Техническая спецификация светодиодной лампы 334-15/X1C2-1 UWA - Корпус T-1 3/4 - 20 мА - Теплый белый

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительной светодиодной лампы теплого белого света. Устройство выполнено в популярном круглом корпусе T-1 3/4 и предназначено для обеспечения высокой световой мощности в приложениях, требующих значительной светоотдачи. Излучение теплого белого света достигается за счет процесса люминофорного преобразования, примененного к синему чипу InGaN, что дает типичные координаты цветности x=0,40, y=0,39 согласно стандарту CIE 1931.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данной серии светодиодов включают высокую силу света, надежную защиту от электростатического разряда (ESD) (выдерживаемое напряжение до 4 кВ) и соответствие ключевым экологическим нормам, включая RoHS, EU REACH и требования по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Поставляется навалом или на катушке для автоматизированного монтажа. Целевые области применения разнообразны: информационные панели, оптические индикаторы, модули подсветки и маркерные огни, где критически важна надежная и яркая белая подсветка.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

Устройство рассчитано на постоянный прямой ток (IF) 30 мА, с допустимым пиковым прямым током (IFP) 100 мА при скважности 1/10 и частоте 1 кГц. Максимальное обратное напряжение (VR) составляет 5 В. Рассеиваемая мощность (Pd) ограничена 110 мВт. Рабочий диапазон температур (Topr) составляет от -40°C до +85°C, а диапазон температур хранения (Tstg) может быть от -40°C до +100°C. Светодиод выдерживает электростатический разряд (HBM) 4 кВ. Максимальная температура пайки составляет 260°C в течение 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

При стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) прямое напряжение (VF) варьируется от минимума 2,8В до максимума 3,6В. Сила света (IV) имеет типичное значение, при этом система бининга определяет минимальные значения от 9000 мкд до 18000 мкд. Угол обзора (2θ1/2) обычно составляет 20 градусов. Обратный ток (IR) максимально 50 мкА при VR=5В. Включена функция стабилитрона с обратным напряжением (Vz) 5,2В при Iz=5мА.

3. Объяснение системы бининга

Продукт классифицируется по трем ключевым параметрам для обеспечения согласованности в проектировании приложений.

3.1 Бининг по силе света

Сила света классифицируется на три бина при IF=20мА: Бин U (9000 - 11250 мкд), Бин V (11250 - 14250 мкд) и Бин W (14250 - 18000 мкд). Применяется общий допуск ±10%.

3.2 Бининг по прямому напряжению

Прямое напряжение сгруппировано в четыре бина при IF=20мА: Бин 0 (2,8 - 3,0 В), Бин 1 (3,0 - 3,2 В), Бин 2 (3,2 - 3,4 В) и Бин 3 (3,4 - 3,6 В). Погрешность измерения составляет ±0,1В.

3.3 Бининг по цвету

Координаты цветности определены в пределах конкретных областей на диаграмме CIE 1931. Цветовые ранги: D1, D2, E1, E2, F1 и F2, каждый с определенными границами координат. Они сгруппированы вместе (Группа 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2) для целей заказа. Погрешность измерения координат цвета составляет ±0,01.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены несколько характеристических кривых, измеренных при Ta=25°C.

4.1 Спектральное и угловое распределение

Кривая "Относительная интенсивность в зависимости от длины волны" показывает спектральное распределение мощности теплого белого света. Кривая направленности иллюстрирует пространственную диаграмму излучения, подтверждая типичный угол обзора 20 градусов с распределением, близким к ламбертовскому.

4.2 Электрические и тепловые зависимости

Кривая "Прямой ток в зависимости от прямого напряжения" демонстрирует экспоненциальную ВАХ диода. Кривая "Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока" показывает, как световой выход увеличивается с током, что важно для проектирования схемы управления. График "Координаты цветности в зависимости от прямого тока" указывает на стабильность цветовой точки при изменении тока управления. Кривая "Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды" необходима для понимания требований по снижению мощности и управления тепловым режимом, показывая, как максимально допустимый ток уменьшается с ростом температуры окружающей среды.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод использует стандартный круглый корпус T-1 3/4 (5 мм). Ключевые размеры включают общий диаметр, высоту от основания до вершины линзы и расстояние между выводами. Расстояние между выводами измеряется в месте их выхода из корпуса. Все размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском ±0,25 мм, если не указано иное. Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1,5 мм.

5.2 Идентификация полярности и монтаж

Катод обычно обозначается плоским участком на ободке линзы или более коротким выводом. В спецификации подчеркивается, что при монтаже на печатную плату отверстия должны точно совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать возникновения механических напряжений в эпоксидном корпусе, что может привести к деградации или отказу.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Формовка выводов

При необходимости формовку выводов необходимо выполнять до пайки. Изгиб должен находиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы, чтобы предотвратить повреждение от напряжения. Резка выводной рамки должна производиться при комнатной температуре.

6.2 Параметры пайки

Для ручной пайки рекомендуется температура жала паяльника не более 300°C (макс. 30 Вт), время пайки не должно превышать 3 секунды. Для волновой или погружной пайки указана максимальная температура предварительного нагрева 100°C (макс. 60 сек) и максимальная температура ванны припоя 260°C в течение 5 секунд. Во всех случаях паяное соединение должно находиться на расстоянии не менее 3 мм от эпоксидной колбы.

6.3 Условия хранения

Светодиоды следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до одного года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем. Следует избегать резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в влагозащищенные антистатические пакеты. Иерархия упаковки: 200-500 штук в пакете, 5 пакетов во внутренней коробке и 10 внутренних коробок в основной (внешней) коробке.

7.2 Объяснение маркировки и номер модели

Маркировка на упаковке включает поля для Производственного номера заказчика (CPN), Производственного номера (P/N), Количества в упаковке (QTY), CAT (комбинация бинов силы света и прямого напряжения), HUE (Цветовой ранг), Ссылки (REF) и Номера партии (LOT No). Полное обозначение продукта следует шаблону: 334-15/X1C2-□□□□, где квадраты являются заполнителями для конкретных кодов бинов для Цветовой группы, Силы света и Группы напряжения.

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Типовые схемы включения

При проектировании схемы управления необходимо учитывать бин прямого напряжения для обеспечения правильной стабилизации тока. Последовательный токоограничивающий резистор является самым простым методом. Для постоянной яркости рекомендуется драйвер постоянного тока, особенно учитывая положительный температурный коэффициент светодиода (прямое напряжение уменьшается с ростом температуры, что может привести к тепловому разгону при питании от источника постоянного напряжения). Встроенный стабилитрон обеспечивает базовую защиту от обратного напряжения.

8.2 Тепловой менеджмент

Хотя корпус не предназначен для рассеивания высокой мощности, эффективный тепловой менеджмент по-прежнему важен для долговечности и стабильности цветового выхода. Максимальная рассеиваемая мощность составляет 110 мВт. Конструкторы должны обеспечивать, чтобы рабочая температура перехода оставалась в пределах нормы, обеспечивая достаточную вентиляцию или теплоотвод, если светодиод работает на максимальном непрерывном токе или близко к нему, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды.

8.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 20 градусов делает этот светодиод подходящим для приложений, требующих направленного луча. Для более широкого освещения могут потребоваться вторичная оптика, такая как рассеиватели или линзы. Теплая белая цветовая температура идеально подходит для создания комфортного, нерезкого визуального восприятия в индикаторных приложениях и приложениях для вывесок.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными 5-мм светодиодами, это устройство предлагает значительно более высокую силу света, что делает его подходящим для приложений, где яркость имеет первостепенное значение. Наличие защиты от электростатического разряда до 4 кВ HBM повышает надежность при обращении и сборке. Комплексная система бининга по интенсивности, напряжению и цвету предоставляет конструкторам необходимую предсказуемость для стабильной работы конечного продукта. Соответствие требованиям по отсутствию галогенов и нормам REACH отвечает современным экологическим требованиям и требованиям цепочки поставок.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 В чем разница между бинами силы света (U, V, W)?

Бины представляют гарантированные диапазоны минимального светового потока при 20 мА. Бин U - 9000-11250 мкд, Бин V - 11250-14250 мкд, и Бин W - 14250-18000 мкд. Выбор более высокого бина обеспечивает большую яркость, но может повлиять на стоимость и доступность.

10.2 Как выбрать правильный токоограничивающий резистор?

Значение резистора зависит от напряжения питания (Vs), желаемого прямого тока (If, обычно 20 мА) и фактического прямого напряжения светодиода (Vf, которое зависит от его бина напряжения). Используйте формулу: R = (Vs - Vf) / If. Всегда используйте максимальное Vf из бина (например, 3,6 В для Бина 3) для консервативного проектирования, которое гарантирует, что ток не превысит пределы даже со светодиодом с низким Vf.

10.3 Могу ли я управлять этим светодиодом импульсным током?

Да, в спецификации указан пиковый прямой ток (IFP) 100 мА при скважности 1/10 и частоте 1 кГц. Это позволяет использовать импульсный режим для достижения еще более высокой воспринимаемой яркости или для схем мультиплексирования, но средний ток не должен превышать номинальный непрерывный ток 30 мА.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование панели индикаторов состояния с высокой видимостью:Конструктору необходимо создать панель с несколькими индикаторами состояния, которые должны быть четко видны как в затемненных, так и в ярко освещенных промышленных условиях. Использование версии этого светодиода Бина W обеспечивает высокую силу света. Приводя светодиоды стабильным током 20 мА с помощью схемы постоянного тока, достигается одинаковая яркость и цвет всех индикаторов. Угол обзора 20 градусов обеспечивает сфокусированный луч, делая каждый индикатор отчетливым. Теплый белый цвет выбран для снижения утомляемости глаз операторов, длительно наблюдающих за панелью. Светодиоды монтируются на печатную плату с правильно выровненными отверстиями, и волновая пайка выполняется в соответствии с рекомендацией 260°C в течение 5 секунд, при этом паяные соединения находятся на расстоянии >3 мм от эпоксидного корпуса.

12. Введение в принцип работы

Это светодиод белого света с люминофорным преобразованием. Основным светоизлучающим элементом является полупроводниковый чип из нитрида индия-галлия (InGaN), который излучает синий свет при прямом смещении. Этот синий свет не излучается напрямую. Вместо этого он попадает на слой люминофора, нанесенный внутри отражателя корпуса. Люминофор поглощает часть синих фотонов и переизлучает свет на более длинных волнах (желтый, красный). Смесь оставшегося синего света и преобразованного люминофором желтого/красного света создает восприятие теплого белого света. Конкретные соотношения материалов люминофора определяют точную цветовую температуру и координаты цветности на диаграмме CIE.

13. Технологические тренды и контекст

Корпус T-1 3/4 представляет собой зрелую и широко распространенную конструкцию выводного светодиода. В то время как корпуса для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в новых разработках благодаря своим размерам и преимуществам сборки, выводные светодиоды, подобные этому, остаются актуальными для приложений, требующих надежного механического крепления, более простого ручного прототипирования или совместимости с существующими устаревшими системами. Тренд в рамках этого типа корпуса направлен на повышение эффективности (больше люмен на ватт) и более жесткие допуски бининга для удовлетворения требований приложений, нуждающихся в согласованности цвета и яркости. Интеграция базовых защитных функций, таких как стабилитроны и высокие рейтинги ESD, также становится более стандартной, повышая надежность.