Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Общее описание
- 1.2 Особенности
- 1.3 Применение
- 2. Углубленный анализ технических параметров
- 2.1 Электрические/оптические характеристики (Ts=25°C)
- 2.2 Абсолютные максимальные значения
- 3. Описание системы сортировки по бинам
- 3.1 Бины прямого напряжения и силы света (IF=350 мА)
- 4. Анализ рабочих характеристик
- 4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока
- 4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности
- 4.3 Температура в зависимости от относительной интенсивности
- 4.4 Температура Ts в зависимости от снижения прямого тока
- 4.5 Диаграмма излучения (угол обзора)
- 4.6 Спектральное распределение
- 5. Информация о механических характеристиках и упаковке
- 5.1 Размеры корпуса
- 5.2 Размеры ленты-носителя и катушки
- 5.3 Информация на этикетке
- 6. Руководство по пайке и сборке
- 6.1 Профиль оплавления при SMT-пайке
- 6.2 Меры предосторожности при обращении
- 7. Информация об упаковке и заказе
- 8. Рекомендации по применению
- 8.1 Типичные случаи использования
- 8.2 Рекомендации по проектированию
- 9. Техническое сравнение
- 10. Часто задаваемые вопросы
- 11. Пример практического применения
- 12. Принципы работы
- 13. Технологические тенденции
- Терминология спецификаций LED
- Фотоэлектрическая производительность
- Электрические параметры
- Тепловой менеджмент и надежность
- Упаковка и материалы
- Контроль качества и сортировка
- Тестирование и сертификация
1. Обзор продукта
Refond RF-AL-C3535L2K1**-H4 — это мощный белый светодиод, предназначенный для общего освещения. Он изготовлен с использованием синего чипа в сочетании с люминофорами для получения белого света. Размеры корпуса светодиода: 3,45 мм x 3,45 мм x 2,20 мм, что делает его подходящим для компактных осветительных приборов.
1.1 Общее описание
Данный светодиод использует керамический корпус, обеспечивающий отличное управление теплом и высокую надежность. Угол обзора составляет 120 градусов, что идеально подходит для освещения больших площадей. Компонент совместим со всеми процессами SMT-сборки и пайки и поставляется на ленте и катушке для автоматизированного производства. Он соответствует требованиям RoHS и экологическим стандартам.
1.2 Особенности
- Керамический корпус для превосходного отвода тепла
- Угол обзора 120°
- Высокая надежность
- Подходит для всех процессов SMT-сборки и пайки
- Доступен на ленте и катушке (1000 шт./катушка)
- Соответствует RoHS
1.3 Применение
Светодиод предназначен для широкого спектра осветительных применений, включая:
- Аварийные светильники, встраиваемые светильники, светильники для мытья стен, прожекторы, уличные фонари
- Освещение растений, ландшафтное освещение, сценическое и фотографическое освещение
- Гостиницы, рынки, офисы, бытовое и другое внутреннее использование
- Общее применение
2. Углубленный анализ технических параметров
2.1 Электрические/оптические характеристики (Ts=25°C)
Все измерения проводятся в стандартизированных условиях Refond при температуре пайки 25°C. Прямое напряжение (VF) измеряется при IF=350 мА и находится в диапазоне от 2,6 В (мин) до 3,4 В (макс), при этом типичные значения зависят от бина. Световой поток варьируется в зависимости от модели:
- RF-AL-C3535L2K127-H4: 140-170 лм @ 350 мА, 260-320 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K130-H4: 150-180 лм @ 350 мА, 280-340 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K135-H4: 160-190 лм @ 350 мА, 300-360 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K140-H4: 160-190 лм @ 350 мА, 300-360 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K145-H4: 160-190 лм @ 350 мА, 300-360 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K150-H4: 160-190 лм @ 350 мА, 300-360 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K157-H4: 160-190 лм @ 350 мА, 300-360 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K160-H4: 160-190 лм @ 350 мА, 300-360 лм @ 700 мА
- RF-AL-C3535L2K165-H4: 150-180 лм @ 350 мА, 280-340 лм @ 700 мА
Коррелированная цветовая температура (CCT) для каждой модели соответствует последним двум цифрам номера детали: 27=2700K, 30=3000K, 35=3500K, 40=4000K, 45=4500K, 50=5000K, 57=5700K, 60=6000K, 65=6500K. Индекс цветопередачи (Ra) не менее 80 при IF=350 мА. Обратный ток менее 10 мкА при VR=5 В. Угол обзора 120 градусов. Тепловое сопротивление (переход-точка пайки) обычно составляет 1,90°C/Вт при IF=700 мА и Ta=25°C.
2.2 Абсолютные максимальные значения
Абсолютные максимальные значения ни при каких обстоятельствах не должны быть превышены:
- Рассеиваемая мощность (PD): 6800 мВт
- Прямой ток (IF): 2000 мА
- Пиковый прямой ток (IFP): 3000 мА (коэффициент заполнения 1/10, длительность импульса 0,1 мс)
- Обратное напряжение (VR): 5 В
- Электростатический разряд (HBM): 2000 В
- Рабочая температура (TOPR): от -40°C до +85°C
- Температура хранения (TOPR): от -40°C до +85°C
- Температура перехода (TJ): 125°C
3. Описание системы сортировки по бинам
3.1 Бины прямого напряжения и силы света (IF=350 мА)
Светодиод сортируется по бинам прямого напряжения и светового потока для обеспечения стабильности. Бины напряжения: F0 (2,6-2,8 В), G0 (2,8-3,0 В), H0 (3,0-3,2 В), I0 (3,2-3,4 В). Бины светового потока: FC6 (140-150 лм), FC7 (150-160 лм), FC8 (160-170 лм), FC9 (170-180 лм), FD1 (180-190 лм). Координаты цветности определены для каждой области CCT в цветовом пространстве CIE 1931, с несколькими под-областями (например, 27A, 27B, 27C, 27D для 2700K). Подробные таблицы координат приведены в спецификации.
4. Анализ рабочих характеристик
4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока
На рисунке 1-6 показана почти линейная зависимость: при прямом напряжении 2,6 В ток составляет примерно 200 мА, увеличиваясь до примерно 1600 мА при 3,3 В. Эта кривая помогает разработчикам правильно установить токоограничение.
4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности
Рисунок 1-7 иллюстрирует, что относительная интенсивность линейно увеличивается с прямым током до примерно 1000 мА, а затем начинает насыщаться. При 1600 мА относительная интенсивность достигает примерно 3,5-кратного значения интенсивности при 350 мА.
4.3 Температура в зависимости от относительной интенсивности
Рисунок 1-8 показывает, что при увеличении температуры точки пайки (Ts) с 25°C до 125°C относительная интенсивность линейно падает до примерно 0,85 при 125°C. Это необходимо учитывать при управлении тепловым режимом.
4.4 Температура Ts в зависимости от снижения прямого тока
Рисунок 1-9 представляет кривую снижения: при Ts=25°C максимальный прямой ток составляет 1600 мА; при Ts=85°C он снижается до примерно 600 мА. Это гарантирует, что температура перехода не превышает 125°C.
4.5 Диаграмма излучения (угол обзора)
Рисунок 1-10 показывает диаграмму направленности. Относительная сила света максимальна при 0° и падает до 50% при примерно ±60°, что соответствует углу обзора 120°.
4.6 Спектральное распределение
Рисунок 1-11 отображает относительную интенсивность излучения в зависимости от длины волны для CCT 4000K и 5000K при Ra80. Спектры имеют пик около 450 нм (синий) с широким излучением люминофора от 500 нм до 700 нм.
5. Информация о механических характеристиках и упаковке
5.1 Размеры корпуса
Корпус светодиода имеет размеры 3,45 мм x 3,45 мм x 2,20 мм. Вид сверху показывает центральную излучающую область с двумя контактными площадками анода/катода. Вид снизу указывает на тепловую площадку (размер 3,30 мм x 3,30 мм) и маркировку полярности (небольшой кружок рядом с контактом 1). Рекомендуемая схема пайки (рисунок 1-5) предполагает площадку 3,50 мм x 3,40 мм с центральной тепловой площадкой шириной 1,30 мм. Все размеры указаны в миллиметрах с допуском ±0,2 мм, если не указано иное.
