Техническая спецификация светодиода 7343/Y5C2-ASVB/X/MS - Корпус T-1 3/4 - 2.2В - 50мА - Ярко-желтый

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокоинтенсивного светодиода, разработанного для применений, требующих превосходной световой отдачи. Устройство использует технологию чипа AlGaInP для генерации ярко-желтого света. Оно размещено в популярном круглом корпусе T-1 3/4, что обеспечивает баланс производительности и привычной формы для простой интеграции в существующие конструкции.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данной серии светодиодов включают высокую силу света, надежную и прочную конструкцию, а также доступность с различными углами обзора. Эпоксидная смола устойчива к УФ-излучению, что повышает долгосрочную производительность в условиях уличного применения. Продукт соответствует соответствующим экологическим нормам. Поставляется на катушке для автоматизированных процессов сборки. Основные области применения — высоковидимые вывески, включая цветные графические знаки, информационные табло, переменные информационные знаки (VMS) и коммерческую наружную рекламу, где важны четкость и яркость.

2. Подробный анализ технических параметров

Всесторонний анализ предельных рабочих условий и производительности устройства в стандартных условиях.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за ними не гарантируется. Ключевые параметры включают максимальное обратное напряжение (V_R) 5В, постоянный прямой ток (I_F) 50мА и пиковый прямой ток (I_FP) 160мА в импульсном режиме (скважность 1/10 @1кГц). Максимальная рассеиваемая мощность (P_d) составляет 115мВт. Диапазон рабочих температур (T_opr) составляет от -40°C до +85°C, диапазон температур хранения (T_stg) — от -40°C до +100°C. Устройство имеет защиту от электростатического разряда (ESD) на уровне 2000В (модель человеческого тела). Максимальная температура пайки — 260°C в течение 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти характеристики измеряются при прямом токе 20мА и температуре окружающей среды 25°C, что представляет типичные рабочие условия. Сила света (I_v) имеет типичное значение 9000 мкд, с минимумом 5650 мкд и максимумом 14250 мкд, что указывает на устройство высокой яркости. Угол обзора (2θ_1/2) составляет типично 23 градуса, обеспечивая сфокусированный луч. Пиковая длина волны (λ_p) — 591 нм, а доминирующая длина волны (λ_d) — типично 589 нм, определяя ярко-желтый цвет. Ширина спектральной полосы (Δλ) — 15 нм. Прямое напряжение (V_F) типично 2.2В, в диапазоне от 1.8В до 2.6В. Обратный ток (I_R) составляет максимум 10 мкА при обратном смещении 5В.

3. Объяснение системы сортировки

Устройства сортируются по группам (бинаризация) на основе ключевых параметров производительности для обеспечения однородности в производственной партии и возможности точного подбора для проектирования.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света разделена на четыре группы: S (5650-7150 мкд), T (7150-9000 мкд), U (9000-11250 мкд) и V (11250-14250 мкд). Допуск по силе света составляет ±10%. Конструкторам необходимо учитывать этот диапазон при расчете требуемых токов управления или количества светодиодов для достижения целевого уровня яркости.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Доминирующая длина волны, которая коррелирует с воспринимаемым цветом, разделена на две группы: Группа 1 (586-590 нм) и Группа 2 (590-594 нм). Допуск составляет ±1 нм. Такой строгий контроль критически важен для применений, где важна цветовая однородность между несколькими светодиодами, например, в полноцветных дисплеях или вывесках.

3.3 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение разделено на четыре группы: 1 (1.8-2.0В), 2 (2.0-2.2В), 3 (2.2-2.4В) и 4 (2.4-2.6В), с допуском ±0.1В. Знание группы по напряжению необходимо для проектирования эффективных схем ограничения тока, особенно при последовательном включении нескольких светодиодов, чтобы обеспечить равномерное распределение тока и предотвратить тепловой разгон.

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают представление о поведении устройства в различных условиях.

4.1 Спектральное распределение и направленность

Кривая "Относительная интенсивность vs. Длина волны" показывает узкий пик излучения с центром около 591 нм, подтверждая монохроматический желтый выход. Кривая направленности иллюстрирует пространственную диаграмму направленности, где угол обзора 23 градуса соответствует точкам половинной интенсивности. Эта диаграмма важна для оптического проектирования для достижения желаемых профилей освещения.

4.2 Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

Кривая "Прямой ток vs. Прямое напряжение" нелинейна, что типично для диода. Она показывает экспоненциальный рост тока после превышения порогового прямого напряжения. Эта кривая критически важна для выбора подходящей схемы управления (постоянный ток vs. постоянное напряжение).

4.3 Зависимость от температуры

Кривая "Относительная интенсивность vs. Температура окружающей среды" демонстрирует отрицательный температурный коэффициент светового выхода; интенсивность снижается с ростом температуры окружающей среды. И наоборот, кривая "Прямой ток vs. Температура окружающей среды" (при постоянном напряжении) показывает, что ток увеличивается с температурой, что может привести к тепловому разгону, если не управляется должным образом с помощью драйвера постоянного тока. Эти кривые подчеркивают важность теплового менеджмента в проектировании системы.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство соответствует стандартным размерам круглого светодиодного корпуса T-1 3/4. Критические измерения включают расстояние между выводами, диаметр корпуса и общую высоту. Примечание указывает, что максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5мм. Все размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском 0.25мм, если не указано иное. Точные размерные данные необходимы для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в механические корпуса.

5.2 Идентификация полярности и монтаж

Катод обычно обозначается плоским срезом на линзе светодиода или более коротким выводом. В спецификации подчеркивается, что при монтаже отверстия на печатной плате должны точно совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать возникновения механических напряжений, которые могут ухудшить эпоксидную смолу и производительность светодиода.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Меры предосторожности при формовке выводов

Если выводы необходимо согнуть, это должно быть сделано в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной колбы, чтобы предотвратить напряжение на внутреннем кристалле и проводных соединениях. Формовка выводов должна выполняться перед пайкой и при комнатной температуре. Обрезка выводов при высоких температурах может привести к отказу.

6.2 Параметры пайки

Для ручной пайки температура жала паяльника не должна превышать 300°C (для паяльника мощностью не более 30Вт), а время пайки должно составлять 3 секунды или менее. Для волновой пайки рекомендуемая температура ванны — максимум 260°C в течение максимум 5 секунд, с предварительным нагревом до 100°C в течение максимум 60 секунд. В обоих случаях паяное соединение должно находиться на расстоянии не менее 3мм от эпоксидной колбы. График температурного профиля пайки предполагает контролируемый нагрев, выдержку, оплавление и цикл охлаждения для минимизации термического удара. Волновую или ручную пайку не следует выполнять более одного раза. Не следует прикладывать усилие к выводам, пока светодиод находится при высокой температуре.

6.3 Условия хранения

Светодиоды должны храниться при температуре 30°C или ниже и относительной влажности 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения после отгрузки — 3 месяца. Для более длительного хранения (до одного года) их следует хранить в герметичном контейнере с азотной атмосферой и влагопоглощающим материалом. Следует избегать резких перепадов температуры в условиях высокой влажности, чтобы предотвратить конденсацию.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты для защиты от электростатического разряда. Эти пакеты помещаются во внутренние коробки, которые затем упаковываются во внешние коробки. Количество в упаковке гибкое: минимум 200, максимум 500 штук в пакете, 5 пакетов во внутренней коробке и 10 внутренних коробок во внешней коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке включает несколько кодов: CPN (номер продукта заказчика), P/N (номер продукта), QTY (количество в упаковке), CAT (группы силы света и прямого напряжения), HUE (группа доминирующей длины волны), REF (ссылка) и LOT No (номер партии для прослеживаемости).

7.3 Правила формирования номера модели

Артикул 7343/Y5C2-ASVB/X/MS следует определенной структуре. "7343", вероятно, обозначает серию или тип корпуса. "Y5" указывает на цвет (желтый) и группу силы света. "C2" может относиться к углу обзора или другим оптическим характеристикам. Сегмент "ASVB" может указывать на технологию чипа или другие особенности. "X" является заполнителем для конкретных опций (например, наличие упора), а "MS" может указывать на стиль упаковки (например, на катушке).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит для применений с высокой внешней освещенностью или большим расстоянием наблюдения благодаря своей высокой силе света. Основные области использования включают полноцветные или монохромные переменные информационные знаки на автомагистралях, рекламные щиты, внутренние/наружные информационные дисплеи и панели индикации состояния, где требуется четкий желтый сигнал.

8.2 Вопросы проектирования

Выбор драйвера:Всегда используйте драйвер постоянного тока для обеспечения стабильного светового выхода и предотвращения теплового разгона, так как прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент. Драйвер должен быть рассчитан на максимальный прямой ток (50мА постоянный).
Тепловой менеджмент:Несмотря на низкую рассеиваемую мощность (макс. 115мВт), рекомендуется правильная разводка печатной платы с достаточной площадью меди для теплоотвода, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или на верхнем пределе диапазона тока, для поддержания силы света и долговечности.
Оптическое проектирование:Угол обзора 23 градуса создает относительно сфокусированный луч. Для более широкого освещения могут потребоваться вторичная оптика (линзы или рассеиватели). УФ-устойчивая эпоксидная смола обеспечивает надежную работу на улице без значительного пожелтения линзы.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными желтыми светодиодами, ключевым отличием данного устройства является его очень высокая сила света (до 14250 мкд @ 20мА), что достигается за счет передовой технологии чипа AlGaInP и оптимизированной конструкции корпуса. Наличие строгой сортировки по интенсивности, длине волны и напряжению обеспечивает превосходную однородность цвета и яркости в матричных приложениях по сравнению с несортированными или слабо сортированными продуктами. Корпус T-1 3/4 предлагает проверенный, надежный механический формат с хорошими характеристиками теплоотвода по сравнению с меньшими корпусами для поверхностного монтажа, что делает его устойчивым для требовательных условий.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я управлять этим светодиодом от источника питания 3.3В с резистором?
А: Да, но необходим тщательный расчет. При типичном V_F2.2В, последовательный резистор будет падать на 1.1В. Для достижения 20мА номинал резистора составит R = V/I = 1.1В / 0.02А = 55Ом. Однако необходимо учитывать группу по напряжению (от 1.8В до 2.6В). Для светодиода с напряжением 2.6В на резисторе падает только 0.7В, что приводит к току 0.7В / 55Ом ≈ 12.7мА, снижая яркость. Драйвер постоянного тока более надежен.

В: В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?
А: Пиковая длина волны (λ_p) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность (здесь 591 нм). Доминирующая длина волна (λ_d) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода (здесь типично 589 нм). Доминирующая длина волна более актуальна для спецификации цвета.

В: Как угол обзора влияет на мой дизайн?
А: Угол обзора 23 градуса (полная ширина на половине максимума) означает, что свет сконцентрирован в относительно узком конусе. Для вывески, предназначенной для просмотра под широким углом, может потребоваться размещать светодиоды ближе друг к другу или использовать рассеиватель для создания более равномерного вида. Для применения с большим расстоянием этот сфокусированный луч является преимуществом.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование высоковидимого предупредительного маяка.
Конструктору нужен мигающий желтый маяк для строительной техники. Он выбирает этот светодиод за его высокую интенсивность и надежный корпус. Он проектирует печатную плату с токоограничивающим резистором 55Ом на каждый светодиод, питаемую от 12В системы транспортного средства. Для достижения необходимой яркости для всех групп напряжения он использует ШИМ-схему для управления светодиодом со средним током 20мА. Светодиод установлен в отражателе для дальнейшей коллимации луча 23 градуса для максимальной видимости на большом расстоянии. УФ-устойчивая эпоксидная смола гарантирует, что линза не деградирует при длительном воздействии солнца. Рекомендации по хранению и пайке соблюдаются во время сборки, чтобы гарантировать надежность в суровых условиях эксплуатации транспортного средства с большими перепадами температур.

12. Введение в принцип работы

Этот светодиод является полупроводниковым источником света на основе чипа AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света — в данном случае, желтому (~589 нм). Высокая яркость достигается за счет высокой внутренней квантовой эффективности и эффективного извлечения света из чипа и корпуса. Эпоксидная линза служит для защиты чипа, формирования луча (угол обзора 23 градуса) и увеличения светового выхода.

13. Технологические тренды

Тренд в технологии светодиодов для вывесок и применений с высокой яркостью продолжается в сторону более высокой эффективности (больше люмен на ватт), улучшенной цветовой однородности за счет более строгой сортировки и повышенной надежности. Хотя данное устройство использует проверенный корпус для сквозного монтажа, отрасль в целом движется к корпусам для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки и более высокой плотности. Однако корпуса для сквозного монтажа, такие как T-1 3/4, остаются актуальными для применений, требующих превосходных тепловых характеристик, механической прочности или простой замены в полевых условиях. Достижения в области люминофор-конвертированных и прямых полупроводниковых материалов могут предложить альтернативные пути к получению конкретных цветов с потенциально более высокой эффективностью или различными спектральными характеристиками в будущем.