Техническая спецификация светодиода 333-2SUGC/S400-A5 - Ярко-зеленый - 3.4В - 20мА

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации высокояркого ярко-зеленого светодиода. Устройство предназначено для применений, требующих превосходной световой отдачи и надежности. Оно имеет прозрачную эпоксидную линзу, которая улучшает светоизлучение и обеспечивает чистый, ярко-зеленый цвет. Продукт соответствует директивам RoHS и поставляется в упаковке, подходящей для автоматизированных процессов сборки.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Данный светодиод предлагает разработчикам несколько ключевых преимуществ:

• Высокая сила света:Обеспечивает типичные значения силы света в диапазоне от 4000 до 8000 милликандел (мкд) при стандартном токе накачки 20мА, что делает его подходящим для индикаторных и подсветочных применений, требующих высокой видимости.
• Узкий угол обзора:Характеризуется типичным углом обзора (2θ1/2) 10 градусов, обеспечивая сфокусированный световой пучок, идеальный для направленного освещения или индикаторов состояния.
• Выбор упаковки:Доступен на катушке (tape and reel), что облегчает эффективную сборку методом pick-and-place.
• Прочная конструкция:Спроектирован для надежной работы благодаря прочной выводной рамке и корпусу.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт не содержит свинца (Pb-free) и соответствует спецификациям RoHS.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод предназначен для бытовой электроники и дисплейных применений, где важны яркие и надежные индикаторы. Типичные области применения включают:

• Индикаторы состояния для телевизоров и мониторов.
• Подсветка или индикаторные лампы для телефонов и устройств связи.
• Индикаторные лампы на компьютерной периферии и внутренних компонентах.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Постоянный прямой ток (I_F):25 мА - Максимальный постоянный ток, который может непрерывно протекать через светодиод.
• Электростатический разряд (ESD):150 В (модель человеческого тела) - Указывает на чувствительность устройства к статическому электричеству; необходимы соответствующие меры предосторожности при обращении.
• Обратное напряжение (V_R):5 В - Максимальное напряжение, которое может быть приложено в обратном направлении.
• Рассеиваемая мощность (P_d):110 мВт - Максимальная мощность, которую корпус может рассеять при температуре окружающей среды 25°C.
• Рабочая температура (T_opr):-40°C до +85°C - Диапазон температуры окружающей среды для нормальной работы.
• Температура хранения (T_stg):-40°C до +100°C - Диапазон температуры для безопасного хранения.
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд - Пиковая температура и допустимое время для волновой или конвекционной пайки.

2.2 Электрооптические характеристики (Ta=25°C)

Это типичные параметры производительности, измеренные в указанных условиях испытаний. Проектирование должно основываться на этих значениях.

• Сила света (I_v):Мин. 4000 мкд, Тип. 8000 мкд (при I_F=20мА). Эта высокая интенсивность является основной особенностью.
• Угол обзора (2θ_1/2):Тип. 10 градусов. Узкий угол концентрирует световой поток.
• Пиковая длина волны (λ_p):Тип. 525 нм. Длина волны, на которой интенсивность излучаемого света максимальна.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Тип. 530 нм. Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая зеленый цвет.
• Прямое напряжение (V_F):Тип. 3.4 В, Макс. 4.0 В (при I_F=20мА). Важно для проектирования схемы драйвера и выбора источника питания.
• Обратный ток (I_R):Макс. 50 мкА (при V_R=5В). Определяет ток утечки в выключенном состоянии.

Допуски измерений:Прямое напряжение (±0.1В), Сила света (±10%), Доминирующая длина волны (±1.0нм).

3. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях. Они критически важны для понимания реальной производительности, выходящей за рамки точечных спецификаций.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая спектрального распределения показывает световой выход на разных длинах волн. Она подтверждает зеленое излучение с пиком около 525нм и типичной спектральной шириной (Δλ) 35нм, что определяет чистоту зеленого цвета.

3.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма иллюстрирует пространственное распределение силы света, коррелирующее с углом обзора 10 градусов. Она показывает, как интенсивность резко падает за пределами центрального пучка.

