Содержание
- 1. Обзор продукта
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Предельно допустимые параметры
- Для групповой пайки (Reflow) указана максимальная пиковая температура 260°C в течение не более 10 секунд. Для ручной пайки — температура жала паяльника 350°C не более 3 секунд на вывод.
- 1/2
- 120 градусов (тип.). Определяет угловой диапазон, в котором сила света составляет не менее половины пиковой интенсивности.
- L7:
- от 3.1 В до 3.2 В
- G51:
- от 515 нм до 520 нм
- от 520 нм до 525 нм
- 4.2 Зависимость прямого напряжения от температуры перехода
- f
- ) с 25°C до 115°C, V
- линейно уменьшается примерно на 0.25 В. Это критически важный фактор для драйверов постоянного тока, так как источник питания с фиксированным напряжением может привести к увеличению тока при более высоких температурах.
- Рисунок 2 показывает зависимость светового выхода (радиометрической мощности) от тока накачки. Выход является сублинейным, увеличиваясь с током, но с тенденцией к насыщению при более высоких токах (приближаясь к 60-70 мА). Это подчеркивает важность работы в рекомендованном диапазоне токов для оптимальной эффективности и долговечности.
- Рисунок 3 демонстрирует эффект теплового тушения. Световой выход уменьшается с ростом температуры перехода. При T
- j
- 4.5 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)
- 5.1 Габаритные размеры корпуса
- Корпус PLCC-2 имеет стандартный форм-фактор. Чертеж размеров указывает ключевые измерения, включая длину, ширину и высоту корпуса, а также расстояние и размер контактных площадок. Все неуказанные допуски составляют ±0.15 мм. Катод обычно обозначается маркером на корпусе или на схеме посадочного места.
- В спецификации указаны два метода пайки:
- Максимальная пиковая температура 260°C в течение не более 10 секунд.
- Температура жала паяльника 350°C в течение не более 3 секунд на вывод.
- Крайне важно соблюдать эти профили, чтобы предотвратить тепловое повреждение светодиодного чипа, проводных соединений или пластикового корпуса. Компонент чувствителен к электростатическому разряду (ESD), поэтому обязательны соответствующие методы обращения и рабочего места, безопасные для ESD.
- Этикетка на катушке содержит несколько кодов: CPN (номер детали заказчика), P/N (номер изделия), QTY (количество), CAT (ранг/бин световой интенсивности), HUE (ранг/бин доминирующей длины волны), REF (ранг/бин прямого напряжения) и LOT No (номер партии для прослеживаемости).
- 8.2 Соображения при проектировании
- 9. Испытания на надежность
- Стойкость к групповой пайке
- В: Почему так важен диапазон прямого напряжения?
- помогает достичь равномерного распределения тока и яркости.
- О: Код бина определяет гарантированный минимальный и максимальный световой выход для этой конкретной группы светодиодов. Выбор более высокого бина (например, L8) гарантирует более высокую яркость, но может повлиять на стоимость и доступность.
1. Обзор продукта
G67-12S представляет собой светодиод для поверхностного монтажа (SMD) в корпусе PLCC-2. Он классифицируется как светодиод средней мощности, разработанный для обеспечения баланса между производительностью и энергопотреблением. Основной излучаемый цвет — зеленый, достигаемый с использованием технологии чипа InGaN и инкапсуляции прозрачной смолой. Такое сочетание обеспечивает широкий угол обзора, что делает его подходящим для применений, требующих широкого распределения света.
Ключевые преимущества этого светодиода включают его высокую эффективность, что означает хорошую светоотдачу при потребляемой электрической мощности, и компактный форм-фактор, облегчающий интеграцию в современные светотехнические решения с ограниченным пространством. Его соответствие директивам по отсутствию свинца и RoHS гарантирует соответствие современным экологическим и стандартам безопасности для электронных компонентов.
Целевой рынок для этого компонента охватывает различные области освещения, где требуется надежное и эффективное зеленое свечение. Его характеристики делают его универсальным выбором для разработчиков.
