LTST-C195KGKFKT Двухцветный SMD светодиод - Техническая спецификация - Габариты корпуса - Зеленый 2.0В Оранжевый 2.0В - 75мВт

1. Обзор изделия

Настоящий документ содержит полные технические характеристики двухцветного светодиода для поверхностного монтажа. Устройство объединяет два различных светоизлучающих кристалла в одном стандартном корпусе. Оно предназначено для применений, требующих индикации двумя разными цветами при минимальных габаритах. Основные преимущества компонента включают совместимость с автоматизированными процессами сборки, высокую яркость благодаря передовому полупроводниковому материалу и соответствие экологическим нормам. Он подходит для широкого спектра потребительской электроники, приборных панелей и приложений индикации состояния, где критически важны экономия места и надежная работа.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Для безопасной работы устройства установлены предельные значения. Превышение этих параметров может привести к необратимому повреждению. Максимальная рассеиваемая мощность для каждого кристалла (зеленого и оранжевого) составляет 75 мВт при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток (DC) составляет 30 мА на кристалл. Для импульсного режима допустим пиковый прямой ток 80 мА при скважности 1/10 и длительности импульса 0,1 мс. Максимальное обратное напряжение, которое можно приложить, составляет 5 В. Диапазон рабочих температур от -30°C до +85°C, в то время как диапазон температур хранения шире: от -40°C до +85°C. Коэффициент снижения прямого тока выше 25°C составляет 0,4 мА/°C, что означает уменьшение допустимого постоянного тока с ростом температуры окружающей среды для управления тепловой нагрузкой.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при Ta=25°C и испытательном токе (IF) 20 мА. Типичное прямое напряжение (VF) для зеленого и оранжевого кристаллов составляет 2,0 В, максимальное — 2,4 В. Такое низкое прямое напряжение характерно для технологии AlInGaP и способствует энергоэффективности.

Оптические характеристики:

• Зеленый кристалл:Типичная сила света составляет 35,0 мкд (милликандела), минимальная — 18,0 мкд, максимальная определяется системой сортировки. Типичная пиковая длина волны излучения (λP) — 574 нм, а типичная доминирующая длина волны (λd) — 571 нм.
• Оранжевый кристалл:Обеспечивает более высокую типичную силу света — 90,0 мкд (минимум 45,0 мкд). Он излучает на более длинной волне: типичная λP составляет 611 нм, а типичная λd — 605 нм.

Оба кристалла имеют очень широкий угол обзора (2θ1/2) 130 градусов, обеспечивая широкое рассеянное световое пятно, подходящее для наблюдения под большими углами. Полуширина спектральной линии (Δλ) составляет приблизительно 15 нм для зеленого и 17 нм для оранжевого, что указывает на относительно чистый цвет излучения. Другие электрические параметры включают максимальный обратный ток (IR) 10 мкА при VR=5В и типичную емкость перехода (C) 40 пФ.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения единообразия яркости светодиоды сортируются по группам (бинаризация) на основе измеренной силы света при токе 20 мА. Каждая группа имеет определенный диапазон минимальной и максимальной интенсивности с допуском ±15% внутри группы.

Группы силы света для зеленого:

• Группа M: 18,0 - 28,0 мкд
• Группа N: 28,0 - 45,0 мкд
• Группа P: 45,0 - 71,0 мкд

Группы силы света для оранжевого:

• Группа P: 45,0 - 71,0 мкд
• Группа Q: 71,0 - 112,0 мкд
• Группа R: 112,0 - 180,0 мкд
• Группа S: 180,0 - 280,0 мкд

Эта система позволяет разработчикам выбирать компоненты с предсказуемым уровнем яркости для своего применения, что крайне важно для достижения однородного внешнего вида в массивах из нескольких светодиодов.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые, которые необходимы для детального проектирования. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, они обычно включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока, обычно в почти линейной зависимости в рабочем диапазоне.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диодного перехода.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует тепловое снижение светового выхода, которое обычно уменьшается с повышением температуры.
• Спектральное распределение:Графики, показывающие относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны для каждого цвета, выделяя пиковую и доминирующую длины волн.