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

Эта кривая показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением. Типичное прямое напряжение 3.4В при 20мА является ключевой рабочей точкой. Кривая необходима для проектирования токоограничивающих цепей, поскольку светодиоды являются токоуправляемыми устройствами.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график демонстрирует, что световой выход (интенсивность) приблизительно пропорционален прямому току вплоть до максимального номинала. Он подчеркивает важность стабильного управления током для постоянной яркости.

3.5 Зависимость от температуры

Две ключевые кривые показывают влияние температуры окружающей среды (T_a):
Относительная интенсивность в зависимости от температуры окр. среды:Показывает, что световой выход уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это связано со снижением внутренней квантовой эффективности при более высоких температурах.
Прямой ток в зависимости от температуры окр. среды:Указывает, как характеристика прямого напряжения смещается с температурой. Как правило, V_Fнезначительно уменьшается с ростом температуры для светодиодов на основе InGaN.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет стандартный корпус с радиальными выводами (часто называемый "ламповым" корпусом). Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Высота фланца (плоского участка у основания линзы) должна быть менее 1.5мм (0.059").
• Общий допуск для неуказанных размеров составляет ±0.25мм.

Чертеж размеров определяет расстояние между выводами, диаметр корпуса, форму линзы и общую высоту, что критически важно для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в корпусах.

4.2 Определение полярности

Более длинный вывод обычно обозначает анод (положительный вывод), а более короткий - катод (отрицательный вывод). Это стандартное соглашение для радиальных светодиодов. Катод также может быть обозначен плоской гранью на линзе светодиода или выемкой в пластиковом основании. Правильная полярность необходима для работы.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение имеет решающее значение для сохранения производительности и надежности светодиода.

5.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной линзы, чтобы избежать напряжения на внутреннем кристалле и проводных соединениях.
• Выполняйте формовку выводовдо soldering.
• Избегайте приложения напряжения к корпусу светодиода во время формовки.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.
• Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения.

5.2 Условия хранения

• Рекомендуемое хранение: ≤30°C и ≤70% относительной влажности (RH).
• Срок годности после отгрузки: 3 месяца в этих условиях.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Общее правило:Соблюдайте минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной линзы.

Ручная пайка:
- Температура жала паяльника: Макс. 300°C (для паяльника макс. 30Вт).
- Время пайки на один вывод: Макс. 3 секунды.

Волновая пайка:
- Температура предварительного нагрева: Макс. 100°C (макс. 60 секунд).
- Температура и время в ванне с припоем: Макс. 260°C в течение 5 секунд.

Критические замечания по пайке:

• Избегайте напряжения на выводах во время высокотемпературных операций.
• Не выполняйте волновую/ручную пайку более одного раза.
• Защищайте светодиод от механических ударов/вибрации, пока он не остынет до комнатной температуры после пайки.
• Избегайте быстрого охлаждения от пиковой температуры пайки.
• Всегда используйте минимально возможную температуру пайки, обеспечивающую надежное соединение.
• Параметры волновой пайки должны строго контролироваться.

5.4 Очистка

• При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
• Высушите при комнатной температуре перед использованием.
• Избегайте ультразвуковой очистки.Если это абсолютно необходимо, требуется обширная предварительная квалификация, чтобы гарантировать отсутствие повреждений, так как ультразвуковая энергия может разрушить внутренние соединения или эпоксидную смолу.

5.5 Тепловой менеджмент

Хотя это маломощное устройство, управление теплом все еще важно для долговечности:

• Учитывайте рассеивание тепла при проектировании применения.
• Соответственно снижайте рабочий ток при более высоких температурах окружающей среды (см. кривые снижения номинальных характеристик, которые подразумеваются, но явно не показаны в предоставленном отрывке).
• Контролируйте температуру вокруг светодиода в конечном применении.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения повреждений и проникновения влаги:

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
• Вторичная упаковка:Внутренние коробки.
• Третичная упаковка:Внешние коробки для отгрузки.

6.2 Количество в упаковке

• Минимум 200 до 500 штук в антистатическом пакете.
• 4 пакета упакованы в 1 внутреннюю коробку.
• 10 внутренних коробок упакованы в 1 внешнюю коробку.

6.3 Расшифровка этикеток

Этикетки на упаковке содержат ключевую информацию:

• CPN:Производственный номер заказчика.
• P/N:Производственный номер (артикул).
• QTY:Количество в упаковке.
• CAT:Ранги (вероятно, категории сортировки по интенсивности или длине волны).
• HUE:Доминирующая длина волны.
• REF: Reference.
• LOT No:Номер партии для прослеживаемости.

7. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

7.1 Проектирование схемы драйвера

Из-за типичного прямого напряжения 3.4В рекомендуется использовать источник постоянного тока, особенно при питании от источника напряжения, такого как шина 5В или 12В. Для базовых индикаторных применений можно использовать простой последовательный резистор, рассчитанный как R = (V_supply- V_F) / I_F. Убедитесь, что мощность резистора достаточна.

7.2 Оптическое проектирование

Узкий угол обзора 10 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, требующих сфокусированного пучка. Для более широкого освещения потребуются вторичная оптика (например, рассеиватели или линзы). Прозрачная эпоксидная смола обеспечивает четкий, нерассеянный выход.

7.3 Разводка печатной платы

Убедитесь, что посадочное место на печатной плате соответствует размерам корпуса и расстоянию между выводами. Обеспечьте достаточный зазор вокруг корпуса светодиода для рекомендуемого минимального расстояния 3мм от места пайки. Рассмотрите возможность использования терморельефных контактных площадок, если светодиод будет работать близко к своему максимальному току.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя прямое сравнение требует конкретных данных конкурентов, ключевыми отличительными особенностями данного светодиода, основанными на его спецификации, являются:

• Очень высокая сила света:4000-8000 мкд при 20мА является заметно высокой для стандартного зеленого светодиода в ламповом корпусе, обеспечивая превосходную яркость.
• Узкий, сфокусированный пучок:Угол обзора 10 градусов уже, чем у многих стандартных светодиодов (которые часто имеют 30-60 градусов), обеспечивая более направленный свет.
• Технология кристалла InGaN:Использование материала нитрида индия-галлия (InGaN) является стандартом для высокоярких зеленых/синих/белых светодиодов, обеспечивая хорошую эффективность и стабильность.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (525нм)- это физическая длина волны, на которой спектральная мощность максимальна.Доминирующая длина волны (530нм)- это психофизическая единая длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как соответствующий цвет светодиода. Они часто близки, но не идентичны.

9.2 Могу ли я непрерывно питать этот светодиод его максимальным током 25мА?

Хотя предельный эксплуатационный параметр составляет 25мА, электрооптические характеристики указаны для 20мА. Для надежной долгосрочной работы и учета повышения температуры, как правило, целесообразно проектировать на номинальный ток на уровне или ниже "типичного" испытательного условия (20мА). Снижение номинальных характеристик может быть необходимо при высоких температурах окружающей среды.

9.3 Почему минимальное расстояние 3мм от места пайки так важно?

Это расстояние предотвращает передачу чрезмерного тепла по выводу и повреждение чувствительного внутреннего полупроводникового кристалла или эпоксидной смолы во время пайки. Чрезмерный нагрев может вызвать расслоение, растрескивание или необратимое ухудшение светового выхода.

10. Пример практического применения

Сценарий: Проектирование хорошо видимого индикатора состояния питания для промышленного компьютера в стойке.

1. Требование:Яркий, недвусмысленный зеленый свет, видимый с расстояния в несколько футов в хорошо освещенной комнате.
2. Выбор:Этот светодиод выбран за его высокую интенсивность (8000 мкд тип.) и узкий угол обзора, что помогает концентрировать свет в направлении наблюдателя.
3. Проектирование схемы:Устройство питается от резервной шины 5В системы. Рассчитывается последовательный резистор: R = (5В - 3.4В) / 0.020А = 80 Ом. Выбран стандартный резистор 82 Ом, 1/4Вт.
4. Механическая интеграция:Светодиод установлен на печатной плате передней панели. На панели имеется небольшое отверстие. Узкий пучок обеспечивает выход большей части света через отверстие без рассеивания.
5. Сборка:Во время сборки печатной платы используется волновая пайка с профилем, достигающим пика 250°C в течение 4 секунд, в соответствии с ограничениями спецификации. Выводы обрезаются после пайки, обеспечивая расстояние среза более 3мм от корпуса светодиода.

Этот пример использования использует ключевые преимущества светодиода: высокую яркость и фокусировку пучка.