Техническая спецификация светодиода 383-2UYC/S530-A3 - Ярко-желтый - 20мА - 2.0В тип. - Технический документ

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации высокоинтенсивного светодиода, разработанного для применений, требующих превосходной световой отдачи. Устройство использует технологию чипа AlGaInP для получения ярко-желтого света. Оно спроектировано для надежности и долговечности, что делает его подходящим для различных применений в электронных дисплеях и индикаторах.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основным преимуществом данной серии светодиодов является высокая сила света, типичные значения которой достигают 4263 мкд при стандартном прямом токе 20мА. Это делает его идеальным для применений, где критически важны видимость и яркость. Продукт соответствует ключевым экологическим нормам, включая RoHS, EU REACH, и производится как бесгалогенный. Он доступен в упаковке на ленте и в катушке для автоматизированных процессов сборки, поддерживая крупносерийное производство. Основными целевыми рынками являются потребительская электроника и компьютерная периферия.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлен объективный и детальный анализ ключевых технических параметров светодиода, определенных в таблицах "Абсолютные максимальные режимы" и "Электрооптические характеристики".

2.1 Абсолютные максимальные режимы

Устройство рассчитано на непрерывный прямой ток (I_F) 25 мА, с допустимым пиковым прямым током (I_FP) 60 мА в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1кГц). Максимальное обратное напряжение (V_R) составляет 5В. Допустимая рассеиваемая мощность (P_d) равна 60 мВт. Рабочий диапазон температур указан от -40°C до +85°C, с несколько более широким диапазоном температур хранения (T_stg) от -40°C до +100°C. Допустимая температура пайки составляет 260°C в течение 5 секунд, что является стандартом для бессвинцовых процессов оплавления.

2.2 Электрооптические характеристики

При стандартных условиях испытаний (T_a=25°C, I_F=20мА) устройство демонстрирует силу света (I_v) с минимальным значением 2713 мкд и типичным значением 4263 мкд. Угол обзора (2θ_1/2) составляет узкие 6 градусов, что типично для высокоинтенсивного сфокусированного излучения. Пиковая длина волны (λ_p) равна 591 нм, а доминирующая длина волны (λ_d) составляет 589 нм, что четко определяет излучение в ярко-желтом спектре. Ширина полосы спектрального излучения (Δλ) равна 15 нм. Прямое напряжение (V_F) варьируется от 1.7В до 2.4В, с типичным значением 2.0В. Обратный ток (I_R) составляет максимум 10 мкА при V_R=5В.

2.3 Тепловые характеристики

Хотя они явно не определены в отдельной таблице, управление температурным режимом является критически важным. Допустимая рассеиваемая мощность 60 мВт и рабочий диапазон температур определяют тепловые пределы. Правильный теплоотвод или снижение номинального тока при повышенных температурах окружающей среды необходимы для долгосрочной надежности, как указано в примечаниях по применению.

3. Объяснение системы бининга

В спецификации упоминается система бининга для ключевых параметров, обозначаемая кодами на упаковочной этикетке (CAT, HUE, REF). Эта система позволяет производителям выбирать светодиоды с жестко контролируемыми характеристиками для обеспечения стабильной работы в их применениях.

• CAT (Группы силы света):Группирует светодиоды на основе измеренной световой отдачи (например, минимум 2713 мкд, вероятно, определяет одну группу).
• HUE (Группы доминирующей длины волны):Сортирует светодиоды в соответствии с их доминирующей длиной волны (λ_d), обеспечивая постоянство цвета.
• REF (Группы прямого напряжения):Классифицирует светодиоды по падению прямого напряжения (V_F), что важно для проектирования схем и учета параметров источника питания.

4. Анализ характеристических кривых

Типичные электрооптические характеристические кривые визуально показывают поведение устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает распределение спектральной мощности с пиком примерно на 591 нм (желтый) и определенной шириной полосы, подтверждая монохроматический характер светового излучения.

4.2 Диаграмма направленности

Диаграмма направленности иллюстрирует узкий угол обзора в 6 градусов, показывая, как интенсивность света резко падает за пределами центрального луча.

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

Эта фундаментальная кривая показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением для диода. Типичное V_F2.0В при 20мА является ключевым параметром для проектирования схемы управления.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует, что световой выход (относительная интенсивность) увеличивается с ростом прямого тока. Однако работа за пределами абсолютных максимальных режимов сократит срок службы и надежность.

4.5 Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды и Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды

Эти кривые имеют решающее значение для теплового проектирования. Они показывают, что световой выход уменьшается с ростом температуры окружающей среды. И наоборот, при фиксированном напряжении прямой ток также уменьшается с ростом температуры из-за изменения свойств полупроводника. Это подчеркивает необходимость управления температурным режимом и возможного снижения номинального тока в условиях высоких температур.

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод размещен в стандартном ламповом корпусе. Чертеж размеров предоставляет критически важные измерения для проектирования посадочного места на печатной плате и механической интеграции. Ключевые примечания указывают, что все размеры указаны в миллиметрах, высота фланца должна быть менее 1.5 мм, а общий допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное. Конструкторы должны строго соблюдать эти размеры, чтобы обеспечить правильную установку и пайку.

5.2 Определение полярности

Полярность обычно указывается длиной выводов (более длинный вывод - анод) или плоским участком на фланце корпуса. Для определения конкретного маркера, используемого на данном компоненте, следует обратиться к чертежу размеров в спецификации.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение необходимо для предотвращения повреждений. Ключевые рекомендации включают:

• Формовка выводов:Должна выполняться до пайки, на расстоянии не менее 3 мм от эпоксидной колбы. Избегайте механических нагрузок на корпус.
• Хранение:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Для длительного хранения (>3 месяцев) используйте герметичный контейнер, продутый азотом, с осушителем.
• Пайка:
  • Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.
  • Ручная пайка:Наконечник паяльника ≤300°C (макс. 30Вт), время ≤3 секунды.
  • Волновая/погружная пайка:Предварительный нагрев ≤100°C (≤60 сек), ванна припоя ≤260°C в течение ≤5 секунд.
  • Избегайте многократных циклов пайки и механических нагрузок во время/после пайки до полного остывания устройства.
• Очистка:При необходимости используйте изопропиловый спирт комнатной температуры в течение ≤1 минуты. Избегайте ультразвуковой очистки, если она не была предварительно квалифицирована.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты, помещены во внутренние коробки, которые затем упаковываются во внешние коробки. Стандартное количество упаковки: 200-500 штук в пакете, 6 пакетов во внутренней коробке и 10 внутренних коробок в основной (внешней) коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Упаковочная этикетка включает коды для прослеживаемости и бининга: CPN (Партномер заказчика), P/N (Партномер), QTY (Количество), CAT (Группа силы света), HUE (Группа доминирующей длины волны), REF (Группа прямого напряжения) и LOT No. (Номер партии).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Благодаря высокой яркости и сфокусированному лучу, этот светодиод хорошо подходит для: подсветки телевизоров и мониторов, индикаторов состояния в телефонах и компьютерах, панельных индикаторов и других применений, требующих яркого, хорошо видимого желтого сигнала.

8.2 Соображения при проектировании

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока для ограничения I_Fдо желаемого значения (например, 20мА для типичной яркости).
• Тепловое управление:Учитывайте компоновку печатной платы для отвода тепла, особенно при работе вблизи максимальных режимов или при высоких температурах окружающей среды. Обратитесь к рекомендациям по снижению номинальных значений.
• Защита от ЭСР:Применяйте стандартные меры предосторожности от электростатического разряда во время обращения и сборки, так как светодиоды чувствительны к нему.
• Оптическое проектирование:Узкий угол обзора может потребовать использования линз или рассеивателей, если необходима большая площадь освещения.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными индикаторными светодиодами, ключевым отличием данного устройства является очень высокая сила света (4263 мкд тип.) при стандартном ламповом корпусе. Использование технологии AlGaInP обеспечивает высокую эффективность в желто-оранжево-красном спектре. Его соответствие современным экологическим стандартам (RoHS, REACH, бесгалогенный) является базовым требованием, но остается ключевой особенностью для регулируемых рынков. Узкий угол обзора обеспечивает высокую осевую интенсивность, что является преимуществом для направленных источников света, но ограничением там, где требуется широкоугольное излучение.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА для большей яркости?

О: Абсолютный максимальный режим для непрерывного прямого тока составляет 25 мА. Работа при 30мА превышает этот режим, что значительно снизит надежность и срок службы и может привести к немедленному отказу. Всегда работайте в пределах указанных ограничений.

В: Какое значение резистора следует использовать для питания 5В?

О: Используя закон Ома: R = (V_supply- V_F) / I_F. При V_supply=5В, V_F=2.0В (тип.), и I_F=20мА (0.02А), R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ом. Выберите стандартное значение резистора, близкое к этому (например, 150 Ом или 160 Ом), и убедитесь, что его номинальная мощность достаточна (P = I²R = 0.06Вт, поэтому резистор на 1/8Вт или 1/4Вт подойдет).

В: Почему световой выход уменьшается, когда светодиод нагревается?

О: Это фундаментальная характеристика полупроводниковых светодиодов. При повышении температуры внутренняя квантовая эффективность уменьшается, а безызлучательная рекомбинация увеличивается, что приводит к снижению светового выхода при том же токе управления. Это показано на кривой "Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды".

11. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование высоковидимого индикатора состояния для промышленного оборудования.Инженеру нужен желтый светодиод, который будет четко виден в ярко освещенной заводской среде. Он выбирает этот светодиод из-за его высокой интенсивности (4263 мкд). Он проектирует печатную плату с посадочным местом, соответствующим габаритам корпуса. Он использует драйвер постоянного тока, настроенный на 20мА, чтобы обеспечить постоянную яркость и долговечность. Он устанавливает светодиод за небольшим прозрачным окном на панели оборудования. Узкий угол обзора в 6 градусов идеально подходит для этого направленного индикаторного применения. Во время сборки он соблюдает рекомендованный профиль волновой пайки и обеспечивает соблюдение условий хранения перед использованием. Результат - надежный, долговечный и хорошо видимый индикатор состояния.

12. Введение в принцип работы

Этот светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом диоде. Материал чипа - AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия), который является полупроводником с прямой запрещенной зоной. При приложении прямого напряжения электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область. Когда эти носители заряда рекомбинируют, они высвобождают энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света - в данном случае ярко-желтому (~589-591 нм). Эпоксидная линза служит для защиты полупроводникового кристалла, формирования выходного светового пучка (что приводит к углу обзора в 6 градусов) и улучшения вывода света из чипа.

13. Технологические тренды

Индустрия светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения цветопередачи и повышения надежности. Хотя данное устройство использует устоявшуюся технологию AlGaInP, тренды на более широком рынке включают разработку более эффективных белых светодиодов на основе люминофора и микро-светодиодов для дисплейных применений. Для монохроматических светодиодов, подобных этому, текущая разработка сосредоточена на достижении пределов эффективности, улучшении работы при высоких температурах и обеспечении еще более жесткого бининга для постоянства цвета и светового потока в требовательных применениях. Акцент на экологическом соответствии (бесгалогенный, REACH) также является постоянным трендом, обусловленным глобальным регулированием.