Техническая спецификация светодиода 494-10SYGT/S530-E2 - Яркий желто-зеленый - 20 мкд - 2.0 В - 60 мВт

1. Обзор продукта

В данном документе представлены технические характеристики высокояркого светодиода яркого желто-зеленого свечения. Устройство изготовлено по технологии AlGaInP, инкапсулировано в прозрачную зеленую смолу и предназначено для применений, требующих надежного и стабильного освещения с характерным цветовым выходом.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Светодиод обладает рядом ключевых особенностей, делающих его подходящим для современных электронных конструкций. Он доступен с различными углами обзора и вариантами упаковки, такими как лента и катушка, для автоматизированной сборки. Продукт соответствует экологическим нормам: не содержит свинца, соответствует директиве RoHS, регламенту REACH ЕС и не содержит галогенов (содержание брома <900 ppm, хлора <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Основные области применения включают подсветку и индикацию в потребительской электронике, такой как телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны и общее вычислительное оборудование.

2. Технические параметры: Подробное объективное описание

В данном разделе подробно описаны критические рабочие пределы и эксплуатационные характеристики светодиода в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C).

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Постоянный прямой ток (I_F) не должен превышать 25 мА. Для импульсного режима работы допускается пиковый прямой ток (I_FP) 60 мА при скважности 1/10 и частоте 1 кГц. Максимальное обратное напряжение (V_R) составляет 5 В. Устройство может рассеивать до 60 мВт мощности. Рабочий диапазон температур составляет от -40°C до +85°C, а диапазон хранения — от -40°C до +100°C. Допустимая температура пайки — 260°C в течение не более 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры определяют типичные характеристики при работе в рекомендуемых условиях. При прямом токе 20 мА световая сила (I_v) составляет, как правило, 20 мкд, минимум — 10 мкд. Угол обзора (2θ_1/2) обычно составляет 100 градусов. Пиковая длина волны (λ_p) обычно равна 575 нм, а доминирующая длина волны (λ_d) — 573 нм, что определяет его яркий желто-зеленый цвет. Спектральная ширина полосы (Δλ) обычно составляет 20 нм. Прямое напряжение (V_F) обычно измеряется на уровне 2.0 В, в диапазоне от 1.7 В до 2.4 В при 20 мА. Обратный ток (I_R) составляет максимум 10 мкА при 5 В. Отмечены погрешности измерений для прямого напряжения (±0.1В), световой силы (±10%) и доминирующей длины волны (±1.0нм).

2.3 Тепловые характеристики

Хотя они не представлены в отдельной таблице, управление температурным режимом имеет решающее значение. Номинальная рассеиваемая мощность 60 мВт и рабочий диапазон температур напрямую связаны с тепловыми характеристиками устройства. При работе вблизи максимальных параметров или при повышенных температурах окружающей среды для обеспечения долговечности и сохранения оптических характеристик необходимо обеспечить надлежащий теплоотвод или снижение номинального тока.

3. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлено несколько графиков, иллюстрирующих поведение светодиода в различных условиях.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая иллюстрирует спектральное распределение мощности, показывая излучение с пиком около 575 нм с определенной шириной полосы, что подтверждает желто-зеленую цветовую точку.

3.2 Диаграмма направленности

Эта полярная диаграмма визуализирует пространственное распределение света, соответствующее углу обзора 100 градусов, показывая, как интенсивность уменьшается от центральной оси.

3.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Эта фундаментальная кривая показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением, что важно для проектирования правильной схемы ограничения тока. Типичное V_F2.0В при 20мА является ключевым параметром для проектирования.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график демонстрирует, как световой выход увеличивается с увеличением тока накачки. Обычно он становится сублинейным при более высоких токах из-за снижения эффективности и тепловых эффектов, что помогает принять решение об оптимальном токе накачки для достижения желаемой яркости.

3.5 Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая показывает отрицательный температурный коэффициент светового выхода. При повышении температуры окружающей среды световая сила, как правило, снижается, что критически важно для применений с большими перепадами температур.

3.6 Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды

Часто связанный со снижением номинальных параметров, этот график может указывать на то, как следует уменьшать максимально допустимый прямой ток при повышении температуры окружающей среды, чтобы оставаться в пределах допустимой рассеиваемой мощности.

4. Механическая и упаковочная информация

4.1 Габаритные размеры корпуса

В спецификацию включен подробный чертеж корпуса светодиода. Ключевые размеры включают общую длину, ширину и высоту компонента, расстояние между выводами, а также размер и положение эпоксидной линзы. Примечания указывают, что все размеры указаны в миллиметрах, высота фланца должна быть менее 1.5 мм, а общий допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное. Эта информация важна для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в сборке.

4.2 Идентификация полярности

Катод обычно идентифицируется по плоскому месту на линзе, более короткому выводу или специальной маркировке на корпусе, как показано на чертеже размеров. При установке необходимо соблюдать правильную полярность.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение необходимо для предотвращения повреждений и обеспечения надежности.

5.1 Формовка выводов

При необходимости выводы следует изгибать в точке на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы. Формовку необходимо производить перед пайкой при комнатной температуре, чтобы избежать напряжения на корпусе или выводах, которое может привести к поломке или ухудшению характеристик. Отверстия на печатной плате должны точно совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

5.2 Хранение

Светодиоды следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения до одного года используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем. Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Между паяным соединением и эпоксидной колбой должно соблюдаться минимальное расстояние 3 мм. Рекомендуемые условия:
Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (макс. 30Вт), время пайки макс. 3 секунды.
Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C (макс. 60 сек), температура ванны припоя макс. 260°C в течение 5 секунд.
Предоставлен рекомендуемый график температурного профиля пайки, обычно показывающий фазы нагрева, предварительного нагрева, оплавления и охлаждения. Погружную или ручную пайку не следует выполнять более одного раза. Избегайте нагрузки на выводы при высоких температурах. После пайки защищайте светодиод от механических ударов, пока он не остынет до комнатной температуры. Не используйте процессы быстрого охлаждения.

5.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты, затем высушите на воздухе. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как может повредить светодиод. Если это абсолютно необходимо, требуется предварительная квалификация для определения безопасных уровней мощности и продолжительности.

5.5 Управление тепловым режимом

Тепловой режим необходимо учитывать на этапе проектирования применения. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, со ссылкой на кривую снижения номинальных параметров (подразумеваемую в графиках характеристик), чтобы предотвратить превышение максимальной температуры перехода и обеспечить долгосрочную надежность.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения электростатического разряда (ESD) и повреждения влагой. Они помещены в антистатические пакеты. Эти пакеты затем упаковываются во внутренние коробки, которые впоследствии помещаются во внешние коробки для отгрузки.

6.2 Количество в упаковке и расшифровка маркировки

Стандартное количество в упаковке: 200-1000 штук в антистатическом пакете, 4 пакета во внутренней коробке и 10 внутренних коробок во внешней коробке. Маркировка на упаковке включает коды для: Производственного номера заказчика (CPN), Производственного номера (P/N), Количества в упаковке (QTY), Рангов (CAT, вероятно, для сортировки по световой силе или длине волны), Доминирующей длины волны (HUE), Прямого напряжения (REF) и Номера партии (LOT No).

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит для индикаторов состояния, подсветки небольших дисплеев и панелей в потребительской электронике, такой как телевизоры, мониторы, телефоны и компьютеры, где требуется четкий желто-зеленый сигнал.

7.2 Соображения при проектировании

Схемотехника:Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор. Рассчитайте номинал резистора на основе напряжения питания (V_CC), типичного прямого напряжения (V_F~2.0В) и желаемого прямого тока (I_F, не превышающего 25 мА постоянного тока). Формула: R = (V_CC- V_F) / I_F.
Разводка печатной платы:Следуйте рекомендуемому посадочному месту из габаритных размеров корпуса. Убедитесь, что маркировка полярности на печатной плате соответствует катоду светодиода.
Тепловое проектирование:Для непрерывной работы при максимальном токе или близком к нему, учитывайте способность печатной платы выполнять роль радиатора. Использование более широких медных дорожек, подключенных к контактным площадкам светодиода, может помочь рассеять тепло.
Оптическое проектирование:Угол обзора 100 градусов обеспечивает широкий луч. Для более сфокусированного света могут потребоваться внешние линзы или отражатели.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение с другими номерами деталей в данной спецификации не приводится, ключевые отличительные особенности этого светодиода можно вывести:
Технология кристалла:Использование полупроводникового материала AlGaInP является стандартом для высокоэффективных желтых и янтарных светодиодов, обеспечивая хорошую яркость и чистоту цвета.
Соответствие экологическим нормам:Полное соответствие стандартам RoHS, REACH и Halogen-Free делает его подходящим для мировых рынков со строгими экологическими нормами.
Корпус:Стандартный корпус типа "лампа" обеспечивает простоту обращения и пайки для монтажа в отверстия, хотя в документе также упоминается доступность на ленте и катушке, что предполагает наличие SMD-вариантов или совместимость с автоматизированной сборкой.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Какой резистор мне нужен для питания 5В?
О1: Для безопасного тока накачки 20 мА с типичным V_F2.0В: R = (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Используйте ближайшее стандартное значение (например, 150 Ом или 160 Ом) и проверьте мощность резистора (P = I²R = 0.06Вт, поэтому резистор на 1/8 Вт или 1/4 Вт подойдет).

В2: Могу ли я питать этот светодиод от 3.3В?
О2: Да. Используя тот же расчет: R = (3.3В - 2.0В) / 0.020А = 65 Ом. Стандартный резистор 68 Ом приведет к немного меньшему току (~19.1 мА), что допустимо.

В3: Насколько ярко 20 мкд?
О3: 20 милликандел — это умеренная яркость, подходящая для индикаторных применений в помещении, где наблюдение ведется с небольшого расстояния. Он хорошо виден в условиях обычного комнатного освещения.

В4: Что означает "Яркий желто-зеленый"?
О4: Это описательное название цвета, определяемого его доминирующей длиной волны примерно 573 нм. В спектре он находится между чистым зеленым (~525 нм) и чистым желтым (~590 нм).

В5: Требуется ли радиатор?
О5: Для непрерывной работы при абсолютном максимальном токе 25 мА в условиях высокой температуры окружающей среды тепловые соображения важны. Для типичного использования при 20 мА при комнатной температуре обычно достаточно дорожек на печатной плате. Для работы при высоких температурах обратитесь к кривым снижения номинальных параметров.

10. Пример практического применения

Сценарий: Проектирование индикатора включения для настольного компьютера.
Реализация:Светодиод размещается на передней панели. Он подключен последовательно с токоограничивающим резистором 180 Ом к шине дежурного питания 5VSB материнской платы. Когда компьютер подключен к сети (даже если он выключен), шина 5VSB активна, зажигая светодиод током примерно 16.7 мА ((5В-2.0В)/180 Ом), обеспечивая четкую индикацию "дежурного режима". Широкий угол обзора обеспечивает видимость с различных углов. Низкое энергопотребление (~50 мВт для светодиода и резистора) незначительно. Соответствие требованиям Halogen-Free и RoHS соответствует экологическим стандартам, требуемым для производства компьютеров.

11. Введение в принцип работы

Этот светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом диоде. Активная область состоит из сложного полупроводника AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). При приложении прямого напряжения электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область. При рекомбинации этих носителей заряда высвобождается энергия в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае около 573-575 нм для желто-зеленого цвета. Эпоксидный корпус служит для защиты полупроводникового кристалла, действует как линза для формирования выходного луча света (угол обзора 100 градусов) и повышает эффективность вывода света.

12. Технологические тренды (Объективная перспектива)

Индустрия светодиодов продолжает развиваться. Хотя это стандартный корпус типа "лампа" для монтажа в отверстия, более широкие тенденции, влияющие на такие компоненты, включают:
Повышение эффективности:Постоянные исследования в области материаловедения направлены на повышение внутренней квантовой эффективности (IQE) и эффективности вывода света (LEE) светодиодов AlGaInP, что потенциально может привести к более высокой яркости при том же токе или той же яркости при меньшей мощности.
Миниатюризация:На рынке в целом наблюдается переход к корпусам для поверхностного монтажа (SMD) (таким как 0603, 0402) для индикаторов из-за их меньшего занимаемого места и совместимости с автоматизированной сборкой, хотя корпуса для монтажа в отверстия остаются актуальными для прототипирования, ремонта и некоторых требовательных применений.
Цветовая однородность:Достижения в области эпитаксиального роста и процессов сортировки позволяют более точно контролировать доминирующую длину волны и световую силу, обеспечивая более стабильный цвет и яркость от устройства к устройству в пределах производственной партии.
Надежность и срок службы:Улучшения в материалах корпусов (эпоксидная смола, силикон) и методах крепления кристалла продолжают повышать долгосрочную надежность и сохранение светового потока светодиодов, особенно в условиях высоких рабочих температур.