Техническая спецификация PLCC-6 светодиода холодного белого свечения - Корпус 3.2x2.8x1.9мм - Напряжение 3.2В - Мощность 0.48Вт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительного светодиода холодного белого света для поверхностного монтажа в корпусе PLCC-6 (Plastic Leaded Chip Carrier). Устройство разработано для требовательных применений, особенно в автомобильном секторе, где надежность и производительность в жестких условиях имеют первостепенное значение. Его ключевые преимущества включают высокую силу света, широкий угол обзора и надежную конструкцию, соответствующую автомобильным стандартам.

Основной целевой рынок — автомобильное освещение, включая как внешние применения, такие как дневные ходовые огни, габаритные огни, так и внутреннее освещение, например, подсветку приборной панели, декоративную подсветку и подсветку переключателей. Квалификация по AEC-Q101 и соответствие директивам RoHS и REACH подчеркивают пригодность продукта для глобальных автомобильных цепочек поставок.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Фотометрические и электрические характеристики

Ключевые рабочие параметры определены при типичных условиях прямого тока (I_F) 150 мА и температуре окружающей среды 25°C.

• Прямой ток (I_F):Рекомендуемый рабочий ток составляет 150 мА, с максимальным абсолютным значением 200 мА. Для работы требуется минимальный ток 20 мА.
• Сила света (I_V):Типичное значение составляет 10 000 милликандел (мкд) при 150 мА, с минимумом 7 100 мкд и максимумом до 18 000 мкд в зависимости от бина. Допуск измерения составляет ±8%.
• Прямое напряжение (V_F):Обычно 3,2 вольта, в диапазоне от минимума 2,50 В до максимума 3,75 В при 150 мА. Допуск измерения напряжения составляет ±0,05 В.
• Угол обзора:Широкий угол 120 градусов (2θ_½) обеспечивает широкое и равномерное распределение света.
• Координаты цветности (CIE x, y):Типичные координаты — (0,3, 0,3). Допуск для этих координат составляет ±0,005.

2.2 Тепловые и абсолютные максимальные параметры

Понимание предельных значений имеет решающее значение для надежной конструкции.

• Рассеиваемая мощность (P_d):Максимум 750 мВт.
• Температура перехода (T_j):Абсолютный максимум 125°C.
• Рабочая и температура хранения:Диапазон от -40°C до +110°C.
• Тепловое сопротивление:Тепловое сопротивление переход-точка пайки указано как 40 К/Вт (реальное) и 30 К/Вт (электрическое).
• Чувствительность к ЭСР (HBM):Номинал 8 кВ, что указывает на хорошую устойчивость к обращению.
• Импульсный ток (I_FM):Может выдерживать импульсы 750 мА длительностью ≤10 мкс при низкой скважности.

3. Объяснение системы бинов

Выход светодиода классифицируется по бинам для обеспечения однородности. Конструкторы должны выбирать соответствующие бины в соответствии с требованиями своего применения.

3.1 Биннинг силы света

Сила света распределяется по бинам с использованием буквенно-цифрового кода (например, L1, EA, FB). Представленная таблица перечисляет бины от L1 (11,2-14 мкд) до GA (18000-22400 мкд). Для данного конкретного продукта выделены возможные выходные бины, при этом типичная сила света 10 000 мкд попадает в бины EA (7100-9000 мкд) или EB (9000-11200 мкд). Точный бин должен быть подтвержден из информации о заказе.

3.2 Биннинг цветности (цвета)

Белый цвет распределяется по бинам в соответствии с координатами CIE 1931 (x, y). В спецификации определены конкретные бины (например, 64A, 64B, 64C, 64D, 60A, 60B) с узкими границами координат и диапазонами коррелированной цветовой температуры (CCT), обычно около 6240K до 6680K, что соответствует холодному белому свечению. Типичные координаты (0,3, 0,3) попадут в один из этих определенных бинов.

4. Анализ кривых производительности

Графические данные дают представление о поведении светодиода в различных условиях.

4.1 Спектральное распределение и диаграмма направленности

График относительного спектрального распределения показывает пик в синей области длин волн, что типично для белого светодиода с люминофорным преобразованием. График диаграммы направленности подтверждает ламбертовское распределение с углом обзора 120 градусов, при котором интенсивность падает до половины своего пикового значения.

4.2 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (I-V кривая)

График иллюстрирует экспоненциальную зависимость. При 150 мА напряжение составляет приблизительно 3,2 В. Эта кривая необходима для проектирования схемы драйвера с ограничением тока.

4.3 Относительная сила света в зависимости от прямого тока

Световой выход увеличивается с током, но не линейно. График показывает насыщение относительной интенсивности при более высоких токах, подчеркивая важность работы в рекомендуемом диапазоне для эффективности и долговечности.

4.4 Зависимость от температуры

Относительная сила света в зависимости от температуры перехода:Световой выход уменьшается с ростом температуры перехода. При максимальной температуре перехода 125°C относительная интенсивность значительно ниже, чем при 25°C. Адекватный тепловой менеджмент критически важен для поддержания яркости.

Относительное прямое напряжение в зависимости от температуры перехода:Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент, линейно уменьшаясь с ростом температуры. Это может использоваться для косвенного мониторинга температуры в некоторых применениях.

Смещение цветности в зависимости от температуры и тока:Графики показывают, как координаты CIE x и y изменяются как с температурой перехода, так и с прямым током. Сдвиги, как правило, малы, но должны учитываться в приложениях, критичных к цвету.

4.5 Снижение прямого тока и обработка импульсов

Кривая снижения номинала определяет максимально допустимый прямой ток по мере увеличения температуры контактной площадки (T_S). Например, при T_S100°C максимальный I_Fсоставляет 110 мА. Диаграмма возможности обработки импульсов показывает допустимый пиковый прямой ток (I_FA) для различных длительностей импульса (t_p) и скважностей (D).

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Механические размеры

Светодиод использует стандартный корпус для поверхностного монтажа PLCC-6. Точные размеры (длина, ширина, высота) и расстояние между выводами определены на механическом чертеже (Раздел 7 оригинального PDF). Контур корпуса имеет решающее значение для проектирования посадочного места на печатной плате.

5.2 Рекомендуемая разводка контактных площадок

Предоставлен дизайн контактных площадок для обеспечения правильной пайки, теплопередачи и механической стабильности. Следование этой рекомендации предотвращает "эффект надгробия" и повышает надежность паяных соединений.

5.3 Идентификация полярности

Корпус PLCC-6 имеет маркированный угол или другую особенность для обозначения катода. Правильная ориентация жизненно важна для работы схемы.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления

Рекомендуется конкретный профиль оплавления с пиковой температурой 260°C в течение максимум 30 секунд. Этот профиль, соответствующий стандарту JEDEC, предотвращает тепловое повреждение пластикового корпуса и кристалла.

6.2 Меры предосторожности при использовании

• Защита от ЭСР:Хотя номинал составляет 8 кВ HBM, во время обращения следует соблюдать стандартные меры предосторожности от ЭСР.
• Управление током:Всегда запитывайте светодиод от источника постоянного тока, а не постоянного напряжения, чтобы предотвратить тепловой разгон.
• Тепловой менеджмент:Проектируйте печатную плату с адекватным теплоотводом, используя рекомендуемый дизайн контактных площадок и, возможно, тепловые переходные отверстия для рассеивания тепла.
• Устойчивость к сере:Отмечено, что устройство обладает устойчивостью к сере, что является важной особенностью для автомобильных сред, где серосодержащие газы могут вызывать коррозию посеребренных компонентов.
• MSL (Уровень чувствительности к влаге):Номинал MSL 2. Это означает, что компонент должен быть использован в течение 1 года с даты герметизации и подвергнут прокалке, если он подвергался воздействию окружающих условий сверх своего срока хранения перед оплавлением.

7. Примечания по применению и конструктивные соображения

7.1 Типичные сценарии применения

• Автомобильное внешнее освещение:Дневные ходовые огни (DRL), боковые габаритные огни, центральный стоп-сигнал (CHMSL). Высокая яркость и широкий угол являются преимуществами.
• Автомобильное внутреннее освещение:Подсветка комбинации приборов, кнопки мультимедийной системы, декоративные световые полосы, плафоны освещения салона.

7.2 Конструктивные соображения

• Схема драйвера:Требуется импульсный или линейный драйвер постоянного тока. Рассчитайте необходимый токоограничивающий резистор или настройки драйвера на основе типичного V_Fи напряжения питания.
• Оптика:Широкий угол 120 градусов может потребовать вторичной оптики (линз, световодов) для коллимации или формирования луча для конкретных применений.
• Тепловая конструкция:Используйте тепловое сопротивление (R_thJS) и кривую снижения номинала для расчета ожидаемой температуры перехода. Убедитесь, что T_jостается ниже 125°C при всех рабочих условиях. Радиатор на печатной плате может быть необходим для работы с высоким током или при высокой температуре окружающей среды.
• Выбор бина:Для применений, требующих одинаковой яркости или цвета для нескольких светодиодов, указывайте узкие бины для силы света и координат цветности.

8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какова типичная потребляемая мощность этого светодиода?

О: При типичной рабочей точке 150 мА и 3,2 В мощность составляет P = I_F* V_F= 0,150 А * 3,2 В = 0,48 Вт.

В: Как интерпретировать бин силы света 'EA'?

О: Бин 'EA' соответствует диапазону силы света от 7 100 до 9 000 мкд при измерении при 150 мА. Любой светодиод с этой маркировкой будет иметь силу света в этом диапазоне.

В: Можно ли использовать этот светодиод напрямую в 12-вольтовой автомобильной цепи?

О: Нет. Светодиоду требуется драйвер постоянного тока. Прямое подключение к источнику 12 В вызовет чрезмерный ток, мгновенно разрушающий устройство. Необходимо использовать токоограничивающую схему или специализированную микросхему драйвера светодиодов.

В: Что означает 'устойчивость к сере'?

О: Это указывает на то, что материалы корпуса и покрытия светодиода устойчивы к коррозии, вызываемой серосодержащими газами (распространенными в промышленных и некоторых автомобильных средах), что повышает долгосрочную надежность.

9. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование модуля дневных ходовых огней (DRL) с использованием этого светодиода.

Шаги:

1. Определение требований:Целевая сила света на один светодиод, форма луча, рабочее напряжение (например, 12-вольтовая система автомобиля).
2. Выбор драйвера:Выберите автомобильную понижающую микросхему драйвера светодиодов постоянного тока, которая может принимать входное напряжение 9-16 В и обеспечивать стабильный выход 150 мА.
3. Тепловой расчет:Оцените температуру печатной платы. Если температура окружающей среды под капотом может достигать 85°C, используйте кривую снижения номинала. При T_S= 95°C максимальный I_Fсоставляет ~200 мА. Работа при 150 мА обеспечивает запас прочности. Рассчитайте, достаточно ли площади медного покрытия печатной платы, чтобы поддерживать T_Sниже этого уровня.
4. Оптическое проектирование:Сопрягите светодиод с линзой TIR (полного внутреннего отражения), чтобы коллимировать выход 120 градусов в регулируемый луч, подходящий для DRL.
5. Спецификация бина:Для однородного внешнего вида укажите единый узкий бин цветности (например, 64B) и бин силы света (например, EB) для всех светодиодов в модуле.