Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Основные особенности
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Анализ технических параметров
- 2.1 Предельно допустимые параметры
- 2.2 Электрооптические характеристики (Типичные @ IF=40мА)
- 3. Объяснение системы бинов
- 3.1 Бины цветовой температуры (CCT)
- 3.2 Бины светового потока
- 3.3 Бины прямого напряжения (VF)
- 3.4 Области цветности и центры эллипсов
- 4. Анализ кривых производительности
- 4.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (IV-кривая)
- 4.2 Зависимость прямого тока от относительного светового потока
- 4.3 Зависимость температуры перехода от относительной спектральной мощности
- 4.4 Распределение относительной спектральной мощности
- 5. Механическая информация и информация о корпусе
- 5.1 Габаритные размеры
- 5.2 Расположение контактных площадок и дизайн трафарета
- 6. Рекомендации по пайке и сборке
- 6.1 Чувствительность к влаге и сушка
- 6.2 Профиль пайки оплавлением
- 7. Упаковка и информация для заказа
- 7.1 Правила формирования номера модели
- 7.2 Справочник кодов цвета
- 8. Примечания по применению и конструктивные соображения
- 8.1 Тепловое управление
- 8.2 Электрическое управление
- 8.3 Оптический дизайн
- 9. Техническое сравнение и дифференциация
- 10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- 10.1 В чем разница между бинами CCT 27M5 и 30M5?
- 10.2 Могу ли я эксплуатировать этот светодиод при 60 мА непрерывно?
- 10.3 Всегда ли необходима сушка перед пайкой?
- 11. Пример практического использования
- 11.1 Проектирование светодиодной ленты
- 12. Принцип работы
- 13. Технологические тренды
1. Обзор продукта
Серия T3B представляет собой компактный светодиод для поверхностного монтажа, предназначенный для общего освещения и подсветки. Этот однокристальный белый светодиод мощностью 0.12 Вт в корпусе 3014 предлагает баланс эффективности, размера и надежности, что делает его подходящим для конструкций с ограниченным пространством, требующих равномерного освещения.
1.1 Основные особенности
- Корпус:3014 (3.0мм x 1.4мм x 0.8мм)
- Технология кристалла:Однокристальный
- Номинальная мощность:0.12 Вт (типичный режим при 40 мА)
- Варианты цвета свечения:Теплый белый (L), нейтральный белый (C), холодный белый (W) с различными бинами коррелированной цветовой температуры (CCT).
- Угол обзора:Широкий угол 110 градусов (2θ1/2).
1.2 Целевые области применения
Данный светодиод идеально подходит для таких применений, как светодиодные ленты, подсветка вывесок, декоративное освещение, индикаторные лампы, а также в качестве компонента в больших светодиодных массивах для панельного освещения.
2. Анализ технических параметров
Все параметры указаны при температуре точки пайки (Ts) 25°C, если не указано иное.
2.1 Предельно допустимые параметры
Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению.
- Прямой ток (IF):60 мА (постоянный)
- Импульсный прямой ток (IFP):80 мА (Длительность импульса ≤10мс, Скважность ≤1/10)
- Рассеиваемая мощность (PD):210 мВт
- Рабочая температура (Topr):от -40°C до +80°C
- Температура хранения (Tstg):от -40°C до +80°C
- Температура перехода (Tj):125°C
- Температура пайки (Tsld):230°C или 260°C в течение 10 секунд (пайка оплавлением).
2.2 Электрооптические характеристики (Типичные @ IF=40мА)
- Прямое напряжение (VF):3.0 В (Типичное), 3.5 В (Максимальное)
- Обратное напряжение (VR):5 В
- Обратный ток (IR):10 мкА (Максимальный @ VR=5В)
- Световой поток:См. таблицы бинов в разделе 2.4.
- Угол обзора (2θ1/2):110 градусов.
3. Объяснение системы бинов
Продукт классифицируется по точным бинам для обеспечения постоянства цвета и яркости при производстве.
3.1 Бины цветовой температуры (CCT)
Стандартный заказ основан на определенных областях цветности (эллипсы МакАдама).
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
Примечание: Другие комбинации CCT и светового потока доступны по запросу. Поставки соответствуют заказанной области цветности, а не максимальному значению светового потока.
