Техническая спецификация светодиодной лампы 383-2USOC/S530-A6 - Оранжевый - Пиковая длина волны 621 нм - Прямое напряжение 2.0 В - Рассеиваемая мощность 60 мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокояркой светодиодной лампы, разработанной для применений, требующих превосходной световой отдачи. Устройство использует чип AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для получения цвета "закатно-оранжевый", инкапсулированный в прозрачную эпоксидную смолу. Основная цель конструкции — обеспечить надежную и стабильную работу в компактном форм-факторе.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Серия предлагает выбор различных углов обзора для удовлетворения различных потребностей приложений и поставляется на ленте и в катушках для автоматизированных процессов сборки, повышая эффективность производства. Она спроектирована как надежная и устойчивая, обеспечивая стабильную работу. Продукт соответствует ключевым экологическим нормам, включая директиву ЕС RoHS (ограничение опасных веществ), регламент ЕС REACH (регистрация, оценка, разрешение и ограничение химических веществ) и является бесгалогенным, с содержанием брома (Br) и хлора (Cl), строго контролируемым на уровне ниже 900 ppm по отдельности и 1500 ppm в сумме.

Основные области применения данного светодиода — это потребительская электроника и подсветка дисплеев, включая телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны, а также общие индикаторные приложения в компьютерах, где требуется четкий, яркий оранжевый сигнал.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные значения

Эти значения определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в этих условиях или на их границе не гарантируется, и её следует избегать для обеспечения надежной долгосрочной работы.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно непрерывно подавать на светодиод.
• Пиковый прямой ток (IFP):160 мА. Это максимальный импульсный ток, применимый при скважности 1/10 и частоте 1 кГц.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может повредить светодиодный переход.
• Электростатический разряд (ESD), модель человеческого тела:2000 В. Это указывает на чувствительность светодиода к статическому электричеству; необходимы соответствующие меры предосторожности при обращении с ЭСР.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Максимальная мощность, которую корпус может рассеять без превышения его тепловых пределов.
• Рабочая температура (Topr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды, в котором устройство предназначено для работы.
• Температура хранения (Tstg):от -40°C до +100°C. Диапазон температур для нерабочего хранения.
• Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Максимальная температура и время, которые выводы могут выдержать во время волновой или конвекционной пайки.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды (Ta) 25°C и прямой ток (IF) 20 мА, если не указано иное. Они определяют типичные характеристики светодиода.

• Сила света (Iv):6300 мкд (мин.), 8000 мкд (тип.). Это мера воспринимаемой яркости светодиода в определенном направлении. Погрешность измерения составляет ±10%.
• Угол обзора (2θ1/2):6° (тип.). Это полный угол, при котором сила света составляет половину интенсивности при 0° (на оси). Угол 6° указывает на очень узкий, сфокусированный луч.
• Пиковая длина волны (λp):621 нм (тип.). Длина волны, на которой оптическая выходная мощность максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):615 нм (тип.). Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, соответствующая цвету светодиода. Погрешность составляет ±1.0 нм.
• Ширина спектра излучения (Δλ):18 нм (тип.). Диапазон длин волн, в котором излучаемая мощность составляет не менее половины пиковой мощности, что указывает на спектральную чистоту.
• Прямое напряжение (VF):2.0 В (тип.), 2.4 В (макс.). Падение напряжения на светодиоде при работе на указанном токе. Погрешность составляет ±0.1 В.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.). Небольшой ток утечки, протекающий при приложении указанного обратного напряжения (5 В).

3. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих, как ключевые параметры изменяются в зависимости от условий эксплуатации. Они необходимы для проектирования схем и управления тепловым режимом.

3.1 Спектральное распределение и направленность

КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныпоказывает резкий пик с центром около 621 нм, подтверждая оранжевое излучение. КриваяНаправленностинаглядно представляет очень узкий угол обзора 6°, показывая, как интенсивность быстро падает вне оси, что идеально для фокусированных индикаторных применений.

3.2 Зависимости от электрических и тепловых условий

КриваяПрямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода. При 20 мА напряжение составляет приблизительно 2.0 В. КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от прямого токадемонстрирует, что световой выход линейно увеличивается с током вплоть до максимального номинального постоянного тока.

КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей средыкритически важна для теплового проектирования. Она показывает, что световой выход уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Например, при 85°C выход может составлять всего 50-60% от значения при 25°C. И наоборот, криваяПрямой ток в зависимости от температуры окружающей среды(вероятно, при постоянном напряжении) покажет, как ток изменяется с температурой, что важно для проектирования драйверов с постоянным током для поддержания стабильной яркости.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод размещен в стандартном круглом корпусе диаметром 3 мм, часто называемом размером \"T-1\". Подробный чертеж размеров определяет диаметр линзы, расстояние между выводами, диаметр выводов и общую высоту. Ключевое примечание указывает, что высота фланца (ободка у основания купола) должна быть менее 1.5 мм (0.059\"). Все размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском ±0.25 мм, если не указано иное. Точные размеры имеют решающее значение для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в корпуса.

4.2 Определение полярности

Светодиод имеет два вывода: анод (положительный) и катод (отрицательный). Как правило, катод идентифицируется по плоскому срезу на пластиковом ободке линзы или по более короткому выводу. Следует обратиться к диаграмме в спецификации, чтобы подтвердить точную маркировку полярности для данного конкретного номера детали, чтобы предотвратить обратную установку.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение необходимо для предотвращения повреждений и обеспечения надежности.

5.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать напряжения на уплотнении.
• Формовку необходимо выполнятьдо soldering.
• Избегайте механического напряжения корпуса. Несовмещенные отверстия в печатной плате, которые заставляют выводы изгибаться при вставке, могут вызвать трещины или ухудшение характеристик.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

5.2 Процесс пайки

Ручная пайка:Температура жала паяльника не должна превышать 300°C (для паяльника мощностью не более 30 Вт), а время пайки на один вывод должно составлять максимум 3 секунды. Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.
Волновая (DIP) пайка:Температура предварительного нагрева не должна превышать 100°C в течение максимум 60 секунд. Температура ванны припоя должна быть максимум 260°C с временем погружения 5 секунд. Опять же, соблюдайте расстояние 3 мм от места пайки до колбы.
Рекомендуемый график температурного профиля пайки обычно показывает постепенный нагрев, кратковременный пик при 260°C и контролируемый наклон охлаждения. Быстрое охлаждение не рекомендуется. Погружную или ручную пайку не следует выполнять более одного раза.

5.3 Хранение и очистка

Хранение:Светодиоды следует хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70%. Срок годности после отгрузки составляет 3 месяца. 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.
Очистка:При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре не более одной минуты. Не используйте ультразвуковую очистку, если это не абсолютно необходимо и только после предварительной квалификации, так как это может вызвать внутренние повреждения.

6. Принцип управления тепловым режимом

Хотя это не мощный светодиод, управление тепловым режимом по-прежнему является критически важным аспектом проектирования. Прямое напряжение и ток генерируют тепло (Мощность = Vf * If). Это тепло, если его не рассеивать, повышает температуру перехода внутри светодиода. Как показано на характеристических кривых, высокая температура перехода напрямую снижает световой выход (силу света) и может ускорить долгосрочную деградацию, сокращая срок службы светодиода. Поэтому на этапе проектирования приложения следует учитывать тепловой путь от выводов светодиода к печатной плате и, возможно, к радиатору, особенно если работа ведется вблизи максимального постоянного тока или при высоких температурах окружающей среды. Номинальная рассеиваемая мощность 60 мВт — это предел для корпуса; её превышение приведет к тому, что температура перехода превысит безопасные пределы.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты для защиты от ЭСР. Иерархия упаковки следующая:
1. Катушка/Пакет:Минимум от 200 до 500 штук в одном антистатическом пакете.
2. Внутренняя коробка:6 пакетов во внутренней коробке.
3. Внешняя/Мастер-коробка:10 внутренних коробок в одной мастер-коробке.

7.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит несколько кодов:
- CPN:Номер детали заказчика.
- P/N:Номер детали производителя (например, 383-2USOC/S530-A6).
- QTY:Количество штук в упаковке.
- CAT:Группы (бинны) для силы света (Iv).
- HUE:Группы (бинны) для доминирующей длины волны (λd).
- REF:Группы (бинны) для прямого напряжения (Vf).
- LOT No:Прослеживаемый номер производственной партии.

