Техническая документация LTL-2500G - Прямоугольная светодиодная линейка зеленого свечения высокой яркости

1. Обзор продукта

LTL-2500G представляет собой прямоугольный линейный источник света, предназначенный для различных применений, где требуется большой и яркий источник освещения. Устройство использует зеленые светодиодные кристаллы, изготовленные на основе эпитаксиальной структуры GaP на подложке GaP или AlInGaP на непрозрачной подложке GaAs, и имеет белый линейный корпус. Оно классифицируется как универсальный прямоугольный линейный светодиодный индикаторный компонент.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества этого устройства включают его прямоугольную линейную форму, которая обеспечивает большую, яркую и равномерную светоизлучающую область. Оно спроектировано для работы при низком энергопотреблении, обеспечивая при этом высокую яркость и контрастность. Твердотельная конструкция гарантирует высокую надежность. Устройство категоризировано по силе света, что позволяет выбирать компоненты с согласованными характеристиками. Кроме того, оно поставляется в бессвинцовом корпусе, соответствующем директивам RoHS. Целевые области применения — обычное электронное оборудование, такое как офисная техника, устройства связи и бытовые приборы, где требуется заметный визуальный индикатор или элемент подсветки.

2. Технические параметры: Подробная объективная интерпретация

2.1 Электрические и оптические характеристики

Характеристики LTL-2500G определены при стандартных испытательных условиях при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Ключевые параметры включают:

• Средняя сила света (Iv):Диапазон от минимального значения 1400 мккд до типичного значения 4200 мккд при прямом токе (IF) 10мА. Сила света измеряется с помощью комбинации светового датчика и фильтра, аппроксимирующей кривую спектральной чувствительности глаза МКО (Международная комиссия по освещению).
• Пиковая длина волны излучения (λp):Типично 565 нм при IF=20мА.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Типично 30 нм при IF=20мА.
• Доминирующая длина волны (λd):Типично 569 нм при IF=20мА.
• Прямое напряжение на сегмент (VF):Диапазон от 2.1В (мин.) до 2.6В (макс.) при IF=20мА.
• Обратный ток на сегмент (IR):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (VR) 5В. Критически важно отметить, что это условие обратного напряжения указано только для тестирования тока утечки, и устройство не должно непрерывно работать в режиме обратного смещения.
• Коэффициент согласования силы света (Iv-m):Соотношение между сегментами типично составляет 2:1 или лучше при IF=10мА.

2.2 Предельные эксплуатационные параметры и тепловые характеристики

Эксплуатация устройства за пределами этих пределов может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность на сегмент:Максимум 70 мВт.
• Пиковый прямой ток на сегмент:Максимум 60 мА в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1мс).
• Постоянный прямой ток на сегмент:Максимум 25 мА при 25°C. Этот параметр линейно снижается со скоростью 0.33 мА/°C при увеличении температуры окружающей среды выше 25°C.
• Диапазон рабочих температур:от -35°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения:от -35°C до +85°C.
• Температура пайки:Выдерживает максимум 260°C до 3 секунд, измеренная на расстоянии 1.6мм ниже плоскости установки.

3. Объяснение системы сортировки

В технической документации указано, что LTL-2500G "категоризирован по силе света". Это означает, что применяется система сортировки устройств на основе измеренной светоотдачи при стандартном испытательном токе (IF=10мА). Типичная сила света составляет 4200 мккд, минимальное указанное значение — 1400 мккд. Для приложений, требующих использования нескольких устройств, настоятельно рекомендуется выбирать компоненты из одной категории (бина) по силе света, чтобы обеспечить равномерную яркость и избежать различий в оттенках в сборке. В документации не указаны подробные коды сортировки для длины волны или прямого напряжения, поэтому разработчикам следует учитывать весь указанный диапазон при проектировании схемы.

4. Анализ характеристических кривых

В технической документации упоминаются "Типичные кривые электрических/оптических характеристик". Хотя конкретные графики не детализированы в предоставленном тексте, такие кривые, обычно включаемые в полную документацию, иллюстрируют зависимость между прямым током (IF) и силой света (Iv), прямым напряжением (VF) от прямого тока, а также влияние температуры окружающей среды на силу света. Эти кривые необходимы разработчикам для понимания нелинейного поведения светодиодов, оптимизации тока накачки для достижения желаемой яркости и реализации надлежащего теплового управления для поддержания производительности и долговечности.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры и идентификация полярности

Устройство имеет прямоугольный линейный корпус. Все размеры указаны в миллиметрах со стандартными допусками ±0.25 мм (0.01"), если не указано иное. Подробный чертеж с размерами присутствует в полной документации. Внутренняя схема состоит из сегментов, каждый из которых имеет свой собственный анод и катод. Подключение выводов четко определено:

• Вывод 1: Катод A
• Вывод 2: Анод A
• Вывод 3: Катод B
• Вывод 4: Анод B

Такая конфигурация позволяет независимо управлять разными сегментами внутри световой линейки. Полярность должна строго соблюдаться во время сборки, чтобы предотвратить повреждение от обратного смещения.

6. Рекомендации по пайке, сборке и хранению

6.1 Меры предосторожности при пайке и применении

Для надежного применения приведены несколько критически важных предостережений:

• Проектирование схемы управления:Для стабильной работы рекомендуется использование источника постоянного тока. Схема должна быть спроектирована с учетом всего диапазона прямого напряжения (VF: от 2.1В до 2.6В), чтобы гарантировать подачу требуемого тока накачки. Схема также должна защищать светодиоды от обратных напряжений и переходных скачков напряжения при включении или выключении питания.
• Тепловое управление:Безопасный рабочий ток должен быть снижен в зависимости от максимальной температуры окружающей среды в среде применения. Превышение рекомендуемого тока или температуры приводит к значительной деградации светового потока или преждевременному выходу из строя.
• Избегайте обратного смещения:Следует избегать непрерывного обратного смещения, так как это может вызвать миграцию металла, увеличивая ток утечки или вызывая короткие замыкания.
• Влияние окружающей среды:Избегайте быстрых изменений температуры окружающей среды, особенно при высокой влажности, чтобы предотвратить образование конденсата на светодиоде. Не прикладывайте аномальные механические усилия к корпусу индикатора.
• Сборка с пленками:Если печатная/паттерновая пленка наносится с помощью клейкого слоя, не допускайте прямого контакта этой стороны с передней панелью/крышкой, так как внешнее усилие может сместить пленку.

6.2 Условия хранения

Правильное хранение имеет решающее значение для предотвращения окисления выводов.

• Светодиодный индикатор (стандартный):Хранить в оригинальной упаковке при температуре от 5°C до 30°C и влажности ниже 60%. Длительное хранение вне этих условий может привести к окислению выводов, что потребует повторного покрытия перед использованием. Рекомендуется использовать как можно скорее.
• SMD светодиодный индикатор:В оригинальном герметичном пакете: от 5°C до 30°C, влажность ниже 60%. После вскрытия и вне оригинального герметичного пакета: хранить при температуре от 5°C до 30°C, влажность ниже 60%, и использовать в течение 168 часов (уровень влагочувствительности MSL 3). Если распаковано более 168 часов, рекомендуется прогрев при 60°C в течение 24 часов перед пайкой.
• Общие рекомендации:Индикаторы должны быть использованы в течение 12 месяцев с даты отгрузки и не должны подвергаться воздействию высокой влажности или коррозионных газовых сред.

7. Рекомендации по применению

7.1 Типичные сценарии применения и соображения при проектировании

LTL-2500G подходит для применений, требующих заметного прямоугольного источника света. Это включает индикаторы состояния, подсветку для надписей или панелей, а также общее освещение в потребительской электронике, промышленных системах управления и коммуникационном оборудовании. Ключевые соображения при проектировании включают:

• Установка тока:Выберите ток накачки (например, 10мА или 20мА, как указано в испытательных условиях), который обеспечивает достаточную яркость, оставаясь в пределах абсолютных максимальных параметров и учитывая тепловое снижение мощности.
• Соответствие напряжения:Источник питания драйвера должен обеспечивать достаточное напряжение для преодоления максимального VF светодиодного сегмента при выбранном токе, плюс любые падения напряжения на последовательных резисторах или компонентах регулирования тока.
• Тепловой расчет:Убедитесь, что конструкция печатной платы и корпуса в целом обеспечивает адекватный отвод тепла, особенно если используется несколько светодиодов или если температура окружающей среды высока.
• Оптическая интеграция:Белый линейный корпус и прямоугольная форма облегчают интеграцию в пазы или за рассеиватели для создания равномерно освещенных областей.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение с другими номерами деталей не предоставлено в данной документации, ключевыми отличительными особенностями LTL-2500G в его категории являются специфическая прямоугольная линейная форма, использование технологии зеленых кристаллов GaP/AlInGaP для получения определенной длины волны, категоризация по силе света, обеспечивающая согласованность яркости, и соответствие бессвинцовым стандартам RoHS. Его относительно высокая типичная сила света (4200 мккд при 10мА) для устройства линейного типа является заметной характеристикой производительности.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод от источника постоянного напряжения?

А: Не рекомендуется. Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Источник постоянного напряжения с последовательным резистором распространен, но менее стабилен. Для стабильной яркости и долговечности предпочтительнее использовать специализированный драйвер постоянного тока или регулятор, особенно учитывая, что VF меняется в зависимости от температуры и варьируется между экземплярами.

В: Что произойдет, если я кратковременно приложу обратное напряжение?

А: Устройство может выдерживать обратное напряжение 5В для целей тестирования тока утечки (IR). Однако непрерывная работа или приложение более высоких обратных напряжений запрещены, так как это может вызвать необратимое повреждение.

В: Как выбрать токоограничивающий резистор?

А: При использовании простого источника напряжения (Vcc) и последовательного резистора (R) используйте закон Ома: R = (Vcc - VF) / IF. Используйте максимальное значение VF (2.6В) из документации, чтобы обеспечить протекание достаточного тока в наихудших условиях. Также рассчитайте мощность резистора: P = (IF)^2 * R.

В: Почему важно согласовывать светодиоды из одного бина?

А: Светодиоды имеют естественные вариации силы света и прямого напряжения. Использование устройств из одного бина минимизирует различия в яркости и цвете между соседними элементами в сборке с несколькими светодиодами, обеспечивая однородный внешний вид.

10. Пример практического использования

Рассмотрим проектирование многоуровневого индикатора состояния для сетевого маршрутизатора. Можно использовать две линейки LTL-2500G: одну для индикации "Питание включено", а другую — "Сетевая активность". Каждая линейка будет управляться отдельным выводом GPIO микроконтроллера через простую транзисторную ключевую схему. В качестве компромисса между яркостью и энергопотреблением можно выбрать постоянный ток 15мА. Прямоугольная форма аккуратно впишется в размеченный паз на передней панели маршрутизатора. Конструкция будет включать токоограничивающие резисторы, рассчитанные с использованием максимального VF, а разводка печатной платы обеспечит некоторую площадь меди для отвода тепла. Для обеспечения визуальной согласованности следует указать, что обе светодиодные линейки должны быть из одного бина по силе света.

11. Введение в принцип работы

LTL-2500G — это твердотельный источник света, основанный на полупроводниковой электролюминесценции. Активная область содержит p-n переход, изготовленный из материалов фосфида галлия (GaP) или фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP). При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в область перехода, где они рекомбинируют. В этих материалах с прямой запрещенной зоной эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав полупроводникового сплава определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую коррелирует с длиной волны (цветом) излучаемого света — в данном случае зеленого (~565-569 нм). Белый пластиковый корпус служит рассеивателем и защитой для полупроводникового кристалла.

12. Тенденции и контекст технологии

Дискретные светодиодные индикаторы, такие как LTL-2500G, представляют собой зрелую и надежную технологию. Текущие тенденции в более широкой светодиодной отрасли включают постоянное стремление к повышению эффективности (больше люмен на ватт), улучшению цветопередачи и разработке микро- и мини-светодиодов для продвинутых дисплейных приложений. Для индикаторных и простых осветительных функций тенденция заключается в большей интеграции (например, драйверы светодиодов со встроенной диагностикой), более низких рабочих напряжениях и повышенной надежности в суровых условиях окружающей среды. Переход на бессвинцовую и соответствующую RoHS упаковку, как видно на примере этого устройства, теперь является стандартным требованием, обусловленным глобальными экологическими нормами. Базовая технология материалов, такая как AlInGaP, используемая здесь для зеленых/красных/оранжевых светодиодов, продолжает оптимизироваться для повышения производительности и снижения стоимости.