Техническая спецификация PLCC-2 LED ледяного синего цвета для автомобилей - Угол обзора 120° - 355 мкд при 10 мА - 3.0В

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны технические характеристики высоконадежного SMD светодиода ледяного синего цвета в корпусе PLCC-2. Разработанный в первую очередь для требовательных применений в интерьере автомобиля, этот компонент сочетает стабильные оптические характеристики с надежной конструкцией, подходящей для жестких условий эксплуатации. Его ключевые преимущества включают соответствие стандарту AEC-Q101 для автомобильных компонентов, соблюдение экологических директив RoHS и REACH, а также сбалансированный набор фотометрических и электрических характеристик. Целевой рынок — автомобильная электроника, в частности, для внутренней атмосферной подсветки, подсветки переключателей, индикаторов и других элементов человеко-машинного интерфейса, где критически важны надежность и стабильность цветового выхода.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Фотометрические и электрические характеристики

Основные рабочие характеристики определены при стандартном тестовом токе 10 мА (IF). При этом токе типичная сила света составляет 355 милликандел (мкд), с минимальным значением 140 мкд и максимальным 560 мкд согласно системе бининга. Типичное прямое напряжение (VF) составляет 3.00 В, в диапазоне от 2.75 В до 3.75 В. Устройство излучает ледяной синий цвет с типичными координатами цветности CIE 1931 x=0.19 и y=0.25. Широкий угол обзора 120 градусов обеспечивает хорошую видимость с различных ракурсов. Допуск измерения светового потока составляет ±8%, а допуск координат цветности — ±0.005.

2.2 Предельные рабочие режимы и тепловые характеристики

Для обеспечения долгосрочной надежности устройство не должно эксплуатироваться за пределами своих абсолютных максимальных режимов. Максимальный постоянный прямой ток составляет 20 мА, с пределом рассеиваемой мощности 75 мВт. Оно может выдерживать импульсный ток 300 мА для импульсов ≤10 мкс при низком коэффициенте заполнения. Температура перехода (Tj) не должна превышать 125°C. Рабочий и температурный диапазон хранения указан от -40°C до +110°C, что подтверждает его пригодность для автомобильных условий. Приведены два значения теплового сопротивления: электрическое RthJS(el) 125 К/Вт и реальное RthJS(real) 200 К/Вт, что крайне важно для теплового менеджмента при проектировании приложения.

3. Объяснение системы бининга

Выходные параметры устройства классифицированы по бинам для обеспечения однородности в пределах производственной партии.

3.1 Биннинг по силе света

Подробная таблица бининга определяет группы для силы света, от L1 (11.2-14 мкд) до GA (18000-22400 мкд). Конкретный номер детали, рассматриваемый в данной спецификации, 57-11-IB0100L-AM, соответствует бинам в выделенном диапазоне таблицы, при этом типичное значение 355 мкд попадает в бин T1 (280-355 мкд). Это позволяет разработчикам выбрать подходящий класс яркости для своего применения.

3.2 Биннинг по цвету

В спецификации приведена ссылка на стандартную диаграмму структуры бинов для ледяного синего цвета (графическое представление не полностью детализировано в предоставленном тексте). Эта диаграмма определяет допустимое отклонение координат CIE x и y, чтобы гарантировать, что все устройства, маркированные как "ледяной синий", попадают в визуально приемлемый цветовой диапазон. Типичные координаты (0.19, 0.25) служат номинальной целью в пределах этого определенного бина.

4. Анализ рабочих характеристик

4.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

График показывает зависимость между прямым током (IF) и прямым напряжением (VF) при 25°C. Кривая характерна для диода, показывая экспоненциальный рост тока после превышения прямым напряжением порогового значения (примерно 2.7 В). Эти данные необходимы для проектирования схемы ограничения тока.

4.2 Относительная сила света в зависимости от прямого тока

Этот график демонстрирует, что световой выход увеличивается с ростом прямого тока, но не обязательно строго линейно, особенно когда ток приближается к максимальному значению. Он помогает разработчикам понять компромисс в эффективности при работе светодиода на разных уровнях тока.

4.3 Относительная сила света в зависимости от температуры перехода

Критически важный график для надежности, он показывает, как световой выход уменьшается с ростом температуры перехода. При максимальной номинальной температуре перехода 125°C относительная сила света значительно ниже, чем при 25°C. Это подчеркивает важность эффективного теплового менеджмента для поддержания стабильной яркости.

4.4 Смещение цветности в зависимости от температуры и тока

Отдельные графики отображают смещение координат CIE x и y в зависимости от температуры перехода и прямого тока. Эти смещения, хотя и могут быть небольшими, важны для применений, требующих строгого постоянства цвета, так как воспринимаемый цвет светодиода может меняться в зависимости от условий работы.

4.5 Снижение номинала прямого тока и работа в импульсном режиме

Кривая снижения номинала определяет максимально допустимый постоянный прямой ток как функцию температуры контактной площадки. Например, при максимальной температуре площадки 110°C ток должен быть снижен до 20 мА. Диаграмма импульсной нагрузки определяет допустимый импульсный ток для различных длительностей импульсов и коэффициентов заполнения, что жизненно важно для выдерживания пусковых токов или схем импульсной работы.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Устройство использует SMD корпус PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Этот тип корпуса обеспечивает хорошую механическую стабильность и малую высоту. В спецификацию включен подробный чертеж механических размеров (на который есть ссылка, но он не полностью детализирован в предоставленном тексте), который определяет точную длину, ширину, высоту, расстояние между выводами и другие критические физические размеры, необходимые для проектирования посадочного места на печатной плате.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Рекомендуемая конфигурация контактных площадок

Предоставлена рекомендуемая конфигурация контактных площадок для обеспечения правильного формирования паяного соединения, надежного электрического контакта и оптимального отвода тепла во время работы. Следование этой конфигурации критически важно для выхода годных изделий при производстве и долгосрочной надежности.

6.2 Профиль оплавления при пайке

Компонент рассчитан на пайку оплавлением с пиковой температурой 260°C в течение максимум 30 секунд. Соблюдение контролируемого температурного профиля (предварительный нагрев, выдержка, оплавление, охлаждение) необходимо для предотвращения теплового удара и повреждения кристалла светодиода или корпуса.

7. Упаковка и информация для заказа

Устройство поставляется в стандартной для отрасли упаковке, подходящей для автоматизированного монтажа, такой как лента и катушка. Номер детали 57-11-IB0100L-AM следует определенной системе кодирования, где "57-11", вероятно, указывает на семейство/размер корпуса, "IB" обозначает цвет ледяной синий, "0100" может относиться к бинингу по характеристикам, а "L-AM" может указывать на тип упаковки или другие варианты. В разделе информации для заказа будут подробно указаны количество на катушке, ширина ленты и ориентация.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Основное применение — внутреннее освещение автомобиля. Это включает подсветку приборной панели, атмосферную подсветку ниши для ног или центральной консоли, подсветку механических или емкостных сенсорных переключателей, индикаторов переключения передач и различных сигнальных ламп. Его соответствие стандарту AEC-Q101 делает его подходящим для этих жестких условий с циклическими изменениями температуры.

8.2 Соображения при проектировании

Управление током:Всегда используйте источник постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом. Номинальный рабочий ток составляет 10 мА, но схема должна быть спроектирована так, чтобы ни при каких условиях не превышать абсолютный максимум 20 мА, учитывая допуски и температурные эффекты.

Тепловой менеджмент:Разводка печатной платы должна способствовать отводу тепла. Используйте рекомендуемую конструкцию контактных площадок, по возможности соединяйте тепловые переходные отверстия с внутренними заземляющими слоями и избегайте размещения светодиода рядом с другими теплообразующими компонентами. Контролируйте температуру контактной площадки, чтобы оставаться в пределах ограничений кривой снижения номинала.

Защита от ЭСР:Хотя устройство имеет рейтинг ЭСР по модели человеческого тела (HBM) 8 кВ, все равно рекомендуется соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ЭСР во время сборки. В чувствительных применениях может быть целесообразна дополнительная внешняя защита от ЭСР на печатной плате.

Оптическое проектирование:Угол обзора 120° обеспечивает широкое излучение. Для сфокусированного света потребуются вторичная оптика (линзы, световоды). Координаты цвета ледяной синий следует учитывать при согласовании со световодами или рассеивателями, чтобы избежать нежелательных цветовых сдвигов.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению с обычными светодиодами PLCC-2, ключевыми отличиями данного устройства являются его автомобильный класс (AEC-Q101) и соответствие RoHS/REACH. Подробная структура бининга как по интенсивности, так и по цвету обеспечивает более высокую однородность, что критически важно в интерьере автомобиля, где несколько светодиодов используются в непосредственной близости. Полный набор графиков снижения номинала и рабочих характеристик в зависимости от температуры позволяет проводить более надежное и предсказуемое проектирование по сравнению с компонентами, специфицированными только при комнатной температуре.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 20 мА?

О: Вы можете, но только если температура контактной площадки поддерживается на уровне 25°C или ниже, что часто нецелесообразно. Вы должны обратиться к кривой снижения номинала прямого тока (Раздел 4.5). При более реалистичной температуре площадки 80°C максимально допустимый постоянный ток значительно ниже 20 мА.

В: Почему типичная сила света указана при 10 мА, а не при максимальном токе?

О: 10 мА представляет собой стандартное тестовое условие, которое балансирует хороший световой выход с эффективностью и долговечностью. Работа на абсолютном максимальном токе (20 мА) увеличивает нагрузку, сокращает срок службы и генерирует больше тепла, что, в свою очередь, снижает световой выход (как видно на температурных графиках).

В: Как интерпретировать два разных значения теплового сопротивления (125 К/Вт и 200 К/Вт)?

О: Электрическое тепловое сопротивление (125 К/Вт) получено из температурно-зависимого электрического параметра (прямого напряжения). Реальное тепловое сопротивление (200 К/Вт) измеряется непосредственно по повышению температуры на корпусе. Для наихудшего случая теплового проектирования следует использовать большее значение (200 К/Вт).

В: Координаты цветности смещаются с температурой. Насколько это существенно для моего применения?

О: Графики в разделах 4.3 и 4.4 количественно определяют это смещение. Для большинства общих индикаторных применений смещение может быть незначительным. Однако для применений, где критически важно точное соответствие цветов между несколькими светодиодами (например, панель подсветки с несколькими светодиодами), вы должны убедиться, что все светодиоды имеют одинаковую температуру во время работы, чтобы сохранить однородность цвета.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование подсветки автомобильного переключателя.Группа из четырех переключателей на центральной консоли требует подсветки ледяного синего цвета. Конструкция требует равномерной яркости и цвета.Реализация:1) Укажите светодиоды из одного бина по силе света и цвету (например, бин T1), чтобы минимизировать начальные вариации. 2) Питайте все светодиоды от идентичного источника постоянного тока, установленного на 8-10 мА, чтобы обеспечить одинаковые условия управления и продлить срок службы. 3) Спроектируйте разводку печатной платы так, чтобы обеспечить симметричную и достаточную металлизацию вокруг контактных площадок каждого светодиода для выравнивания теплоотвода. 4) Используйте световод или рассеивающую пленку, разработанную для угла обзора 120°, чтобы смешать свет от четырех отдельных источников в единую равномерно освещенную область. 5) Проверьте конструкцию во всем автомобильном температурном диапазоне (окружающая среда от -40°C до +85°C), чтобы проверить приемлемый уровень изменения яркости и цветового сдвига.

12. Введение в принцип работы

Это полупроводниковый светоизлучающий диод (LED). Когда прямое напряжение, превышающее энергию его запрещенной зоны, прикладывается между анодом и катодом, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового кристалла (обычно на основе InGaN для синего/белого цветов). Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав полупроводниковых слоев и люминофоров (если используются) определяет длину волны и, следовательно, цвет излучаемого света. Корпус PLCC-2 содержит крошечный полупроводниковый кристалл, обеспечивает механическую защиту, включает отражатель для направления света и содержит формованную пластиковую линзу, которая формирует луч и определяет угол обзора.

13. Технологические тренды и контекст

Индустрия светодиодов продолжает развиваться в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения цветопередачи и увеличения надежности. Для автомобильных интерьеров тренды включают внедрение корпусов меньшего размера (например, корпусов масштаба кристалла), более высокую интеграцию (светодиоды со встроенными драйверами или контроллерами) и использование передовых материалов для лучшей работы при высоких температурах. Также растет акцент на точном цифровом управлении цветом и интенсивностью для динамических систем атмосферного освещения. Этот светодиод PLCC-2 представляет собой зрелую, хорошо изученную и высоконадежную технологию, которая составляет основу многих современных автомобильных осветительных конструкций, балансируя производительность, стоимость и проверенную надежность в полевых условиях.