Красный светодиод 3.45x3.45x2.20мм - прямое напряжение 2.0В - мощность 0.7Вт - доминирующая длина волны 620-630нм - техническая спецификация на русском

1. Обзор продукта

RF-AL-C3535L2K1RE-03 — это мощный красный светодиод, разработанный для требовательных применений в освещении. Он использует передовую технологию корпусировки на керамической подложке (Chip on Substrate), которая обеспечивает превосходное управление температурой и механическую надежность. Размеры корпуса: 3.45мм × 3.45мм × 2.20мм, что делает его подходящим для компактных световых модулей. Данный светодиод обеспечивает типовой световой поток 60-90 лм при 350мА, с доминирующей длиной волны между 620-630нм (глубокий красный). Широкий угол обзора 120° обеспечивает равномерное распределение света. Изделие соответствует стандарту RoHS и имеет класс чувствительности к влажности 1 (MSL 1), что позволяет неограниченное время хранения перед пайкой.

2. Детальный анализ технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C, IF=350мА)

• Прямое напряжение (VF):Мин. 1.8В, тип. 2.0В, макс. 2.4В. Это низкое прямое напряжение обеспечивает эффективное питание от низковольтных источников. Точная сортировка по бинам (шаг 0.2В) позволяет получить одинаковую яркость в многодиодных массивах.
• Световой поток (Φv):Мин. 60 лм, тип. 75 лм, макс. 90 лм. Высокая световая отдача (≈215 лм/Вт при 350мА) достигается за счет оптимизированной конструкции кристалла и керамического корпуса.
• Полный радиационный поток (Φe):Мин. 200 мВт, тип. 350 мВт, макс. 500 мВт. Полезен для приложений, требующих полной оптической мощности, таких как сигнализация.
• Доминирующая длина волны (λD):Мин. 620 нм, тип. 625 нм, макс. 630 нм. Этот глубокий красный хорошо сочетается с белыми светодиодами на люминофоре для фитоосвещения или соответствует стандартам светофоров.
• Обратный ток (IR):максимум 10 мкА при VR=5В, что обеспечивает пренебрежимо малую утечку при обратном смещении.
• Угол обзора (2θ1/2):Тип. 120°, обеспечивает широкий луч для заливающего освещения.

2.2 Предельные абсолютные характеристики

• Рассеиваемая мощность (PD):1920 мВт.
• Прямой ток (IF):800 мА непрерывно, 900 мА пиковый (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс).
• Обратное напряжение (VR): 5V.
• Устойчивость к ЭСР (HBM):>2000 В (типовой выход >80%).
• Рабочая температура:от -40°C до +85°C.
• Температура перехода (TJ):максимум 125°C.

Рекомендации по термодизайну:Керамический корпус обеспечивает отличную теплопроводность. Однако для поддержания температуры перехода ниже 125°C при работе около максимального тока необходим надлежащий теплоотвод. Для непрерывной работы при 350 мА рекомендуется медная контактная площадка площадью не менее 50 мм² на стандартной плате FR4.

3. Объяснение системы сортировки по бинам

Для обеспечения согласованного соответствия цвета и яркости светодиоды сортируются по бинам прямого напряжения, светового потока и длины волны. Коды бинов напечатаны на этикетке катушки, как показано в Таблицах 1-3 технического описания.

При заказе или проектировании убедитесь, что вы указали желаемый код бина или принимаете смешанные бины в зависимости от допусков приложения.

4. Интерпретация рабочих кривых

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (Рис. 1-6)

Кривая показывает типовое прямое напряжение около 2.0 В при 350 мА, возрастающее примерно до 2.4 В при 800 мА. Наклон указывает на последовательное сопротивление около 0.8 Ом. Для приложений, требующих высокого тока, необходима компенсация напряжения в драйвере.

4.2 Относительная сила света в зависимости от прямого тока (Рис. 1-7)

Относительная сила света увеличивается почти линейно с током до 700 мА, затем начинает слегка насыщаться. При 350 мА относительная сила света равна 1.0 (опорное значение). При 700 мА она составляет около 1.9, то есть удвоение тока дает<2-кратную светоотдачу из-за падения эффективности. Работа выше 500 мА менее эффективна.

4.3 Температура в зависимости от относительной силы света (Рис. 1-8)

При Ts=25°C относительная сила света равна 1.0. При повышении температуры до 85°C сила света падает примерно до 0.85. Это снижение на 15% типично для красных светодиодов на AlInGaP. Терморегулирование критически важно для поддержания выходной мощности в условиях высоких температур окружающей среды.

4.4 Максимальный прямой ток в зависимости от температуры Ts (Рис. 1-9)

При Ts=25°C максимальный прямой ток составляет 800 мА. При Ts=75°C он снижается до примерно 400 мА. Кривая гарантирует, что температура перехода остается ниже 125°C. Для надежной работы оставайтесь ниже линии снижения характеристик.

4.5 Спектральное распределение (Рис. 1-10)

Спектр излучения центрирован на 625 нм с полной шириной на полувысоте (FWHM) приблизительно 20 нм. Вторичные пики отсутствуют, что обеспечивает чистый красный цвет.

4.6 Диаграмма направленности (Рис. 1-11)

Диаграмма излучения показывает распределение, близкое к ламбертовскому, с углом обзора 120°. Относительная сила света падает до 50% при отклонении от оси на ±60°. Такая широкая диаграмма идеальна для заливающего света и встраиваемых светильников.

5. Механические размеры и упаковка

5.1 Габариты корпуса

• Вид сверху: квадратный корпус 3.45 мм × 3.45 мм.
• Вид сбоку: высота 2.20 мм, с выступающей линзой 0.85 мм (общая высота от основания).
• Вид снизу: две контактные площадки анода (большие) и две катода (маленькие). Размеры площадок: 1.30 мм × 0.65 мм (анод), 1.30 мм × 0.48 мм (катод).
• Полярность: сторона катода имеет треугольную метку или скошенный угол (согласно Рис. 1-4).

5.2 Рекомендуемая схема контактных площадок для пайки

Рекомендуемые контактные площадки на печатной плате немного больше контактных площадок компонента: 3.40 мм × 1.30 мм для анода, с шагом 0.50 мм. Убедитесь, что контактные площадки определены с помощью паяльной маски во избежание образования перемычек.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления для пайки

Рекомендуемый профиль бессвинцовой пайки оплавлением соответствует стандарту JESD22-B106. Ключевые параметры:

• Предварительный нагрев: 150°C – 200°C в течение 60-120 секунд.
• Пиковая температура: не более 260°C, время выше 217°C: не более 60 секунд.
• Скорость охлаждения: не более 6°C/с.
• Количество циклов пайки оплавлением: не более 2. Если между циклами прошло более 24 часов, требуется сушка.

6.2 Ручная пайка

Если необходима ручная пайка, используйте паяльник с температурой ниже 300°C и выполняйте пайку не более 3 секунд. Допускается только одна операция ручной пайки.

6.3 Ремонт

Избегайте ремонта после пайки. Если это неизбежно, используйте паяльник с двумя жалами для одновременного нагрева обеих площадок и удаления светодиода. Убедитесь в отсутствии повреждений соседних компонентов.

6.4 Хранение и сушка

Перед вскрытием алюминиевого пакета: хранить при<30°C и<75% относительной влажности (RH) до 1 года. После вскрытия: использовать в течение 168 часов при<30°C и<60% RH. Если время превышено, сушить при 60°C и<5% RH в течение 24 часов.

7. Упаковка и информация для заказа

• Стандартное количество в упаковке:1000 штук на катушке.
• Транспортная лента:ширина 8 мм, шаг 4 мм, с перфорацией 5.5 мм. Размер ячейки 3.9×3.9 мм.
• Размеры катушки:внешний диаметр 178 мм, ширина ступицы 14 мм.
• Этикетка:Содержит номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (Φ, WD, VF), количество и дату.
• Влагозащитный пакет:Содержит катушку и осушитель, с предупредительной этикеткой ESD.
• Картонная коробка:Стандартная транспортная коробка с этикетками изделия.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные применения

• Предупредительные светильники, встраиваемые светильники, заливные светильники для стен, прожекторы.
• Сигналы светофора и сигнальные огни.
• Ландшафтное освещение, сценический и фотоосветительный приборы, оборудование для медицинской эстетики.
• Внутреннее освещение гостиниц, рынков, офисов, жилых помещений.
• Цветные лампы для товаров и ленточные светильники.

8.2 Соображения по проектированию

• Терморегулирование:Используйте надлежащий теплоотвод. Рекомендуется тепловая площадка на печатной плате с термопереходами.
• Защита от ЭСР:Хотя светодиод выдерживает >2000 В по модели HBM, всегда соблюдайте меры защиты от ЭСР и рассмотрите возможность включения стабилитрона параллельно светодиоду при работе в средах с высоким уровнем ЭСР.
• Регулирование тока:Всегда управляйте светодиодом от источника постоянного тока. Небольшие изменения напряжения вызывают большие изменения тока (например, сдвиг на 0.1 В может изменить ток примерно на 125 мА из-за низкого динамического сопротивления).
• Защита от серы и хлора:Убедитесь, что окружающие материалы содержат менее 100 ppm серы, а брома и хлора — менее<900 ppm каждого (суммарно<1500 ppm) для предотвращения коррозии серебряных контактов.
• Очистка линзы:При необходимости используйте изопропиловый спирт. Не применяйте ультразвуковую очистку.

9. Техническое сравнение и преимущества

По сравнению со светодиодами в стандартных корпусах PPA (полифталамид), керамический корпус предлагает:

• Лучшая теплопроводность:Теплопроводность керамических подложек >10 Вт/(м·К) против<~1 Вт/(м·К) для пластика, что снижает тепловое сопротивление на 30-50%.
• Более высокая надежность при высоких температурах:Керамика выдерживает температуру перехода 125°C без деградации, в то время как пластик может обесцветиться или расслоиться.
• Меньшее влагопоглощение:Класс MSL 1 (неограниченный срок хранения) против MSL 3 для пластиковых корпусов.
• Более широкий угол обзора:120° против типичных 110° для аналогичного пластикового светодиода.

Однако керамические корпуса обычно дороже. Для экономичных приложений с меньшей мощностью можно рассмотреть пластиковые альтернативы.

10. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Могу ли я управлять этим светодиодом непрерывным током 800 мА?
Ответ: Да, но только если температура перехода поддерживается ниже 125°C. Обязателен надлежащий теплоотвод. При 800 мА прямое напряжение составляет около 2.4 В, мощность ~1.92 Вт. Рекомендуется радиатор с тепловым сопротивлением<30 К/Вт для температуры окружающей среды 85°C.

Вопрос: Почему диапазон бинов светового потока так широк (60-90 лм)?
Ответ: Стандартное производство дает распределение. Сортировка по бинам позволяет выбирать более узкие диапазоны. Для приложений с одним светодиодом подойдет любой бин. Для массивов используйте одинаковый код бина для равномерной яркости.

Вопрос: Что означает код бина "FB9"?
Ответ: Он указывает световой поток от 60 до 65 люмен. Обратитесь к Таблице 1-3 для всех кодов.

Вопрос: Подходит ли этот светодиод для наружного применения?
Ответ: Да, при надлежащей герметизации в светильнике с соответствующей степенью защиты IP. Сам светодиод не является водонепроницаемым.

Вопрос: Могу ли я использовать обратное напряжение в своей схеме?
Ответ: Максимальное обратное напряжение составляет 5 В. Если существует возможность обратного смещения (например, при запуске или AC-драйвере), добавьте последовательно блокирующий диод.

11. Практический пример проектирования

Пример: Модуль красного встраиваемого светильника (эквивалент 10 Вт, 5 светодиодов)
Цель: выход 300 люмен при токе 350 мА на каждый светодиод. Пять светодиодов последовательно: общее прямое напряжение ~10 В (по 2.0 В каждый). Драйвер: постоянный ток 350 мА, диапазон напряжения 12 В. Термика: 5 светодиодов рассеивают суммарно ~3.5 Вт. Установите на алюминиевую печатную плату с радиатором 50×50 мм. Угол обзора 120° позволяет использовать рассеиватель без темных пятен. Использование одинаковых бинов (например, FBC по потоку, C0 по напряжению) обеспечивает одинаковую яркость и отсутствие горячих точек. Результат: акцентное освещение глубокого красного цвета с отличной согласованностью цвета.

12. Принцип работы

Этот красный светодиод основан на полупроводниковом материале AlInGaP (алюминий-индий-галлий-фосфид), выращенном на подложке GaAs. При прямом смещении электроны из n-слоя рекомбинируют с дырками в p-слое, излучая фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны ~1.98 эВ, что дает красный свет с длиной волны 625 нм. Керамическая подложка обеспечивает электрическую изоляцию и прямой тепловой путь от кристалла к контактным площадкам. Силиконовая линза герметизирует кристалл и формирует ламбертовскую диаграмму светового излучения.

13. Тенденции в технологиях

Отрасль движется в сторону более высокой эффективности и меньших габаритов. Будущие разработки красных светодиодов включают:

• Более высокая плотность светового потока:Улучшенные конструкции кристаллов (многопереходные, перевернутые) могут удвоить поток на корпус.
• Более узкие бины по длине волны:Будущие стандарты могут требовать допуск ±2 нм для дисплеев высокого класса.
• Интеграция с умным управлением:Светодиоды со встроенными цветовыми датчиками для самокалибровки.
• Снижение стоимости керамических корпусов:По мере масштабирования производства керамические светодиоды становятся конкурентоспособными с пластиковыми в средне-мощных диапазонах.

Данный продукт представляет собой сбалансированное решение между производительностью и надежностью для современных твердотельных источников света.

14. Надежность и гарантия качества

Изделие прошло следующие испытания на надежность (размер выборки 10 шт., допускается 0 отказов):

• Пайка оплавлением (260°C, 2 раза)
• Термоудар (от -40°C до 100°C, 500 циклов)
• Хранение при высокой температуре (100°C, 1000 ч)
• Хранение при низкой температуре (-40°C, 1000 ч)
• Испытание на срок службы (TA=25°C, 350 мА, 1000 ч)
• HHHT (60°C/90% отн. влажности, 350 мА, 1000 ч)

Критерии: изменение прямого напряжения не более<10%, сохранение светового потока >80%, отсутствие обрывов/коротких замыканий. Это гарантирует надежность продукта в реальных условиях эксплуатации.