полный технический паспорт светодиодного компонента обычно включает следующие разделы. Приведённые ниже параметры представляют собой общие категории, которые будут подробно описаны на основе фактической конструкции компонента.
3.1 Фотометрические характеристики
В этом разделе подробно описываются характеристики светового излучения. Ключевые параметры включают Световой поток (измеряется в люменах), который определяет общую воспринимаемую мощность излучаемого света. Сила света (измеряется в канделах) описывает световую мощность на единицу телесного угла. Доминирующая длина волны или коррелированная цветовая температура (CCT) определяет цвет света, например, холодный белый, нейтральный белый или тёплый белый. Индекс цветопередачи (CRI) — это показатель того, насколько точно источник света передаёт цвета объектов по сравнению с естественным источником света. Угол обзора определяет угловой диапазон, в пределах которого сила света составляет не менее половины от максимального значения.
3.2 Электрические параметры
Критически важный для проектирования схем раздел, описывающий требования к напряжению и току. Прямое напряжение (Vf) — это падение напряжения на светодиоде при его свечении на заданном испытательном токе. Прямой ток (If) — рекомендуемый рабочий ток. Также указываются максимально допустимые значения обратного напряжения и абсолютного максимального прямого тока для предотвращения повреждения устройства. Рассеиваемая мощность рассчитывается на основе Vf и If.
3.3 Тепловые характеристики
Рабочие характеристики и срок службы светодиода в значительной степени зависят от температуры. Тепловое сопротивление переход-среда (RθJA) показывает, насколько эффективно тепло отводится от светодиодного кристалла (перехода) в окружающую среду. Более низкое значение означает лучший теплоотвод. Максимальная температура перехода (Tj max) — это наивысшая допустимая температура на полупроводниковом переходе. Эксплуатация светодиода при температуре выше этой резко сокращает срок его службы и может привести к немедленному отказу.
4. Объяснение системы бининга
Из-за производственных вариаций светодиоды сортируются по бинам (категориям производительности) для обеспечения однородности.
4.1 Биннинг по длине волны / цветовой температуре
Светодиоды сортируются по узким диапазонам доминирующей длины волны (для монохроматических светодиодов) или коррелированной цветовой температуры (для белых светодиодов). Это обеспечивает однородность цвета в пределах одной производственной партии и между разными партиями. Типичная структура бининга может использовать буквенно-цифровые коды для обозначения конкретных диапазонов длины волны или CCT.
4.2 Биннинг по световому потоку
Светодиоды классифицируются на основе измеренного светового потока при стандартном испытательном токе. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к яркости. Бины обычно определяются минимальным и/или максимальным значением светового потока.
4.3 Биннинг по прямому напряжению
Для помощи в проектировании эффективных драйверных схем и обеспечения стабильной работы в параллельных цепочках светодиоды также сортируются по прямому напряжению (Vf) при испытательном токе. Это помогает согласовать светодиоды для минимизации дисбаланса токов в массивах.
5. Анализ характеристических кривых
Графические данные необходимы для понимания поведения компонента в различных условиях.
5.1 Вольт-амперная характеристика (ВАХ)
Эта кривая отображает зависимость между прямым током через светодиод и напряжением на его выводах. Она нелинейна и показывает пороговое напряжение, ниже которого протекает очень малый ток. Кривая имеет решающее значение для выбора соответствующей схемы ограничения тока.
5.2 Зависимость от температуры
На графиках обычно показано, как прямое напряжение уменьшается с ростом температуры перехода. Другой важный график иллюстрирует относительный световой поток как функцию температуры перехода, показывая снижение светоотдачи при повышении температуры.
5.3 Спектральное распределение мощности
Для белых светодиодов этот график показывает относительную интенсивность света, излучаемого на каждой длине волны в видимом спектре. Он выявляет пики синего светодиода-насоса и широкое излучение люминофора, давая представление о качестве цвета и CRI.
6. Механическая и упаковочная информация
Физические спецификации жизненно важны для проектирования и сборки печатных плат (ПП).
6.1 Габаритный чертеж
Подробная диаграмма, показывающая точные размеры компонента, включая длину, ширину, высоту и любые критические допуски. Определяет посадочное место, необходимое на печатной плате (ПП).
6.2 Разводка контактных площадок
Рекомендуемый рисунок медных контактных площадок на ПП для пайки светодиода. Включает размер, форму и расстояние между площадками для обеспечения надёжных паяных соединений, правильного теплопереноса и механической стабильности.
6.3 Определение полярности
Чёткая маркировка анодного (+) и катодного (-) выводов на корпусе светодиода, часто обозначаемая выемкой, точкой, срезанным углом или разной длиной выводов. Правильная полярность необходима для работы.