Эти кривые критически важны для проектирования схем управления, контроля тепловых характеристик и понимания стабильности цвета при различных рабочих условиях.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Устройство соответствует стандартному контуру корпуса EIA. Ключевые размерные примечания указывают, что все размеры приведены в миллиметрах с общим допуском ±0,10 мм, если не указано иное. Компонент имеет прозрачную линзу, которая позволяет видеть собственный цвет кристалла (зеленый или оранжевый) напрямую. Распиновка для двухцветной функции четко определена: выводы 1 и 3 предназначены для зеленого кристалла, а выводы 2 и 4 — для оранжевого. Эта 4-выводная конфигурация позволяет независимо управлять двумя цветами. Устройство поставляется упакованным в 8-миллиметровую ленту на катушках диаметром 7 дюймов, что совместимо со стандартным автоматизированным оборудованием для установки компонентов.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Профили оплавления припоя

Предоставлены два рекомендуемых профиля инфракрасного (ИК) оплавления: один для обычного (оловянно-свинцового) процесса пайки и один для бессвинцового (SnAgCu) процесса пайки. Бессвинцовый профиль является обязательным при использовании бессвинцовой паяльной пасты. Ключевым параметром для инфракрасной пайки является пиковая температура 260°C, выдерживаемая не более 5 секунд. Подробные скорости предварительного нагрева и подъема/охлаждения обычно показаны на графиках профилей.

6.2 Хранение и обращение

Светодиоды должны храниться в среде с температурой не выше 30°C и относительной влажностью не более 70%. Компоненты, извлеченные из оригинальной влагозащитной упаковки, должны пройти ИК пайку оплавлением в течение одной недели. Для более длительного хранения вне оригинальной упаковки они должны храниться в герметичном контейнере с осушителем или в атмосфере азота. Если хранение в распакованном виде превышает неделю, перед сборкой требуется прогрев при температуре около 60°C в течение не менее 24 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения "вспучивания" (popcorning) во время оплавления.

6.3 Очистка

Если необходима очистка после пайки, следует использовать только указанные растворители. Неуказанные химические вещества могут повредить пластиковый корпус. Допустимые методы включают погружение в этиловый или изопропиловый спирт при нормальной температуре на время менее одной минуты.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка — катушка диаметром 7 дюймов, содержащая 4000 штук. Минимальный объем заказа для остаточных количеств составляет 500 штук. Система лента-катушка соответствует спецификациям ANSI/EIA 481-1-A-1994. Пустые ячейки в несущей ленте запечатаны верхней покровной лентой. Спецификации качества допускают максимум два последовательно отсутствующих компонента на катушке. Номер детали LTST-C195KGKFKT следует внутренней системе кодирования производителя, идентифицируя конкретную двухцветную версию.

8. Рекомендации по применению и соображения для проектирования

8.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном включении нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым отдельным светодиодом (Схема A). Прямое параллельное включение нескольких светодиодов от одного источника тока (Схема B) не рекомендуется, так как незначительные различия в характеристиках прямого напряжения (Vf) между отдельными светодиодами приведут к значительным различиям в распределении тока и, следовательно, яркости.

8.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Устройство чувствительно к электростатическому разряду. Повреждение от ЭСР может проявляться в виде высокого обратного тока утечки, низкого прямого напряжения или отсутствия свечения при низких токах. Во время обращения и сборки должны быть реализованы профилактические меры:

• Используйте токопроводящие браслеты или антистатические перчатки.
• Убедитесь, что все оборудование, рабочие места и стеллажи для хранения правильно заземлены.
• Используйте ионизатор для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на линзе светодиода из-за трения при обращении.

8.3 Область применения и предостережения

Данный компонент предназначен для электронного оборудования общего назначения. Для применений, требующих исключительной надежности, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские приборы, системы безопасности), требуется консультация с производителем компонента до начала проектирования. Разработчики должны строго придерживаться Предельных эксплуатационных параметров и рекомендуемых условий работы, изложенных в данной спецификации.

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Ключевыми отличительными особенностями данного компонента являются его двухцветная функциональность в одном SMD корпусе и использование полупроводниковой технологии AlInGaP. AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) известен высокой световой отдачей и отличной чистотой цвета, особенно в янтарно-красном спектре, по сравнению со старыми технологиями. Интеграция двух кристаллов экономит место на плате и упрощает сборку по сравнению с использованием двух отдельных одноцветных светодиодов. Широкий угол обзора 130 градусов является еще одним преимуществом для применений, требующих широкой видимости.

10. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

В: Могу ли я одновременно питать и зеленый, и оранжевый кристаллы их максимальным постоянным током по 30 мА каждый?

О: Да, но необходимо учитывать общую рассеиваемую мощность. Одновременная работа при 30 мА каждый приведет к суммарной рассеиваемой мощности, приближающейся к индивидуальным пределам. В таком случае рекомендуется тщательный тепловой менеджмент печатной платы.

В: В чем разница между пиковой длиной волны (λP) и доминирующей длиной волны (λd)?

О: Пиковая длина волны — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны выводится из диаграммы цветности CIE и представляет собой длину волны чистого монохроматического света, который человеческий глаз воспринимает как имеющий тот же цвет, что и выходной сигнал светодиода. λd часто более актуальна для спецификации цвета.

В: Как выбрать правильную группу для моего применения?

О: Выбирайте группу на основе минимальной яркости, требуемой для вашей конструкции в наихудших условиях (например, максимальная рабочая температура, конец срока службы). Использование группы с более высокой минимальной интенсивностью обеспечивает запас по яркости. Для единообразного внешнего вида нескольких устройств указывайте один код группы.

11. Практические примеры проектирования и использования

Пример 1: Двухрежимный индикатор состояния:Один LTST-C195KGKFKT может заменить два отдельных светодиода для индикации двух различных состояний системы (например, зеленый для "Готов/Норма" и оранжевый для "Ожидание/Предупреждение"). Это экономит площадь печатной платы и сокращает количество компонентов. Схема управления будет состоять из двух независимых цепей с токоограничивающими резисторами, подключенными к соответствующим выводам (1/3 для зеленого, 2/4 для оранжевого), управляемым выводами GPIO микроконтроллера.

Пример 2: Индикатор уровня заряда батареи в компактном устройстве:В портативном устройстве несколько двухцветных светодиодов могут быть использованы в стиле гистограммы. Разные цвета могут указывать на различные пороги уровня заряда батареи (например, зеленый для >50%, оранжевый для 20-50%, и оба выключены для<20%). Широкий угол обзора гарантирует, что индикатор будет виден под разными углами.

12. Введение в принцип работы

Светодиоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет при прохождении через них электрического тока. Это явление, называемое электролюминесценцией, происходит, когда электроны рекомбинируют с дырками внутри устройства, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный материал полупроводникового кристалла определяет цвет (длину волны) излучаемого света. Материальная система AlInGaP, используемая в данном компоненте, особенно эффективна для преобразования электрической энергии в видимый свет в зеленой-красной части спектра. Двухцветный корпус содержит два электрически изолированных полупроводниковых кристалла, каждый из которых изготовлен из материала, настроенного на излучение определенного цвета, и размещенных под общей прозрачной эпоксидной линзой.

13. Тенденции и развитие технологий

Общая тенденция в технологии SMD светодиодов продолжает двигаться в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения цветопередачи и увеличения плотности мощности в корпусах меньшего размера. Также наблюдается сильная тенденция к более широкому внедрению бессвинцовых и соответствующих директиве RoHS материалов и процессов во всей электронной промышленности, что поддерживается данным компонентом. Интеграция нескольких функций (таких как двухцветные или RGB) в единые корпуса отвечает спросу на миниатюризацию и простоту проектирования в современной электронике. Достижения в технологии люминофоров и конструкции кристаллов продолжают расширять границы яркости и стабильности цвета в зависимости от температуры и срока службы.