RGBW светодиод 3.45x3.45x2.20мм - Напряжение 1.8-3.4В - Мощность до 1.7Вт - Технический паспорт

1. Обзор продукта

Этот мощный RGBW светодиод предназначен для применений, требующих динамического смешения цветов и белого света с регулируемой коррелированной цветовой температурой. Корпус использует прочную керамическую подложку для превосходного теплового управления и надежности. Благодаря компактным размерам 3.45мм x 3.45мм и низкому профилю 2.20мм, он подходит для автоматизированного поверхностного монтажа. Устройство объединяет четыре светодиодных чипа: красный (AlGaInP), зеленый (InGaN), синий (InGaN) и белый (синий чип + люминофор), что обеспечивает широкий цветовой охват и независимое управление каждым каналом.

1.1 Общее описание

Красные источники изготовлены на основе AlGaInP на подложке, зеленые и синие - на основе InGaN, а белый светодиод производится с использованием синего чипа в сочетании с люминофором. Размер корпуса светодиода составляет 3.45мм x 3.45мм x 2.20мм.

1.2 Особенности

• Керамический корпус для отличного рассеивания тепла и механической стабильности.
• Чрезвычайно широкий угол обзора 120°.
• Подходит для всех процессов SMT сборки и пайки.
• Поставляется на ленте и катушке для автоматизированного монтажа.
• Уровень чувствительности к влаге: Уровень 1 (согласно стандарту JEDEC).
• Соответствует RoHS, не содержит вредных веществ.

1.3 Применения

• Декоративные цветные лампы и световые ленты.
• Ландшафтное освещение и подсветка вывесок.
• Гостиницы, рынки, офисы, бытовое внутреннее освещение.
• Общее использование в архитектурном и развлекательном освещении.

2. Анализ технических параметров

Электрические и оптические характеристики указаны при температуре теста Ts=25°C. Все измерения проводились в стандартизированных условиях. Прямое напряжение, световой поток, доминирующая длина волны и коррелированная цветовая температура приведены с допусками.

2.1 Электрические/Оптические характеристики (IF=350мА, Ts=25°C)

2.2 Абсолютные максимальные рейтинги

2.3 Информация о биннинге

Прямое напряжение, световой поток и доминирующая длина волны подвергаются биннингу для обеспечения согласованности. Для красного: диапазоны VF B0 (1.8-2.0В), C0 (2.0-2.2В), D0 (2.2-2.4В); бины светового потока FB7 (50-60лм), FB8 (60-70лм), FB9 (70-80лм). Для зеленого, синего и белого: бины VF G0 (2.8-3.0В), H0 (3.0-3.2В), I0 (3.2-3.4В); бины светового потока для зеленого: FC2 (100-110лм), FC3 (110-120лм), FC4 (120-130лм), FC5 (130-140лм); для синего: FB4 (20-30лм), FB5 (30-40лм); для белого: FC2 до FC5. Бины длины волны для красного: E00 (620-625нм), F00 (625-630нм); для зеленого: E00 (520-525нм), F00 (525-530нм); для синего: C00 (460-465нм), D00 (465-470нм), E00 (470-475нм). Варианты коррелированной цветовой температуры включают 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 6000K и 6500K.

3. Типичные кривые оптических и электрических характеристик

Следующие кривые иллюстрируют работу светодиода в различных условиях эксплуатации. Все данные получены при Ts=25°C, если не указано иное.

3.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Как показано на рисунках 1-6, прямой ток увеличивается с прямым напряжением. При 350мА типичное VF находится в указанных бинах. Кривая показывает, что красный имеет более низкое VF, чем зеленый, синий и белый при том же токе из-за разных полупроводниковых материалов.

3.2 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Рисунок 1-7 демонстрирует, что относительная световая интенсивность увеличивается с прямым током. Зависимость примерно линейна до 700мА для зеленого, синего и белого, в то время как красный насыщается раньше из-за его более низкого максимального номинального тока.

3.3 Температурная зависимость

Рисунок 1-8 показывает относительную интенсивность как функцию температуры точки пайки. При более высоких температурах световой выход снижается. Например, при 100°C относительная интенсивность падает примерно до 80% от значения при 25°C для белых светодиодов. Правильный тепловой менеджмент необходим для поддержания производительности.

3.4 Максимальный прямой ток в зависимости от температуры

Рисунок 1-9 показывает кривую снижения номиналов: максимально допустимый прямой ток уменьшается с повышением температуры окружающей среды. При 85°C ток должен быть снижен до примерно 350мА для всех цветов, чтобы не превысить максимальную температуру перехода.

3.5 Диаграмма излучения

Диаграмма излучения (Рисунок 1-10) показывает широкое, ламбертовское распределение с полной шириной на полувысоте (FWHM) примерно 120°. Это делает светодиод пригодным для диффузного освещения.

3.6 Спектральное распределение

Рисунок 1-11 отображает относительную интенсивность излучения в зависимости от длины волны для красного (пик ~620-630нм), зеленого (~520-530нм), синего (~460-475нм) и белого (широкий спектр с пиками на синем и люминофорном излучении). Показаны два спектра белого (3000K и 6000K), иллюстрирующие разницу в цветовой температуре.

4. Информация о корпусе и упаковке

4.1 Размеры корпуса

Размер корпуса: 3.45мм x 3.45мм x 2.20мм (длина x ширина x высота). Допуски составляют ±0.2мм, если не указано иное. Вид сверху показывает квадратный контур, вид сбоку – высоту линзы, вид снизу – контактные площадки с маркировкой полярности.

4.2 Полярность и схемы пайки

Рисунок 1-4 показывает обозначение полярности: положительные (+) и отрицательные (-) контакты для каждого канала. Рекомендуемая схема пайки (Рисунок 1-5) включает размеры контактных площадок: 0.85мм, 0.56мм, 0.38мм и т.д., с шагом 3.55мм. Рекомендуется использовать достаточную паяльную маску для предотвращения образования перемычек.

4.3 Транспортная лента и катушка

Светодиод упакован в транспортную ленту с шагом карманов 4.00мм и шириной 12.00мм. Каждая катушка содержит 1000 штук. Размеры катушки: внешний диаметр 178мм, диаметр ступицы 59мм, ширина 13.5мм. Прикреплена этикетка с номером детали, номером партии, кодом бина и количеством.

5. Рекомендации по пайке и обращению

5.1 Профиль оплавления при SMT

Рекомендуемый профиль оплавления: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, скорость подъема ≤3°C/с, время выше 217°C (TL) до 60 секунд, пиковая температура (Tp) 260°C не более 10 секунд. Скорость охлаждения ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика<8 минут. Не проводите оплавление более двух раз. Если между процессами пайки прошло более 24 часов, светодиоды могут быть повреждены.

5.2 Ручная пайка

При необходимости ручной пайки температура жала не должна превышать 300°C, а время контакта – 3 секунды. Допускается только одна операция ручной пайки.

5.3 Меры предосторожности при обращении

• Не прилагайте механическое напряжение или вибрацию во время охлаждения после пайки.
• Избегайте сильного давления на поверхность силиконовой линзы; используйте соответствующие насадки для установки.
• Не устанавливайте компоненты на искривленные участки печатной платы.
• Не охлаждайте устройство быстро после пайки.
• Светодиод чувствителен к электростатическому разряду; принимайте соответствующие меры защиты от ЭСР.
• Условия хранения: до вскрытия алюминиевого пакета хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤75% до 6 месяцев. После вскрытия использовать в течение 168 часов при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. При превышении срока сушить при 60±5°C и<5%RH в течение 24 часов.
• Избегайте воздействия серосодержащих соединений (>100ppm), высокого содержания брома/хлора (каждого<900ppm, всего<1500ppm) и летучих органических соединений, которые могут обесцветить силикон.
• Очищайте только изопропиловым спиртом; ультразвуковая очистка не рекомендуется.

6. Надежность и испытания

6.1 Элементы испытаний на надежность

Светодиод прошел следующие испытания: пайка оплавлением (260°C, 2 цикла), термоудар (-40°C до 100°C, 300 циклов), хранение при высокой температуре (100°C, 1000ч), хранение при низкой температуре (-40°C, 1000ч), испытание на срок службы (25°C, 350мА, 1000ч) и испытание на срок службы при высокой температуре и влажности (60°C/90%RH, 350мА, 500ч). Все испытания пройдены с нулевым количеством отказов в соответствии с критериями приемки.

6.2 Критерии оценки повреждений

После испытаний на надежность критерии приемки: поддержание светового потока не менее 70% для красного, 70% для зеленого, 50% для синего и 80% для белого; отсутствие обрыва/короткого замыкания или мерцания; отклонение прямого напряжения в установленных пределах.

