Техническая документация на светодиод T3B серии 3014 белого свечения - Габариты 3.0x1.4x0.8мм - Напряжение 3.1В - Мощность 0.2Вт

1. Обзор продукта

Серия T3B представляет собой семейство компактных высокопроизводительных светоизлучающих диодов (СИД) для поверхностного монтажа (SMD), предназначенных для общего освещения. В данной серии используется однокристальный белый светодиод мощностью 0.2 Вт, выполненный в стандартном для отрасли корпусе 3014. Основные целевые рынки включают блоки подсветки (BLU) для дисплеев, декоративное освещение, индикаторные лампы и различную бытовую электронику, где требуется надежный, эффективный и стабильный источник белого света в миниатюрном форм-факторе.

Ключевые преимущества серии заключаются в стандартизированном размере корпуса, что упрощает процессы автоматизированной сборки, и в четко определенной системе бинов для светового потока, цветовой температуры и прямого напряжения. Это обеспечивает предсказуемую производительность и цветовую однородность при массовом производстве. Продукт разработан для работы в стандартном промышленном температурном диапазоне, что делает его пригодным для широкого спектра внутренних применений.

2. Анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры

Следующие параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению светодиода. Работа в этих условиях не гарантируется.

• Прямой ток (IF):80 мА (Максимальный постоянный ток).
• Импульсный прямой ток (IFP):120 мА (Максимальный, длительность импульса ≤10мс, скважность ≤1/10).
• Рассеиваемая мощность (PD):288 мВт.
• Рабочая температура (Topr):от -40°C до +80°C.
• Температура хранения (Tstg):от -40°C до +80°C.
• Температура перехода (Tj):125°C (Максимальная).
• Температура пайки (Tsld):Пайка оплавлением при 230°C или 260°C не более 10 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены при стандартных условиях испытаний: температура точки пайки 25°C (Ts=25°C) и представляют типичные характеристики.

• Прямое напряжение (VF):3.1 В (Типичное), 3.6 В (Максимальное) при IF=60мА.
• Обратное напряжение (VR):5 В (Максимальное).
• Обратный ток (IR):10 мкА (Максимальный) при VR=5В.
• Угол обзора (2θ1/2):110° (Типичный). Такой широкий угол луча характерен для корпуса 3014 без вторичной линзы.

3. Объяснение системы бинов

Внедрена комплексная система бинов для обеспечения однородности цвета и яркости. Это позволяет разработчикам выбирать светодиоды, соответствующие конкретным требованиям их приложений.

3.1 Бины цветовой температуры (CCT)

Белые светодиоды классифицируются по нескольким бинам коррелированной цветовой температуры (CCT), каждый из которых определяется целевым значением и эллиптической областью цветности на диаграмме цветового пространства CIE 1931. Стандартные бины для заказа серии 3014:

• 27M5:2725K ±145K (Теплый белый)
• 30M5:3045K ±175K (Теплый белый)
• 40M5:3985K ±275K (Нейтральный белый)
• 50M5:5028K ±283K (Холодный белый)
• 57M7:5665K ±355K (Холодный белый)
• 65M7:6530K ±510K (Холодный белый)

Номенклатура (например, 27M5) указывает номинальную CCT и размер эллипса Мак-Адама (5-ступенчатый или 7-ступенчатый), используемого для определения цветового допуска. Меньший шаг эллипса означает более жесткий контроль цвета.

3.2 Бины светового потока

Световой поток разбивается на бины на основе минимальных значений при испытательном токе 60мА. Бины определяются отдельно для разных диапазонов CCT и значений индекса цветопередачи (CRI) (70 или 80). Например, для нейтрального белого (3700-5000K) с CRI 70 доступны бины D3 (мин. 20-22 лм), D4 (мин. 22-24 лм) и D5 (мин. 24-26 лм). Важно отметить, что при заказе указывается минимальный световой поток; фактически поставляемые изделия могут превышать это минимальное значение, но всегда остаются в пределах указанной области цветности.

3.3 Бины прямого напряжения

Для помощи в проектировании схемы стабилизации тока светодиоды также разбиваются на бины по прямому напряжению (VF) при рабочем токе. Бины варьируются от кода B (2.8-2.9В) до кода H (3.4-3.5В), при этом типичное значение 3.1В соответствует бину D или E. Подбор светодиодов по бинам VF может помочь достичь более равномерной яркости в параллельных цепочках светодиодов.

4. Анализ характеристических кривых

4.1 Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

ВАХ показывает зависимость между прямым напряжением и прямым током. Она нелинейна, что типично для диода. При рекомендуемом рабочем токе 60мА прямое напряжение составляет приблизительно 3.1В. Разработчики должны использовать драйвер постоянного тока или соответствующий токоограничивающий резистор, чтобы обеспечить работу светодиода в желаемой точке тока, поскольку небольшие изменения напряжения могут привести к значительным изменениям тока.

4.2 Относительный световой поток в зависимости от прямого тока

На этом графике показано, что световой выход увеличивается с ростом тока, но не линейно. Хотя увеличение тока повышает яркость, оно также увеличивает рассеиваемую мощность и температуру перехода, что может повлиять на долговечность и сдвиг цвета. Не рекомендуется работать значительно выше рекомендуемых 60мА, несмотря на максимальный рейтинг 80мА, так как это ускоряет деградацию светового потока.

4.3 Спектральное распределение мощности и тепловые эффекты

Представлены кривые относительного спектрального распределения мощности для различных диапазонов CCT (теплый, нейтральный, холодный белый). Холодные белые светодиоды имеют больше энергии в синей области спектра. Отдельный график показывает влияние температуры перехода на относительную спектральную энергию. По мере роста температуры перехода общий световой выход обычно уменьшается (деградация светового потока), а для белых светодиодов на основе синих кристаллов с люминофором может происходить незначительный сдвиг цветности. Эффективный тепловой менеджмент имеет решающее значение для поддержания стабильного цвета и светового выхода в течение всего срока службы продукта.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандарту корпуса 3014 с номинальными размерами 3.0мм (длина) x 1.4мм (ширина) x 0.8мм (высота). Предоставлены подробные чертежи размеров с допусками: размеры, обозначенные как .X, имеют допуск ±0.10мм, а .XX — допуск ±0.05мм.

5.2 Расположение контактных площадок и трафарет

Предоставлен рекомендуемый посадочный рисунок для проектирования печатной платы, показывающий размеры анодной и катодной площадок и расстояние между ними для обеспечения надежной пайки. Также предоставлен соответствующий рисунок трафарета для нанесения паяльной пасты при сборке по технологии поверхностного монтажа (SMT). Катод обычно помечен зеленым оттенком на корпусе или выемкой.

6. Рекомендации по пайке, сборке и хранению

6.1 Чувствительность к влаге и сушка

Корпус 3014 чувствителен к влаге (классифицирован по MSL согласно IPC/JEDEC J-STD-020). Если оригинальный вакуумный влагозащитный пакет вскрыт и светодиоды подверглись воздействию окружающей влажности, их необходимо просушить перед пайкой оплавлением, чтобы предотвратить растрескивание («эффект попкорна») или другие повреждения, вызванные влагой, во время высокотемпературного процесса оплавления.

• Хранение:Невскрытые пакеты должны храниться при температуре ниже 30°C и влажности 85% RH. После вскрытия компоненты должны быть использованы в течение срока годности, указанного на индикаторной карточке влажности внутри пакета.
• Условия сушки:Если требуется сушка (например, превышен срок годности), сушите при 60°C в течение 24 часов на оригинальной катушке. Не превышайте 60°C. После сушки припаяйте в течение одного часа или храните в сушильном шкафу (<20% RH).

6.2 Профиль пайки оплавлением

Светодиод выдерживает стандартный процесс инфракрасной или конвекционной пайки оплавлением. Максимальная пиковая температура на корпусе не должна превышать 260°C, а время выше 230°C должно быть ограничено 10 секундами. Следует соблюдать рекомендуемый профиль оплавления с этапами предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения, чтобы обеспечить надежные паяные соединения без теплового удара для компонента светодиода.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Проектирование схемы

Всегда питайте светодиод от источника постоянного тока для стабильного светового выхода. При использовании последовательного резистора с источником постоянного напряжения точно рассчитайте значение резистора, используя максимальное прямое напряжение из технического описания, чтобы гарантировать, что ток не превысит максимальный рейтинг в наихудших условиях. Учитывайте бины прямого напряжения при проектировании параллельных массивов для балансировки тока.

7.2 Тепловой менеджмент

Хотя мощность составляет всего 0.2 Вт, эффективный отвод тепла важен для долговечности и стабильности цвета. Убедитесь, что печатная плата имеет адекватные тепловые переходы, особенно при работе нескольких светодиодов, расположенных близко друг к другу или около их максимального тока. Максимальная температура перехода 125°C не должна превышаться. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (Rth js) является ключевым параметром для тепловых расчетов.

7.3 Оптическая интеграция

Угол обзора 110 градусов обеспечивает широкую, близкую к ламбертовской диаграмму направленности, подходящую для общего освещения и рассеивателей подсветки. Для применений, требующих более сфокусированного луча, необходимо использовать вторичную оптику (линзы или отражатели). Корпус имеет первичную силиконовую линзу, но не имеет интегрированной вторичной оптики.

8. Правила формирования номера модели

Соглашение об именовании продуктов следует структурированному формату:T [Код формы] [Кол-во кристаллов] [Код линзы] [Код цвета] - [Код потока][Код напряжения].

• Код формы (3B):Обозначает корпус 3014.
• Количество кристаллов (S):'S' для одного маломощного кристалла (0.2Вт).
• Код линзы (00):'00' означает отсутствие вторичной линзы (только первичная линза).
• Код цвета (L/C/W):'L' для теплого белого (<3700K), 'C' для нейтрального белого (3700-5000K), 'W' для холодного белого (>5000K).
• Код потока (например, D3):Определяет бин светового потока.
• Код напряжения (например, E):Определяет бин прямого напряжения.

Пример: T3B00SLA-D3E расшифровывается как корпус 3014, один кристалл, без вторичной линзы, теплый белый светодиод, с бином потока D3 и бином напряжения E.