2. Подробный анализ технических параметров
2.1 Предельно допустимые параметры
Устройство не должно эксплуатироваться за пределами этих пределов во избежание необратимого повреждения. Предельно допустимые параметры указаны при температуре точки пайки (Tпайки) 25°C.
- Прямой ток (IF):60 мА (постоянный)
- Пиковый прямой ток (IFP):100 мА (допускается при скважности 1/10 и длительности импульса 10 мс)
- Рассеиваемая мощность (Pd):230 мВт
- Рабочая температура (Tраб):от -40°C до +85°C
- Температура хранения (Tхр):от -40°C до +100°C
- Электростатический разряд (ESD) по модели человеческого тела (HBM):2000 В. Компонент чувствителен к ESD, требуются соответствующие процедуры обращения.
- Тепловое сопротивление (Rth J-S):50 °C/Вт (от перехода до точки пайки). Этот параметр критически важен для проектирования системы теплового управления.
- Максимальная температура перехода (Tjj):
- 115 °CТемпература пайки:
Для групповой пайки (Reflow) указана максимальная пиковая температура 260°C в течение не более 10 секунд. Для ручной пайки — температура жала паяльника 350°C не более 3 секунд на вывод.
2.2 Электрооптические характеристикиЭти ключевые параметры производительности измерены в стандартных условиях испытаний (TпайкиF= 25°C, I
- = 60 мА).vСветовой поток (Φv
- ):F13.0 лм (мин.), 18.0 лм (макс.). Типичное значение находится в этом диапазоне. Допуск составляет ±11%.Прямое напряжение (V
- f):2.9 В (мин.), 3.4 В (макс.). Типичное значение находится около середины диапазона. Допуск составляет ±0.1 В.Угол обзора (2θ
1/2
):
120 градусов (тип.). Определяет угловой диапазон, в котором сила света составляет не менее половины пиковой интенсивности.
3. Объяснение системы сортировки (бининга)FДля обеспечения стабильности производства светодиоды сортируются по корзинам (бина) на основе ключевых параметров. G67-12S использует многокодовую систему бининга как часть полного номера изделия (например, G2C-D1525L4L82934Z6/2T).
- 3.1 Корзины светового потокаСортировка по минимальному и максимальному световому потоку при I
- f=60 мА. Код корзины (например, L4, L5) является частью номера изделия.
- L4:от 13.0 лм до 14.0 лм
- L5:от 14.0 лм до 15.0 лм
- L6:от 15.0 лм до 16.0 лм
L7:
от 16.0 лм до 17.0 лмFL8:
- от 17.0 лм до 18.0 лм3.2 Корзины прямого напряжения
- Сортировка по диапазону прямого напряжения при If
- =60 мА.36:
- от 2.9 В до 3.0 В37:
- от 3.0 В до 3.1 В38:
от 3.1 В до 3.2 В
39:
- от 3.2 В до 3.3 В40:
- от 3.3 В до 3.4 В3.3 Корзины доминирующей длины волны
Определяет основную длину волны цвета (зеленого).
G51:
от 515 нм до 520 нм
G52:
от 520 нм до 525 нм
Допуск измерения для доминирующей/пиковой длины волны составляет ±1 нм.F4. Анализ характеристических кривыхj4.1 Спектральное распределениеFПредставленный спектральный график показывает характерный узкополосный пик излучения в зеленой области (примерно 515-535 нм), что типично для зеленых светодиодов на основе InGaN. Кривая позволяет разработчикам понять чистоту цвета и потенциальное применение в системах, чувствительных к определенным длинам волн.
4.2 Зависимость прямого напряжения от температуры перехода
Рисунок 1 иллюстрирует, что прямое напряжение (V
f
) имеет отрицательный температурный коэффициент. По мере увеличения температуры перехода (Tjj
) с 25°C до 115°C, V
f
линейно уменьшается примерно на 0.25 В. Это критически важный фактор для драйверов постоянного тока, так как источник питания с фиксированным напряжением может привести к увеличению тока при более высоких температурах.
4.3 Относительная радиометрическая мощность в зависимости от прямого тока
Рисунок 2 показывает зависимость светового выхода (радиометрической мощности) от тока накачки. Выход является сублинейным, увеличиваясь с током, но с тенденцией к насыщению при более высоких токах (приближаясь к 60-70 мА). Это подчеркивает важность работы в рекомендованном диапазоне токов для оптимальной эффективности и долговечности.
4.4 Относительный световой поток в зависимости от температуры перехода
Рисунок 3 демонстрирует эффект теплового тушения. Световой выход уменьшается с ростом температуры перехода. При T
j
= 115°C, выход составляет примерно 80% от значения при 25°C. Поэтому эффективный теплоотвод необходим для поддержания яркости.
4.5 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)
Рисунок 4 представляет классическую диодную ВАХ для светодиода при 25°C. Кривая показывает экспоненциальную зависимость, при этом устройство открывается примерно при 2.9 В и работает в диапазоне 3.0-3.4 В при номинальном токе 60 мА.
- 4.6 Максимальный рабочий ток в зависимости от температуры пайкиРисунок 5 предоставляет руководство по снижению номинальных характеристик. Он показывает, что максимально допустимый прямой ток уменьшается по мере увеличения температуры в точке пайки. Этот график жизненно важен для проектирования систем, работающих в условиях повышенной температуры окружающей среды, гарантируя, что предел температуры перехода не будет превышен.
- 4.7 Диаграмма направленности излученияРисунок 6 представляет собой полярную диаграмму, изображающую пространственное распределение силы света. Диаграмма подтверждает широкий угол обзора 120°, показывая близкое к ламбертовскому (косинусному) распределение, типичное для корпусов PLCC с куполообразной смолой, обеспечивающее равномерное освещение на большой площади.
5. Механическая информация и данные о корпусе
5.1 Габаритные размеры корпуса
Корпус PLCC-2 имеет стандартный форм-фактор. Чертеж размеров указывает ключевые измерения, включая длину, ширину и высоту корпуса, а также расстояние и размер контактных площадок. Все неуказанные допуски составляют ±0.15 мм. Катод обычно обозначается маркером на корпусе или на схеме посадочного места.
6. Рекомендации по пайке и сборке
В спецификации указаны два метода пайки:
Групповая пайка (Reflow):
Максимальная пиковая температура 260°C в течение не более 10 секунд.
Ручная пайка:
Температура жала паяльника 350°C в течение не более 3 секунд на вывод.
Крайне важно соблюдать эти профили, чтобы предотвратить тепловое повреждение светодиодного чипа, проводных соединений или пластикового корпуса. Компонент чувствителен к электростатическому разряду (ESD), поэтому обязательны соответствующие методы обращения и рабочего места, безопасные для ESD.
- 7. Упаковка и информация для заказа7.1 Влагостойкая упаковка
- Светодиоды поставляются во влагостойкой упаковке для предотвращения повреждения от окружающей влажности, что критически важно для компонентов, чувствительных к напряжениям, вызванным влагой во время групповой пайки (эффект "попкорна"). Упаковка включает несущую ленту, катушку, осушитель и герметичный алюминиевый влагозащитный пакет.7.2 Размеры катушки и ленты
- Предоставлены подробные чертежи катушки и несущей ленты. Стандартное количество на катушке — 4000 штук. Несущая лента имеет гнезда, предназначенные для надежного удержания корпуса PLCC-2 во время транспортировки и автоматизированной сборки.7.3 Расшифровка этикетки
Этикетка на катушке содержит несколько кодов: CPN (номер детали заказчика), P/N (номер изделия), QTY (количество), CAT (ранг/бин световой интенсивности), HUE (ранг/бин доминирующей длины волны), REF (ранг/бин прямого напряжения) и LOT No (номер партии для прослеживаемости).
- 8. Рекомендации по применению8.1 Типичные сценарии примененияДекоративное и развлекательное освещение:Идеально подходит для вывесок, архитектурной подсветки и сценического освещения благодаря яркому зеленому цвету и широкому углу.
- Сельскохозяйственное освещение:Может использоваться в специализированных системах освещения для растениеводства, где требуются определенные зеленые длины волн для исследований растений или дополнительного освещения.
- Общие индикаторы и подсветка:Подходит для индикаторов состояния, подсветки панелей и потребительской электроники, где требуется яркий и эффективный зеленый источник света.
8.2 Соображения при проектировании
Ограничение тока:
- Внешний токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока
- абсолютно необходим
- для предотвращения повреждения от перегрузки по току, как указано в разделе "Меры предосторожности при использовании".
- Тепловое управление:
- Учитывая тепловое сопротивление 50 °C/Вт и чувствительность светового выхода к температуре, рекомендуется правильная разводка печатной платы с достаточными тепловыми площадками и, при необходимости, радиатором для работы на высокой мощности или в условиях высокой температуры окружающей среды.
- Оптическое проектирование:
Угол обзора 120° упрощает проектирование вторичной оптики для применений, требующих рассеянного света. Для сфокусированных лучей могут потребоваться дополнительные линзы.
9. Испытания на надежность
В спецификации перечислен комплекс испытаний на надежность, проведенных с уровнем достоверности 90% и допуском на процент дефектных изделий в партии (LTPD) 10%. Испытания включают:
Стойкость к групповой пайке
Термоудар (-10°C ↔ +100°C)
Температурные циклы (-40°C ↔ +100°C)
Хранение при высокой температуре/влажности (85°C/85% RH)
Работа при высокой температуре/влажности (85°C/85% RH, 30 мА)FИспытания на срок службы при хранении и работе при высоких/низких температурахFЭти испытания подтверждают надежность светодиода при различных экологических и рабочих нагрузках, обеспечивая долгосрочную производительность в реальных условиях применения.
10. Техническое сравнение и дифференциация
Как зеленый светодиод средней мощности в корпусе PLCC-2, G67-12S занимает определенную нишу. По сравнению с маломощными индикаторными светодиодами он предлагает значительно более высокий световой поток (13-18 лм против обычно <5 лм). По сравнению с мощными светодиодами он работает при более низком токе и требует менее сложного теплового управления, упрощая проектирование драйвера. Его основное преимущество — хороший баланс яркости, эффективности и простоты использования в стандартных процессах SMD-монтажа. Широкий угол обзора 120° является ключевым отличием от светодиодов с узким лучом, что делает его предпочтительным для освещения площадей, а не точечного освещения.
11. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
В: Какой ток драйвера мне следует использовать?FО: Номинальный постоянный прямой ток составляет 60 мА. Для оптимальной производительности и срока службы рекомендуется драйвер постоянного тока, установленный на 60 мА. Не превышайте это значение без консультации с кривыми снижения номинальных характеристик в зависимости от температуры.F range.
В: Почему так важен диапазон прямого напряжения?
О: Бин V
f
(например, 38 для 3.1-3.2 В) обеспечивает стабильность при параллельном соединении нескольких светодиодов. Совпадение бинов Vf
помогает достичь равномерного распределения тока и яркости.
В: Как интерпретировать код бина светового потока (например, L4)?
О: Код бина определяет гарантированный минимальный и максимальный световой выход для этой конкретной группы светодиодов. Выбор более высокого бина (например, L8) гарантирует более высокую яркость, но может повлиять на стоимость и доступность.
В: Могу ли я питать этот светодиод от источника питания 3.3 В?
О: Возможно, но это не рекомендуется. Прямое напряжение может достигать 3.4 В. Источник питания 3.3 В может не полностью открыть все устройства, особенно те, что находятся в более высоких бинах Vf
. Всегда используйте токоограничивающую схему, рассчитанную на Vf
светодиода.12. Пример проектирования и использования
Сценарий: Проектирование декоративной светодиодной ленты.Разработчик хочет создать гибкую светодиодную ленту для архитектурной скрытой подсветки. Он выбирает G67-12S из-за его зеленого цвета, широкого угла обзора (для равномерного заливающего освещения стен) и средней мощности (что упрощает проектирование источника питания по сравнению с мощными светодиодами).
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. |