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LED 3535 白光規格 - 尺寸 3.45x3.45x2.20mm - 電壓 3.4V - 功率 5.1W - 繁體中文技術文件

3535白光LED的完整技術規格,陶瓷封裝,120°視角,2.6-3.4V正向電壓,最大5.1W功率耗散,多種色溫選擇2200K至6500K。
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PDF文件封面 - LED 3535 白光規格 - 尺寸 3.45x3.45x2.20mm - 電壓 3.4V - 功率 5.1W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

這款LED是一款高功率白光發光二極體,基於藍光晶片塗覆螢光粉而成。設計用於需要高光效和高可靠性的通用照明及專業應用。封裝為緊湊型3.45mm x 3.45mm x 2.20mm陶瓷表面貼裝器件(SMD),具有120°寬視角,適用於各種燈具。產品支持潮濕敏感度等級1,使其能夠耐受標準的SMT組裝工藝。符合RoHS要求,並採用卷帶包裝,適用於自動貼片機。

2. 技術參數深度分析

2.1 電氣與光學特性

在測試電流350mA及焊點溫度25°C條件下,正向電壓(VF)範圍為2.6V至3.4V。不同型號對應不同相關色溫(CCT),涵蓋2200K至6500K。350mA下的光通量隨色溫分檔而變化;例如,2700K型號(RF-AL-C3535L2K127-H6)在350mA時產生120-150lm,而6000K型號(RF-AL-C3535L2K160-H6)在相同電流下產生150-180lm。在700mA時,光通量大致翻倍,例如2700K版本為250-310lm。所有型號的顯色指數(Ra)最低為80。反向電流在5V反向電壓下限制為10μA。視角(2θ½)典型值為120°。

2.2 絕對最大額定值

該LED可承受最大功率耗散5100mW,正向電流1500mA(直流)和峰值正向電流1600mA(1/10占空比,0.1ms脈衝)。反向電壓不得超過5V。靜電放電(HBM)耐受能力為2000V。工作與存儲溫度範圍為-40°C至+85°C。結溫(Tj)必須保持在150°C以下。結到焊點的熱阻(RthJ-S)在700mA和85°C環境溫度下典型值為3.08°C/W。

2.3 分檔系統說明

產品根據350mA下的正向電壓和光強進行分檔。電壓檔位為F0(2.6-2.8V)、G0(2.8-3.0V)、H0(3.0-3.2V)和I0(3.2-3.4V)。光強檔位為FC4(120-130lm)、FC5(130-140lm)、FC6(140-150lm)、FC7(150-160lm)、FC8(160-170lm)和FC9(170-180lm)。每個器件都標有組合檔位代碼。色度坐標見表1-4,涵蓋各種CCT區域(例如2700K、3500K、4000K),並給出具體的CIE-x和CIE-y值。

3. 性能曲線分析

規格書包括典型光學特性曲線(圖1-6顯示正向電流與相對光強關係)。隨著電流增加,相對強度呈非線性上升。色度坐標圖(圖1-7)說明了色溫在螢光粉轉換區域內的變化。這些曲線對於理解LED在不同驅動條件下的行為以及設計適當的熱管理至關重要。

4. 機械與封裝信息

4.1 封裝尺寸

LED封裝頂視圖尺寸為3.45mm x 3.45mm,高度(包含透鏡)為2.20mm。底視圖顯示兩個焊盤,便於焊接。陽極焊盤(焊盤1)尺寸為1.30mm x 3.30mm,陰極焊盤(焊盤2)尺寸為1.30mm x 3.30mm,兩者距邊緣均為0.50mm間隙。極性通過頂視圖上的一個小凹口指示。焊接圖案(圖1-5)推薦焊盤佈局為3.50mm x 3.40mm,中央熱焊盤尺寸為1.30mm x 0.45mm。除非另有說明,所有尺寸公差為±0.2mm。

4.2 極性與焊接圖案

極性在封裝上標示:焊盤1為陽極(正極),焊盤2為陰極(負極)。推薦的焊接圖案包含一個與陰極相連的中央熱焊盤,以實現高效散熱。圖案總體尺寸為3.50mm x 3.40mm,陰極焊盤延伸至距中心0.65mm。正確對齊可確保良好的熱接觸和電接觸。

5. 焊接與組裝指南

5.1 SMT回流焊說明

文檔提供了SMT回流焊說明(第3.1節)。雖然未詳細給出精確曲線,但陶瓷封裝LED的典型推薦為:預熱150-200°C持續60-120秒,升溫至峰值溫度245-260°C,在217°C以上保持30-50秒。冷卻速率不應超過6°C/s。該LED為潮濕敏感度等級1,因此在保質期內處理無需特殊烘烤。但建議採取標準預防措施,如使用氮氣氣氛和避免熱衝擊。

5.2 操作注意事項

操作注意事項(第4.1節)包括:避免對封裝施加機械應力,使用適當的ESD保護(該LED額定2000V HBM,但仍需ESD安全操作),勿裸手觸摸透鏡,存放在低於30°C、相對濕度60%的乾燥環境中,並遵循推薦焊接曲線。不應超過絕對最大額定值操作,以防止性能退化。

6. 包裝與訂購信息

6.1 包裝規格

LED以卷帶包裝供應。載帶寬度為12mm(3535封裝典型值),口袋間距根據數量為4mm或8mm。卷盤直徑為178mm(7英寸)或330mm(13英寸)用於更高數量。每個卷盤上貼有標籤,包含型號、檔位代碼、數量和日期代碼。紙箱包裝確保運輸安全。產品提供標準檔位組合和客製檔位組合。

6.2 可靠性測試項目與條件

文檔列出可靠性測試項目(第2.4節),但摘錄中未給出詳細條件。此類LED的典型測試包括:室溫工作壽命(額定電流下1000小時)、高溫存儲(85°C/1000小時)、熱衝擊、耐濕性、可焊性和機械衝擊。判斷損壞的標準(第2.5節)通常涉及VF、光通量和色坐標的允許變化。

7. 應用推薦

該LED適用於廣泛的應用,包括:

設計考慮:充足的熱管理(例如使用低熱阻的金屬基PCB)對於將結溫保持在150°C以下至關重要。推薦工作電流為350mA至700mA,但通過適當散熱可實現高達1500mA的更高電流。120°的視角提供寬光束分佈,適合面板燈和改裝燈泡。

8. 技術比較

與塑料封裝LED相比,陶瓷封裝提供更好的導熱性和更高溫度下的更高可靠性。它還提供更優的壽命期間色穩定性。寬廣的色溫範圍(2200K-6500K)使其適用於不同的照明需求,從暖色白(適合酒店)到冷色白(適合商業空間)。典型Ra值為80,確保不錯的顯色性,但可根據要求提供更高CRI版本。

9. 常見問題

問1:我可以用1500mA驅動此LED嗎?

答:可以,但需確保結溫不超過150°C。需要有效的熱管理以避免加速退化。

問2:典型壽命是多少?

答:根據類似陶瓷LED的LM-80數據,在350mA下、按照規格操作時,L70壽命通常大於50,000小時。

問3:如何選擇正確的檔位代碼?

答:通過VF和光通量分檔,您可以為設計選擇效率與亮度的最佳平衡。請參考第1.5.1節的檔位表。

問4:此LED適用於可調光應用嗎?

答:可以,可通過調節正向電流調光,但請注意在極低電流下可能發生色偏。

10. 實際案例研究

在一個典型的筒燈應用中,使用12顆LED(六顆串聯,兩串並聯),每顆LED在350mA下,總光通量約1800流明,每串功率為~12V*0.35A*2 = 8.4W?實際仔細計算:每顆LED VF~3.0V,因此6顆串聯=18V,兩串總電壓36V,總電流0.7A?功率約為25W,適用於超過2000流明的筒燈。陶瓷封裝確保低熱阻,允許使用簡單的散熱器。

11. 原理介紹

白光LED的工作原理是InGaN藍光晶片的電致發光,發出約450nm的藍光。此藍光激發塗覆在晶片上的黃色YAG:Ce螢光粉;藍光和黃光的組合產生白光。通過改變螢光粉成分和厚度,調整藍光與黃光的比例,可實現不同的色溫。

12. 發展趨勢

高功率LED的發展趨勢是更高光效(>200lm/W)、更高顯色指數(>90)以及更小封裝且改善散熱性能。陶瓷封裝相比傳統塑料可實現更好的散熱,從而支持更高的驅動電流。未來發展可能包括多結晶片和集成一次光學元件,以實現更均勻的光束圖案。

LED規格術語詳解

LED技術術語完整解釋

一、光電性能核心指標

術語 單位/表示 通俗解釋 為什麼重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦電能發出的光通量,越高越節能。 直接決定燈具的能效等級與電費成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源發出的總光量,俗稱"亮度"。 決定燈具夠不夠亮。
發光角度(Viewing Angle) °(度),如120° 光強降至一半時的角度,決定光束寬窄。 影響光照範圍與均勻度。
色溫(CCT) K(開爾文),如2700K/6500K 光的顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 決定照明氛圍與適用場景。
顯色指數(CRI / Ra) 無單位,0–100 光源還原物體真實顏色的能力,Ra≥80為佳。 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。
色容差(SDCM) 麥克亞當橢圓步數,如"5-step" 顏色一致性的量化指標,步數越小顏色越一致。 保證同一批燈具顏色無差異。
主波長(Dominant Wavelength) nm(奈米),如620nm(紅) 彩色LED顏色對應的波長值。 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。
光譜分佈(Spectral Distribution) 波長 vs. 強度曲線 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 影響顯色性與顏色品質。

二、電氣參數

術語 符號 通俗解釋 設計注意事項
順向電壓(Forward Voltage) Vf LED點亮所需的最小電壓,類似"啟動門檻"。 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。
順向電流(Forward Current) If 使LED正常發光的電流值。 常採用恆流驅動,電流決定亮度與壽命。
最大脈衝電流(Pulse Current) Ifp 短時間內可承受的峰值電流,用於調光或閃光。 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。
反向電壓(Reverse Voltage) Vr LED能承受的最大反向電壓,超過則可能擊穿。 電路中需防止反接或電壓衝擊。
熱阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 熱量從晶片傳到焊點的阻力,值越低散熱越好。 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。
靜電放電耐受(ESD Immunity) V(HBM),如1000V 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。

三、熱管理與可靠性

術語 關鍵指標 通俗解釋 影響
結溫(Junction Temperature) Tj(°C) LED晶片內部的實際工作溫度。 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小時) 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 直接定義LED的"使用壽命"。
流明維持率(Lumen Maintenance) %(如70%) 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 表徵長期使用後的亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 使用過程中顏色的變化程度。 影響照明場景的顏色一致性。
熱老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。

四、封裝與材料

術語 常見類型 通俗解釋 特點與應用
封裝類型 EMC、PPA、陶瓷 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。
晶片結構 正裝、倒裝(Flip Chip) 晶片電極佈置方式。 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。
螢光粉塗層 YAG、矽酸鹽、氮化物 覆蓋在藍光晶片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。
透鏡/光學設計 平面、微透鏡、全反射 封裝表面的光學結構,控制光線分佈。 決定發光角度與配光曲線。

五、質量控制與分檔

術語 分檔內容 通俗解釋 目的
光通量分檔 代碼如 2G、2H 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 確保同一批產品亮度一致。
電壓分檔 代碼如 6W、6X 按順向電壓範圍分組。 便於驅動電源匹配,提高系統效率。
色區分檔 5-step MacAdam橢圓 按顏色坐標分組,確保顏色落在極小範圍內。 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。
色溫分檔 2700K、3000K等 按色溫分組,每組有對應的坐標範圍。 滿足不同場景的色溫需求。

六、測試與認證

術語 標準/測試 通俗解釋 意義
LM-80 流明維持測試 在恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 用於推算LED壽命(結合TM-21)。
TM-21 壽命推演標準 基於LM-80數據推算實際使用條件下的壽命。 提供科學的壽命預測。
IESNA標準 照明工程學會標準 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 行業公認的測試依據。
RoHS / REACH 環保認證 確保產品不含有害物質(如鉛、汞)。 進入國際市場的准入條件。
ENERGY STAR / DLC 能效認證 針對照明產品的能效與性能認證。 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。