Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности и преимущества
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Технические параметры и спецификации
- 2.1 Предельно допустимые параметры
- 2.2 Электрооптические характеристики (Ta=25°C)
- 3. Анализ характеристических кривых
- 3.1 Спектральное распределение и направленность
- 3.2 Электрические и тепловые зависимости
- 4. Механическая информация и информация о корпусе
- 4.1 Габаритные размеры корпуса
- 5. Рекомендации по сборке, пайке и обращению
- 5.1 Формовка выводов
- 5.2 Условия хранения
- 5.3 Рекомендации по пайке
- 5.4 Очистка
- 5.5 Теплоуправление и ЭСР
- 6. Упаковка и информация для заказа
- 6.1 Спецификация упаковки
- 6.2 Расшифровка маркировки
- 7. Рекомендации по проектированию и ЧАВО
- 7.1 Типовая схема включения
- 7.2 Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
- 8. Технические принципы и контекст
- 8.1 Принцип работы
- 8.2 Сравнение и тренды
1. Обзор продукта
Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиодной лампы 7344-15SUGC/S400-X6. Этот компонент представляет собой высокояркий, ярко-зеленый светоизлучающий диод, предназначенный для различных применений в качестве индикаторов и подсветки. Устройство использует технологию чипа InGaN, инкапсулированного в прозрачную эпоксидную смолу, что обеспечивает насыщенный и интенсивный зеленый свет.
1.1 Ключевые особенности и преимущества
Светодиод обладает рядом ключевых особенностей, делающих его подходящим для требовательных электронных конструкций:
- Высокая сила света:Обеспечивает типичную силу света 11000 мкд при прямом токе 20мА, гарантируя отличную видимость.
- Узкий угол обзора:Характеризуется типичным углом половинной яркости 20 градусов (2θ1/2), обеспечивая сфокусированный луч света, идеальный для направленного освещения.
- Надежная конструкция:Разработан для надежной и долговечной работы в различных условиях эксплуатации.
- Соответствие экологическим нормам:Продукт не содержит свинца, соответствует директивам RoHS, EU REACH и стандартам по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Варианты упаковки:Поставляется на ленте и в катушке для автоматизированных процессов сборки.
1.2 Целевые области применения
Данный светодиод специально разработан для применений, требующих компактного, яркого зеленого индикатора. Основные области применения включают:
- Индикаторы состояния на потребительской электронике (телевизоры, мониторы, телефоны).
- Подсветка переключателей, панелей и дисплеев.
- Индикаторные лампы общего назначения в компьютерной периферии и промышленных панелях управления.
2. Технические параметры и спецификации
Детальный анализ электрических, оптических и тепловых характеристик устройства необходим для правильного проектирования схемы и интеграции.
2.1 Предельно допустимые параметры
Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.
- Непрерывный прямой ток (IF):25 мА
- Пиковый прямой ток (IFP):100 мА (Скважность 1/10 @ 1кГц)
- Обратное напряжение (VR):5 В
- Рассеиваемая мощность (Pd):110 мВт
- Рабочая температура (Topr):-40°C до +85°C
- Температура хранения (Tstg):-40°C до +100°C
- Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд (волновая или погружная пайка).
2.2 Электрооптические характеристики (Ta=25°C)
Следующие параметры измерены в стандартных условиях испытаний (IF=20мА, если не указано иное) и представляют типичные характеристики устройства.
- Сила света (Iv):Мин: 8000 мкд, Тип: 11000 мкд
- Угол обзора (2θ1/2):Тип: 20 градусов
- Пиковая длина волны (λp):Тип: 518 нм
- Доминирующая длина волны (λd):Тип: 525 нм
- Спектральная ширина (Δλ):Тип: 35 нм
- Прямое напряжение (VF):Мин: 2.7В, Тип: 3.3В, Макс: 3.7В
- Обратный ток (IR):Макс: 50 мкА (при VR=5В)
Примечание для проектирования:Прямое напряжение имеет диапазон от 2.7В до 3.7В. Конструкторы должны гарантировать, что токоограничивающий резистор рассчитан с использованием максимального значения VFчтобы гарантировать, что светодиод не превысит свой максимальный номинальный ток в наихудших условиях.
3. Анализ характеристических кривых
В спецификации приведены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.
3.1 Спектральное распределение и направленность
КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныподтверждает монохроматическую природу излучения, с центром около 518-525 нм (ярко-зеленый). КриваяНаправленностивизуально представляет угол обзора 20 градусов, показывая, как интенсивность света резко падает за пределами центрального луча.
3.2 Электрические и тепловые зависимости
- Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Эта кривая имеет экспоненциальный характер, типичный для диодов. Типичное прямое напряжение 3.3В указано при 20мА. Кривая помогает понять динамическое сопротивление светодиода.
- Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока:Световой поток увеличивается с ростом тока, но не линейно. Работа выше рекомендуемого непрерывного тока (25мА) может дать незначительный прирост яркости при значительном увеличении нагрева и сокращении срока службы.
- Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Световой выход светодиода обычно уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Эта кривая критически важна для применений, работающих в условиях высоких температур, чтобы обеспечить поддержание достаточной яркости.
- Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды (Кривая снижения номинала):Это, пожалуй, самая важная кривая для надежности. Она показывает максимально допустимый прямой ток, который не должен быть превышен при увеличении температуры окружающей среды. Для обеспечения долгосрочной надежности рабочий ток должен быть снижен в соответствии с этой кривой, особенно вблизи максимальной рабочей температуры +85°C.
4. Механическая информация и информация о корпусе
4.1 Габаритные размеры корпуса
Светодиод выполнен в стандартном круглом корпусе диаметром 5мм (T-1 3/4). Ключевые размерные примечания из чертежа включают:
- Общее расстояние между выводами типично составляет 2.54мм (0.1\").
- Высота фланца должна быть менее 1.5мм.
- Стандартный допуск на размеры составляет ±0.25мм, если не указано иное.
Идентификация полярности:Более длинный вывод является анодом (плюс), а более короткий — катодом (минус). На корпусе также может быть плоская сторона на ободке рядом с катодным выводом.
5. Рекомендации по сборке, пайке и обращению
Правильное обращение имеет решающее значение для предотвращения повреждений и обеспечения оптимальной производительности.
5.1 Формовка выводов
- Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной колбы.
- Выполняйте формовку выводовдо soldering.
- Избегайте приложения напряжения к корпусу светодиода или его основанию во время формовки.
- Обрезайте выводы при комнатной температуре.
- Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.
5.2 Условия хранения
- Хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70%.
- Рекомендуемый срок хранения после отгрузки — 3 месяца.
- Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
- Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.
5.3 Рекомендации по пайке
Соблюдайте минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной колбы.
Ручная пайка:
- Температура жала паяльника: Макс 300°C (для паяльника мощностью до 30Вт).
- Время пайки: Макс 3 секунды на вывод.
Волновая/Погружная пайка:
- Температура предварительного нагрева: Макс 100°C (максимум 60 секунд).
- Температура и время в паяльной ванне: Макс 260°C в течение 5 секунд.
Критические замечания:
- Избегайте напряжения на выводах во время высокотемпературной пайки.
- Не паяйте (погружением или вручную) более одного раза.
- Защищайте светодиод от механических ударов до его остывания до комнатной температуры.
- Избегайте быстрого охлаждения с пиковой температуры пайки.
- Всегда используйте минимально эффективную температуру пайки.
5.4 Очистка
- Очищайте только при необходимости, используя изопропиловый спирт при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
- Высушивайте на воздухе при комнатной температуре.
- Избегайте ультразвуковой очистки.Если это абсолютно необходимо, требуется обширная предварительная квалификация, чтобы гарантировать отсутствие повреждений.
5.5 Теплоуправление и ЭСР
- Теплоуправление:Правильная тепловая конструкция имеет важное значение. Используйте кривую снижения номинала для выбора соответствующего рабочего тока на основе ожидаемой температуры окружающей среды вокруг светодиода в конечном применении. Недостаточный теплоотвод может привести к преждевременному снижению яркости и отказу.
- ЭСР (Электростатический разряд):Данный светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Во время сборки и обращения необходимо соблюдать стандартные меры предосторожности при работе с ЭСР, включая использование заземленных рабочих мест и браслетов.
6. Упаковка и информация для заказа
6.1 Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы для обеспечения защиты при транспортировке и обращении:
- Первичная упаковка:200-500 штук в антистатическом пакете.
- Вторичная упаковка:5 пакетов во внутренней коробке.
- Третичная упаковка:10 внутренних коробок в основной (внешней) коробке.
6.2 Расшифровка маркировки
Маркировка на упаковке содержит ключевую информацию:
- P/N:Производственный номер (артикул, например, 7344-15SUGC/S400-X6).
- LOT No:Номер партии для прослеживаемости.
- QTY:Количество в упаковке (пакет/коробка).
- CAT/HUE:Указывает ранг/класс и бину доминирующей длины волны.
7. Рекомендации по проектированию и ЧАВО
7.1 Типовая схема включения
Наиболее распространенный метод управления — простой последовательный резистор. Значение резистора (Rs) рассчитывается как: Rs= (Vsupply- VF) / IF. Всегда используйтемаксимальное VFзначение из спецификации (3.7В) в этом расчете, чтобы гарантировать, что ток ни при каких условиях не превысит желаемый IF(например, 20мА). Для питания 5В: Rs= (5В - 3.7В) / 0.020А = 65 Ом. Ближайшее стандартное значение (68 Ом) является безопасным выбором.
7.2 Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
В: Могу ли я управлять этим светодиодом на его пиковом токе 100мА?
О: Только в очень специфических импульсных условиях (скважность 1/10 при 1кГц). Для непрерывной работы абсолютный максимум составляет 25мА. Превышение этого значения резко сократит срок службы и может вызвать немедленный отказ.
В: Почему угол обзора такой узкий (20 градусов)?
О: Узкий угол обзора является конструктивной особенностью для применений, требующих сфокусированного луча света, таких как индикаторные лампы, которые должны быть видны с определенного направления, или для оптической связи. Это достигается за счет формы эпоксидной линзы.
В: Как интерпретировать Доминирующую длину волны (525нм) и Пиковую длину волны (518нм)?
О: Пиковая длина волны (λp) — это единственная длина волны, на которой спектр излучения наиболее сильный. Доминирующая длина волны (λd) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода. Чувствительность человеческого глаза (фотопический отклик) влияет на λd. Для зеленых светодиодов λdчасто немного длиннее, чем λp.
В: Какой фактор наиболее критичен для долгосрочной надежности?
О: Правильное тепловое управление и снижение номинала тока. Эксплуатация светодиода на рекомендованном токе или ниже, особенно в более теплых средах (с использованием кривой снижения номинала), является самой важной практикой для обеспечения долговечности и стабильного светового потока.
8. Технические принципы и контекст
8.1 Принцип работы
Данный светодиод основан на технологии полупроводника InGaN (нитрид индия-галлия). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава InGaN определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны излучаемого света — в данном случае ярко-зеленого. Прозрачная эпоксидная смола действует как первичная линза, формируя световой поток и обеспечивая механическую и экологическую защиту.
8.2 Сравнение и тренды
Круглый светодиодный корпус диаметром 5мм (такой как 7344) является зрелой и широко используемой технологией для выводного монтажа. Его ключевые преимущества — простота ручной сборки, надежность и высокий световой поток в проверенном корпусе. По сравнению с более новыми светодиодами для поверхностного монтажа (SMD) (например, 3528, 5050), выводные светодиоды, подобные этому, как правило, лучше подходят для применений, требующих очень высокой яркости в одной точке, более простого прототипирования или там, где уже используется волновая пайка выводных компонентов. Однако отраслевой тренд смещается в сторону более компактных SMD-корпусов для повышения плотности монтажа, автоматизированной установки и лучшего теплоотвода через контактные площадки на печатной плате. Данное конкретное устройство представляет собой высокопроизводительный вариант в классической категории выводных светодиодов.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |