Техническая спецификация SMD 5050 мощного светодиода - Размер 5.0x5.0мм - Напряжение до 6.0В - Мощность 6.3Вт - Белый свет

1. Обзор продукта

Корпус 5050 представляет собой мощное светодиодное решение класса освещения, предназначенное для требовательных осветительных применений. Это компактный поверхностно-монтируемый прибор (SMD), обеспечивающий высокий световой поток и эффективность при малых габаритах. Основная цель разработки — предоставить надежный и мощный источник света, подходящий для широкого спектра профессиональных и общих применений, где требуется стабильный, яркий белый свет.

1.1 Ключевые преимущества

Ключевые преимущества данной серии светодиодов включают высокую выходную силу света, обеспечивающую отличные световые характеристики. Типичный широкий угол обзора составляет 120 градусов, что дает широкое и равномерное освещение. Продукт производится без содержания свинца (Pb), соответствует регламенту ЕС REACH и отвечает требованиям по отсутствию галогенов, в частности, содержание брома (Br) ниже 900 ppm, хлора (Cl) ниже 900 ppm, а их общая сумма — ниже 1500 ppm. Это делает его подходящим для экологически ответственных проектов и применений со строгими ограничениями по материалам.

1.2 Целевые рынки и применения

Данный светодиод разработан для универсальных осветительных применений. Его основные рынки включают декоративное и развлекательное освещение, где критически важны качество цвета и яркость. Он также хорошо подходит для агроосвещения, поддерживая спектры для роста растений в сочетании с соответствующими люминофорами. Общее освещение является основной областью применения, охватывая внутреннее и наружное освещение. В частности, он предназначен для общественной инфраструктуры освещения, такой как уличные фонари, светильники для высоких помещений (high-bay) в промышленных или коммерческих пространствах, а также стадионное освещение, где первостепенны высокая мощность и надежность.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная, объективная интерпретация ключевых технических параметров, определяющих производительность и рабочие пределы светодиода.

2.1 Абсолютные максимальные значения

Эти значения определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Не рекомендуется длительная работа на этих пределах или вблизи них. Абсолютные максимальные значения указаны при температуре точки пайки (T_пайки) 25°C.

• Прямой ток (I_F):1050 мА (постоянный ток). Это максимальный непрерывный ток, который можно приложить.
• Рассеиваемая мощность (P_d):6300 мВт (6.3 Вт). Это максимальная мощность, которую может рассеять корпус.
• Импульсный прямой ток (I_PF):2000 мА. Этот более высокий ток допустим только в импульсном режиме, а не при непрерывной работе.
• Рабочая температура (T_раб):от -35°C до +105°C. Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы.
• Температура хранения (T_хр):от -35°C до +105°C. Безопасный диапазон температур, когда устройство не находится под напряжением.
• Тепловое сопротивление (R_{th J-S}):2.5 °C/Вт (от перехода к точке пайки). Более низкое значение указывает на лучший отвод тепла от светодиодного кристалла (перехода) к плате. Эффективный тепловой менеджмент критически важен для соблюдения предела температуры перехода.
• Температура перехода (T_j):125 °C (максимум). Температура на самом полупроводниковом кристалле не должна превышать этот предел для обеспечения долговечности и производительности.
• Чувствительность к ЭСР:2000 В (модель человеческого тела). Устройство чувствительно к электростатическому разряду и требует соблюдения соответствующих процедур обращения.
• Температура пайки:Для оплавления указана пиковая температура 260°C в течение 10 секунд. Для ручной пайки предел составляет 350°C в течение 3 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти характеристики определяют типичную производительность светодиода в нормальных рабочих условиях, измеренную при T_пайки= 25°C и прямом токе (I_F) 180 мА.

• Световой поток (Φ):Диапазон от минимум 160 лм до максимум 255 лм, в зависимости от конкретного бина продукта (см. Раздел 3). Типичный допуск составляет ±11%.
• Прямое напряжение (V_F):Максимум 6.0 В при 180 мА. Типичный допуск ±0.1 В. Фактическое V_Fбудет варьироваться в зависимости от бина и конкретного экземпляра.
• Индекс цветопередачи (CRI или R_a):Минимум 70 для стандартной серии, с допуском ±2. Доступны варианты с более высоким CRI (см. Раздел 3.1).
• Угол обзора (2θ_1/2):Типично 120 градусов. Это полный угол, при котором сила света составляет половину от пикового значения.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5 В.

3. Объяснение системы бининга

Для обеспечения цветовой и яркостной консистенции в производстве светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям применения.

3.1 Бининг по индексу цветопередачи (CRI)

CRI показывает, насколько естественно источник света передает цвета по сравнению с эталонным источником. Одиночный буквенный символ в номере детали обозначает минимальный CRI. Например, 'L' соответствует минимальному CRI 70, 'K' — 80, а 'H' или 'R' — 90. Бин 'R' имеет дополнительное требование минимального значения R9 (насыщенный красный) 50, что важно для высококачественного освещения. Допуск для CRI составляет ±2.

3.2 Индекс прямого тока

Символ 'Z18' в номере детали указывает номинальный прямой ток для тестирования и определения параметров, который составляет 180 мА (I_F= 180 мА).

3.3 Индекс прямого напряжения

Символ '60' обозначает максимальное прямое напряжение для группы, которое составляет 6.0 В.

3.4 Бининг по световому потоку

Светодиоды бинируются в соответствии с их минимальным выходным световым потоком при 180 мА. Код бина, такой как '160L15' или '230L15', определяет диапазон потока. Например, '230L15' означает, что минимальный поток составляет 230 лм, а ширина бина — 15 лм (таким образом, диапазон 230-245 лм). Общий допуск по потоку составляет ±11%.

3.5 Бининг по прямому напряжению

Напряжение также бинируется для помощи в проектировании драйверов и согласовании токов в массивах. Группы определяются двухзначным кодом, например '52B', где '52' указывает минимальное напряжение (5.2 В), а 'B' — идентификатор бина. Диапазон для '52B' составляет 5.2 В до 5.4 В. Другие бины включают '54B' (5.4-5.6 В), '56B' (5.6-5.8 В) и '58B' (5.8-6.0 В). Допуск ±0.1 В.

3.6 Бининг по координатам цветности (цветовой температуре)

Коррелированная цветовая температура (CCT) контролируется путем бининга координат цветности (x, y) на диаграмме CIE 1931. В спецификации приведены подробные координатные рамки для различных CCT, таких как 1800K, 2200K и 2700K (теплый белый), и других вплоть до 6500K (холодный белый). Каждая CCT имеет несколько подбинов (например, 18K-A, 18K-B) для обеспечения высокой цветовой консистенции. Опорный диапазон для бинов 1800K, например, находится между 1765K и 1960K, в зависимости от выбранного конкретного подбина.

4. Список серийных продуктов и расшифровка номера детали

Предоставлен список стандартных продуктов, находящихся в серийном производстве. Например, номер деталиXI5050EE/LKE-H5023060Z18/2Nможно расшифровать следующим образом:

• XI5050EE/LKE:Базовое семейство продуктов (мощный светодиод SMD 5050).
• H:Префикс для кода производительности.
• 50:Код коррелированной цветовой температуры (CCT), представляющий 5000K.
• 230:Код минимального светового потока, представляющий 230 лм.
• 60:Индекс прямого напряжения (макс. 6.0 В).
• Z18:Индекс прямого тока (180 мА).
• /2N:Спецификация упаковки или катушки.

Таким образом, данная конкретная деталь представляет собой светодиод 5000K (нейтральный белый) с минимальным потоком 230 лм, максимальным прямым напряжением 6.0 В при 180 мА и CRI не менее 70 (подразумевается стандартной серией). Таблица серийного производства перечисляет варианты от 1800K до 6500K с соответствующими минимальными и типичными значениями потока при различных тестовых токах (180 мА, 640 мА, 750 мА).

5. Рекомендации по проектированию применений

5.1 Тепловой менеджмент

Учитывая высокую рассеиваемую мощность (до 6.3 Вт) и критический предел температуры перехода 125°C, эффективный тепловой менеджмент является наиболее важным аспектом проектирования. Низкое тепловое сопротивление 2.5 °C/Вт от перехода к точке пайки является преимуществом, но оно требует хорошо спроектированной печатной платы с достаточным количеством тепловых переходных отверстий и, часто, подключения к радиатору. Максимальная рабочая температура окружающей среды составляет 105°C, но фактически достижимый ток и яркость будут ниже при высоких температурах окружающей среды из-за теплового снижения номинальных характеристик.

5.2 Электрическое управление

Для надежной работы обязателен драйвер постоянного тока. Драйвер следует выбирать на основе желаемого рабочего тока (до 1050 мА максимального непрерывного) и бина прямого напряжения используемых светодиодов. При последовательном соединении необходимо учитывать общее V_Fцепочки. Устройство чувствительно к обратному напряжению, с максимумом 5 В до значительной утечки; схемы должны быть защищены от обратного смещения.

5.3 ЭСР и обращение

Класс чувствительности к ЭСР 2000 В (HBM) требует стандартных мер предосторожности против электростатического разряда во время обращения, сборки и установки. Используйте заземленные рабочие места, браслеты и проводящие контейнеры.

5.4 Процесс пайки

Строго соблюдайте профиль пайки: оплавление с пиком 260°C не более 10 секунд. Избегайте чрезмерного времени выше температуры ликвидуса. Для ремонта ручная пайка при 350°C должна быть ограничена 3 секундами на контактную площадку. Эти ограничения предотвращают повреждение внутреннего крепления кристалла, проводных соединений и пластикового корпуса.

6. Анализ производительности и тенденции

6.1 Световая отдача

Хотя явно не указана в лм/Вт, отдачу можно рассчитать из данных. Для детали 5000K, 230 лм мин. при 180 мА и типичном V_Fвозможно 5.6 В (мощность = 1.008 Вт), минимальная отдача составляет приблизительно 228 лм/Вт. При более высоких токах, таких как 750 мА, типичный поток составляет 835 лм. Предполагая более высокое V_Fпри этом токе (например, 6.2 В, мощность = 4.65 Вт), типичная отдача составит около 180 лм/Вт. Это демонстрирует высокоэффективную природу данного светодиода класса освещения, хотя отдача снижается при более высоких токах из-за увеличения тепловых и электрических потерь.

6.2 Качество цвета и консистенция

Наличие вариантов CRI до 90 (с R9 > 50) и строгий бининг по цветности отражают рыночный спрос на высококачественный белый свет в профессиональных применениях. Многобиновая структура для каждой CCT позволяет производителям предлагать продукты с очень точным цветовым соответствием для применений, где критически важна консистенция от партии к партии, например, в архитектурном или розничном освещении.

6.3 Оптимизация для конкретных применений

Широкий диапазон CCT (1800K-6500K) позволяет разработчикам адаптировать свет для конкретных сред: теплый белый (1800K-3000K) для уютных или декоративных обстановок, нейтральный белый (3500K-5000K) для общего и офисного освещения, и холодный белый (5700K-6500K) для рабочего освещения или имитации дневного света. Высокий выходной поток делает его подходящим для замены традиционных источников света в проектах модернизации или для проектирования новых, эффективных светильников.

7. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: В чем основное преимущество корпуса 5050?

О: Размер 5.0 мм x 5.0 мм предлагает отличный баланс между высокой светоотдачей (от относительно большой излучающей площади) и эффективностью использования места на плате. Это обеспечивает хороший теплоотвод, сохраняя при этом компактную форму, подходящую для многих конструкций светильников.

В: Могу ли я питать этот светодиод его максимальным током 1050 мА непрерывно?

О: Хотя технически возможно, непрерывная работа на абсолютном максимальном значении не рекомендуется для надежной долгосрочной производительности. Практический максимальный рабочий ток будет ниже и определяется тепловым дизайном системы (печатная плата, радиатор, температура окружающей среды), чтобы гарантировать, что температура перехода (T_j) остается безопасно ниже 125°C. Кривые снижения номинальных характеристик, хотя и не приведены в этом отрывке, необходимы для такого проектирования.

В: Как выбрать правильный бин CRI?

О: Для применений, где критически важен внешний вид цвета (например, розничная торговля, музеи, художественные галереи, жилье высокого класса), выбирайте бин с высоким CRI (80, 85, 90). Бин 'R' (CRI 90, R9>50) особенно хорош для передачи красных тонов. Для общего или утилитарного освещения, где стоимость является более важным фактором, часто достаточно стандартного бина CRI 70.

В: Почему угол обзора составляет 120 градусов?

О: Широкий угол обзора желателен для многих применений общего освещения, поскольку он обеспечивает широкое, равномерное освещение, уменьшая резкие тени и блики. Он идеален для зонального освещения, встраиваемых светильников и панелей, где требуется широкий луч без вторичной оптики. Для прожекторного освещения использовались бы вторичные линзы для сужения луча.

В: Что означает соответствие "Без галогенов" для моего продукта?

О: Это означает, что материалы светодиода соответствуют ограничениям на бромированные и хлорированные антипирены. Это важно для соответствия определенным экологическим нормам (таким как IEC 61249-2-21), снижения токсичных выбросов в случае пожара и часто требуется для сертификаций потребительской электроники, автомобильной промышленности и других экологических маркировок.