Выбрать язык

Техническая спецификация светодиодного компонента - Редакция 1 жизненного цикла - Дата выпуска 2014-11-27

Техническая спецификация, детализирующая фазу жизненного цикла, историю изменений и информацию о выпуске светодиодного компонента. Включает технические параметры и рекомендации по применению.
smdled.org | PDF Size: 0.1 MB
Рейтинг: 4.5/5
Ваш рейтинг
Вы уже оценили этот документ
Обложка PDF-документа - Техническая спецификация светодиодного компонента - Редакция 1 жизненного цикла - Дата выпуска 2014-11-27

Содержание

1. Обзор продукта

Данный технический документ предоставляет полные спецификации и рекомендации по применению для компонента - светоизлучающего диода (LED). Основное внимание в этой спецификации уделено установленному статусу жизненного цикла продукта, указывающему на то, что он находится в стабильной фазе редакции. Ключевое преимущество данного компонента заключается в его зрелой и надежной конструкции, прошедшей всестороннюю валидацию и тестирование. Он предназначен для применений, требующих стабильной производительности, долгосрочной доступности и проверенной надежности в различных сценариях освещения и индикации.

2. Информация о жизненном цикле и редакциях

Предоставленные данные указывают на стабильный статус жизненного цикла для данного компонента.Фаза жизненного цикладокументирована какРедакцияс номером редакции1. Это означает, что конструкция продукта стабильна и была официально выпущена после первоначальной разработки и необходимых корректировок.Срок действияуказан какНавсегда, что обычно означает, что у продукта нет запланированной даты снятия с производства (EOL) и он предназначен для непрерывного выпуска, или что документация по данной конкретной редакции остается действительной бессрочно.Дата выпускаданной редакции -2014-11-27 19:34:44.0. Эта временная метка отмечает официальный выпуск данной редакции технических данных.

3. Глубокий объективный анализ технических параметров

Хотя конкретные числовые значения фотометрических, электрических и тепловых параметров не приведены в отрывке, представлен детальный анализ, основанный на стандартных характеристиках светодиодов для компонента со стабильным жизненным циклом редакции.

3.1 Фотометрические характеристики

Типичные фотометрические параметры для таких компонентов включают доминирующую длину волны или коррелированную цветовую температуру (CCT), световой поток (в люменах) и силу света (в канделах). Производительность характеризуется спектральным распределением мощности. Для зрелого продукта эти параметры демонстрируют минимальные вариации от партии к партии благодаря отработанным производственным процессам.

3.2 Электрические параметры

Ключевые электрические спецификации включают прямое напряжение (Vf) при заданном тестовом токе, максимальный непрерывный прямой ток (If) и обратное напряжение (Vr). Динамическое сопротивление также является критическим параметром для проектирования схемы. Стабильная редакция предполагает четко определенное и последовательное электрическое поведение всех производственных единиц.

3.3 Тепловые характеристики

Теплоуправление критически важно для производительности и долговечности светодиода. Важные параметры включают тепловое сопротивление от перехода до точки пайки (Rthj-sp) и максимальную температуру перехода (Tjmax). В спецификации должны быть приведены кривые снижения номинала для прямого тока в зависимости от температуры окружающей среды.

4. Объяснение системы бининга

Зрелый светодиодный продукт, как правило, использует комплексную систему бининга для обеспечения цветовой и производительной консистенции.

4.1 Биннинг по длине волны/цветовой температуре

Светодиоды сортируются по бинам на основе их доминирующей длины волны (для монохроматических светодиодов) или коррелированной цветовой температуры и Duv (для белых светодиодов). Это гарантирует, что все светодиоды из одного бина будут визуально идентичны по цвету.

4.2 Биннинг по световому потоку

Компоненты также сортируются по бинам в соответствии с их выходным световым потоком при стандартных условиях испытаний. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к яркости с гарантированными минимальными значениями.

4.3 Биннинг по прямому напряжению

Сортировка по прямому напряжению (Vf) помогает проектировать эффективные драйверные схемы и может быть важна для применений, где несколько светодиодов соединены последовательно, обеспечивая более равномерное распределение тока.

5. Анализ характеристических кривых

Детальные характеристики кривых необходимы для понимания поведения компонента в различных рабочих условиях.

5.1 Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

ВАХ иллюстрирует зависимость между прямым напряжением и прямым током. Она нелинейна, показывает напряжение включения и область работы, где небольшие изменения напряжения вызывают значительные изменения тока, что требует источника постоянного тока.

5.2 Зависимость от температуры

Кривые, показывающие изменение прямого напряжения и светового потока от температуры перехода, являются критически важными. Как правило, прямое напряжение уменьшается с ростом температуры, в то время как световой поток также снижается при повышении температуры.

5.3 Спектральное распределение

График спектрального распределения мощности показывает относительную интенсивность света, излучаемого на каждой длине волны. Для белых светодиодов он показывает пик синего излучения и более широкий спектр, преобразованный люминофором; смесь синего и желтого света воспринимается человеческим глазом как белый.

6. Механическая информация и информация о корпусе

Физические размеры и конструкция корпуса обеспечивают правильную установку и функционирование на печатной плате (PCB).

6.1 Габаритный чертеж

Детальный чертеж с видами сверху, сбоку и снизу предоставляет все критические размеры: длину, ширину, высоту и допуски. Это необходимо для проектирования посадочного места на PCB и проверки зазоров.

6.2 Разводка контактных площадок

Указана рекомендуемая конфигурация контактных площадок на PCB (геометрия и размер) для обеспечения надежной пайки, правильного теплоотвода и механической стабильности.

6.3 Идентификация полярности

Четко указаны обозначения анода и катода, обычно с помощью выемки, точки, срезанного угла или разной длины выводов. Правильная полярность необходима для работы устройства.

7. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение и сборка жизненно важны для надежности.

7.1 Параметры пайки оплавлением

Предоставлен рекомендуемый профиль оплавления, включая предварительный нагрев, выдержку, пиковую температуру оплавления и скорость охлаждения. Указана максимальная температура корпуса во время пайки для предотвращения повреждения корпуса светодиода и внутренних материалов.

7.2 Меры предосторожности и обращение

Рекомендации включают защиту от электростатического разряда (ESD), избегание механических нагрузок на линзу и недопущение очистки определенными растворителями, которые могут повредить силиконовую или эпоксидную линзу.

7.3 Условия хранения

Указаны идеальные условия хранения (диапазоны температуры и влажности) для предотвращения поглощения влаги (что может вызвать \"вспучивание\" во время оплавления) и других форм деградации перед использованием.

8. Упаковка и информация для заказа

Информация о том, как поставляется продукт, и как заказать конкретные варианты.

8.1 Спецификации упаковки

Компонент поставляется в стандартной промышленной упаковке, такой как лента и катушка, подходящей для автоматических установочных машин. Подробно описаны размеры катушки, ширина ленты, расстояние между карманами и ориентация компонента.

8.2 Маркировка

Маркировка на катушке или коробке включает номер детали, количество, номер партии, дату изготовления и информацию о бининге для прослеживаемости.

8.3 Система нумерации деталей

Соглашение об именовании моделей расшифровывает ключевые атрибуты, такие как цвет, бин яркости, бин напряжения, тип корпуса и специальные функции, позволяя осуществлять точный выбор.

9. Рекомендации по применению

9.1 Типичные сценарии применения

Данный светодиод подходит для широкого спектра применений, включая подсветку в потребительской электронике, архитектурную акцентную подсветку, внутреннее освещение автомобилей, индикаторы состояния в промышленном оборудовании и общее освещение в компактных светильниках.

9.2 Соображения при проектировании

Критические факторы проектирования включают использование драйвера светодиода с постоянным током, реализацию адекватного теплового менеджмента (медная площадка на PCB, радиатор), обеспечение соответствия оптического дизайна (линзы, рассеиватели) углу обзора светодиода и защиту от переходных процессов напряжения и обратной полярности.

