Техническая спецификация LTL-2550G - Прямоугольная светодиодная линейка зеленого свечения - Напряжение 2.1-2.6В - Мощность 70мВт на сегмент

1. Обзор продукта

LTL-2550G представляет собой твердотельный источник света, выполненный в виде прямоугольной световой линейки. Он разработан для применений, требующих большой, яркой и равномерной светоизлучающей области. Устройство использует зеленые светодиодные кристаллы, изготовленные по технологии GaP эпитаксии на подложке GaP или AlInGaP на непрозрачной подложке GaAs, и имеет белый корпус в виде линейки. Данный продукт относится к категории универсальных прямоугольных светодиодных линеек и классифицируется по световой силе для обеспечения стабильных характеристик от единицы к единице.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Форм-фактор прямоугольной световой линейки:Обеспечивает характерную, вытянутую диаграмму излучения, подходящую для подсветки, индикаторов и вывесок, где линейный источник света предпочтительнее точечного.
• Большая, яркая, равномерная светоизлучающая область:Спроектирован для обеспечения высокой яркости по всей поверхности линейки, минимизируя "горячие точки" и гарантируя равномерное освещение.
• Низкое энергопотребление:Эффективно работает, что делает его подходящим для устройств с питанием от батарей или энергосберегающих применений.
• Высокая яркость и контрастность:Зеленые кристаллы обеспечивают значительную световую силу, гарантируя хорошую видимость даже в условиях яркого окружающего освещения.
• Надежность твердотельной технологии:Обладает присущей светодиодной технологии долговечностью и прочностью, не имеет нитей накала или стекла, которые могут разбиться.
• Классификация по световой силе:Устройства сортируются (классифицируются) на основе их светового потока, что позволяет разработчикам выбирать компоненты для обеспечения одинаковой яркости в сборках с несколькими элементами.
• Корпус без содержания свинца (соответствует RoHS):Изготовлен в соответствии с экологическими нормами, ограничивающими использование опасных веществ.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данное устройство предназначено для использования в обычном электронном оборудовании. Типичные области применения включают, но не ограничиваются: индикаторы состояния на офисной технике (принтеры, копиры), подсветку переключателей и панелей, декоративное освещение и различную бытовую электронику, где требуется яркий, надежный индикатор. Оно разработано для применений, где исключительная надежность не является основным требованием безопасности (например, некритичные индикаторы). Для применений, где отказ может угрожать жизни или здоровью (авиация, медицинские приборы), требуется специальная консультация.

2. Технические параметры: Подробное объективное толкование

2.1 Электрические и оптические характеристики

Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Средняя сила света (Iv):Составляет от 3500 мккд (минимум) до 8000 мккд (типично) при прямом токе (IF) 10мА. Это мера светового потока, воспринимаемого человеческим глазом, измеренная с датчиком, отфильтрованным по кривой фотопической чувствительности CIE.
• Пиковая длина волны излучения (λp):Обычно 565 нм при IF=20мА. Это длина волны, на которой спектральное распределение мощности достигает максимума.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Обычно 30 нм при IF=20мА. Этот параметр указывает на спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого света; меньшее значение указывает на более монохроматический источник.
• Доминирующая длина волны (λd):Обычно 569 нм при IF=20мА. Это восприятие цвета человеческим глазом как одной длины волны, которое может незначительно отличаться от пиковой длины волны.
• Прямое напряжение на сегмент (VF):Составляет от 2.1В (типично) до 2.6В (максимум) при IF=20мА. Конструкция схемы должна учитывать этот диапазон, чтобы гарантировать подачу требуемого тока на все сегменты.
• Обратный ток на сегмент (IR):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (VR) 5В. Критически важно отметить, что это условие обратного напряжения предназначено только для целей тестирования, и устройство не должно работать при постоянном обратном смещении.
• Коэффициент согласования силы света (Iv-m):Максимальное соотношение 2:1 между сегментами при IF=10мА. Это определяет максимально допустимое отклонение яркости между разными сегментами одного устройства.

