目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主要な特徴と利点
- 1.2 対象アプリケーションと市場
- 2. 技術パラメータ:詳細な客観的解釈
- 2.1 絶対最大定格
- 2.2 電気的・光学的特性
- 3. ビニングシステム仕様
- 3.1 緑色LEDビニング
- 3.2 黄色LEDビニング
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順電流 vs. 順電圧(I-V曲線)
- を持つLEDによる電流の偏りを防ぐために、個別の電流制限抵抗を使用する必要があります。
- この曲線は、推奨動作電流範囲内では一般的に線形です。電流を増やすと明るさは増しますが、電力損失と接合温度も増加し、寿命や波長に影響を与える可能性があります。
- LEDの性能は温度に依存します。一般的に、光度は接合温度が上昇すると減少します。順電圧も負の温度係数を持ちます(温度上昇とともに減少)。設計者は、特に高温環境下または最大定格電流付近で動作する場合、熱管理を考慮する必要があります。
- 5. 機械的・パッケージング情報
- リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定されます。
- スルーホールLEDの場合、カソードは通常、レンズのフラット部分、短いリード、またはホルダー上のその他のマーキングによって識別されます。このモデルの具体的な極性表示については、データシートの図面を参照してください。
- 6. はんだ付けおよび組み立てガイドライン
- 前
- このスルーホールタイプの製品には
- ESD保護:
- LEDは静電気放電に敏感です。接地されたリストストラップ、ワークステーション、イオナイザーを使用してください。静電気の蓄積を避けるために注意して取り扱ってください。
- 8内箱入り、合計40,000個。
- 注記:出荷ロットでは、最終パックのみが満パックでない場合があります。
- 非推奨回路(B):
- 8.2 熱管理
- 8.3 光学統合
- ブラックハウジングは固有のコントラストを提供します。40度の指向角は、集光ビームと広い視認性の良いバランスを提供します。白色拡散レンズは光出力を均一化し、ホットスポットを減らしてより均一な外観を提供します。
- - V
- 主波長(λ
- CIE色度図上の色座標から導出され、LEDの知覚される色に一致する純粋なスペクトル色の単一波長を表します。色の仕様にはより関連性が高いです。
- 電力計算:
- 5V電源がこの電流を余裕を持って供給できることを確認してください。
1. 製品概要
LTL1DETGSN4Jは、回路基板インジケータ(CBI)として使用するために設計されたバイカラーのスルーホールLEDランプです。LEDと組み合わさるブラックプラスチック製の直角ホルダー(ハウジング)を特徴とし、視認性を向上させるためにコントラスト比を高めています。本デバイスは、トップビューや直角配向など様々な構成で利用可能なインジケータファミリーの一部であり、アレイへの容易な組み立てのために積み重ね可能です。
1.1 主要な特徴と利点
- 組み立ての容易さ:シンプルな回路基板への組み立てと統合のために特別に設計されています。
- 視認性の向上:ブラックハウジングは高いコントラストの背景を提供し、インジケータの知覚される明るさと読みやすさを向上させます。
- エネルギー効率:低消費電力と高い発光効率を特徴とします。
- 環境適合性:これは鉛フリー製品であり、RoHS(有害物質使用制限)指令に準拠しています。
- 光学設計:Utilizes a T-1 sized lamp with a white diffused lens. The emitted colors are generated by InGaN (Indium Gallium Nitride) for green and AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide) for yellow.
1.2 対象アプリケーションと市場
このLEDランプは、幅広い電子機器やサイン用途に適しています。主な適用分野は以下の通りです:
- コンピュータ周辺機器およびステータスインジケータ
- 通信機器
- 民生用電子機器
- 産業用制御パネルおよび機械
2. 技術パラメータ:詳細な客観的解釈
2.1 絶対最大定格
これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性がある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。
- 電力損失(PD):120 mW(黄)、72 mW(緑)。これは周囲温度(TA)25°CにおいてLEDが熱として放散できる最大電力です。
- ピーク順電流(IFP):100 mA(黄)、60 mA(緑)。この電流は過熱を避けるために、パルス条件(デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10µs)でのみ印加可能です。
- 直流順電流(IF):50 mA(黄)、20 mA(緑)。これは信頼性の高い動作のために推奨される最大連続順電流です。
- 温度範囲:動作:-30°C ~ +85°C;保管:-40°C ~ +100°C。
- リードはんだ付け温度:最大260°C、5秒間(LED本体から2.0mm (0.079")の位置で測定)。
2.2 電気的・光学的特性
これらは、特に断りのない限り、TA=25°C、IF=20mAで測定した代表的な性能パラメータです。
- 光度(Iv):明るさの主要な尺度です。
- 黄:1900-4200 mcd(ミリカンデラ)、代表値 4200 mcd。
- 緑:3200-5500 mcd、代表値 5500 mcd。
- 注記:保証される光度値には、±30%の試験許容差が含まれます。
- 指向角(2θ1/2):両色とも約40度。これは光度がピーク軸値の半分に低下する全角です。
- 波長仕様:
- ピーク波長(λP):黄:591 nm;緑:519 nm。
- 主波長(λd):知覚される色を定義する単一波長。黄:586-594 nm;緑:515-530 nm。
- スペクトル半値幅(Δλ):黄:16 nm;緑:35 nm。これはスペクトル純度を示します;値が小さいほど単色に近い色です。
- 順方向電圧(VF):試験電流におけるLED両端の電圧降下です。
- 黄:1.6-2.5 V、代表値 2.0 V。
- 緑:2.6-3.6 V、代表値 3.2 V。
- 逆方向電流(IR):VR=5V時、最大10 µA。重要:このデバイスは逆バイアス下での動作を想定していません;この試験条件は特性評価のみを目的としています。
3. ビニングシステム仕様
本製品は、アプリケーション内での一貫性を確保するために、光度に基づいてビン(選別区分)に分類されます。各ビン限界の許容差は±15%です。
3.1 緑色LEDビニング
- ビンコード U:光度範囲 3200 - 4200 mcd @ 20mA。
- ビンコード V:光度範囲 4200 - 5500 mcd @ 20mA。
3.2 黄色LEDビニング
- ビンコード S:光度範囲 1900 - 2500 mcd @ 20mA。
- ビンコード T:光度範囲 2500 - 3200 mcd @ 20mA。
- ビンコード U:光度範囲 3200 - 4200 mcd @ 20mA。
4. 性能曲線分析
データシートは設計に不可欠な代表的な特性曲線を参照しています。具体的なグラフは本文中には再現されていませんが、その意味合いを以下に分析します。
4.1 順電流 vs. 順電圧(I-V曲線)
I-V曲線は指数関数的です。緑色LED(より高いVF)の場合、黄色LEDと比較して曲線は右にシフトします。この違いにより、複数のLEDを並列に駆動する際には、最も低いVF.
を持つLEDによる電流の偏りを防ぐために、個別の電流制限抵抗を使用する必要があります。
4.2 光度 vs. 順電流
この曲線は、推奨動作電流範囲内では一般的に線形です。電流を増やすと明るさは増しますが、電力損失と接合温度も増加し、寿命や波長に影響を与える可能性があります。
4.3 温度特性
LEDの性能は温度に依存します。一般的に、光度は接合温度が上昇すると減少します。順電圧も負の温度係数を持ちます(温度上昇とともに減少)。設計者は、特に高温環境下または最大定格電流付近で動作する場合、熱管理を考慮する必要があります。
5. 機械的・パッケージング情報
5.1 外形寸法
- 本デバイスは、ブラックの直角ホルダーに収められた標準T-1(3mm)ランプ径を使用しています。主要な寸法上の注意点は以下の通りです:
- 全ての寸法はミリメートル単位です(括弧内はインチ)。
- 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mm (.010")です。
- フランジ下の樹脂の最大突出は1.0mm (.04")です。
リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定されます。
5.2 極性識別
スルーホールLEDの場合、カソードは通常、レンズのフラット部分、短いリード、またはホルダー上のその他のマーキングによって識別されます。このモデルの具体的な極性表示については、データシートの図面を参照してください。
6. はんだ付けおよび組み立てガイドライン
- 6.1 リード成形
- 曲げ加工は、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行う必要があります。
- リードフレームの基部を支点として使用しないでください。リード成形は、はんだ付けの
前
に、通常の室温で実施しなければなりません。
- 6.2 はんだ付けプロセスレンズ/ホルダーの基部とはんだ付け点との間に、最低2mmのクリアランスを確保する必要があります。
- はんだごて:
- 最高温度350°C、リードあたり最大時間3秒(1回のみ)。
- フローはんだ付け:
- 予熱:最高120°C、最大100秒。
- はんだ波:最高260°C、最大5秒。LEDは、レンズ/ホルダーの基部から2mm以内の深さまではんだ波に浸漬しないでください。重大な警告:過度の温度や時間は、レンズの変形や致命的な故障を引き起こす可能性があります。IRリフローはんだ付けは、
このスルーホールタイプの製品には
- 適していません。6.3 保管および取り扱い
- 保管:推奨環境は温度≤30°C、相対湿度≤70%です。元の包装から取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用してください。長期保管の場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気を使用してください。
- 洗浄:必要に応じてイソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を使用してください。
ESD保護:
LEDは静電気放電に敏感です。接地されたリストストラップ、ワークステーション、イオナイザーを使用してください。静電気の蓄積を避けるために注意して取り扱ってください。
7. パッケージングおよび発注情報
- 7.1 梱包仕様標準的な梱包の流れは以下の通りです:
- 梱包袋:500個、200個、または100個入り。
- 内箱:10梱包袋入り、合計5,000個。
外箱:
8内箱入り、合計40,000個。
注記:出荷ロットでは、最終パックのみが満パックでない場合があります。
8. アプリケーションノートおよび設計上の考慮事項8.1 駆動回路設計LEDは電流駆動デバイスです。特に複数のLEDを並列接続する場合、均一な明るさを確保するために、F各
LEDと直列に電流制限抵抗を配置する必要があります(回路モデルA)。個別の抵抗なしでLEDを直接並列接続すること(回路モデルB)は避けてください。順方向電圧(V)のわずかなばらつきが、電流分担、ひいては明るさに大きな差を生むためです。
推奨回路(A):[Vcc] -- [抵抗] -- [LED] -- [GND] (LEDブランチごと)。
非推奨回路(B):
[Vcc] -- [抵抗] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND]。
8.2 熱管理
電力損失は低いですが、高温環境(最大85°C)または最大電流で動作すると、接合温度が上昇します。これにより光出力が減少し、主波長がシフトする可能性があります。色や明るさの安定性が重要なアプリケーションでは、動作電流を減額するか、基板レベルの気流を改善することを検討すべきです。
8.3 光学統合
ブラックハウジングは固有のコントラストを提供します。40度の指向角は、集光ビームと広い視認性の良いバランスを提供します。白色拡散レンズは光出力を均一化し、ホットスポットを減らしてより均一な外観を提供します。
9. よくある質問(技術パラメータに基づく)F9.1 緑と黄のLEDを同じ電流で駆動できますか?Fはい、両色の推奨試験および代表的な動作条件はI= 20mAです。ただし、各色の電流制限抵抗値を設計する際には、異なる順方向電圧(V)を考慮する必要があります。抵抗値は R = (VF電源F.
- V
) / IPで計算されます。9.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
ピーク波長(λd):スペクトルパワー分布(光出力曲線)が最大となる波長です。物理的な測定値です。
主波長(λ
):
CIE色度図上の色座標から導出され、LEDの知覚される色に一致する純粋なスペクトル色の単一波長を表します。色の仕様にはより関連性が高いです。
9.3 なぜ黄色と緑の最大電力損失が異なるのですか?この違いは、異なる半導体材料(黄色はAlInGaP、緑はInGaN)とそれらの内部効率および熱特性に起因します。緑色LEDのより低い電力定格は、より高い駆動電流での熱に対するより注意深い配慮が必要であることを示しています。
- 10. 実践的な設計ケーススタディ
- シナリオ:F5つの緑と3つの黄のインジケータを持つステータスパネルを設計し、5V電源ラインから給電します。目標:LEDあたり20mAで代表的な明るさを達成。電流制限抵抗:緑(代表値 V
- = 3.2V):RF緑= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω。標準の91 Ω、1/8Wまたは1/4W抵抗を使用。黄(代表値 V
- = 2.0V):R黄
- = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。標準の150 Ω抵抗を使用。
- レイアウト:
- 抵抗はLEDのアノードピン近くに配置してください。PCBレイアウト上で、LEDホルダーから2mmのはんだ付けクリアランスを確保してください。
電力計算:
総電流:(5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA。
5V電源がこの電流を余裕を持って供給できることを確認してください。
11. 動作原理
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高い。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | nm (ナノメートル)、例:620nm (赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |