Техническая спецификация светодиодного компонента - Фаза жизненного цикла Ревизия 6 - Дата выпуска 2015-12-11

1. Обзор продукта

Данный технический документ предоставляет полные спецификации и информацию об управлении жизненным циклом для компонента - светоизлучающего диода (СИД). Основное внимание в этой спецификации уделяется установлению формального статуса ревизии и параметров выпуска для продукта. Ключевое преимущество данного стандартизированного подхода заключается в обеспечении согласованности, прослеживаемости и ясности технической коммуникации на протяжении всего жизненного цикла продукта. Документ предназначен для инженеров, специалистов по закупкам, сотрудников отдела обеспечения качества и менеджеров по документации, участвующих в проектировании, закупке и производстве электронных сборок с использованием данного компонента.

2. Жизненный цикл и управление ревизиями

Предоставленное содержимое PDF-файла исключительно детализирует формальный статус жизненного цикла и контроля ревизий спецификации компонента. Это критически важный аспект управления компонентами, гарантирующий, что все заинтересованные стороны ссылаются на правильную и актуальную версию технических спецификаций.

2.1 Определение фазы жизненного цикла

Фаза жизненного циклаФаза жизненного циклаявно указана какРевизия. Это указывает на то, что документ не находится в статусе первоначального черновика или прототипа, а представляет собой формально выпущенную и впоследствии обновленную версию спецификаций. Фаза "Ревизия" подразумевает, что в предыдущий выпуск были внесены изменения, и данный документ его заменяет.

2.2 Номер ревизии

Номер ревизииНомер ревизииуказан как6. Это последовательный идентификатор, который увеличивается с каждым формальным изменением документа. Ревизия 6 означает, что это шестая официально выпущенная версия данной спецификации. Отслеживание номеров ревизий имеет важное значение для контроля версий и для идентификации того, на каком наборе спецификаций была основана конкретная партия компонентов или проект.

2.3 Информация о выпуске и действительности

Документ включает ключевые временные метаданные, регулирующие его действительность и выпуск.

• Дата выпуска:Документ был официально опубликован2015-12-11 в 17:23:28.0. Эта временная метка предоставляет точную точку отсчета для момента вступления данной ревизии в силу.
• Срок действия:Поле помечено какНавсегда. Это означает, что у данной ревизии спецификации нет предопределенной даты истечения срока действия или окончания срока службы в качестве справочного документа. Она останется действующей спецификацией до тех пор, пока не будет официально выпущена последующая ревизия (например, Ревизия 7) для ее замены.

3. Технические параметры и характеристики

Хотя предоставленный фрагмент PDF-файла сосредоточен на метаданных документа, полная спецификация на светодиод содержит обширные технические параметры. В следующих разделах подробно описаны типичные характеристики, которые связаны с таким компонентом, на основе отраслевых стандартов. Инженеры должны обращаться к полной официальной спецификации для получения абсолютных значений.

3.1 Фотометрические и цветовые характеристики

Эти параметры определяют световой поток и цвет светодиода.

• Световой поток:Общее количество видимого света, излучаемого светодиодом, измеряется в люменах (лм). Часто представляется с минимальными, типичными и максимальными значениями при указанном испытательном токе.
• Доминирующая длина волны / Коррелированная цветовая температура (CCT):Для цветных светодиодов доминирующая длина волны (в нанометрах) определяет воспринимаемый цвет (например, 620 нм для красного). Для белых светодиодов CCT (в Кельвинах, K) определяет, является ли свет теплым (например, 2700K), нейтральным (например, 4000K) или холодным (например, 6500K).
• Индекс цветопередачи (CRI):Для белых светодиодов CRI (Ra) указывает, насколько точно источник света передает истинные цвета объектов по сравнению с естественным эталонным светом. Более высокие значения (ближе к 100) лучше подходят для приложений, критичных к цвету.
• Угол обзора:Угловой диапазон, в пределах которого сила света составляет не менее половины максимальной интенсивности, измеряется в градусах (°). Распространенные углы: 120° или 140°.

3.2 Электрические параметры

Эти параметры определяют электрические условия работы светодиода.

• Прямое напряжение (V_F):Падение напряжения на светодиоде при работе на указанном прямом токе (I_F). Обычно указывается в виде диапазона (например, от 2,8 В до 3,4 В) при испытательном токе, таком как 20 мА, 60 мА или 150 мА, в зависимости от номинальной мощности светодиода.
• Прямой ток (I_F):Рекомендуемый постоянный ток для нормальной работы. Превышение максимального номинального прямого тока может резко сократить срок службы или вызвать немедленный отказ.
• Обратное напряжение (V_R):Максимальное напряжение, которое может быть приложено в обратном направлении к светодиоду без причинения повреждений. Это значение обычно низкое (например, 5 В).

3.3 Тепловые характеристики

Производительность и долговечность светодиода сильно зависят от температуры.

• Температура перехода (T_J):Температура самого полупроводникового кристалла. Максимально допустимая T_J(например, 125°C) является критическим пределом.
• Тепловое сопротивление (R_th):Обычно выражается как переход-окружающая среда (R_thJA) в °C/Вт. Оно количественно определяет, насколько эффективно тепло может отводиться от кристалла светодиода. Более низкое значение указывает на лучшие тепловые характеристики, что крайне важно для поддержания светового потока и срока службы.

4. Система сортировки и бинирования

Из-за производственных вариаций светодиоды сортируются по бинам производительности.

• Бинирование по длине волны / CCT:Светодиоды группируются в узкие диапазоны длин волн или CCT (например, 2700K-2750K, 2750K-2800K), чтобы обеспечить цветовую однородность в рамках приложения.
• Бинирование по световому потоку:Светодиоды сортируются на основе измеренного светового потока при стандартных испытательных условиях, чтобы гарантировать равномерную яркость.
• Бинирование по прямому напряжению:Сортировка по диапазону V_Fпомогает в проектировании эффективных драйверных схем, особенно при последовательном соединении нескольких светодиодов.

5. Анализ кривых производительности

Графические данные необходимы для понимания поведения компонента в различных условиях.

• Вольт-амперная характеристика (ВАХ):Показывает зависимость между прямым током и прямым напряжением. Она нелинейна, что характерно для диода.
• Температурные характеристики:Графики обычно показывают, как световой поток и прямое напряжение изменяются в зависимости от температуры перехода. Поток обычно уменьшается с ростом температуры.
• Спектральное распределение мощности (SPD):График, отображающий относительную интенсивность света, излучаемого на каждой длине волны. Для белых светодиодов это показывает пик синего излучения и более широкое излучение люминофора.

6. Механическая информация и данные о корпусе

Физические характеристики имеют решающее значение для проектирования и сборки печатных плат.

• Габаритные размеры корпуса:Детальный механический чертеж со всеми критическими размерами (длина, ширина, высота) и допусками.
• Расположение контактных площадок (посадочное место):Рекомендуемая конструкция контактных площадок на печатной плате для поверхностного монтажа (SMD) светодиодов, включая размер площадок, расстояние между ними и рекомендации по паяльной маске.
• Идентификация полярности:Четкая маркировка на корпусе светодиода (например, выемка, точка или срезанный угол) для идентификации катодного (-) вывода.

7. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение обеспечивает надежность.

• Профиль пайки оплавлением:Рекомендуемый временно-температурный профиль для бессвинцовой пайки (например, SnAgCu), включая предварительный нагрев, выдержку, пиковую температуру оплавления (обычно не превышающую 260°C) и скорости охлаждения.
• Меры предосторожности при обращении:Инструкции относительно чувствительности к электростатическому разряду (ESD), уровня чувствительности к влажности (MSL) и избегания механических нагрузок на линзу.
• Условия хранения:Рекомендуемые диапазоны температуры и влажности для хранения компонентов перед использованием, часто связанные с рейтингом MSL.

8. Информация об упаковке и заказе

Информация для логистики и закупок.

• Спецификация упаковки:Описывает размеры ленты и катушки (для SMD-компонентов), количество на катушке или спецификации лотка.
• Информация о маркировке:Объясняет данные, закодированные на этикетках упаковки, которые обычно включают номер детали, количество, дату изготовления и номер партии.
• Система нумерации деталей:Расшифровывает структуру номера детали, показывая, как различные коды соответствуют определенным бинам (длина волны, поток, напряжение), вариантам корпуса или другим модификациям.

9. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

Руководство по эффективной реализации компонента.

• Типовые схемы применения:Примеры схем, показывающие светодиод, управляемый источником постоянного тока или с простым токоограничивающим резистором, включая необходимые защитные компоненты.
• Теплоотвод:Критически важные рекомендации по проектированию для обеспечения адекватного теплового пути (через медную область печатной платы, тепловые переходные отверстия или радиаторы) для поддержания температуры перехода в безопасных пределах.
• Оптические соображения:Примечания по вторичной оптике (линзы, рассеиватели) и влиянию тока управления на сдвиг цвета и долгосрочное поддержание светового потока.

10. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя это не всегда присутствует в одной спецификации, инженеры часто сравнивают компоненты. Потенциальные преимущества могут включать более высокую эффективность (люмен на ватт), лучшую цветовую однородность, меньшее тепловое сопротивление или более надежную конструкцию корпуса по сравнению с предыдущими поколениями или компонентами конкурентов.

11. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

Ответы на распространенные вопросы, основанные на технических параметрах.

• В: Могу ли я питать этот светодиод от источника напряжения?О: Нет. Светодиоды должны управляться источником стабилизированного тока (или источником напряжения с последовательным токоограничивающим резистором), чтобы предотвратить тепловой разгон и обеспечить стабильный световой поток.
• В: Почему световой поток в моем приложении кажется ниже значения из спецификации?О: Значения в спецификации измеряются в определенных, идеальных условиях (например, при температуре корпуса 25°C). В реальных приложениях более высокая температура перехода, разные токи управления или оптические потери могут снизить воспринимаемую выходную мощность.
• В: Как интерпретировать срок действия "Навсегда"?О: Это означает, что данная конкретная ревизия документа предназначена для неограниченного срока действия в качестве справочной спецификации, пока она не будет официально заменена новой ревизией. Это не относится к производственному жизненному циклу продукта.

12. Примеры практического применения

На основе типичных характеристик светодиодов вот возможные области применения:

• Общее освещение:Интеграция в светодиодные лампы, встраиваемые светильники или панельные светильники, где такие параметры, как CCT, CRI и световой поток, критически важны для создания желаемой атмосферы и энергоэффективности.
• Подсветка:Использование в ЖК-дисплеях для телевизоров, мониторов или вывесок, где первостепенное значение имеет равномерность цвета и яркости по всему массиву.
• Автомобильное освещение:Применение в интерьерном освещении, индикаторах приборной панели или внешних сигнальных огнях, требующих надежности в широком диапазоне температур и определенных цветовых координатах.
• Промышленные индикаторы:Использование на панелях управления или оборудовании, где ключевыми факторами являются длительный срок службы и четкая видимость в различных условиях окружающего освещения.

13. Введение в принцип работы

Светодиод представляет собой полупроводниковый p-n переходный диод. При приложении прямого напряжения электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в область перехода. Когда эти носители заряда рекомбинируют, энергия высвобождается в виде фотонов (света). Конкретная 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 покрытия синего светодиодного кристалла желтым люминофором; смесь синего и желтого света дает белый свет.

14. Технологические тренды

Индустрия светодиодов продолжает развиваться с несколькими четкими, объективными тенденциями:

• Повышение эффективности:Постоянная разработка направлена на получение большего количества люменов на электрический ватт, повышая энергоэффективность для осветительных приложений.
• Улучшение качества цвета:Достижения в технологии люминофоров и многокристальных конструкциях приводят к созданию белых светодиодов с более высокими значениями CRI и более приятными спектральными характеристиками.
• Миниатюризация:Разработка более компактных, но мощных светодиодов в корпусах типа CSP (Chip Scale Package) для приложений с ограниченным пространством, таких как вспышка мобильных устройств или ультратонкие дисплеи.
• Умное и связанное освещение:Интеграция управляющей электроники и протоколов связи (таких как DALI или Zhaga) непосредственно со светодиодными модулями для создания интеллектуальных осветительных систем.
• Специализированные спектры:Рост производства светодиодов, разработанных для конкретных неосветительных применений, таких как освещение для растениеводства (оптимизированное для роста растений) или освещение, ориентированное на человека (регулируемое для имитации естественных циклов дневного света).