3.2 Бины светового потока
Световой поток бинируется по минимальному значению при 40 мА. Таблица определяет коды (C6, C7 и т.д.) с минимальным и максимальным диапазонами люмен для различных категорий CCT и CRI (индекс цветопередачи) (70 или 80). Например, нейтральный белый светодиод (3700-5000K) с CRI 70 и кодом D1 имеет минимальный поток 17 лм и типичный максимальный 18 лм.
3.3 Бины прямого напряжения (VF)
Напряжение классифицируется по бинам от B до H, каждый из которых охватывает диапазон 0.1 В (например, Бин C: от 2.9 В до 3.0 В). Это помогает в проектировании согласованных схем с токовым управлением.
3.4 Области цветности и центры эллипсов
В документе определены центральные координаты (x, y) и параметры эллипсов (радиусы большой/малой оси, угол) для каждого бина CCT (27M5, 30M5 и т.д.) на диаграмме цветности CIE, обеспечивая жесткий контроль цвета в пределах указанных шагов МакАдама.
4. Анализ кривых производительности
4.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (IV-кривая)
Кривая показывает экспоненциальную зависимость. При типичном рабочем токе 40 мА прямое напряжение составляет приблизительно 3.0 В. Конструкторы должны использовать токоограничивающий резистор или источник постоянного тока на основе этой кривой для обеспечения стабильной работы.
4.2 Зависимость прямого тока от относительного светового потока
Этот график демонстрирует, что световой выход увеличивается с током, но может быть нелинейным во всем диапазоне. Работа выше рекомендуемых 40 мА повышает температуру перехода, что может снизить эффективность и срок службы.
4.3 Зависимость температуры перехода от относительной спектральной мощности
Кривая показывает, как спектральный выход изменяется с температурой перехода (Tj). Более высокая Tj обычно вызывает небольшой сдвиг длины волны и уменьшение общего светового выхода, подчеркивая важность теплового управления.
4.4 Распределение относительной спектральной мощности
График отображает относительную интенсивность в зависимости от длины волны для различных диапазонов CCT (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K). Холодные белые светодиоды имеют больше энергии в синем спектре, в то время как теплые белые светодиоды - в красном/желтом спектре.
5. Механическая информация и информация о корпусе
5.1 Габаритные размеры
Светодиод имеет прямоугольный корпус 3014 с размерами 3.0 мм (Д) x 1.4 мм (Ш) x 0.8 мм (В). Указаны допуски: .X ±0.10 мм, .XX ±0.05 мм.
5.2 Расположение контактных площадок и дизайн трафарета
Детальные чертежи показывают рекомендуемый отпечаток паяльной площадки и соответствующий рисунок отверстия трафарета для обеспечения правильного объема паяльной пасты и надежного формирования паяного соединения во время оплавления. Анод и катод четко обозначены.
6. Рекомендации по пайке и сборке
6.1 Чувствительность к влаге и сушка
Корпус 3014 чувствителен к влаге (соответствует MSL стандарту IPC/JEDEC J-STD-020C).
- Хранение:Хранить в оригинальном герметичном пакете при температуре <30°C и влажности <30% RH. Сушка не требуется, если эти условия соблюдены и индикаторная карта влажности находится в пределах нормы.
- Требование к сушке:Требуется, если пакет был вскрыт или условия хранения были превышены.
- Метод сушки:Сушить при 60°C в течение 24 часов на оригинальной катушке. Не превышать 60°C. Паять в течение 1 часа после сушки или хранить в среде с влажностью <20% RH.
6.2 Профиль пайки оплавлением
Используйте стандартный профиль бессвинцовой пайки оплавлением. Пиковая температура не должна превышать 260°C, а время выше 230°C должно быть ограничено 10 секундами в соответствии с максимальным рейтингом.
7. Упаковка и информация для заказа
7.1 Правила формирования номера модели
Парт-номер (например, T3B00SL(C、W)A) формируется следующим образом: T [Код корпуса: 3B для 3014] [Код линзы: 00 для отсутствия] [Количество кристаллов: S для одного] [Код цвета: L/C/W] [Внутренний код] - [Код потока] [Код CCT]. Эта система позволяет точно указать все ключевые параметры.
7.2 Справочник кодов цвета
R: Красный, Y: Желтый, B: Синий, G: Зеленый, U: Фиолетовый, A: Янтарный/Оранжевый, I: ИК, L: Теплый белый (<3700K), C: Нейтральный белый (3700-5000K), W: Холодный белый (>5000K), F: Полный цвет.
8. Примечания по применению и конструктивные соображения
8.1 Тепловое управление
Несмотря на низкую мощность, эффективный отвод тепла через печатную плату имеет решающее значение для поддержания производительности и долговечности, особенно в высокоплотных массивах или закрытых светильниках. Убедитесь, что конструкция печатной платы обеспечивает достаточное количество тепловых переходных отверстий и площадь меди под контактной площадкой светодиода.
8.2 Электрическое управление
Всегда управляйте светодиодом с помощью источника постоянного тока или источника напряжения с последовательным токоограничивающим резистором. Его значение должно быть рассчитано на основе напряжения питания и бина прямого напряжения светодиода для достижения желаемого тока 40 мА (или ниже). Избегайте длительной работы при абсолютно максимальном токе.
8.3 Оптический дизайн
Широкий угол обзора 110 градусов обеспечивает хорошее пространственное распределение. Для направленного освещения могут потребоваться вторичная оптика (линзы, отражатели). Учитывайте пространственную диаграмму излучения светодиода при проектировании оптических систем.
9. Техническое сравнение и дифференциация
По сравнению со старыми корпусами, такими как 3528, корпус 3014 предлагает более компактную площадь при аналогичных или лучших оптических характеристиках. Его низкий профиль (0.8 мм) является преимуществом для ультратонких осветительных решений. Определенная структура бинов для потока, напряжения и узких эллипсов цветности обеспечивает превосходную цветовую согласованность для серийного производства по сравнению с небинированными или слабо бинированными альтернативами.
10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
10.1 В чем разница между бинами CCT 27M5 и 30M5?
27M5 центрирован около 2725K (очень теплый белый), а 30M5 - около 3045K (теплый белый). \"M5\" указывает, что цветовой допуск находится в пределах 5-шагового эллипса МакАдама, обеспечивая очень малую визуальную разницу в цвете между светодиодами одного бина.
10.2 Могу ли я эксплуатировать этот светодиод при 60 мА непрерывно?
Хотя абсолютно максимальный рейтинг составляет 60 мА, типичные рабочие условия и технические параметры указаны для 40 мА. Непрерывная работа при 60 мА значительно повысит температуру перехода, снизит эффективность, ускорит деградацию светового потока и может аннулировать гарантии надежности. Это не рекомендуется для стандартных применений.
10.3 Всегда ли необходима сушка перед пайкой?
Нет. Сушка необходима только в том случае, если светодиоды подвергались воздействию влаги сверх пределов, указанных на индикаторной карте влажности внутри герметичного пакета, или если пакет был вскрыт, и светодиоды хранились в неконтролируемых влажных условиях в течение длительного периода (как определено уровнем чувствительности к влаге).
11. Пример практического использования
11.1 Проектирование светодиодной ленты
Для светодиодной ленты на 12 В несколько светодиодов T3B соединяются последовательно-параллельными комбинациями. Типичный сегмент может содержать 3 светодиода последовательно (общее VF ~9 В) с токоограничивающим резистором, рассчитанным на ~40 мА на цепочку. Затем эти цепочки соединяются параллельно. Корпус 3014 позволяет осуществлять высокоплотное размещение, создавая непрерывную линию света. Использование светодиодов из одного бина потока и CCT (например, C8, 50M5) обеспечивает равномерную яркость и цвет по всей длине ленты.
12. Принцип работы
Это полупроводниковое фотонное устройство. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводникового кристалла (\"одного кристалла\"), высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретные материалы и люминофорное покрытие (для белых светодиодов) определяют длину волны и цвет излучаемого света. Корпус 3014 содержит кристалл, обеспечивает электрические соединения через анодную и катодную площадки и включает линзу, формирующую световой выход.
13. Технологические тренды
Рынок SMD-светодиодов, таких как 3014, продолжает двигаться в сторону более высокой эффективности (больше люмен на ватт), улучшенной цветопередачи (более высокие значения CRI и R9) и более жесткой цветовой согласованности (меньшие эллипсы МакАдама, такие как 2-шаговые или 3-шаговые). Также наблюдается стремление к миниатюризации при сохранении или увеличении светового выхода, а также к повышению надежности в условиях более высоких рабочих температур. Стандартизированные системы бинов, используемые в этом даташите, являются частью усилий отрасли по предоставлению предсказуемых и согласованных компонентов для автоматизированного крупносерийного производства.
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. |