10. Техническое сравнение

Как продукт в Редакции 1 с 2014 года, его основное отличие заключается в проверенной надежности в полевых условиях и стабильной цепочке поставок. По сравнению с новейшими, передовыми светодиодами, он может предлагать немного более низкую световую отдачу (люмен на ватт) или индекс цветопередачи (CRI). Однако его преимущества включают предсказуемую производительность, обширную историю применения, надежные данные квалификации и меньший риск изменений в конструкции или раннего устаревания, что делает его идеальным для продуктов с длительным жизненным циклом или требующих минимальных усилий по повторной квалификации.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Что означает \"Фаза жизненного цикла: Редакция\"?

О: Это указывает на то, что конструкция продукта стабильна и выпущена в производство. Редакция 1 - это первый официальный выпуск после любых первоначальных итераций проектирования.

В: Срок действия указан как \"Навсегда\". Означает ли это, что продукт никогда не будет снят с производства?

О: Не обязательно. Часто это означает, что данная конкретная редакция документации не имеет срока действия, или у продукта нет предварительно объявленной даты снятия с производства. Всегда проверяйте официальные уведомления об изменениях продукта (PCN) от производителя для получения актуального статуса.

В: Дата выпуска - 2014 год. Устарел ли этот продукт?

О: Не обязательно. Многие электронные компоненты остаются в производстве десятилетиями, особенно если они обслуживают устоявшиеся рынки. Дата выпуска 2014 года означает зрелость и обширную валидацию в реальных условиях.

В: Как выбрать правильный бин для моего применения?

О: Выбирайте бин длины волны/CCT на основе ваших требований к цветовой консистенции. Выбирайте бин светового потока для достижения вашей минимальной цели по яркости. Учитывайте бининг по напряжению, если проектируете длинные последовательные цепочки для равномерного тока.

12. Практические примеры использования

Пример 1: Индикаторы на панели промышленного управления:Производитель промышленных программируемых логических контроллеров (ПЛК) использует этот светодиод для индикаторов состояния (Питание, Работа, Неисправность). Стабильная редакция гарантирует, что устройства, произведенные с разницей в годы, имеют визуально идентичные цвета индикаторов и яркость, сохраняя единообразный внешний вид продукта. Проверенная надежность критически важна для оборудования, рассчитанного на непрерывную работу в течение многих лет.

Пример 2: Модуль для модернизации освещения:Компания, производящая светодиодные модули для модернизации потолочных светильников, выбирает этот компонент. Зрелая цепочка поставок и фиксированные спецификации позволяют им квалифицировать модуль один раз и закупать компоненты в течение многих лет без перепроектирования, снижая долгосрочные затраты на поддержку.

13. Принцип работы

Светоизлучающий диод - это полупроводниковый p-n переход. Когда прикладывается прямое напряжение, электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в область перехода. Когда эти носители заряда рекомбинируют, энергия высвобождается в виде фотонов (света). Длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны используемого полупроводникового материала (например, InGaN для синего/зеленого, AlInGaP для красного/янтарного). Белые светодиоды обычно создаются путем нанесения люминофорного материала на синий светодиодный кристалл; люминофор поглощает часть синего света и переизлучает его в виде более широкого спектра желтого света; смесь синего и желтого света воспринимается человеческим глазом как белый.

14. Технологические тренды

Общая тенденция в технологии светодиодов продолжает двигаться в сторону более высокой световой отдачи (больше люмен на ватт), улучшенной цветопередачи (более высокие значения CRI и R9) и повышенной надежности при повышенных рабочих температурах. Также наблюдается стремление к миниатюризации (меньшие корпуса) и увеличению плотности мощности. Для светодиодов средней мощности, подобных подразумеваемому в этой спецификации, тренды включают внедрение новых люминофорных технологий для лучшей цветовой консистенции и стабильности, а также разработку корпусов с более низким тепловым сопротивлением для возможности использования более высоких токов. Переход к освещению, ориентированному на человека, с настраиваемым белым спектром, также влияет на разработку продуктов. Однако зрелые продукты, подобные этому, продолжают обслуживать применения, где последние показатели производительности уступают по важности экономической эффективности, стабильности поставок и наследию дизайна.

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.