7. Примечания по применению

RGBW светодиод идеально подходит для динамической настройки цвета в архитектурном, развлекательном и торговом освещении. При проектировании схемы управления убедитесь, что ток через каждый канал не превышает абсолютный максимальный номинал. Используйте драйверы с постоянным током, чтобы избежать теплового разгона. Правильный тепловой менеджмент (например, печатная плата с металлическим сердечником) критически важен для поддержания температуры перехода ниже максимального номинала. Широкий угол обзора обеспечивает равномерное распределение света в линейных и плоскостных светильниках. Для приложений с белым светом комбинирование нескольких бинов CCT может обеспечить точную цветопередачу.

8. Информация для заказа

Структура номера детали: RF-BRC35RGB-XXW-L8-K0-A120, где XX указывает коррелированную цветовую температуру (например, 27 для 2700K, 30 для 3000K и т.д.). Суффикс A120 обозначает угловое распределение (120°). Коды биннинга для VF, потока и длины волны указаны на этикетке. Стандартная упаковка: 1000 штук на катушку.

9. Сравнение технологий и преимущества

По сравнению с обычными пластиковыми корпусами (PLCC), керамический корпус обеспечивает превосходную теплопроводность, более низкое тепловое сопротивление и лучшую надежность при работе с высоким током. Конфигурация RGBW обеспечивает большую гибкость, чем отдельные RGB светодиоды с внешним люминофором, поскольку белый канал обеспечивает высокую эффективность и упрощенное смешение цветов. Широкий диапазон CCT (2700K-6500K) охватывает как теплый, так и холодный белый свет, что подходит для циркадных схем освещения.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Какой типичный световой поток белого канала при 350мА?Ответ: Типичный световой поток составляет от 100 до 140 люмен, в зависимости от бина CCT.

Вопрос: Можно ли управлять каналами RGB независимо от белого канала?Ответ: Да, каждый канал имеет свой анод и катод, что позволяет независимо управлять током.

Вопрос: Какой рекомендуемый прямой ток для оптимальной эффективности?Ответ: Для наилучшего баланса эффективности и потока работайте при 350мА для всех каналов. Более высокие токи увеличивают выход, но снижают эффективность и требуют лучшего охлаждения.

Вопрос: Как следует обращаться со светодиодом, чтобы избежать повреждения от ЭСР?Ответ: Используйте заземленные рабочие места, антистатические браслеты и проводящую упаковку. Хранить в влагозащитных пакетах с осушителем.

11. Практические примеры

Пример 1: Система освещения розничного магазина использовала RGBW светодиод в линейном светильнике для достижения динамической цветовой температуры от 2700K до 6000K. В каждом светильнике было установлено 24 светодиода, работающих при токе 350мА. Керамический корпус позволил светильникам работать при высокой температуре окружающей среды без активного охлаждения. Световой выход сохранялся на уровне 90% после 50 000 часов работы.

Пример 2: Для наружного ландшафтного освещения светодиод был залит в водонепроницаемый корпус. Широкий угол обзора обеспечил равномерное освещение фасадов зданий. Красный и зеленый каналы использовались для акцентных цветов во время праздников, а белый обеспечивал общее освещение.

12. Принцип работы

Этот RGBW светодиод объединяет четыре полупроводниковых излучателя света. Красный чип использует материал AlGaInP, который излучает свет в красной области спектра при рекомбинации электронов и дырок через запрещенную зону. Зеленый и синий чипы используют InGaN, ширина запрещенной зоны которого может быть настроена изменением содержания индия для получения зеленого или синего света. Белый чип на самом деле представляет собой синий InGaN светодиод, покрытый желтым люминофором, который преобразует часть синего света в желтый, в результате чего получается белый свет. Комбинируя красный, зеленый и синий каналы в разных пропорциях, можно получить любой цвет в пределах гаммы. Добавление белого канала увеличивает общий световой поток и улучшает цветопередачу для приложений с белым светом.

13. Тенденции развития

Тенденция в упаковке светодиодов направлена на более высокие плотности мощности, меньшие размеры и лучшее тепловое управление. Керамические корпуса все чаще используются для мощных применений. Полноцветные и регулируемые белые светодиоды набирают популярность в интеллектуальном освещении, где интеграция с IoT требует точного контроля цвета. Эффективность синих и зеленых светодиодов на основе InGaN продолжает улучшаться, а люминофорные материалы оптимизируются для более высокого CRI и лучшей термической стабильности. Будущие разработки могут включать корпусирование на уровне чипа (CSP) и многопереходные архитектуры для еще более высокой эффективности. Экологические нормы (RoHS, REACH) продолжают стимулировать отказ от опасных веществ.