Спецификация RGBW светодиода RF-W2SA50TS-RXXW - 5.4x5.0x1.55мм - Напряжение 2.0-3.25В - Ток 20мА - Техническая документация на русском

1. Обзор продукта

RF-W2SA50TS-RXXW – это высокопроизводительный многокристальный RGBW светодиодный модуль, предназначенный для цветового смешивания и применения в белом освещении. Он объединяет четыре независимых светодиодных кристалла (красный, зеленый, синий и белый) в одном компактном корпусе PLCC-8 размером 5,4 мм x 5,0 мм x 1,55 мм. Данный компонент подходит для автоматизированного SMT-монтажа и соответствует требованиям RoHS. Устройство обладает широкими углами обзора, низким тепловым сопротивлением и уровнем чувствительности к влаге 5a, что делает его идеальным для требовательных условий освещения, включая ландшафтное освещение, архитектурные акценты и вывески.

2. Углубленная интерпретация технических параметров

2.1 Электрические характеристики

Все измерения проводятся при тестовом токе 20 мА и температуре пайки 25 °C. Диапазоны прямого напряжения для каждого цвета следующие:

• Красный (R):2,0 В – 2,3 В
• Зеленый (G):2,95 В – 3,25 В
• Синий (B):2,85 В – 3,25 В
• Белый (W):2,75 В – 3,05 В

Обратный ток менее 10 мкА при напряжении VR=5 В. Абсолютный максимальный прямой ток составляет 25 мА на канал, пиковый прямой ток – 80 мА (коэффициент заполнения 1/10, длительность импульса 0,1 мс). Рассеиваемая мощность ограничена 293,75 мВт суммарно. Устойчивость к электростатическому разряду (HBM) – 2000 В.

2.2 Оптические характеристики

Диапазоны силы света и светового потока при IF=20 мА:

• Красный:700 – 1000 мкд
• Зеленый:1800 – 2400 мкд
• Синий:350 – 650 мкд
• Белый (различные CCT):6,5 – 9,5 лм (для версий 2700K, 3000K, 4000K, 4100K, 6000K)

Диапазоны доминирующей длины волны:

• Красный:618 – 623 нм
• Зеленый:521 – 526 нм
• Синий:467 – 472 нм

Углы обзора (половинный угол расходимости) исключительно широкие: красный 121°, зеленый 123°, синий 120°, белый 117°. Индекс цветопередачи (Ra) для белых светодиодов не менее 80.

2.3 Тепловые характеристики

Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (RthJ-S) для каждого цвета: красный 120 °C/Вт, зеленый 105 °C/Вт, синий 85 °C/Вт, белый 75 °C/Вт. Температура перехода не должна превышать 94 °C для R/G/B и 93 °C для белого. Правильный теплоотвод критически важен для поддержания производительности и срока службы.

3. Система сортировки (биннинга)

3.1 Бины по прямому напряжению и силе света

Устройства сортируются по бинам прямого напряжения и силы света. Например, бины красного VF находятся в диапазоне 2,0-2,3 В (код Rv), зеленого VF – 2,95-3,25 В (Gv), синего VF – 2,85-3,25 В (Bv), белого VF – 2,75-3,05 В (Cv). Бины силы света определены для каждого цвета: красный (RI) 700-1000 мкд, зеленый (GI) 1800-2400 мкд, синий (BI) 350-650 мкд, белый (CI) 6,5-9,5 лм.

3.2 Бины по длине волны и цветности

Указаны бины доминирующей длины волны: красный 618-623 нм (код RL), зеленый 521-526 нм (GL1), синий 467-472 нм (BL). Белые светодиоды сортируются по координатам цветности (x,y) в соответствии с диаграммой CIE 1931. В документации приведены коды бинов для 2700K, 3000K, 4000K, 4100K и 6000K (например, K1/K2 для 3000K, M1/M2 для 4000K и т.д.).

4. Анализ характеристических кривых

4.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока (I-V кривые)

Типичные I-V кривые имеют экспоненциальный характер. При токе 20 мА прямые напряжения соответствуют указанным выше. Синий и белый кристаллы имеют более высокие напряжения включения, чем зеленый и красный. Кривые демонстрируют стабильную работу во всем диапазоне тока.

4.2 Температурная зависимость

Относительная сила света уменьшается с ростом температуры пайки. При 85 °C интенсивность падает примерно до 80% (синий), 70% (зеленый/красный) и 90% (белый) от значения при 25 °C. Прямое напряжение также линейно уменьшается с температурой со скоростью около -2 мВ/°C. Максимальный прямой ток снижается при высоких температурах, чтобы температура перехода оставалась в пределах допустимых значений.

4.3 Спектральное распределение

Красный пик находится около 620 нм, зеленый – 523 нм, синий – 470 нм, а белый показывает широкий спектр с синим пиком накачки около 450 нм и полосой конверсии люминофора, покрывающей 500-700 нм.

4.4 Диаграмма направленности

Диаграмма излучения имеет ламбертовское распределение с половинными углами расходимости более 120°, что обеспечивает равномерное освещение на большой площади.

5. Информация о механических характеристиках и упаковке

5.1 Габаритные размеры корпуса

Размеры светодиода: 5,40 мм x 5,00 мм (корпус) с общей высотой 1,55 мм. Корпус имеет центральную линзу и 8 выводов (PLCC-8), расположенных как R+/R-, G+/G-, B+/B-, W+/W-. Полярность отмечена на виде снизу. Представлены рекомендуемые контактные площадки для пайки с размерами для оптимального теплового и электрического соединения.

5.2 Лента и катушка

Компоненты поставляются на ленте и катушке (1000 штук на катушку). Размеры ленты: ширина 12,00 мм, шаг 4,00 мм, шаг отверстий для звездочки 2,00 мм. Внешний диаметр катушки 178 мм, диаметр ступицы 58,5 мм, ширина 12,4 мм.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендация: предварительный нагрев от 150 °C до 200 °C в течение 60-120 секунд. Скорость подъема температуры ≤3 °C/с. Время выше 217 °C: ≤60 секунд. Пиковая температура 260 °C, максимум 10 секунд. Скорость охлаждения ≤6 °C/с. Общее время от 25 °C до пика ≤8 минут. Максимум два цикла оплавления. Если между циклами проходит более 24 часов, требуется сушка.

6.2 Ручная пайка

Температура паяльника ≤300 °C, время ≤3 секунды, только один раз.

6.3 Меры предосторожности

Не оказывайте давление на поверхность силиконовой линзы. Используйте инструменты для захвата с боков. Избегайте механических напряжений во время охлаждения. Силиконовый герметик мягкий и может притягивать пыль; при необходимости очищайте изопропиловым спиртом. Ультразвуковая очистка не рекомендуется.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка: 1000 штук на катушку во влагозащитном пакете с осушителем и индикатором влажности. Условия хранения: до вскрытия пакета температура ≤30 °C, влажность ≤75%, срок хранения 4 месяца. После вскрытия использовать в течение 24 часов при ≤30 °C/≤60% отн. влажности. При превышении срока сушить при 60±5 °C более 24 часов.

8. Рекомендации по применению

Типичные области применения включают светодиодные ленты с изменением цвета, ландшафтное освещение, архитектурное освещение, вывески и общее внутреннее/наружное освещение. В схемотехнике всегда используйте токоограничивающие резисторы для предотвращения перегрузки по току. Терморегулирование критически важно: обеспечьте достаточный теплоотвод для поддержания температуры перехода ниже 94 °C. Избегайте воздействия на светодиод сред, содержащих соединения серы (>100 ppm), брома (>900 ppm) или хлора (>900 ppm). Общее содержание галогенов должно быть менее 1500 ppm.

9. Техническое сравнение с альтернативами

По сравнению с аналогичными RGBW светодиодами на рынке, RF-W2SA50TS-RXXW предлагает превосходные углы обзора (≥120°) и высокую световую эффективность. Встроенный белый светодиод с CRI≥80 обеспечивает хорошую цветопередачу. Низкое тепловое сопротивление (75-120 °C/Вт) позволяет лучше рассеивать тепло, чем у многих конкурентов. Устойчивость к ЭСР 2000 В HBM является отраслевым стандартом. Использование AlGaInP для красного и InGaN для зеленого/синего обеспечивает стабильность цвета при изменении температуры.

10. Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1:Можно ли одновременно подавать ток 20 мА на каждый из RGBW каналов?
Ответ:Да, в пределах общего ограничения рассеиваемой мощности 293,75 мВт. Однако обеспечьте достаточный теплоотвод, чтобы температура перехода не превышала максимально допустимую.

Вопрос 2:Каков типичный срок службы при номинальных условиях?
Ответ:В документации приведены результаты испытаний на надежность: после 1000 часов при 25 °C/20 мА сохранение силы света составляет ≥70% для R/G/B и ≥88% для белого. Фактический срок службы зависит от терморегулирования.

Вопрос 3:Можно ли использовать эти светодиоды для наружного освещения?
Ответ:Да, рабочий диапазон температур составляет от -40 °C до +85 °C. Однако корпус не герметизирован от влаги; при воздействии воды используйте защитное покрытие.

Вопрос 4:Как интерпретируется код бина цветности?
Ответ:Каждая цветовая температура белого имеет несколько бинов (например, K1/K2 для 3000K). Точные координаты xy можно найти на диаграмме CIE. Код бина является частью полного номера детали.

11. Практические примеры проектирования

Пример 1: Светодиодная лента с изменением цвета.Используя ШИМ-управление (например, 1 кГц, 8 бит) на каждом канале, широкий угол обзора обеспечивает равномерное смешивание в диапазоне 120°. Используйте последовательные резисторы (например, 33 Ом для питания 5 В) для ограничения тока до 20 мА на канал.

Пример 2: Светильник белого света (3000K).Объедините несколько белых светодиодов (например, 10 последовательно), питаемых от источника постоянного тока (20 мА). Теплоотвод с алюминиевой печатной платой. Высокий CRI (≥80) подходит для освещения торговых помещений.

12. Принцип работы

Красный светодиод использует полупроводниковый материал AlGaInP, выращенный на подложке. При прямом смещении электроны и дырки рекомбинируют в активной области, излучая на длине волны 620 нм. Зеленый и синий светодиоды используют материал InGaN. Белый светодиод объединяет синий кристалл InGaN с желтым люминофором, который преобразует часть синего света в желтый, в результате чего получается белый свет. Корпус PLCC-8 обеспечивает электрическую изоляцию и теплопроводность.

13. Тенденции развития

Тенденция в RGBW светодиодах направлена на повышение эффективности (лм/Вт), уменьшение размеров корпуса и интеграцию управляющих микросхем. Данное устройство уже предлагает хорошие тепловые характеристики и широкие углы обзора. Будущие разработки могут включать более высокий CRI (90+), регулируемый белый цвет и повышенную устойчивость к ЭСР. Использование силиконового герметика становится стандартом благодаря его высокой температурной стабильности и пропусканию света.