7. Рекомендации по пайке и монтажу
7.1 Параметры групповой пайки оплавлением
Рекомендуемый профиль оплавления, определяющий стадии предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения. Ключевые параметры включают пиковую температуру, время выше температуры плавления припоя (TAL) и скорости нагрева/охлаждения. Соблюдение этого профиля предотвращает тепловой удар и обеспечивает надёжные паяные соединения без повреждения светодиода.
7.2 Меры предосторожности и обращение
Инструкции по обращению для предотвращения повреждения электростатическим разрядом (ЭСР). Рекомендации по избеганию механических нагрузок на линзу или выводы. Рекомендации по чистящим средствам, совместимым с материалом корпуса светодиода.
7.3 Условия хранения
Идеальные условия хранения для сохранения паяемости и предотвращения поглощения влаги (что может вызвать "вспучивание" при оплавлении). Обычно предполагает хранение в сухой, контролируемой по температуре среде, часто с осушителем в влагозащитных пакетах.
8. Упаковка и информация для заказа
8.1 Спецификации упаковки
Подробности о том, как поставляются светодиоды: тип катушки (например, 7-дюймовая или 13-дюймовая), ширина ленты, расстояние между карманами и ориентация. Также указывается количество на катушке.
8.2 Расшифровка маркировки
Описание информации, напечатанной на этикетке катушки, включая артикульный номер, количество, номер партии, дату изготовления и коды бининга.
8.3 Номенклатура артикульного номера
Расшифровка артикульного номера компонента, объясняющая, как код указывает ключевые атрибуты, такие как цвет, бин светового потока, бин напряжения, тип корпуса и специальные возможности.
9. Рекомендации по применению
9.1 Типовые схемы включения
Схемы базовых драйверных схем с постоянным током, например, с использованием простого резистора для маломощных применений или специализированных микросхем драйверов светодиодов для более высокой производительности и эффективности. Соображения по последовательному и параллельному соединению.
9.2 Соображения по проектированию
Рекомендации по проектированию теплового менеджмента: расчёт необходимого теплоотвода, разводка ПП для распределения тепла (использование тепловых переходных отверстий, медных полигонов). Оптические соображения для достижения желаемой диаграммы направленности и равномерности яркости.
10. Техническое сравнение
Объективное сравнение, выделяющее место данного компонента среди альтернатив. Может обсуждаться эффективность (люмены на ватт) по сравнению с предыдущими поколениями или конкурирующими технологиями. Может подчёркиваться превосходный индекс цветопередачи, более широкий рабочий температурный диапазон или более компактный размер корпуса, открывающий новые возможности для проектирования.
11. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)
Ответы на распространённые технические вопросы. Примеры: "Каков ожидаемый срок службы (L70/B50) данного светодиода в типичных рабочих условиях?" "Как изменяется прямое напряжение в зависимости от температуры?" "Можно ли напрямую подключать несколько светодиодов параллельно?" "Какой рекомендуемый максимальный ток возбуждения для импульсного режима работы?" "Как следует интерпретировать коды бининга на этикетке?"
12. Практические примеры использования
Подробные примеры реализации данного светодиода. Пример 1: Интеграция в потолочный светильник для жилых помещений, с акцентом на выбор теплопроводящего интерфейсного материала и совместимость с драйвером. Пример 2: Использование в модуле внутреннего освещения автомобиля, с упором на испытания надёжности и работу с диммированием. Пример 3: Реализация в системе освещения для растениеводства, с обсуждением эффективности конкретного спектра для роста растений.
13. Принцип работы
Объективное объяснение базовой технологии. Для белого светодиода описывается электролюминесценция в полупроводниковом диоде, где электроны рекомбинируют с дырками, высвобождая энергию в виде фотонов. В белом светодиоде с люминофорным преобразованием первичный синий или ближний ультрафиолетовый свет от кристалла возбуждает люминофорное покрытие, которое затем излучает более широкий спектр жёлтого/красного света. Смесь синего и жёлтого/красного света воспринимается как белый.
14. Технологические тренды
Объективный обзор направления развития светодиодных технологий. Это включает продолжающуюся тенденцию увеличения световой отдачи (люменов на ватт), снижения стоимости за люмен. Разработка новых люминофоров для улучшения качества цвета и повышения CRI. Миниатюризация корпусов для применений с высокой плотностью. Рост интеллектуального и биологически эффективного освещения, где настройка спектра и возможность подключения становятся важными особенностями. Интеграция светодиодов с датчиками и драйверами в более комплексные решения типа "система на кристалле" или "система в корпусе".
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |