Техническая спецификация светодиодной лампы 583UYD/S530-A3 - Круглый 5.8мм - 2.0В - 60мВт - Ярко-желтый

1. Обзор продукта

583UYD/S530-A3 — это высокоинтенсивный ярко-желтый светодиод, предназначенный для монтажа в сквозные отверстия. Устройство использует технологию полупроводника AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для получения насыщенного желтого свечения через линзу из рассеивающей желтой смолы. Серия разработана для обеспечения надежной работы в прочном корпусе, что делает её подходящей для различных применений в качестве индикаторов и подсветки, где требуется стабильность цвета и интенсивности.

Ключевые преимущества этого светодиода включают выбор угла обзора, поставку на ленте для автоматизированного монтажа и соответствие основным экологическим и стандартам безопасности, включая RoHS, EU REACH и требования по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Основные целевые рынки — потребительская электроника, телекоммуникации и компьютерная периферия.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Устройство предназначено для работы в строгих электрических и тепловых пределах для обеспечения долгосрочной надежности. Предельные параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно непрерывно подавать на светодиод в нормальных рабочих условиях.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА. Этот параметр применим для импульсного режима работы со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц, позволяя кратковременно достигать более высокой яркости.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого напряжения обратного смещения может вызвать пробой p-n перехода.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Это максимальная мощность, которую может рассеивать корпус, рассчитываемая как Прямое напряжение (VF) * Прямой ток (IF).
• Рабочая температура (Topr):от -40 до +85 °C. Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы.
• Температура хранения (Tstg):от -40 до +100 °C.
• Температура пайки (Tsol):260 °C в течение 5 секунд, определяет профиль термостойкости при пайке оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены при стандартных условиях испытаний Ta=25 °C и IF=20 мА, предоставляя базовые данные о производительности.

• Сила света (Iv):Типичное значение составляет 20 мкд, минимальное — 10 мкд. Этот параметр количественно определяет воспринимаемую яркость желтого свечения. Погрешность измерения составляет ±10%.
• Угол обзора (2θ1/2):170 градусов (тип.). Этот очень широкий угол обзора указывает на высоко рассеивающую линзу, что делает светодиод подходящим для применений, требующих видимости с широкого диапазона углов.
• Пиковая длина волны (λp):591 нм (тип.). Длина волны, на которой спектральная плотность излучения максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):589 нм (тип.). Единая длина волны, описывающая воспринимаемый цвет светодиода, с погрешностью измерения ±1.0 нм.
• Ширина спектра излучения (Δλ):15 нм (тип.). Ширина спектра на половине максимальной интенсивности, указывающая на чистоту цвета.
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 1.7 В (мин.) до 2.4 В (макс.), типичное значение — 2.0 В при 20 мА. Погрешность измерения составляет ±0.1 В. Этот параметр критически важен для расчета токоограничивающего резистора.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при VR=5В, что указывает на хорошую целостность p-n перехода.

3. Объяснение системы бинирования

Продукт использует систему бинирования для категоризации светодиодов по ключевым оптическим и электрическим параметрам, обеспечивая согласованность в рамках одного применения. Маркировки на упаковке (CAT, HUE, REF) соответствуют этим бинам.

• CAT (Группы силы света):Группирует светодиоды на основе измеренной силы света (Iv). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты с определенным диапазоном яркости.
• HUE (Группы доминирующей длины волны):Категоризирует светодиоды в соответствии с их доминирующей длиной волны (λd), которая напрямую коррелирует с оттенком желтого. Это обеспечивает однородность цвета для нескольких индикаторов.
• REF (Группы прямого напряжения):Сортирует светодиоды по падению прямого напряжения (VF). Согласованные бины VF могут упростить проектирование источника питания и регулировку тока.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании представлены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает распределение спектральной мощности с пиком примерно на 591 нм (желтый) и типичной шириной полосы 15 нм. Форма кривой подтверждает использование технологии AlGaInP, известной эффективным желтым и янтарным излучением.

4.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма иллюстрирует угол обзора 170 градусов, показывая лампертовскую диаграмму направленности, смягченную рассеивающей смолой, что приводит к широкому, равномерному свечению, а не сфокусированному лучу.

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

Кривая демонстрирует экспоненциальную зависимость, типичную для диода. В рекомендуемой рабочей точке 20 мА напряжение обычно составляет 2.0В. Кривая необходима для проектирования схемы управления, особенно для определения подходящего значения токоограничивающего резистора: R = (Vпитания - VF) / IF.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график показывает, что световой поток (относительная интенсивность) увеличивается примерно линейно с ростом прямого тока вплоть до максимального номинального постоянного тока. Он подчеркивает важность стабильного управления током для постоянной яркости.

4.5 Кривые тепловых характеристик

Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает, что сила света уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это тепловое снижение мощности является фундаментальной характеристикой светодиодов, при которой более высокие температуры перехода снижают эффективность генерации фотонов. Правильный теплоотвод или снижение тока необходимы в условиях высоких температур.

Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Эта кривая, вероятно, предназначена для демонстрации зависимости при постоянном напряжении или мощности, подчеркивая необходимость источника постоянного тока для компенсации отрицательного температурного коэффициента прямого напряжения.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габариты корпуса

Светодиод имеет стандартный круглый корпус с радиальными выводами диаметром 5.8 мм. Ключевые размеры включают расстояние между выводами (примерно 2.54 мм или 0.1"), общий диаметр и высоту. Высота фланца указана менее 1.5 мм. Выводы изготовлены из припаиваемого материала, а корпус — из желтой рассеивающей эпоксидной смолы. Катод обычно идентифицируется по плоскому срезу на ободке линзы или по более короткому выводу, хотя для конкретной маркировки полярности следует обращаться к техническому описанию.

5.2 Дизайн контактных площадок и разводка печатной платы

Для монтажа на печатную плату отверстия должны быть точно выровнены по диаметру и расстоянию между выводами (2.54 мм). Рекомендуемая конфигурация контактных площадок должна включать контактные кольца, достаточные для надежной пайки. В примечании подчеркивается, что нагрузка на выводы во время монтажа может ухудшить эпоксидную смолу и производительность светодиода.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для предотвращения повреждения эпоксидной смолы светодиода и полупроводникового кристалла.

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формовка должна быть выполнена до пайки и при комнатной температуре.
• Избегайте нагрузки на корпус; несовмещенные отверстия в печатной плате могут вызвать вредную нагрузку.

6.2 Условия хранения

• Рекомендуется: ≤ 30°C и ≤ 70% относительной влажности.
• Срок годности после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

6.3 Параметры пайки

Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (для паяльника 30Вт), время пайки максимум 3 секунды, минимальное расстояние от места пайки до эпоксидной колбы — 3 мм.

Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C (макс. 60 сек), температура ванны припоя максимум 260°C в течение 5 секунд, расстояние от места пайки до колбы — 3 мм.

Критические замечания:Не прикладывайте нагрузку к выводам во время пайки. Не паяйте более одного раза. Защищайте светодиод от механических ударов во время охлаждения. Используйте минимально возможную температуру для процесса. Следуйте рекомендуемому профилю пайки, который включает фазы предварительного нагрева, контакта с ламинарной волной и контролируемого охлаждения.

6.4 Очистка

При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤ 1 минуты. Не используйте ультразвуковую очистку, если она не была предварительно квалифицирована, так как кавитация может повредить внутреннюю структуру или соединения.

7. Тепловой менеджмент и защита от ЭСР

7.1 Управление теплом

Хотя рассеиваемая мощность относительно невелика (60 мВт), правильная тепловая конструкция по-прежнему необходима для долговечности и стабильного светового потока. Ток должен быть соответствующим образом снижен при более высоких температурах окружающей среды, как указано на кривой снижения мощности. Разработчики должны обеспечить контроль температуры окружающей среды в приложении и учитывать тепловой путь от выводов светодиода к печатной плате.

7.2 Чувствительность к ЭСР (электростатическому разряду)

Полупроводниковый кристалл AlGaInP чувствителен к электростатическому разряду и импульсным напряжениям. События ЭСР могут вызвать немедленный отказ или скрытое повреждение, снижающее долгосрочную надежность. Во время обращения и сборки должны использоваться надлежащие средства защиты от ЭСР (заземленные рабочие места, браслеты, проводящая пена). По этой причине устройство упаковано в антистатические пакеты с влагостойкими материалами.

8. Упаковка и информация для заказа

8.1 Спецификация упаковки

Продукт доступен в россыпи и на ленте в катушке. Стандартный процесс упаковки:

1. Светодиоды помещаются в антистатические пакеты (200-500 штук в пакете).

2. Пять пакетов упаковываются в одну внутреннюю коробку.

3. Десять внутренних коробок упаковываются в одну внешнюю транспортную коробку.

8.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке включает: CPN (номер детали заказчика), P/N (номер детали производителя: 583UYD/S530-A3), QTY (количество), CAT/HUE/REF (коды бинирования) и LOT No. (отслеживаемый номер партии).

9. Рекомендации по применению и соображения по проектированию

9.1 Типичные сценарии применения

• Индикаторы состояния:Индикаторы включения, ожидания, активности функций в телевизорах, мониторах, телефонах и компьютерах.
• Подсветка:Для надписей на переключателях, клавиатурах или панелях, где требуется мягкое, рассеянное желтое свечение.
• Общее сигнальное применение:Предупреждающие огни, индикаторы внимания в потребительском и промышленном оборудовании.

9.2 Соображения по проектированию

• Управление током:Всегда используйте источник постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом. Рассчитайте резистор по формуле R = (Vs - Vf) / If, учитывая максимальное Vf из технического описания, чтобы гарантировать, что If не превышает номинальные значения.
• Угол обзора:Угол 170 градусов делает его идеальным для индикаторов на передней панели, но менее подходящим для применений с фокусированным лучом.
• Согласованность цвета:Для массивов из нескольких светодиодов указывайте узкие бины HUE и CAT, чтобы обеспечить однородный внешний вид.
• Разводка печатной платы:Убедитесь, что отверстия расположены правильно, чтобы избежать нагрузки на выводы. Обеспечьте достаточную площадь меди вокруг выводов для отвода тепла, если работа ведется при высоких температурах окружающей среды.

10. Техническое сравнение и дифференциация

583UYD/S530-A3 выделяется на рынке благодаря нескольким ключевым особенностям. По сравнению со старыми технологиями желтых светодиодов (например, использующих фильтрованный свет или менее эффективные материалы), кристалл AlGaInP обеспечивает более высокую яркость и превосходную чистоту цвета. Широкий угол обзора 170 градусов с рассеивающей смолой обеспечивает более приятное, мягкое свечение по сравнению с узкоугольными прозрачными линзами. Его соответствие современным экологическим стандартам (RoHS, REACH, Halogen-Free) делает его подходящим для глобальных рынков со строгими нормами. Поставка на ленте в катушке поддерживает экономически эффективные процессы автоматизированной сборки больших объемов.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

11.1 Какой рекомендуемый рабочий ток?

Стандартное условие испытаний — 20 мА, что является безопасной и типичной рабочей точкой, значительно ниже абсолютного максимума в 25 мА. Для максимального срока службы, особенно в условиях высоких температур, рекомендуется работать ниже 20 мА.

11.2 Как определить катод?

Хотя это явно не показано в предоставленном тексте, стандартная практика для данного типа корпуса заключается в том, что катод — это более короткий вывод и/или он обозначен плоским срезом на круглой пластиковой линзе. Всегда проверяйте по физическому образцу или чертежу производителя.

11.3 Могу ли я питать этот светодиод от источника 5В?

Да, но последовательный токоограничивающий резистор обязателен. Например, при типичном Vf 2.0В и желаемом If 20мА: R = (5В - 2.0В) / 0.02А = 150 Ом. Используйте максимальное Vf (2.4В) для расчета минимального безопасного значения резистора: R_min = (5В - 2.4В) / 0.02А = 130 Ом. Резистор на 150 Ом является подходящим выбором.

11.4 Почему яркость со временем/при температуре уменьшается?

Светодиоды подвержены деградации светового потока. Высокие температуры перехода ускоряют этот процесс из-за увеличения генерации дефектов в кристаллической решетке полупроводника. Обеспечение правильного теплового управления и работа светодиода ниже его максимальных номинальных значений замедляет эту деградацию.

12. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование многофункциональной индикаторной панели для настольного модема.Панель требует четких, рассеянных желтых индикаторов для статусов "Питание", "Интернет" и "Wi-Fi". 583UYD/S530-A3 выбран за его широкий угол обзора, обеспечивающий видимость с различных позиций на столе, и его ярко-желтый цвет обеспечивает хороший контраст на черной рамке. Чтобы обеспечить равномерную яркость и цвет для всех трех светодиодов, разработчик указывает узкий диапазон бинирования для CAT (Сила света) и HUE (Доминирующая длина волны) в заказе на поставку. Простая схема управления реализована с использованием шины 3.3В модема и токоограничивающих резисторов по 68 Ом на каждый светодиод, что дает прямой ток примерно 19 мА ((3.3В - 2.0В)/68Ω ≈ 19.1 мА). Разводка печатной платы размещает отверстия для светодиодов точно на расстоянии 2.54 мм друг от друга и включает небольшие полигоны меди, подключенные к катодным выводам, для улучшения теплоотвода.

13. Введение в технологический принцип

583UYD/S530-A3 основан на полупроводниковом материале AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия), выращенном на подложке. При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlGaInP определяет ширину запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны излучаемого света — в данном случае желтого (~589-591 нм). Желтая рассеивающая эпоксидная смола служит нескольким целям: она действует как линза для формирования светового потока, обеспечивает механическую и экологическую защиту для хрупкого полупроводникового кристалла и проводящих соединений, а также содержит люминофоры или рассеивающие частицы для рассеивания света и создания широкого, равномерного угла обзора.

14. Тенденции и развитие отрасли

Индустрия светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности, увеличения надежности и миниатюризации. Хотя светодиоды для монтажа в отверстия, такие как 583UYD, остаются важными для многих применений, особенно там, где приоритетами являются надежность и простота ручной сборки, наблюдается сильная рыночная тенденция к корпусам для поверхностного монтажа (SMD) (например, 0603, 0805, 2835) для автоматизированной сборки печатных плат. Будущие разработки в технологии AlGaInP могут быть сосредоточены на дальнейшем улучшении световой отдачи (люмен на ватт) и стабильности цвета в зависимости от температуры и срока службы. Кроме того, интеграция электроники управления и интеллектуальных функций непосредственно в корпус светодиода является продолжающейся тенденцией, хотя для простых индикаторных ламп, подобных этой, подход с дискретными компонентами предлагает экономическую эффективность и гибкость проектирования.