目录
- 1. 产品概述
- 1.1 概述
- 1.2 特点
- 1.3 应用
- 2. 技术参数深度分析
- 2.1 电气/光学特性(Ts=25°C)
- 2.2 绝对最大额定值
- 3. 分档系统说明
- 3.1 正向电压和光强分档(IF=350mA)
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电压与正向电流关系
- 4.2 正向电流与相对光强关系
- 4.3 温度与相对光强关系
- 4.4 Ts温度与正向电流降额
- 4.5 辐射图(视角)
- 4.6 光谱分布
- 5. 机械与包装信息
- 5.1 封装尺寸
- 5.2 载带和卷盘尺寸
- 5.3 标签信息
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 SMT回流焊接曲线
- 6.2 操作注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计考虑因素
- 9. 技术对比
- 10. 常见问题
- 11. 实际应用示例
- 12. 工作原理
- 13. 技术趋势
- LED规格术语详解
- 一、光电性能核心指标
- 二、电气参数
- 三、热管理与可靠性
- 四、封装与材料
- 五、质量控制与分档
- 六、测试与认证
1. 产品概述
瑞丰RF-AL-C3535L2K1**-H4是一款专为通用照明设计的大功率白光LED。它采用蓝光芯片配合荧光粉产生白光。该LED封装尺寸为3.45mm×3.45mm×2.20mm,适合紧凑型照明灯具。
1.1 概述
该LED采用陶瓷封装,具有出色的热管理能力和高可靠性。其视角为120度,非常适合大面积照明。该组件兼容所有SMT组装和焊接工艺,以编带和卷盘形式供货,适用于自动化生产。符合RoHS标准,满足环保要求。
1.2 特点
- 陶瓷封装,散热性能优异
- 120°视角
- 高可靠性
- 适用于所有SMT组装和焊接工艺
- 编带和卷盘包装(1000只/卷)
- 符合RoHS标准
1.3 应用
该LED设计用于广泛的照明应用,包括:
- 警示灯、筒灯、洗墙灯、射灯、路灯
- 植物照明、景观照明、舞台摄影灯
- 酒店、商场、办公室、家庭及其他室内场所
- 通用照明
2. 技术参数深度分析
2.1 电气/光学特性(Ts=25°C)
所有测量均在瑞丰标准化环境下进行,焊接温度为25°C。正向电压(VF)在IF=350mA条件下测量,范围为2.6V(最小值)至3.4V(最大值),典型值取决于分档。光通量因型号而异:
- RF-AL-C3535L2K127-H4: 140-170 lm @ 350mA, 260-320 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K130-H4: 150-180 lm @ 350mA, 280-340 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K135-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K140-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K145-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K150-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K157-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K160-H4: 160-190 lm @ 350mA, 300-360 lm @ 700mA
- RF-AL-C3535L2K165-H4: 150-180 lm @ 350mA, 280-340 lm @ 700mA
每个型号的相关色温(CCT)对应型号最后两位数字:27=2700K, 30=3000K, 35=3500K, 40=4000K, 45=4500K, 50=5000K, 57=5700K, 60=6000K, 65=6500K。显色指数(Ra)在IF=350mA时最小为80。反向电流在VR=5V时小于10 μA。视角为120度。热阻(结到焊点)典型值为1.90°C/W(IF=700mA, Ta=25°C时)。
2.2 绝对最大额定值
绝对最大额定值在任何情况下均不得超过:
- 功率耗散(PD):6800 mW
- 正向电流(IF):2000 mA
- 峰值正向电流(IFP):3000 mA(1/10占空比,0.1ms脉宽)
- 反向电压(VR):5 V
- 静电放电(HBM):2000 V
- 工作温度(TOPR):-40°C至+85°C
- 存储温度(TOPR):-40°C至+85°C
- 结温(TJ):125°C
3. 分档系统说明
3.1 正向电压和光强分档(IF=350mA)
为了确保一致性,LED按照正向电压和光通量进行分档。电压档:F0(2.6-2.8V)、G0(2.8-3.0V)、H0(3.0-3.2V)、I0(3.2-3.4V)。光通量档:FC6(140-150 lm)、FC7(150-160 lm)、FC8(160-170 lm)、FC9(170-180 lm)、FD1(180-190 lm)。色度坐标在CIE 1931色度空间中为每个CCT区域定义,包含多个子区域(例如2700K的27A、27B、27C、27D)。详细坐标表见规格书。
4. 性能曲线分析
4.1 正向电压与正向电流关系
图1-6显示近似线性关系:正向电压2.6V时,电流约为200mA,增加到3.3V时约为1600mA。该曲线有助于设计人员设置适当的限流。
4.2 正向电流与相对光强关系
图1-7表明相对光强随正向电流线性增加,约到1000mA后开始饱和。在1600mA时,相对光强约为350mA时的3.5倍。
4.3 温度与相对光强关系
图1-8显示,当焊点温度(Ts)从25°C升高到125°C时,相对光强线性下降,在125°C时约为0.85。这是热管理必须考虑的因素。
4.4 Ts温度与正向电流降额
图1-9提供了降额曲线:Ts=25°C时最大正向电流为1600mA;Ts=85°C时降至约600mA。这确保结温不超过125°C。
4.5 辐射图(视角)
图1-10显示了辐射模式。相对光强在0°时最大,在约±60°时降至50%,与120°视角一致。
4.6 光谱分布
图1-11展示了4000K和5000K色温(Ra80)下相对发光强度与波长的关系。光谱在450nm(蓝光)附近达到峰值,并在500nm至700nm范围内有较宽的荧光粉发射。
5. 机械与包装信息
5.1 封装尺寸
LED封装尺寸为3.45mm×3.45mm×2.20mm。顶视图显示中央发光区域和两个阳极/阴极焊盘。底视图显示散热焊盘(尺寸3.30mm×3.30mm)和极性标记(引脚1附近的小圆圈)。焊接图形(图1-5)建议焊盘尺寸为3.50mm×3.40mm,中央散热焊盘宽度为1.30mm。除非另有说明,所有尺寸单位均为毫米,公差±0.2mm。
5.2 载带和卷盘尺寸
载带宽度为12.0mm,口袋间距为4.0mm,元件深度为3.9mm。卷盘直径为178mm,宽度为14.0mm。每卷包含1000只。包装包括防潮袋和干燥剂。
5.3 标签信息
标签包含型号、规格编号、批号、分档代码(包括光通量档和色度坐标档XY)、正向电压档、数量和日期。纸箱尺寸为标准运输尺寸。
6. 焊接与组装指南
6.1 SMT回流焊接曲线
推荐的回流焊接曲线(图3-1)规定:平均升温速率≤3°C/s,预热从150°C到200°C持续60-120秒,高于217°C(TL)的时间不超过60秒,峰值温度260°C,峰值附近5°C范围内的最大持续时间(tp)为10秒。冷却速率≤6°C/s。从25°C到峰值总时间不超过8分钟。回流焊接次数不得超过两次。如需手工焊接,使用烙铁温度<300°C,时间小于3秒,仅一次。
6.2 操作注意事项
- LED封装材料为硅胶,质地柔软。避免在顶部表面施加压力。使用适当力度的拾取吸嘴。
- 不要安装在翘曲的PCB上。焊接后不要扭曲电路板。
- 避免焊接后的机械应力或快速冷却。
- 工作环境中配套材料的硫含量应小于100PPM。外部材料中溴单质含量<900PPM,氯单质含量<900PPM,溴+氯总量<1500PPM。
- 固定材料中的挥发性有机化合物(VOC)会使硅胶变色;避免使用排气粘合剂。
- 使用镊子或适当工具从侧面拿取元件;不要直接接触硅胶透镜。
- 驱动电路中务必包含限流电阻。反向电压可能导致损坏。
- 热设计至关重要;确保结温不超过125°C。
- 必要时可使用异丙醇清洁;不建议超声波清洗。
- 存储:打开铝箔袋前,温度≤30°C,湿度<≤75% RH,保存6个月。打开后,在≤30°C、<≤60% RH条件下168小时内使用。如果超过,需在60±5°C、<≤5% RH条件下烘烤24小时。
- LED对ESD和EOS敏感;必须采取适当的防护措施。
7. 包装与订购信息
标准包装为每卷1000只。载带的带头和带尾各有100个空口袋。使用带干燥剂的防潮袋。产品由16位型号(RF-AL-C3535L2K1**-H4)标识,最后两位数字表示CCT分档。标签上的分档代码包括VF档和色度档。纸箱尺寸为标准运输多个卷盘。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
该LED适用于警示灯、筒灯、洗墙灯、射灯、路灯、植物照明、景观照明、舞台摄影灯以及酒店、商场、办公室和家庭等室内通用照明。其高光通量(350mA时高达190 lm)和宽视角使其用途广泛。
8.2 设计考虑因素
设计电路时,确保流经每个LED的电流不超过绝对最大额定值。使用适当的热管理(散热)使结温保持在125°C以下。底部的散热焊盘必须焊接到具有足够铜面积的PCB散热焊盘上。对于并联阵列,考虑使用均流电阻。对于串联串,确保总电压不超过驱动器的能力。由于该LED具有低热阻(1.9°C/W),良好的PCB热设计至关重要。
9. 技术对比
与标准PLCC封装相比,C3535的陶瓷封装具有更低的热阻和更高的可靠性,适用于高达2A的大电流应用。120°视角比典型的中功率LED(通常为120°-140°)略宽,比某些芯片级封装窄。CRI为80,满足大多数通用照明要求。提供多种CCT分档(2700K-6500K),为不同氛围需求提供了灵活性。
10. 常见问题
问:焊点温度为85°C时最大电流是多少?
答:根据降额曲线(图1-9),Ts=85°C时最大正向电流约为600mA。
问:该LED能否在700mA下连续工作?
答:可以,表中给出了700mA下的典型光通量。但必须通过充分的散热确保结温不超过125°C。
问:打开防潮袋后应如何存储LED?
答:在≤30°C和<≤60% RH条件下存储,168小时内使用。如超过时间,需在60±5°C下烘烤24小时。
问:典型视角是多少?
答:视角为120度(半角±60°,50%光强)。
问:LED是否需要反向电压保护二极管?
答:是的,超过5V的反向电压可能损坏LED。务必确保驱动电路不施加反向电压。
11. 实际应用示例
考虑一个使用10个LED串联的筒灯设计。在IF=350mA时,每个LED压降约为3.0V(典型值),因此总正向电压为30V。使用额定输出350mA、30-40V的恒流驱动器。热管理:每个LED功耗约1.05W(3.0V*0.35A)。热阻为1.9°C/W时,结温相对于焊点的上升约2°C。如果环境温度为25°C,通过良好的散热器可保持焊点温度较低,确保长寿命。
12. 工作原理
白光LED使用发蓝光的InGaN芯片涂覆黄色荧光粉(通常为YAG:Ce)。蓝光激发荧光粉发出黄光,蓝光与黄光混合呈现白色。确切色温由荧光粉成分和厚度控制。LED芯片安装在带有金属焊盘的陶瓷基板上,用于电气和热连接。硅胶透镜封装芯片和荧光粉,提供保护和光提取。
13. 技术趋势
大功率LED的行业趋势正在向低热阻的陶瓷封装发展,以支持更高的驱动电流和更小的尺寸。C3535封装是一种标准尺寸(3.45mm×3.45mm),平衡了光输出和热性能。未来的发展可能包括更高的发光效率(lm/W)和改进的显色性(CRI>90),同时保持可靠性。瑞丰的C3535系列通过宽CCT范围和高光通量选项满足了这些需求。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |