Техническая документация на белый светодиод серии T20 2016 - Размер 2.0x1.6x0.75мм - Напряжение 5.9-6.4В - Мощность 0.64Вт

1. Обзор продукта

Серия T20 2016 — это высокопроизводительный белый светодиод, предназначенный для общего освещения. Данный светодиод верхнего свечения имеет конструкцию корпуса с улучшенными тепловыми характеристиками, что обеспечивает высокий световой поток и надежную работу в сложных условиях. Его компактный размер и широкий угол обзора делают его подходящим для различных осветительных приборов.

1.1 Ключевые преимущества

• Корпус с улучшенным теплоотводом:Улучшенное тепловое управление для повышения производительности и срока службы.
• Высокий световой поток:Обеспечивает яркое и эффективное освещение.
• Высокая допустимая сила тока:Поддерживает работу при прямом токе до 100 мА.
• Компактный размер корпуса:Форм-фактор 2016 (2.0 мм x 1.6 мм) позволяет реализовывать высокоплотные компоновки печатных плат.
• Широкий угол обзора:Типичный угол половинной яркости 120 градусов обеспечивает широкое и равномерное распределение света.
• Не содержит свинца и соответствует RoHS:Подходит для экологически ответственных производственных процессов.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод разработан для разнообразных осветительных решений, где первостепенное значение имеют надежность и эффективность.

• Внутреннее освещение:Встраиваемые светильники, панельные светильники и другие приборы для помещений.
• Модернизация и замена:Обновление существующих систем освещения с помощью современных светодиодных технологий.
• Общее освещение:Универсальный источник света для коммерческого и бытового использования.
• Архитектурное и декоративное освещение:Акцентное освещение, скрытая подсветка и другие дизайнерские решения.

2. Анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная и объективная интерпретация ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, указанных в техническом описании.

2.1 Электрооптические характеристики

Параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: прямой ток (IF) 80 мА и температура перехода (Tj) 25°C. Световой поток варьируется в зависимости от коррелированной цветовой температуры (CCT) и индекса цветопередачи (CRI).

• Световой поток (типичный/минимальный):Составляет приблизительно от 51 лм до 66 лм в зависимости от комбинации CCT/CRI. Например, светодиод 4000K с Ra80 имеет типичный поток 66 лм и минимальный 63 лм.
• Допуски:Измерения светового потока имеют допуск ±7%, а измерения индекса цветопередачи (Ra) — допуск ±2.

2.2 Предельные эксплуатационные параметры

Это предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению прибора. Эксплуатация всегда должна осуществляться в пределах этих значений.

• Прямой ток (IF):100 мА (постоянный).
• Импульсный прямой ток (IFP):150 мА (длительность импульса ≤100 мкс, скважность ≤1/10).
• Рассеиваемая мощность (PD):640 мВт.
• Обратное напряжение (VR):5 В.
• Рабочая температура (Topr):от -40°C до +105°C.
• Температура перехода (Tj):120°C (максимальная).

2.3 Электрические и тепловые характеристики

Это типичные рабочие параметры при Tj=25°C.

• Прямое напряжение (VF):от 5.9В до 6.4В при IF=80мА, с допуском измерения ±0.2В.
• Угол обзора (2θ1/2):120 градусов (типично). Это угол отклонения от оси, при котором сила света падает до половины своего пикового значения.
• Термическое сопротивление (Rth j-sp):25 °C/Вт (типично). Этот параметр указывает на тепловое сопротивление от перехода светодиода до точки пайки на металлической печатной плате (MCPCB), что критически важно для проектирования радиатора.
• Электростатический разряд (ESD):Выдерживает 1000В (модель человеческого тела).

3. Объяснение системы бининга

Светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров производительности для обеспечения стабильности в производственных партиях.

3.1 Биннинг по световому потоку

Светодиоды классифицируются по конкретным рангам потока (например, E8, F1) с определенными минимальными и максимальными значениями светового выхода. Структура бининга определяется отдельно для различных комбинаций CCT и CRI. Например, светодиод 4000K Ra80 в бине F1 будет иметь световой поток от 66 лм до 70 лм.

3.2 Биннинг по прямому напряжению

Светодиоды также сортируются по падению прямого напряжения при 80 мА. Коды, такие как Z3, A4, B4 и C4, представляют диапазоны напряжения (например, Z3: 5.6В - 5.8В). Это важно для проектирования драйверов постоянного тока, чтобы обеспечить равномерную яркость нескольких светодиодов в последовательной цепи.

3.3 Биннинг по цветности (цвету)

Цветовая однородность контролируется в пределах 5-ступенчатого эллипса Мак-Адама на диаграмме цветности CIE. Каждая CCT (например, 2700K, 4000K) имеет определенные центральные координаты (x, y) и параметры эллипса (a, b, Φ). Это гарантирует минимальную видимую разницу в цвете между светодиодами с одинаковой номинальной белой точкой.

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают представление о поведении светодиода в различных условиях.

4.1 Спектральное распределение мощности

Техническое описание включает спектры для вариантов Ra80 и Ra90. Эти кривые показывают относительную интенсивность в зависимости от длины волны, определяя качество цвета и свойства цветопередачи света.

4.2 Зависимость тока от напряжения (I-V) и тока от относительной интенсивности

Кривая I-V (Рис. 5) показывает нелинейную зависимость между прямым током и напряжением. Кривая зависимости прямого тока от относительной интенсивности (Рис. 4) демонстрирует, как световой выход увеличивается с ростом тока вплоть до максимального номинального значения.

4.3 Температурные зависимости

Ключевые графики иллюстрируют влияние температуры окружающей среды (Ta):

• Относительный световой поток в зависимости от Ta (Рис. 6):Световой выход уменьшается с ростом температуры. Правильное тепловое проектирование критически важно для поддержания яркости.
• Относительное прямое напряжение в зависимости от Ta (Рис. 7):Прямое напряжение обычно уменьшается с ростом температуры.
• Смещение цветности в зависимости от Ta (Рис. 8):Показывает, как координаты цветности белой точки могут смещаться с температурой.

4.4 Кривая снижения номинального прямого тока

Рисунок 9 показывает допустимый прямой ток как функцию температуры окружающей среды/точки пайки. Для обеспечения надежности и предотвращения перегрева максимально допустимый ток должен быть снижен при работе в условиях повышенной температуры окружающей среды.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет компактный корпус формата 2016. Ключевые размеры включают:

• Длина: 2.00 мм
• Ширина: 1.60 мм
• Высота: 0.75 мм (типично)
• Размеры посадочного места (контактных площадок) приведены для компоновки печатной платы.

Все неуказанные допуски составляют ±0.1 мм.

5.2 Идентификация полярности

Катод и анод четко обозначены на виде снизу. Правильное подключение полярности необходимо для работы прибора.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профиль пайки оплавлением

Светодиод совместим со стандартными процессами бессвинцовой пайки оплавлением. Рекомендуемые параметры профиля включают:

• Пиковая температура корпуса (Tp):максимум 260°C.
• Время выше температуры жидкости (TL=217°C):от 60 до 150 секунд.
• Скорость нагрева:Максимум 3°C в секунду от TL до Tp.
• Предварительный нагрев:Нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд.

Соблюдение данного профиля критически важно для предотвращения теплового повреждения корпуса светодиода и внутреннего кристалла.

6.2 Рекомендации по обращению и хранению

• При обращении следует соблюдать меры предосторожности от электростатического разряда (ESD).
• Рекомендуемая температура хранения составляет от -40°C до +85°C.
• Избегайте воздействия влаги; при необходимости используйте сухую упаковку или проводите прогрев в соответствии со стандартными процедурами MSL (уровень чувствительности к влаге).

7. Нумерация деталей и информация для заказа

7.1 Система нумерации моделей

Номер детали следует формату: T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (Код типа):'20' для корпуса 2016.
• X2 (Код CCT):например, '27' для 2700K, '40' для 4000K.
• X3 (Цветопередача):'7' для Ra70, '8' для Ra80, '9' для Ra90.
• X4 (Последовательные кристаллы):Количество кристаллов, соединенных последовательно (1-Z).
• X5 (Параллельные кристаллы):Количество кристаллов, соединенных параллельно (1-Z).
• X6 (Код компонента):Внутреннее обозначение (A-Z).
• X7 (Цветовой код):Определяет стандарт производительности (например, 'M' для ANSI, 'F' для ERP).

8. Рекомендации по проектированию приложений

8.1 Проектирование драйверной схемы

Из-за характеристик прямого напряжения и системы бининга настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо источника постоянного напряжения. Это обеспечивает стабильный световой выход и защищает светодиод от скачков тока. Драйвер должен быть выбран для работы в пределах предельных эксплуатационных параметров с учетом кривой снижения номинала для высокотемпературных сред.

8.2 Тепловое управление

Эффективный теплоотвод имеет первостепенное значение для производительности и срока службы. Термическое сопротивление от перехода до точки пайки (Rth j-sp) составляет 25°C/Вт. Проектируйте печатную плату и радиатор так, чтобы температура точки пайки была как можно ниже, особенно при работе на высоких токах или в теплой среде. Используйте теплопроводные материалы и обеспечивайте хороший механический контакт между корпусом светодиода и радиатором.

8.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 120 градусов подходит для применений, требующих широкого, рассеянного освещения. Для более сфокусированных пучков потребуется вторичная оптика (линзы или отражатели). Конструкция верхнего свечения способствует прямому излучению света перпендикулярно плоскости монтажа.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение с конкурентами не приводится в исходном документе, ключевые отличительные особенности светодиода серии T20 2016, основанные на его спецификациях, включают:

• Сбалансированная производительность:Предлагает конкурентоспособное сочетание высокого светового потока, хороших вариантов индекса цветопередачи (до Ra90) и широкого диапазона CCT в очень компактном корпусе.
• Тепловая конструкция:Явно указанная "Конструкция корпуса с улучшенными тепловыми характеристиками" предполагает акцент на надежности в условиях эксплуатации, что может дать преимущество в применениях, где управление температурой является сложной задачей.
• Всесторонний бининг:Детальный бининг по потоку, напряжению и цвету (5-ступенчатый Мак-Адам) позволяет точно подбирать цвет и обеспечивать электрическую стабильность в высококачественных осветительных продуктах.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 Какова фактическая потребляемая мощность этого светодиода?

При типичных условиях испытаний 80 мА и прямом напряжении 5.9В-6.4В электрическая мощность составляет от 472 мВт до 512 мВт. Это ниже абсолютного максимального значения рассеиваемой мощности 640 мВт, что обеспечивает запас прочности.

10.2 Могу ли я питать этот светодиод на его максимальном токе 100 мА?

Да, но только если тепловые условия это позволяют. Необходимо обратиться к кривой снижения номинального прямого тока (Рис. 9). При повышенных температурах окружающей среды максимально допустимый ток снижается. Превышение сниженного номинального тока или максимальной температуры перехода (120°C) сократит срок службы светодиода.

10.3 Как выбрать правильный бин для моего применения?

Для однородного внешнего вида в многодиодных светильниках указывайте узкие бины по световому потоку (например, только F1) и цветности (5-ступенчатый эллипс). Для экономически чувствительных применений, где допустимы небольшие вариации, может быть разрешен более широкий бин или смешивание бинов. Биннинг по напряжению критически важен для конструкций, использующих светодиоды последовательно, чтобы обеспечить равномерное распределение тока.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование светодиодной трубки для модернизации.

1. Требования:Заменить люминесцентную лампу T8. Необходима высокая эффективность, хорошая цветопередача (Ra80+), свет 4000K и надежная работа в закрытом светильнике.
2. Выбор светодиода:Выбран светодиод T20 2016 4000K/Ra80 из-за его высокого потока и компактного размера, что позволяет разместить множество светодиодов на узкой печатной плате.
3. Тепловое проектирование:Алюминиевая печатная плата служит радиатором. Термическое сопротивление (25°C/Вт) используется для расчета ожидаемой температуры перехода на основе мощности светодиода и способности платы рассеивать тепло в окружающую среду трубки. Проверяется кривая снижения номинала, чтобы убедиться, что выбранный рабочий ток (например, 80 мА) безопасен при прогнозируемой максимальной внутренней температуре трубки.
4. Электрическое проектирование:Светодиоды расположены в последовательно-параллельной конфигурации. Указываются бины по напряжению (например, A4: 5.8-6.0В), чтобы минимизировать несоответствие напряжений. Выбирается драйвер постоянного тока, совместимый с общим напряжением и током цепочки.
5. Результат:Высококачественная, надежная светодиодная трубка с равномерной яркостью и цветом, созданная благодаря соблюдению детальных спецификаций и рекомендаций по применению, приведенных в данном техническом описании.

12. Введение в технический принцип

Белые светодиоды обычно основаны на синем светодиодном кристалле, покрытом слоем люминофора. Когда синий свет от полупроводникового кристалла возбуждает люминофор, часть этого света преобразуется в более длинные волны (желтый, красный). Смесь оставшегося синего света и света, излучаемого люминофором, воспринимается человеческим глазом как белый. Коррелированная цветовая температура (CCT) контролируется составом люминофора, делая свет "теплым" (2700K, больше желтого/красного) или "холодным" (6500K, больше синего). Индекс цветопередачи (CRI) измеряет, насколько точно свет передает истинные цвета объектов по сравнению с естественным эталонным источником; более высокое значение Ra (например, 90) указывает на лучшую цветопередачу.

13. Отраслевые тенденции и развитие

Светодиодная индустрия продолжает развиваться в направлении повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения качества цвета и повышения надежности. Тенденции, актуальные для компонентов, таких как серия T20, включают:

• Повышение эффективности:Постоянные улучшения в технологии кристаллов и люминофоров приводят к увеличению светового потока из тех же или более компактных корпусов.
• Качество цвета:Спрос на освещение с высоким индексом цветопередачи (Ra90, Ra95+) и полным спектром растет в коммерческих и бытовых применениях.
• Миниатюризация:Стремление к созданию более компактных и мощных светодиодов позволяет реализовывать более изящные дизайны светильников и повышать плотность пикселей в приложениях с прямым обзором.
• Умное и настраиваемое освещение:Светодиоды все чаще интегрируются в системы, позволяющие динамически управлять интенсивностью и цветовой температурой.
• Устойчивое развитие:Акцент на долгий срок службы, соответствие RoHS и возможность переработки остается сильным драйвером в проектировании и производстве компонентов.

Спецификации светодиода серии T20 2016 соответствуют этим тенденциям, предлагая хорошую эффективность, варианты с высоким CRI и компактный форм-фактор, подходящий для современных осветительных решений.