5.2 Размеры ленты-носителя и катушки
Лента-носитель имеет ширину 12,0 мм, шаг карманов 4,0 мм и глубину компонента 3,9 мм. Катушка имеет диаметр 178 мм и ширину 14,0 мм. Каждая катушка содержит 1000 штук. Упаковка включает влагозащитный пакет и осушитель.
5.3 Информация на этикетке
Этикетка включает номер детали, номер спецификации, номер партии, код бина (включая бин светового потока и бин цветности XY), бин прямого напряжения, количество и дату. Коробка из гофрокартона имеет стандартные размеры для транспортировки.
6. Руководство по пайке и сборке
6.1 Профиль оплавления при SMT-пайке
Рекомендуемый профиль оплавления (рисунок 3-1) указывает: средняя скорость нарастания температуры ≤3°C/с, предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, время выше 217°C (TL) до 60 секунд, пиковая температура 260°C с максимальным временем (tp) 10 секунд в пределах 5°C от пика. Скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика не должно превышать 8 минут. Пайка оплавлением не должна проводиться более двух раз. При необходимости ручной пайки используйте температуру паяльника<300°C в течение менее 3 секунд, только один раз.
6.2 Меры предосторожности при обращении
- Инкапсулянт светодиода представляет собой силикон, который является мягким. Избегайте давления на верхнюю поверхность. Используйте сопла для захвата с соответствующим усилием.
- Не устанавливайте на деформированные печатные платы. После пайки не деформируйте плату.
- Избегайте механических нагрузок или быстрого охлаждения после пайки.
- Рабочая среда должна иметь содержание серы в сопрягаемых материалах менее 100 PPM. Содержание брома одиночное<900 PPM, содержание хлора одиночное<900 PPM, общее содержание брома+хлора<1500 PPM в наружных материалах.
- ЛОС от материалов крепления могут обесцветить силикон; избегайте выделяющих газ клеев.
- Обращайтесь с компонентами за боковые поверхности с помощью пинцета или соответствующих инструментов; не прикасайтесь к силиконовой линзе напрямую.
- Всегда включайте токоограничивающие резисторы в цепь управления. Обратное напряжение может вызвать повреждение.
- Тепловой расчет критичен; убедитесь, что температура перехода не превышает 125°C.
- При необходимости очищайте изопропиловым спиртом; ультразвуковая очистка не рекомендуется.
- Хранение: до вскрытия алюминиевого пакета температура ≤30°C, влажность<75% RH, в течение 6 месяцев. После вскрытия используйте в течение 168 часов при ≤30°C,<60% RH. При превышении выпекайте при 60±5°C,<5% RH в течение 24 часов.
- Светодиоды чувствительны к ESD и EOS; необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности.
7. Информация об упаковке и заказе
Стандартная упаковка: 1000 штук на катушку. Лента-носитель имеет 100 пустых карманов в начале и конце. Используется влагозащитный пакет с осушителем. Изделие идентифицируется 16-значным номером детали (RF-AL-C3535L2K1**-H4), где последние две цифры указывают бин CCT. Код бина на этикетке включает бин VF и бин цветности. Коробка из гофрокартона имеет стандартные размеры для транспортировки нескольких катушек.
8. Рекомендации по применению
8.1 Типичные случаи использования
Данный светодиод подходит для аварийных светильников, встраиваемых светильников, светильников для мытья стен, прожекторов, уличных фонарей, освещения растений, ландшафтного освещения, сценического и фотографического освещения, а также общего внутреннего освещения в гостиницах, магазинах, офисах и жилых помещениях. Его высокий световой поток (до 190 лм при 350 мА) и широкий угол обзора делают его универсальным.
8.2 Рекомендации по проектированию
При проектировании схем убедитесь, что ток через каждый светодиод не превышает абсолютных максимальных значений. Используйте надлежащее управление теплом (теплоотвод) для поддержания температуры перехода ниже 125°C. Тепловая площадка на нижней стороне должна быть припаяна к тепловой площадке печатной платы с достаточной медной площадью. Для параллельных массивов предусмотрите резисторы выравнивания тока. Для последовательных цепочек убедитесь, что общее напряжение не превышает возможности драйвера. Поскольку светодиод имеет низкое тепловое сопротивление (1,9°C/Вт), хороший тепловой дизайн печатной платы необходим.
9. Техническое сравнение
По сравнению со стандартными корпусами PLCC, керамический корпус C3535 обеспечивает более низкое тепловое сопротивление и более высокую надежность, что делает его подходящим для сильноточных применений до 2 А. Угол обзора 120° шире, чем у типичных светодиодов средней мощности (часто 120°-140°), и уже, чем у некоторых чип-масштабных корпусов. Индекс цветопередачи 80 соответствует требованиям большинства общего освещения. Наличие нескольких бинов CCT (2700K-6500K) обеспечивает гибкость для создания различных атмосфер.
10. Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какой максимальный ток при температуре точки пайки 85°C?
Ответ: Из кривой снижения (рисунок 1-9) максимальный прямой ток при Ts=85°C составляет примерно 600 мА.
Вопрос: Можно ли постоянно подавать на этот светодиод ток 700 мА?
Ответ: Да, типичный световой поток при 700 мА указан в таблице. Однако убедитесь, что температура перехода не превышает 125°C, обеспечив надлежащий теплоотвод.
Вопрос: Как следует хранить светодиоды после вскрытия влагозащитного пакета?
Ответ: Храните при ≤30°C и<60% RH. Используйте в течение 168 часов. При превышении выпекайте при 60±5°C в течение 24 часов.
Вопрос: Какой типичный угол обзора?
Ответ: Угол обзора составляет 120 градусов (половинный угол ±60° при интенсивности 50%).
Вопрос: Требуется ли диод защиты от обратного напряжения?
Ответ: Да, обратное напряжение выше 5 В может повредить светодиод. Всегда убеждайтесь, что цепь управления не подает обратное напряжение.
11. Пример практического применения
Рассмотрим конструкцию встраиваемого светильника с использованием 10 светодиодов, соединенных последовательно. При IF=350 мА каждый светодиод падает примерно 3,0 В (типичное), поэтому общее прямое напряжение составляет 30 В. Используйте драйвер постоянного тока, рассчитанный на 350 мА и выходное напряжение 30-40 В. Управление теплом: каждый светодиод рассеивает около 1,05 Вт (3,0 В*0,35 А). При тепловом сопротивлении 1,9°C/Вт повышение температуры перехода относительно точки пайки составляет около 2°C. Если температура окружающей среды составляет 25°C, температура точки пайки может поддерживаться низкой с помощью хорошего радиатора, что обеспечивает долгий срок службы.
12. Принципы работы
Белый светодиод использует синий излучающий чип InGaN, покрытый желтым люминофором (обычно YAG:Ce). Синий свет возбуждает люминофор, который излучает желтый свет. Комбинация синего и желтого выглядит как белый. Точная CCT контролируется составом и толщиной люминофора. Чип светодиода устанавливается на керамическую подложку с металлическими площадками для электрического и теплового соединения. Силиконовая линза инкапсулирует чип и люминофор, обеспечивая защиту и вывод света.
13. Технологические тенденции
Отраслевая тенденция для мощных светодиодов движется в сторону керамических корпусов с низким тепловым сопротивлением для поддержки более высоких рабочих токов и уменьшения размеров. Корпус C3535 является стандартным размером (3,45 мм x 3,45 мм), который балансирует светоотдачу и тепловые характеристики. Будущие разработки могут включать более высокую эффективность (лм/Вт) и улучшенную цветопередачу (CRI >90) при сохранении надежности. Серия C3535 от Refond отвечает этим потребностям с широким диапазоном CCT и вариантами высокого светового потока.
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. |