Содержание
- 1. Обзор документа
- 2. Информация о жизненном цикле и выпуске
- 2.1 Этап жизненного цикла
- 2.2 Срок действия
- 2.3 Дата выпуска
- 3. Технические параметры и спецификации
- 3.1 Фотометрические и цветовые характеристики
- 3.2 Электрические параметры
- 3.3 Тепловые характеристики
- 4. Система бининга и классификации
- 5. Анализ кривых производительности
- 6. Механическая и упаковочная информация
- 7. Рекомендации по пайке и сборке
- 8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию
- 9. Типовые сценарии применения
- 10. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)
- 11. Технологические тренды и контекст (Около 2014 года)
1. Обзор документа
Данный технический документ предоставляет основную информацию относительно статуса жизненного цикла и деталей выпуска электронного компонента, в частности, светодиода. Основная цель — информировать пользователей и инженеров о текущей редакции технических спецификаций продукта и её сроке действия. Документ структурирован для чёткого и лаконичного представления ключевых административных и технических данных.
Основная информация, содержащаяся здесь, вращается вокруг контроля версий документа. Понимание истории изменений критически важно для обеспечения ссылок на корректные технические параметры в процессах проектирования, закупки и производства. Использование устаревшей спецификации может привести к несовместимости продукта или проблемам с производительностью.
2. Информация о жизненном цикле и выпуске
В документе явно указан этап жизненного цикла технических данных компонента. В данном разделе детализируются конкретные атрибуты, связанные с версионированием документа и графиком выпуска.
2.1 Этап жизненного цикла
Этап жизненного циклаЭтап жизненного циклаопределён какРедакция: 2. Это указывает на то, что данный документ является второй основной редакцией оригинальных технических спецификаций. Редакция, как правило, подразумевает значительные обновления, исправления или дополнения к техническому содержанию, такие как обновлённые графики производительности, пересмотренные электрические параметры, новые механические чертежи или изменения в методиках тестирования. Пользователям критически важно проверять, что они работают с последней редакцией, чтобы учесть все технические улучшения и исправления.
2.2 Срок действия
Срок действияСрок действияуказан какБессрочно. Это означает, что у данной конкретной редакции документа нет предопределённой даты истечения срока действия. Содержащиеся в ней технические спецификации считаются действительными бессрочно или до тех пор, пока не будут заменены более новой редакцией. Это характерно для стабильных спецификаций продуктов, где базовая технология и конструкция являются зрелыми и не подвержены частым изменениям. Однако "Бессрочно" следует интерпретировать как "до выпуска новой редакции", и пользователям следует периодически проверять наличие обновлений от источника.
2.3 Дата выпуска
Дата выпускаДата выпускасоставляет2014-12-10 09:53:17.0. Эта временная метка предоставляет точную дату и время официальной публикации и выпуска Редакции 2 данного документа. Дата выпуска является ключевым элементом метаданных для контроля документов и обеспечения прослеживаемости. Она позволяет пользователям определить период создания спецификаций и соотнести его с датами производства продукции, версиями прошивок или другими зависящими от времени элементами проектирования. Документ, выпущенный в 2014 году, предполагает, что технология компонента была окончательно определена примерно в этот период.
3. Технические параметры и спецификации
Хотя предоставленный фрагмент текста сосредоточен на метаданных документа, полный технический даташит на светодиодный компонент содержал бы обширные технические параметры. Основываясь на стандартной отраслевой практике для документации по светодиодам около 2014 года, следующие разделы подлежали бы критическому анализу. Отсутствие конкретных значений здесь требует общего объяснения того, что означают эти параметры и какова их важность.
3.1 Фотометрические и цветовые характеристики
В этом разделе были бы детализированы световой поток и цветовые свойства светодиода. Ключевые параметры обычно включают:
- Световой поток:Общее количество видимого света, излучаемого светодиодом, измеряется в люменах (лм). Это основной показатель яркости.
- Доминирующая длина волны / Коррелированная цветовая температура (CCT):Для цветных светодиодов доминирующая длина волны (в нанометрах) определяет воспринимаемый цвет (например, 630 нм для красного). Для белых светодиодов CCT (в Кельвинах, например, 3000K, 6500K) определяет, является ли свет тёплым, нейтральным или холодным белым.
- Индекс цветопередачи (CRI):Для белых светодиодов CRI указывает, насколько точно источник света передаёт истинные цвета объектов по сравнению с естественным источником света. Более высокий CRI (ближе к 100) лучше для применений, требующих точного восприятия цвета.
- Угол обзора:Угол, при котором сила света составляет половину силы света в центре (например, 120 градусов). Это определяет ширину луча.
Эти параметры необходимы для выбора правильного светодиода для применений, таких как общее освещение, вывески, подсветка или индикаторы, где требуются определённая яркость, качество цвета и распределение света.
3.2 Электрические параметры
Электрические характеристики определяют, как должен управляться светодиод. Критические параметры включают:
- Прямое напряжение (Vf):Падение напряжения на светодиоде, когда он излучает свет при заданном токе. Это критически важно для проектирования схемы драйвера (например, типичное значение 3.2 В).
- Прямой ток (If):Рекомендуемый рабочий ток для светодиода (например, 20 мА, 150 мА, 350 мА). Превышение максимального номинального тока может резко сократить срок службы или вызвать немедленный отказ.
- Обратное напряжение (Vr):Максимальное напряжение, которое светодиод может выдержать в непроводящем направлении без повреждения.
- Рассеиваемая мощность:Электрическая мощность, потребляемая светодиодом, рассчитываемая как Vf * If, что связано с тепловой нагрузкой.
Правильное тепловое управление, часто включающее радиатор, напрямую связано с этими электрическими параметрами для предотвращения перегрева и обеспечения долгосрочной надёжности.
3.3 Тепловые характеристики
Производительность и срок службы светодиода сильно зависят от температуры. Ключевые тепловые параметры:
- Температура перехода (Tj):Температура на самом полупроводниковом кристалле. Максимально допустимая Tj является критическим пределом.
- Тепловое сопротивление (Rth j-s или Rth j-a):Это измеряет, насколько эффективно тепло передаётся от перехода светодиода к точке пайки (переход-пайка) или к окружающему воздуху (переход-окружающая среда). Более низкое тепловое сопротивление означает лучшее рассеивание тепла.
- Кривые снижения номинальных характеристик:Графики, показывающие, как максимально допустимый прямой ток уменьшается с ростом температуры окружающей среды или точки пайки.
Игнорирование теплового управления является основной причиной преждевременного выхода светодиодов из строя, включая сдвиг цвета, снижение светового потока и катастрофический отказ.
4. Система бининга и классификации
Из-за производственных вариаций светодиоды сортируются по бинам производительности. Эта система обеспечивает согласованность для конечного пользователя.
- Бин светового потока:Светодиоды группируются на основе измеренного светового потока при стандартном тестовом токе.
- Бин напряжения:Группировка на основе диапазонов прямого напряжения (Vf).
- Цветовой/длинноволновой бин:Для цветных светодиодов бины определяются диапазонами длин волн. Для белых светодиодов бины определяются координатами цветности на диаграмме CIE, часто соответствующими эллипсам Мак-Адама (например, 3-ступенчатый, 5-ступенчатый).
Понимание кодов бининга необходимо для применений, требующих точного соответствия цвета или яркости между несколькими светодиодами.
5. Анализ кривых производительности
Графические данные предоставляют более глубокое понимание, чем точечные спецификации.
- Вольт-амперная характеристика (I-V кривая):Показывает зависимость между прямым током и прямым напряжением. Она нелинейна, и рабочая точка выбирается на крутой части кривой.
- Относительный световой поток в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно в линейной области до падения эффективности при высоких токах.
- Относительный световой поток в зависимости от температуры перехода:Демонстрирует эффект теплового тушения — световой выход уменьшается с ростом температуры.
- Спектральное распределение мощности:График, отображающий интенсивность света, излучаемого на каждой длине волны. Он определяет цветовые характеристики и показывает пики для белых светодиодов с люминофорным преобразованием.
6. Механическая и упаковочная информация
Этот раздел включал бы подробные размерные чертежи, часто с видами сверху, сбоку и снизу. Ключевые элементы:
- Габаритные размеры корпуса:Точная длина, ширина и высота (например, 2.8 мм x 3.5 мм x 1.2 мм для корпуса 2835).
- Расположение контактных площадок (посадочное место):Рекомендуемый рисунок контактных площадок на печатной плате для оптимальной пайки и тепловых характеристик.
- Идентификация полярности:Чёткая маркировка (например, срезанный угол, точка, маркировка катода) для указания анода и катода для правильного электрического подключения.
- Описание линзы:Детали материала линзы-герметика (например, силикон, эпоксидная смола) и формы (например, куполообразная, плоская).
7. Рекомендации по пайке и сборке
Правильная сборка критически важна для надёжности. Рекомендации обычно охватывают:
- Профиль пайки оплавлением:График зависимости времени от температуры, определяющий фазы предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения. Он включает пределы пиковой температуры (например, 260°C в течение 10 секунд), чтобы избежать повреждения корпуса светодиода.
- Инструкции по ручной пайке:Если применимо, ограничения по температуре паяльника и времени контакта.
- Рекомендации по очистке:Руководство по использованию или избеганию очистителей флюса.
- Условия хранения:Рекомендуемая температура и влажность для хранения светодиодов перед использованием, часто в влагозащищённых пакетах (MSD) с осушителем.
8. Примечания по применению и рекомендации по проектированию
Этот раздел предоставляет практические советы по внедрению светодиода в схему.
- Проектирование схемы драйвера:Подчёркивает необходимость драйвера с постоянным током, а не источника постоянного напряжения, для обеспечения стабильного светового выхода и предотвращения теплового разгона. Обсуждаются простые резистивные драйверы по сравнению с активными драйверами на ИС.
- Проектирование теплового управления:Рекомендации по разводке печатной платы (использование тепловых переходных отверстий, больших медных площадок), установке радиаторов и обеспечению того, чтобы температура точки пайки оставалась в заданных пределах.
- Оптические соображения:Советы по вторичной оптике (линзы, рассеиватели) и влиянию собственного угла обзора светодиода.
- Меры предосторожности от ЭСР:Большинство светодиодов чувствительны к электростатическому разряду (ЭСР). Обращение и сборка должны следовать протоколам защиты от ЭСР.
9. Типовые сценарии применения
Основываясь на распространённых применениях светодиодов 2010-х годов, этот компонент мог быть разработан для:
- Общего освещения:Светодиодные лампы, трубки, панели и встраиваемые светильники для жилого и коммерческого использования.
- Подсветки:Для ЖК-дисплеев в телевизорах, мониторах и вывесках.
- Автомобильного освещения:Салонное освещение, дневные ходовые огни (ДХО), стоп-сигналы и указатели поворота.
- Потребительской электроники:Индикаторы состояния, подсветка клавиатуры и декоративное освещение в бытовой технике.
10. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)
В: Что означает "Редакция: 2" для моего проекта?
О: Это означает, что вы должны убедиться, что ваша спецификация материалов (BOM) и все файлы проекта ссылаются на эту конкретную редакцию. Возможны изменения параметров по сравнению с Редакцией 1, которые могут повлиять на производительность схемы или совместимость.
В: Дата выпуска — 2014 год. Этот продукт устарел?
О: Не обязательно. "Бессрочный" срок действия и выпуск 2014 года предполагают зрелый, стабильный продукт, который может всё ещё находиться в массовом производстве. Однако вам следует подтвердить статус активного производства у поставщика и проверить наличие последующих редакций или заменяющих продуктов.
В: В фрагменте PDF отсутствуют технические спецификации. Где их найти?
О: Предоставленный текст, по-видимому, является заголовком или нижним колонтитулом из более крупного документа. Полный технический даташит содержал бы все разделы, подробно описанные выше (электрические, оптические, тепловые, механические). Вам необходимо получить полный документ.
11. Технологические тренды и контекст (Около 2014 года)
В 2014 году индустрия светодиодов переживала период быстрого прогресса в эффективности (люмен на ватт) и снижения стоимости. Среднемощные светодиодные корпуса (такие как 2835, 3030, 5630) становились доминирующими для общего освещения, предлагая хороший баланс производительности, стоимости и надёжности. Технология белых светодиодов с люминофорным преобразованием была зрелой, с постоянными улучшениями CRI и цветовой согласованности. Отрасль также сосредоточилась на улучшении надёжности и прогнозировании срока службы за счёт лучших материалов и конструкций теплового управления. Выпуск данного документа соответствует этой эпохе консолидации и оптимизации светодиодной технологии для массовых осветительных применений.
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. |