Характеристики УФ-светодиода RF-C37P6-URF-AR - Размер 3.7x3.7x3.45 мм - Прямое напряжение 4.5-7.5 В - Мощность 3.8 Вт - Пиковая длина волны 275 нм - Технический документ

1. Обзор продукта

В данном документе представлены подробные технические характеристики высоконадёжного мощного ультрафиолетового (УФ) светодиода, предназначенного для дезинфекции, стерилизации и очистки воздуха. Устройство имеет компактный корпус для поверхностного монтажа размером 3.7 мм x 3.7 мм x 3.45 мм с углом обзора 60 градусов, что обеспечивает эффективную интеграцию в различные электронные сборки. Продукт соответствует требованиям RoHS и имеет уровень чувствительности к влажности 3, что гарантирует совместимость со стандартными процессами поверхностного монтажа и оплавления. С максимальной рассеиваемой мощностью 3.8 Вт и опциями прямого напряжения от 4.5 В до 7.5 В при токе 350 мА, этот УФ-светодиод обеспечивает надёжную работу в сложных условиях.

2. Углублённый анализ технических параметров

2.1 Оптоэлектронные характеристики (при 25°C, 350 мА)

Прямое напряжение (VF) разделено на четыре бина: F02 (4.5-5.5 В), F03 (5.5-6.5 В, типичное 6.3 В), F04 (6.5-7.5 В). Обратный ток (IR) при VR=10 В минимален, бины 1H05-1H08 охватывают от 5 мкА до 40 мкА. Суммарный радиационный поток (Φe) составляет от 270 мВт до 275 мВт (бин UA35) или 275-280 мВт (бин UA36). Пиковая длина волны (λp) типично 275 нм (диапазон 270-280 нм). Полуширина спектра (Δλ) 8-12 нм, угол обзора 60°, тепловое сопротивление (RTHJ-S) максимум 45°C/Вт.

2.2 Абсолютные максимальные параметры

Максимальная рассеиваемая мощность 3.8 Вт, пиковый прямой ток (1/10 скважности, импульс 0.1 мс) 500 мА, обратное напряжение 10 В. Электростатический разряд (HBM) выдерживает 1000 В. Рабочий диапазон температур от -40°C до +45°C, хранение от -20°C до +65°C, температура перехода максимум 60°C. Необходимо следить, чтобы температура перехода не превышала этот предел во время работы.

2.3 Система бинирования

Продукт сортируется по прямому напряжению (F02-F04), обратному току (1H05-1H08) и радиационному потоку (UA35, UA36). Пиковая длина волны центрирована на 275 нм с допуском ±2 нм. Допуски измерений: VF ±0.1 В, длина волны ±2 нм, радиационный поток ±10%. Клиенты должны выбирать соответствующие бины в соответствии с требованиями своей системы.

3. Анализ кривых производительности

3.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Вольт-амперная характеристика показывает типичное прямое напряжение около 6.1 В при 350 мА, с крутым наклоном, указывающим на низкое динамическое сопротивление. При токе 100 мА VF падает примерно до 5.9 В; при 500 мА поднимается примерно до 6.5 В.

3.2 Относительная мощность в зависимости от прямого тока

Относительная интенсивность увеличивается почти линейно с током от 0 до 500 мА, достигая примерно 150% от значения при 350 мА при работе на 500 мА. Это позволяет кратковременно превышать номинальный ток в пределах допустимого.

3.3 Пиковая длина волны в зависимости от прямого тока

Пиковая длина волны незначительно смещается с током: при 100 мА λp ≈ 274.0 нм; при 500 мА λp ≈ 274.8 нм. Это смещение невелико (около 0.8 нм) во всем диапазоне токов, что указывает на хорошую стабильность длины волны.

3.4 Температурная зависимость

Максимальный прямой ток снижается по мере увеличения температуры точки пайки: при Ts=25°C максимальный ток 500 мА; при Ts=50°C снижается до ~300 мА; при Ts=100°C ток должен быть равен нулю. Надлежащее тепловое управление необходимо для поддержания производительности.

3.5 Спектральное распределение

Спектральное распределение сосредоточено вокруг 275 нм с полной шириной на полувысоте около 10 нм. Излучение в основном находится в UVC-диапазоне (200-280 нм), что делает его эффективным для бактерицидного применения.

3.6 Диаграмма излучения

Диаграмма излучения имеет ламбертовский вид с падением интенсивности до 50% при примерно ±30° и почти до нуля при ±90°. Это обеспечивает равномерный угол освещения 60°.

4. Информация о корпусе и механическая

4.1 Габаритные размеры

Вид сверху показывает корпус 3.70 мм x 3.70 мм высотой 3.45 мм. Вид сбоку указывает центральную высоту линзы 1.20 мм над основанием. Вид снизу показывает две большие тепловые/электрические площадки: анодная площадка 3.20 мм x 2.20 мм, катодная площадка 3.20 мм x 1.20 мм, разделенные зазором 0.50 мм. Полярность отмечена на нижней стороне.

4.2 Контактная площадка для пайки (рекомендуемый рисунок площадки)

Рекомендуемый рисунок контактных площадок на печатной плате: анодная площадка 3.70 мм x 3.20 мм, катодная площадка 3.70 мм x 1.20 мм, с расстоянием 0.50 мм между ними. Это обеспечивает хороший тепловой и электрический контакт. Все размеры в миллиметрах с допуском ±0.2 мм, если не указано иное.

4.3 Идентификация полярности

Полярность обозначена на виде снизу маркировкой «+» на стороне анода. Кроме того, на упаковочной ленте имеется метка полярности.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендуемый профиль оплавления: предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, подъем до 217°C (TL) максимум за 60 секунд, затем пиковая температура 260°C в течение до 10 секунд (tp). Скорость охлаждения не должна превышать 6°C/с. Общее время от 25°C до пика должно быть в пределах 8 минут. Не превышайте двух циклов оплавления; если между циклами прошло более 24 часов, сначала высушите светодиоды.

5.2 Ручная пайка

Ручная пайка: температура паяльника ниже 300°C, время менее 3 секунд, только один раз. Не оказывайте давление на силиконовую линзу во время пайки.

5.3 Ремонт и переделка

Ремонт после пайки не рекомендуется. Если это неизбежно, используйте паяльник с двумя жалами и проверьте, что характеристики светодиода остались без изменений.

5.4 Меры предосторожности при обращении

Силиконовый герметик светодиода мягкий; избегайте механических нагрузок на верхнюю поверхность. Не устанавливайте на деформированные печатные платы и не изгибайте плату после пайки. Избегайте быстрого охлаждения. Принимайте надлежащие меры защиты от электростатического разряда (устройство выдерживает 1000 В HBM, но защита всё равно необходима).

6. Информация об упаковке и заказе

6.1 Спецификации упаковки

Устройства упакованы на ленте и катушке: 500 штук на катушку. Шаг ленты 4.0 мм, ширина 12.0 мм, размер кармана соответствует корпусу 3.7 мм. Диаметр катушки 178 мм, ширина 12 мм, диаметр ступицы 60 мм, отверстие шпинделя 13.0 мм.

6.2 Информация на этикетке

На каждой катушке имеется этикетка с указанием: номера детали, номера спецификации, номера партии, кода бина (включая бины Φe, VF, WLP), количества и даты. На этикетке также имеется символ предупреждения о ESD.

6.3 Влагозащитная упаковка

Катушка запечатана во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. Хранение до вскрытия: ≤30°C, ≤75% относительной влажности до 1 года. После вскрытия: ≤30°C, ≤60% относительной влажности в течение 24 часов. Если эти условия превышены, сушите при 60±5°C в течение ≥24 часов.

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные применения

Этот УФ-светодиод оптимизирован для дезинфекции (воды, воздуха, поверхностей), стерилизации медицинского оборудования и систем очистки воздуха. Компактный размер и высокий радиационный поток обеспечивают интеграцию в портативные и стационарные установки.

7.2 Проектные соображения

Для надёжной работы обеспечьте адекватное отведение тепла: тепловое сопротивление 45°C/Вт означает, что при мощности 3.8 Вт повышение температуры от перехода до точки пайки составляет 171°C, что превышает предельную температуру перехода 60°C. Следовательно, реальная мощность должна быть снижена (например, при 350 мА получаем около 2.2 Вт, что даёт повышение на 99°C, всё ещё превышающее пределы; правильное тепловое управление критически важно). Используйте последовательные резисторы или источники постоянного тока для предотвращения теплового разгона. Избегайте условий обратного напряжения.

7.3 Совместимость материалов

Светодиод чувствителен к сере, брому, хлору и летучим органическим соединениям (ЛОС). Убедитесь, что окружающие материалы содержат<100 ppm серы,<900 ppm брома и хлора каждого, и общее количество галогенов<1500 ppm. Избегайте клеев, выделяющих органические пары.

8. Надёжность и испытания

8.1 Элементы испытаний на надёжность

Продукт прошёл: пайку оплавлением (260°C, 3 раза), термоудар (-40°C до 100°C, 100 циклов) и испытание на срок службы (25°C, 350 мА, 1000 часов). Все с критерием приемки 0/1 (нулевые отказы допускаются). Критерии отказа: VF > USL×1.1, IR > USL×2.0, Φe

8.2 Хранение и обращение

Храните в оригинальной упаковке в контролируемых условиях. После вскрытия используйте в течение 24 часов или высушите перед использованием. Обращайтесь с защитой от ESD и избегайте касания линзы.

9. Техническое сравнение

По сравнению со стандартными SMD УФ-светодиодами, этот продукт предлагает сбалансированное сочетание высокой мощности (макс. 3.8 Вт) и компактного корпуса (3.7x3.7 мм). Угол обзора 60° шире, чем у многих глубоких УФ-светодиодов (обычно 30-45°), что обеспечивает более широкое покрытие. Тепловое сопротивление 45°C/Вт является конкурентоспособным для данного размера корпуса. Бины прямого напряжения позволяют выбирать под конкретное напряжение драйвера (например, системы 6 В или 12 В). Радиационный поток около 275 мВт при 350 мА типичен для UVC-светодиодов в таком корпусе и подходит для дезинфекции.

10. Часто задаваемые вопросы

1. Какова пиковая длина волны?Пиковая длина волны составляет 275 нм (типично), что находится в UVC бактерицидном диапазоне.
2. Могу ли я использовать этот светодиод при 500 мА непрерывно?Нет, абсолютный максимальный номинал 500 мА предназначен для импульсов (0.1 мс, 10% скважности). Непрерывная работа при 500 мА превысит предельную температуру перехода, если не предусмотрено экстраординарное охлаждение.
3. Какой рекомендуемый рабочий ток?350 мА — типичное условие тестирования и рекомендуется для непрерывной работы с надлежащим отводом тепла. Более низкие токи (например, 200-300 мА) улучшают срок службы и эффективность.
4. Требуется ли этому светодиоду радиатор?Да, из-за высокой рассеиваемой мощности и теплового сопротивления необходим радиатор или термопрокладка для поддержания температуры точки пайки ниже 45°C при 350 мА.
5. Как осуществляется бинирование по прямому напряжению?Бины F02 (4.5-5.5 В), F03 (5.5-6.5 В), F04 (6.5-7.5 В). Используйте соответствующие токоограничивающие компоненты для вашего напряжения питания.
6. Могу ли я использовать это для обеззараживания воды?Да, длина волны 275 нм эффективна для инактивации бактерий и вирусов в воде, при условии наличия надлежащей оптической связи и охлаждения в конструкции.

11. Примеры практического применения

11.1 Блок очистки воздуха

Очиститель воздуха, использующий этот УФ-светодиод, может быть спроектирован с простым драйвером постоянного тока на 350 мА и небольшим радиатором, прикреплённым к металлическому корпусу. Угол луча 60° обеспечивает равномерное облучение фотокаталитического фильтра. Для небольшой комнаты достаточно одного или двух светодиодов.

11.2 Портативный стерилизатор

Стерилизатор с батарейным питанием: используйте три светодиода последовательно с повышающим преобразователем для получения примерно 18 В при 350 мА. Компактный корпус (3.7 мм) позволяет создать тонкий дизайн. Включите кварцевое окно и датчик приближения для безопасности.

11.3 Модуль дезинфекции поверхностей

Для стерилизации конвейерной ленты можно выстраивать массивы этих светодиодов. При шаге 12 мм на ленте можно спроектировать массивы для покрытия ленты шириной 100 мм. Необходимо правильное тепловое управление с помощью алюминиевой подложки.

12. Введение в принцип работы

UVC-светодиоды генерируют свет за счёт электролюминесценции в полупроводниковом материале (обычно AlGaN). Когда приложено прямое напряжение, электроны и дырки рекомбинируют в активной области, излучая фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещённой зоны. Длина волны 275 нм соответствует энергии фотона около 4.5 эВ. Глубокий ультрафиолетовый свет повреждает ДНК/РНК микроорганизмов, предотвращая размножение и вызывая инактивацию. Этот физический принцип лежит в основе дезинфекции.

13. Тенденции развития

Рынок UVC-светодиодов развивается в направлении более высокой эффективности (WPE >5% в настоящее время, цель >10%), более длительного срока службы (>10 000 часов) и меньшей стоимости на мВт. Размеры корпусов уменьшаются при сохранении мощности. Данный корпус 3.7 мм представляет собой зрелую конструкцию; будущие тенденции включают корпуса на уровне чипа и интегрированную оптику. Кроме того, проблемы токсичности ртутных ламп стимулируют внедрение УФ-систем на светодиодах в медицинских, промышленных и потребительских рынках.