8. Рекомендации по применению и соображения проектирования

8.1 Типовые схемы включения

Данный светодиод должен управляться источником постоянного тока для стабильной яркости. Простой последовательный резистор распространен для низкоточных применений. Значение резистора (R) рассчитывается как R = (Vпитания - Vf) / If. Например, при питании 5 В, Vf 2.0 В и желаемом If 20 мА: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ом. Номинальная мощность резистора должна быть не менее (5-2.0)*0.02 = 0.06 Вт, поэтому резистора на 1/8 Вт или 1/4 Вт достаточно. Для приложений, требующих стабильной яркости при изменении температуры или напряжения питания, рекомендуется использовать специализированную микросхему драйвера светодиодов.

8.2 Соображения проектирования

• Угол обзора:Узкий угол 6° делает его подходящим для панельных индикаторов, где свет должен быть направлен прямо на наблюдателя, а не для широкоугольного освещения.
• Ограничение тока:Всегда используйте токоограничивающий резистор или схему. Прямое подключение к источнику напряжения вызовет чрезмерный ток и разрушит светодиод.
• Разводка печатной платы:Убедитесь, что посадочное место на печатной плате соответствует размерам и полярности из спецификации. Обеспечьте достаточную площадь меди вокруг выводов, чтобы она служила небольшим радиатором.
• Защита от ЭСР:Реализуйте защиту от ЭСР на входных линиях, если светодиод доступен пользователю, и соблюдайте процедуры безопасного обращения с ЭСР во время сборки.

9. Введение в технологию и отличия

9.1 Технология чипа AlGaInP

Данный светодиод использует полупроводниковый материал AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Эта материальная система высокоэффективна для генерации света в янтарном, оранжевом, красном и желто-зеленом спектре. По сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP (фосфид арсенида галлия), светодиоды AlGaInP обеспечивают значительно более высокую яркость и эффективность при заданном токе, поэтому данное изделие может достигать 8000 мкд при токе всего 20 мА. Прозрачная эпоксидная линза, в отличие от рассеивающей или тонированной, максимизирует выход света, способствуя высокой силе света.

9.2 Отличия от аналогичных продуктов

Ключевыми отличительными особенностями данного конкретного светодиода являются егоочень высокая сила света (8000 мкд)при стандартном токе управления 20 мА и егоочень узкий угол обзора (6°). Многие стандартные 3-мм оранжевые светодиоды могут иметь интенсивность в диапазоне 100-1000 мкд с более широкими углами (15-30°). Это делает его специализированным компонентом для применений, где от небольшого источника требуется хорошо видимый, сфокусированный луч оранжевого света, например, для высокояркого индикатора состояния на профессиональном оборудовании или для точного срабатывания оптического датчика.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 25 мА?
О1: Да, 25 мА — это абсолютный максимальный постоянный прямой ток. Для оптимального срока службы и с учетом реальных тепловых условий рекомендуется работать на типичном испытательном токе 20 мА или немного ниже.

В2: Сила света составляет 8000 мкд (тип.). Почему мои измерения отличаются?
О2: В спецификации указана погрешность измерения ±10%. Кроме того, интенсивность измеряется в определенных условиях (20 мА, 25°C) с фотодетектором, расположенным на оси (0°). Любое отклонение тока, температуры или угла измерения (особенно критично для луча 6°) приведет к другому показанию.

В3: Что означают группы CAT, HUE и REF?
О3: Из-за производственных вариаций светодиоды сортируются (биннуются) после производства.CATгруппирует светодиоды по схожей силе света (например, 7000-8000 мкд, 8000-9000 мкд).HUEгруппирует по доминирующей длине волны (например, 613-617 нм).REFгруппирует по прямому напряжению (например, 1.9-2.1 В). Для приложений, требующих согласованности цвета или яркости, важно указывать или приобретать светодиоды в узкой группе.

В4: Как интерпретировать рейтинг ЭСР 2000 В?
О4: Рейтинг 2000 В HBM (модель человеческого тела) считается относительно устойчивым для светодиода, но все же требует базовых мер предосторожности от ЭСР. Это означает, что устройство обычно может выдержать разряд 2000 В от модели человека. Всегда работайте на заземленных поверхностях, используйте антистатические браслеты и упаковывайте в антистатические материалы.