2.2 Абсолютные максимальные параметры

Нагрузки, превышающие эти пределы, могут привести к необратимому повреждению устройства.

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

3. Объяснение системы сортировки

В спецификации указано, что LTL-2550Gклассифицируется по световой силе. Это подразумевает наличие системы сортировки, хотя конкретные коды групп в данном отрывке не приведены. Обычно такая категоризация включает:

• Сортировка по силе света:Устройства сортируются в группы на основе измеренного светового потока при стандартном тестовом токе (например, 10мА или 20мА). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты с близкой яркостью для применений с несколькими устройствами, предотвращая видимую неравномерность.
• Сортировка по длине волны/доминирующей длине волны:Хотя для данной модели явно не указано, для цветных светодиодов обычно также проводится сортировка по доминирующей или пиковой длине волны для обеспечения одинакового цветового оттенка в пределах производственной партии или сборки.
• Сортировка по прямому напряжению:Менее распространена для индикаторных светодиодов, но иногда выполняется для группировки устройств с похожим Vf для упрощения конструкции схемы ограничения тока.
• Влияние на проектирование:В спецификации явно рекомендуется выбирать светодиоды из одной группы при сборке двух или более индикаторов в одном наборе, чтобы избежать проблем с неравномерностью оттенка.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации упоминаютсяТипичные кривые электрических/оптических характеристик. Хотя конкретные графики в тексте не приведены, стандартные кривые для такого устройства обычно включают:

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает экспоненциальную зависимость, критически важную для проектирования схемы управления. Кривая иллюстрирует типичное Vf при различных токах, включая тестовую точку 20мА.
• Сила света в зависимости от прямого тока (Свето-токовая характеристика):Изображает, как световой поток увеличивается с ростом тока управления. Обычно она линейна в рабочем диапазоне, но насыщается при более высоких токах. Эта кривая помогает определить оптимальный ток управления для желаемой яркости с учетом эффективности и срока службы.
• Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение светового потока при повышении температуры перехода. Светодиоды становятся менее эффективными при более высоких температурах, поэтому эта кривая жизненно важна для управления тепловым режимом и прогнозирования производительности в условиях повышенной температуры окружающей среды.
• Спектральное распределение:График относительной интенсивности в зависимости от длины волны, показывающий пик при ~565нм и спектральную ширину (Δλ) ~30нм.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство имеет форм-фактор прямоугольной световой линейки. Все размеры приведены в миллиметрах. Общий допуск на размеры составляет ±0.25 мм (0.01 дюйма), если специальная пометка не указывает иное. Точный чертеж размеров указан в спецификации, но не воспроизведен в данном текстовом отрывке.

5.2 Подключение выводов и идентификация полярности

LTL-2550G является многоканальным устройством с 8 выводами. Распиновка следующая:

• Вывод 1: Катод A
• Вывод 2: Анод A
• Вывод 3: Катод B
• Вывод 4: Анод B
• Вывод 5: Катод C
• Вывод 6: Анод C
• Вывод 7: Катод D
• Вывод 8: Анод D

Такая конфигурация предполагает, что световая линейка может быть внутренне разделена на четыре независимо адресуемых сегмента (A, B, C, D), что позволяет осуществлять частичное освещение или простые анимационные паттерны при управлении подходящим контроллером.

5.3 Внутренняя принципиальная схема

Спецификация включает внутреннюю принципиальную схему. Основываясь на описании выводов, она, вероятно, показывает четыре отдельных светодиодных сегмента, каждый со своим собственным подключением анода и катода, расположенных в общей конфигурации, но не соединенных внутри последовательно или параллельно. Это дает разработчику гибкость в управлении сегментами.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Параметры групповой пайки оплавлением

Абсолютный максимальный параметр указывает максимальную температуру пайки 260°C в течение не более 3 секунд, измеренную на расстоянии 1.6мм ниже плоскости установки. Это определяет ограничения по пиковой температуре и времени воздействия температуры для стандартного профиля пайки оплавлением. Обычно применим стандартный бессвинцовый (SnAgCu) профиль оплавления с пиковой температурой между 245°C и 260°C, при условии контроля времени выше температуры ликвидуса и при пиковой температуре.

6.2 Меры предосторожности при обращении и сборке

• Избегайте использования неподходящих инструментов или методов сборки, которые создают ненормальное усилие на корпус индикатора.
• Если пленка с печатью/рисунком наносится с помощью клея чувствительного к давлению, избегайте тесного контакта стороны пленки с передней панелью/крышкой, так как внешнее усилие может вызвать смещение пленки.
• Следует избегать резких изменений температуры окружающей среды, особенно при высокой влажности, так как это может вызвать конденсацию на светодиоде.

7. Условия хранения

Правильное хранение критически важно для предотвращения окисления выводов или контактных площадок для пайки.

• Для светодиодного индикатора (выводной монтаж):В оригинальной упаковке хранить при температуре от 5°C до 30°C с влажностью ниже 60% RH. Долгосрочное хранение больших запасов не рекомендуется; используйте запас оперативно.
• Для SMD светодиодного индикатора:
  • В оригинальном запечатанном пакете: от 5°C до 30°C, влажность ниже 60% RH.
  • После вскрытия пакета: от 5°C до 30°C, влажность ниже 60% RH, максимум 168 часов (уровень чувствительности к влаге MSL 3).
  • Если распаковано более 168 часов, рекомендуется прогрев при 60°C в течение 24 часов перед пайкой.
• Общие положения:Индикатор должен быть использован в течение 12 месяцев с даты отгрузки. Не подвергайте воздействию сред с высокой влажностью или коррозионными газами. Избегайте длительного хранения.

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Типичные сценарии применения

• Индикация состояния и сигнализация:Идеально подходит для индикаторов питания, активности или режима на потребительском и промышленном оборудовании благодаря высокой яркости и равномерной форме линейки.
• Подсветка:Может использоваться для боковой подсветки небольших панелей, этикеток или мембранных переключателей.
• Декоративное и архитектурное освещение:Линейный форм-фактор может использоваться для акцентов, контуров или простых вывесок.

8.2 Критические соображения при проектировании

• Схема управления:Настоятельно рекомендуется использование источника постоянного тока для обеспечения стабильной силы света и долговечности. Схема должна быть спроектирована с учетом всего диапазона прямого напряжения (от 2.1В до 2.6В), чтобы гарантировать подачу целевого тока.
• Ограничение тока:Безопасный рабочий ток должен быть выбран с учетом максимальной температуры окружающей среды, применяя коэффициент снижения 0.33 мА/°C выше 25°C.
• Защита от обратного смещения:Схема управления должна включать защиту (например, параллельный диод) для защиты светодиодов от обратных напряжений и переходных скачков напряжения при включении/выключении питания. Постоянное обратное смещение может вызвать миграцию металла и отказ.
• Тепловое управление:Превышение рекомендуемой рабочей температуры или тока управления приведет к значительному снижению светового потока и/или преждевременному отказу. Обеспечьте адекватный отвод тепла при работе вблизи максимальных параметров.
• Сортировка для сборок с несколькими устройствами:Всегда указывайте и используйте светодиоды из одной группы по силе света и длине волны, когда несколько устройств используются рядом, чтобы обеспечить визуальную однородность.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение с конкурентами в спецификации не приведено, ключевые отличительные особенности LTL-2550G, основанные на его параметрах, таковы:

• Форм-фактор:Прямоугольная световая линейка предлагает явное преимущество перед точечными светодиодами 3мм или 5мм для применений, требующих линейной освещенной области без использования нескольких дискретных светодиодов.
• Сегментированный дизайн:Четыре независимых сегмента обеспечивают базовую возможность анимации, которая недоступна в корпусе с одним кристаллом.
• Высокая яркость:При типичной силе света 8000 мккд при всего 10мА, он обеспечивает высокую эффективность светового потока.
• Классифицированный выход:Сортировка по интенсивности обеспечивает гарантию однородности, что критически важно для профессиональных применений.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: В чем разница между пиковой длиной волны (565нм) и доминирующей длиной волны (569нм)?

О: Пиковая длина волны - это физический пик спектрального излучения. Доминирующая длина волны - это воспринимаемая человеческим глазом цветовая точка, рассчитанная из полного спектра. Для зеленых светодиодов они часто немного различаются.

В: Могу ли я управлять этим светодиодом от источника постоянного напряжения?

О: Это не рекомендуется. Прямое напряжение варьируется (2.1В-2.6В). Источник постоянного напряжения с простым последовательным резистором может неэффективно регулировать ток в этом диапазоне или при изменении температуры, что приведет к нестабильной яркости и потенциальному превышению тока. Предпочтителен драйвер постоянного тока.

В: Почему существует ограничение по времени хранения (168 часов) после вскрытия пакета для SMD версии?

О: Это связано с уровнем чувствительности к влаге (MSL 3). Пластиковый корпус поглощает влагу из воздуха. Если пайка происходит слишком быстро после вскрытия, захваченная влага может испариться во время оплавления, вызывая внутренние повреждения (\"эффект попкорна\"). Прогрев удаляет эту влагу.

В: Что означает \"Коэффициент согласования силы света 2:1\"?

О: Это означает, что сила света самого яркого сегмента не должна более чем в два раза превышать силу света самого тусклого сегмента на одном устройстве при измерении в одинаковых условиях (IF=10мА). Это обеспечивает равномерность по всей линейке.

11. Пример практического использования

Сценарий: Проектирование многофункциональной панели индикации состояния для сетевого маршрутизатора.

LTL-2550G может использоваться для индикации различных состояний (Питание, Интернет, Wi-Fi, Активность Ethernet). Каждый из четырех сегментов (A, B, C, D) может быть назначен на одно состояние. Микроконтроллер может независимо управлять каждым сегментом через его пары анод/катод. Высокая яркость обеспечивает видимость. Разработчик должен:

1. Использовать микросхему драйвера постоянного тока, способную выдавать четыре канала по ~10-20мА каждый.

2. Разработать разводку печатной платы в соответствии с механическим чертежом, обеспечив правильное расположение выводов.

3. Указать поставщику, что все устройства LTL-2550G для данного продукта должны быть из одной группы по силе света, чтобы предотвратить ситуацию, когда один индикатор состояния выглядит ярче другого.

4. Следовать рекомендациям по хранению и пайке, чтобы предотвратить окисление и дефекты, связанные с влажностью, во время сборки.

12. Введение в принцип работы

LTL-2550G основан на полупроводниковой электролюминесценции. Когда прямое напряжение, превышающее встроенный потенциал диода, прикладывается между анодом и катодом сегмента, электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводникового кристалла (изготовленного из GaP или AlInGaP). Эти носители заряда рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав полупроводниковых материалов (\"ширина запрещенной зоны\") определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае, зеленый (~565-569 нм). Белый корпус линейки действует как рассеиватель и линза, формируя свет в равномерный прямоугольный луч.

13. Технологические тренды и контекст

LTL-2550G представляет собой тип корпуса для конкретного применения в рамках более широкой светодиодной индустрии. Тренды, влияющие на такие устройства, включают:

Повышение эффективности:Постоянные улучшения в материаловедении (как упомянутое использование AlInGaP) приводят к более высокой световой отдаче (больше света на ватт), позволяя либо увеличить яркость при том же токе, либо получить ту же яркость при меньшем энергопотреблении и нагреве.

Миниатюризация и интеграция:Хотя это дискретный компонент, тренд направлен на интеграцию управляющей логики и нескольких светодиодов в более интеллектуальные, поверхностно-монтируемые модули.

Качество цвета и однородность:Достижения в эпитаксии и процессах сортировки продолжают улучшать однородность и точность цвета от партии к партии, что критически важно для применений с несколькими устройствами, как подчеркивается в разделе предостережений.

Фокус на надежность:Спецификации все чаще предоставляют подробные данные о сроке службы и сохранении светового потока в различных условиях, хотя данная конкретная спецификация сосредоточена на базовых параметрах и обращении.