Техническая спецификация LTW-206DCG-TMS - мощный белый светодиод PLCC 3.0x2.8x1.9мм - 3.1В - 120мВт

1. Обзор продукта

Серия LTW (белые светодиоды LiteOn в корпусе PLCC) представляет собой энергоэффективный и сверхкомпактный источник света. Она сочетает в себе долгий срок службы и высокую надежность, присущие светоизлучающим диодам, с уровнями яркости, конкурентоспособными по сравнению с традиционными технологиями освещения. Данный продукт предлагает значительную гибкость проектирования и высокую световую отдачу, открывая новые возможности для твердотельного освещения по замене традиционных источников света в различных приложениях.

1.1 Ключевые особенности

• Мощный светодиодный источник света.
• Мгновенный выход света (время отклика менее 100 наносекунд).
• Работа от низкого постоянного напряжения.
• Корпус с низким тепловым сопротивлением.
• Соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Совместим с процессами бессвинцовой пайки оплавлением.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод подходит для широкого спектра целей освещения, включая, но не ограничиваясь:

• Светильники для чтения в салонах автомобилей, автобусов и самолетов.
• Портативное освещение, такое как фонарики и велосипедные фары.
• Встраиваемые светильники и светильники ориентации.
• Декоративное и развлекательное освещение.
• Столбики, охранное и садовое освещение.
• Карнизная, подполочная и рабочая подсветка.
• Светофоры, маяки и сигнальные огни на железнодорожных переездах/путях.
• Внутреннее и наружное коммерческое и жилое архитектурное освещение.
• Торцевые световые указатели (например, знаки выхода, дисплеи в точках продаж).

2. Технические параметры: Подробное объективное описание

2.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

Эти параметры определяют пределы, за которыми может произойти необратимое повреждение устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не рекомендуется.

• Рассеиваемая мощность:120 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеивать в виде тепла в заданных условиях.
• Пиковый прямой ток:100 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0.1 мс). Для коротких импульсов светодиод может выдерживать больший ток, чем его номинальный постоянный ток.
• Постоянный прямой ток:30 мА. Максимально рекомендуемый постоянный прямой ток для надежной долгосрочной работы.
• Обратное напряжение:5 В. Превышение этого напряжения в обратном смещении может вызвать мгновенный отказ.
• Диапазон рабочих температур:от -30°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для нормального функционирования устройства.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C.
• Условия пайки оплавлением:Выдерживает пиковую температуру 260°C в течение 10 секунд, совместим со стандартными профилями бессвинцовой пайки оплавлением (например, согласно J-STD-020D).

Важное примечание:Работа светодиода в условиях обратного смещения в схеме приложения может привести к повреждению компонента или его отказу. Правильное проектирование схемы для предотвращения обратного напряжения является обязательным.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при Ta=25°C и IF = 20 мА, если не указано иное. Это типичные параметры производительности.

• Световой поток (Φv):Типичное значение составляет 9.00 лм, минимальное - 6.75 лм. Этот параметр количественно определяет общий выход видимого света.
• Сила света:Типичное значение составляет 3100 мкд (милликандела), минимальное - 2200 мкд. Это измерение светового потока на единицу телесного угла, что важно для направленной яркости.
• Угол обзора (2θ_1/2):120 градусов. Это полный угол, при котором сила света составляет половину пиковой интенсивности (при 0°).
• Координаты цветности (CIE 1931):Типичные значения: x=0.282, y=0.265. Это определяет цветовую точку белого цвета на диаграмме цветности. К этим координатам следует применять допуск ±0.01.
• Прямое напряжение (V_F):Обычно 3.1 В, максимальное 3.1 В, минимальное 2.7 В при 20 мА.

Примечания к измерениям:Световой поток измеряется с использованием комбинации сенсора/фильтра, аппроксимирующей кривую спектральной чувствительности глаза CIE. Стандарт тестирования для координат цветности и светового потока - CAS140B. При обращении обязательны меры предосторожности от электростатического разряда (ESD) для предотвращения повреждений.

3. Объяснение системы сортировки

Светодиод классифицируется по группам (бинам) для обеспечения стабильности ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие их конкретным требованиям по напряжению, потоку и цвету.

3.1 Сортировка по прямому напряжению (V_F)

Светодиоды сортируются на основе их прямого напряжения при IF = 20 мА. Сортировка обеспечивает предсказуемые требования к драйверу.

• V0:2.7В - 2.8В
• V1:2.8В - 2.9В
• V2:2.9В - 3.0В
• V3:3.0В - 3.1В

Допуск для каждого бина V_Fсоставляет ±0.05 В.

3.2 Сортировка по световому потоку и силе света

Светодиоды сортируются как по световому потоку (лм), так и по соответствующей силе света (мкд) при IF = 20 мА. Значение силы света приведено для справки.

• Бины варьируются от64(6.75-7.00 лм / 2200-2300 мкд) до84(8.75-9.00 лм / 3000-3100 мкд).

Допуск для каждого бина силы света и светового потока составляет ±10%.

3.3 Сортировка по цвету (цветности)

Цвет белого света строго контролируется через сортировку по координатам цветности на диаграмме CIE 1931. Несколько рангов (например, Z1, Z2, A1, A2, B1, B2, C1, C2 и т.д., с подвариантами) определяют конкретные четырехугольники на плоскости координат x,y. Это обеспечивает цветовую однородность в партии. Допуск для каждого бина оттенка (x, y) составляет ±0.01.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены ссылки на типичные характеристические кривые (предположительно, на странице 6/13). Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, можно сделать вывод о стандартных тенденциях производительности светодиодов:

• Вольт-амперная характеристика (I-V):Показывает экспоненциальную зависимость между прямым током и прямым напряжением, что критически важно для проектирования драйвера.
• Зависимость светового потока от прямого тока:Иллюстрирует, как световой выход увеличивается с током, обычно в почти линейной зависимости в рабочем диапазоне до снижения эффективности.
• Зависимость светового потока от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового выхода при повышении температуры перехода, подчеркивая важность теплового режима.
• Зависимость относительной интенсивности от угла обзора:Строит пространственную диаграмму направленности, подтверждая угол обзора 120 градусов.
• Спектральное распределение мощности:Для белого светодиода (вероятно, с люминофорным преобразованием) это покажет широкий пик излучения в синей области (от кристалла) и более широкое желтое излучение люминофора, объединяющиеся для получения белого света.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры

LTW-206DCG-TMS представляет собой корпус PLCC (пластиковый корпус для микросхем с выводами). Ключевые размеры (все в мм, допуск ±0.1 мм, если не указано иное) включают:

• Общая длина корпуса: 3.0 мм
• Общая ширина корпуса: 2.8 мм
• Общая высота корпуса: 1.9 мм
• Расстояние между выводами и их размеры согласно подробному чертежу.

5.2 Рекомендуемая контактная площадка на печатной плате

Предоставлен дизайн посадочного места для инфракрасной или паровой пайки оплавлением. Это обеспечивает правильное формирование паяного соединения, теплопередачу и механическую стабильность. Дизайн обычно включает тепловые развязки для управления теплом во время пайки и работы.

5.3 Определение полярности

Корпус включает индикатор полярности (обычно выемка или скошенный угол на линзе или корпусе) для идентификации катодного (-) вывода. Правильная ориентация жизненно важна для работы схемы.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Параметры групповой пайки оплавлением

Компонент рассчитан на бессвинцовую пайку оплавлением с пиковой температурой 260°C в течение 10 секунд. Рекомендуется следовать стандартному профилю оплавления, соответствующему J-STD-020D. Стадии предварительного нагрева критически важны для минимизации теплового удара.

6.2 Очистка

Не следует использовать неуказанные химические очистители, так как они могут повредить пластиковый корпус. Если очистка необходима после пайки, допустимо погружение в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты.

6.3 Хранение и обращение

• Чувствительность к влаге:Данный продукт классифицируется как уровень чувствительности к влаге (MSL) 3 согласно JEDEC J-STD-020. Требуются меры предосторожности для предотвращения растрескивания "попкорном" во время оплавления.
• Герметичная упаковка:При хранении в оригинальной влагозащищенной упаковке с осушителем, она должна храниться при температуре ≤30°C и влажности ≤90%. Срок годности составляет один год с даты герметизации упаковки.
• После вскрытия упаковки:После вскрытия компоненты должны быть использованы в течение указанного срока хранения на производстве (не указано явно, но подразумевается для MSL3) или повторно просушены согласно инструкциям. Хранение должно осуществляться при температуре ≤30°C и низкой влажности.
• Защита от электростатического разряда (ESD):Светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Обращение должно включать антистатические меры (браслеты, заземленные рабочие места, проводящая пена).

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Упаковка на кассете и в рулоне

Светодиоды поставляются на эмбоссированной несущей ленте и в рулоне для автоматизированной сборки.

• Размеры ленты:Предоставлены подробные размеры для шага карманов, ширины и совмещения отверстий для звездочек.
• Размеры рулона:Приведены спецификации для стандартных 7-дюймовых рулонов.
• Количество в упаковке:Максимум 2000 штук на 7-дюймовом рулоне. Минимальное количество упаковки для остаточных партий составляет 500 штук.
• Качество:Максимальное количество последовательно отсутствующих компонентов в ленте - два. Упаковка соответствует спецификациям EIA-481-1-B.

8. Рекомендации по проектированию приложений

8.1 Тепловой режим

Хотя корпус имеет низкое тепловое сопротивление, рассеиваемую мощность 120 мВт необходимо контролировать. Правильно спроектированная печатная плата с достаточной площадью меди (используя рекомендуемую контактную площадку как радиатор) необходима для поддержания низкой температуры перехода (Tj). Высокая Tj снижает световой выход (деградация светового потока), смещает цвет и сокращает срок службы.

8.2 Управление током

Используйте драйвер постоянного тока, а не источник постоянного напряжения, для стабильного и предсказуемого светового выхода. Драйвер должен быть спроектирован для работы в пределах Предельно допустимых режимов эксплуатации (макс. 30 мА постоянного тока). Рассмотрите возможность снижения номинального тока для применений с высокой температурой окружающей среды для повышения надежности.

8.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 120 градусов подходит для освещения больших площадей. Для более сфокусированных лучей потребуются вторичная оптика (линзы, отражатели). Небольшой размер источника делает его совместимым с различными оптическими системами.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Хотя прямое сравнение с другими продуктами в спецификации не приведено, ключевые отличительные особенности этого светодиода PLCC можно выделить:

• Высокая сила света:При типичных 3100 мкд он обеспечивает высокую направленную яркость для своего размера корпуса.
• Широкий угол обзора:Угол 120 градусов обеспечивает широкое, равномерное освещение по сравнению со светодиодами с более узким углом.
• Совместимость с пайкой оплавлением:Совместимость с бессвинцовой пайкой оплавлением позволяет осуществлять экономичную, крупносерийную сборку по технологии поверхностного монтажа (SMT).
• Всесторонняя сортировка:Точная сортировка по напряжению, потоку и цвету позволяет добиться точной и стабильной производительности в конечных продуктах.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 В чем разница между световым потоком (лм) и силой света (мкд)?

Световой поток измеряет общее количество видимого света, излучаемого во всех направлениях (интегрировано по сфере). Сила света измеряет, насколько ярким кажется свет в определенном направлении. Этот светодиод имеет высокую силу света (мкд) благодаря конструкции корпуса, даже несмотря на умеренный общий поток (лм). Пучок в 120 градусов распределяет эту интенсивность по широкой площади.

10.2 Можно ли непрерывно питать этот светодиод током 30 мА?

Да, 30 мА - это максимально рекомендуемый постоянный прямой ток. Однако для оптимального срока службы и с учетом реальных тепловых условий часто целесообразно питать меньшим током (например, 20 мА, как при тестировании). Всегда обеспечивайте, чтобы температура перехода оставалась в безопасных пределах за счет правильного теплоотвода.

10.3 Как интерпретировать группы сортировки по координатам цветности?

Бины (Z1, A1, B1 и т.д.) определяют небольшие области на диаграмме цветового пространства CIE 1931. Выбор светодиодов из одного бина обеспечивает минимальное цветовое отклонение в вашем приложении. Предоставленная таблица дает границы координат x,y для каждого бина. Обычно при заказе указывается желаемый код бина.

10.4 Достаточно ли токоограничивающего резистора для питания этого светодиода?

Для простых, некритичных приложений со стабильным источником постоянного напряжения можно использовать последовательный резистор для установки тока. Однако из-за вариации V_F(сортировка от 2.7В до 3.1В) ток и, следовательно, яркость будут различаться между светодиодами. Для стабильной производительности, особенно при использовании нескольких светодиодов или от источника с переменным напряжением (например, батареи), настоятельно рекомендуется специализированная схема драйвера светодиода с постоянным током.

11. Примеры практического применения

11.1 Портативный рабочий светильник

Сценарий:Проектирование компактного рабочего светильника с питанием от батареи.

Реализация:Четыре светодиода LTW-206DCG-TMS размещены на небольшой печатной плате. Они питаются в конфигурации 2 последовательно, 2 параллельно от повышающего преобразователя/драйвера постоянного тока от одной литий-ионной батареи 3.7В. Драйвер настроен на ~18 мА на светодиод для увеличения срока службы батареи при обеспечении достаточного света. Широкий пучок в 120 градусов обеспечивает хорошее покрытие площади на рабочем столе. Бин с низким V_F(V0) был бы выбран для максимизации эффективности от батареи.

11.2 Блок подсветки для торцевого светового указателя

Сценарий:Создание равномерной подсветки для тонкого указателя выхода.

Реализация:Несколько светодиодов размещены вдоль одной или нескольких кромок акриловой световодной пластины. Высокая сила света светодиодов позволяет эффективно вводить свет в световод. Используются светодиоды из одного узкого цветового бина (например, A2) и бина потока (например, 82), чтобы обеспечить равномерный цвет и яркость по всей поверхности указателя. Корпус для поверхностного монтажа позволяет выполнить сборку с очень низким профилем.

12. Принцип работы

Светоизлучающий диод (LED) - это полупроводниковое устройство, которое излучает свет при прохождении через него электрического тока. Это явление, называемое электролюминесценцией, происходит, когда электроны рекомбинируют с дырками внутри устройства, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. LTW-206DCG-TMS - это белый светодиод, который обычно создается с использованием синего полупроводникового кристалла, покрытого желтым люминофором. Часть синего света преобразуется люминофором в желтый, и смесь синего и желтого света воспринимается человеческим глазом как белый.

13. Технологические тренды

Индустрия твердотельного освещения продолжает развиваться с несколькими четкими тенденциями:

• Повышенная эффективность:Постоянная разработка направлена на производство большего количества люмен на ватт (лм/Вт), снижая энергопотребление при том же световом выходе.
• Улучшенное качество цвета:Достижения в технологии люминофоров и многокристальных конструкциях приводят к более высоким значениям индекса цветопередачи (CRI) и более стабильным цветовым точкам.
• Миниатюризация:Корпуса продолжают уменьшаться при сохранении или увеличении светового выхода, что позволяет создавать все более компактные и незаметные решения освещения.
• Интеллектуальная интеграция:Светодиоды все чаще комбинируются с управляющей электроникой, датчиками и интерфейсами связи для создания интеллектуальных, подключенных систем освещения.
• Надежность и срок службы:Акцент остается на повышении долгосрочной надежности и сохранении светового потока, продлевая срок службы далеко за пределы традиционного освещения.

LTW-206DCG-TMS, как компонент PLCC с высокой интенсивностью и возможностью пайки оплавлением, соответствует тенденциям миниатюризации и совместимости с автоматизированными, крупносерийными производственными процессами.