Техническая спецификация светодиода 334-15/T2C5-1 QSB - Корпус T-1 3/4 - 3.6В макс. - 110мВт - Белый

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики мощного белого светодиода. Устройство предназначено для применений, требующих значительной световой отдачи в компактном, стандартном для отрасли корпусе.

1.1 Ключевые особенности и позиционирование

Основным преимуществом данного светодиода является его высокая сила света, достигаемая благодаря чипу InGaN и системе люминофорного преобразования, размещенным в популярном круглом корпусе T-1 3/4. Это делает его подходящим для применений, где важна яркая, четкая индикация. Продукт разработан с учетом соответствия стандартам RoHS, EU REACH и бесгалогенным требованиям (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Он также обладает определенной степенью защиты от электростатического разряда (ESD) с выдерживаемым напряжением до 4 кВ (HBM). Устройство доступно в россыпи или на катушке для автоматизированной сборки.

1.2 Целевые области применения

Высокая световая отдача и стандартный форм-фактор делают этот светодиод идеальным для нескольких ключевых областей применения:

• Информационные панели и дисплеи:Обеспечение яркой, читаемой подсветки для информационных знаков.
• Оптические индикаторы:Использование в качестве индикаторов состояния или тревоги в электронном оборудовании.
• Подсветка:Освещение небольших панелей, переключателей или символов.
• Маркировочные огни:Использование в приложениях, требующих маркировки положения или границ.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная, объективная интерпретация электрических, оптических и тепловых пределов и характеристик устройства.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

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

• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА. Светодиод не должен запитываться постоянным током, превышающим это значение.
• Пиковый прямой ток (I_FP):100 мА (при скважности 1/10, 1 кГц). Это позволяет использовать короткие импульсы более высокого тока, что полезно для мультиплексирования или достижения кратковременной большей яркости.
• Обратное напряжение (V_R):5 В. Приложение обратного смещения больше этого значения может повредить светодиодный переход.
• Рассеиваемая мощность (P_d):110 мВт. Это максимально допустимая мощность, которую корпус может рассеять в виде тепла, рассчитываемая как V_F* I_F.
• Рабочая температура (T_opr):-40 до +85 °C. Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы.
• Температура хранения (T_stg):-40 до +100 °C.
• Устойчивость к ЭСР (HBM):4 кВ. Определяет уровень защиты от электростатического разряда.
• Обратный ток стабилитрона (I_z):100 мА. Интегрирован защитный стабилитрон с этим предельным током.
• Температура пайки (T_sol):260 °C в течение 5 секунд. Определяет допуск профиля пайки оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при 25°C. Конструкторам следует использовать их для расчетов схем.

• Прямое напряжение (V_F):2.8В до 3.6В при I_F=20мА. Этот диапазон требует использования токоограничивающей цепи или драйвера. Типичное значение находится в пределах этого диапазона сортировки.
• Обратное напряжение стабилитрона (V_z):Обычно 5.2В при I_z=5мА. Это напряжение пробоя встроенного защитного диода.
• Обратный ток (I_R):Максимум 50 мкА при V_R=5В. Небольшой ток утечки при обратном смещении.
• Сила света (I_V):3600 до 7150 мкд (милликандел) при I_F=20мА. Это ключевой показатель производительности, указывающий на очень высокую яркость. Конкретное значение определяется кодом сортировки (Q, R, S).
• Угол обзора (2θ_1/2):Обычно 50 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего пикового осевого значения. Он определяет ширину луча.
• Координаты цветности (CIE 1931):Типичные x=0.29, y=0.28. Эти координаты определяют цветовую точку белого на диаграмме цветности CIE. Фактические координаты находятся в пределах указанных цветовых групп (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0).

2.3 Тепловые соображения

Необходимо соблюдать предел рассеиваемой мощности 110мВт и рабочую температуру до 85°C. Превышение температуры перехода снизит световую отдачу (падение эффективности) и сократит срок службы. Для непрерывной работы на высоких токах рекомендуется обеспечить адекватную разводку печатной платы для отвода тепла.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности производства светодиоды сортируются по ключевым параметрам.

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды классифицируются на три группы (Q, R, S) на основе измеренной силы света при 20мА:
•Группа Q:3600 - 4500 мкд
•Группа R:4500 - 5650 мкд
•Группа S:5650 - 7150 мкд
Отмечается допуск ±10% на измерение силы света.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Светодиоды также сортируются по падению прямого напряжения при 20мА на четыре группы (0, 1, 2, 3):
•Группа 0:2.8В - 3.0В
•Группа 1:3.0В - 3.2В
•Группа 2:3.2В - 3.4В
•Группа 3:3.4В - 3.6В
Неопределенность измерения для V_Fсоставляет ±0.1В.

3.3 Сортировка по координатам цветности

Цветовая точка белого строго контролируется и определяется семью цветовыми группами на диаграмме CIE 1931: A1, A0, B3, B4, B5, B6 и C0. В спецификации указаны конкретные четырехугольные области (определенные угловыми координатами x,y) для каждой группы на диаграмме цветности. Типичная группировка продукции (Группа 1) объединяет группы A1, A0, B3, B4, B5, B6 и C0. Неопределенность измерения для координат цветности составляет ±0.01. Диаграмма показывает эти группы относительно линий постоянной коррелированной цветовой температуры (CCT), примерно от 4600K до 22000K, что указывает на то, что производимый белый свет может варьироваться от теплых до холодных оттенков белого в разных группах.

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают представление о поведении устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая (не полностью детализирована в тексте, но подразумевается) показывала бы спектральное распределение мощности белого света. Как белый светодиод на основе люминофорного преобразования с синим чипом InGaN, спектр будет характеризоваться основным синим пиком от чипа и более широкой полосой излучения желто-зелено-красного цвета от люминофора, объединяясь для создания белого света.

4.2 Диаграмма направленности

Диаграмма направленности иллюстрирует пространственное распределение света, коррелирующее с типичным углом обзора 50 градусов. Она показывает, как интенсивность уменьшается с увеличением угла от центральной оси.

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

Эта фундаментальная кривая показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением для светодиодного перехода. Конструкторы используют ее для определения необходимого напряжения питания для целевого тока и проектирования соответствующей токоограничивающей схемы. Кривая покажет напряжение включения около 2.8В и крутой рост тока при небольших последующих увеличениях напряжения.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует зависимость светового выхода от тока питания. Сила света обычно увеличивается сублинейно с током из-за падения эффективности при более высоких плотностях тока. Это информирует о решениях по управлению светодиодом для оптимальной яркости и эффективности.

4.5 Координаты цветности в зависимости от прямого тока

Этот график показывает, как цветовая точка белого (координаты x,y) может смещаться с изменением тока питания. Некоторое изменение является обычным и должно учитываться в приложениях, критичных к цвету.

4.6 Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая снижения номинальных значений имеет решающее значение для надежности. Она указывает максимально допустимый прямой ток при увеличении температуры окружающей среды, обеспечивая, чтобы температура перехода оставалась в безопасных пределах. Для работы при высоких температурах окружающей среды (например, около 85°C) ток питания должен быть снижен от максимального номинального значения.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габариты корпуса

Светодиод использует стандартный круглый корпус T-1 3/4 (5мм) с двумя аксиальными выводами. Ключевые размерные примечания включают:
• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Общий допуск составляет ±0.25мм, если не указано иное.
• Расстояние между выводами измеряется в точке выхода выводов из корпуса.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5мм.
Детальный чертеж покажет общий диаметр, форму линзы, диаметр и длину выводов, а также плоскость установки.

5.2 Определение полярности

Обычно более длинный вывод обозначает анод (плюс), а более короткий — катод (минус). Катод также может быть обозначен плоским участком на ободке пластиковой линзы или выемкой на фланце. Правильная полярность необходима для предотвращения повреждения от обратного смещения.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для сохранения целостности и производительности устройства.

6.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать напряжения на уплотнении.
• Выполняйте формовку выводовдо soldering.
• Избегайте напряжения на корпусе во время формовки, так как это может повредить внутренние соединения или эпоксидную смолу.
• Обрезайте выводные рамки при комнатной температуре. Резка при высокой температуре может вызвать отказы.
• Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения, которое может ухудшить эпоксидную смолу и светодиод.

6.2 Параметры пайки

• Соблюдайте расстояние более 3мм от паяного соединения до эпоксидной колбы.
• Пайка не должна выходить за основание перемычки на выводе.
• Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (для паяльника мощностью до 30Вт), время пайки максимум 3 секунды.
• Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C в течение максимум 60 секунд.

6.3 Условия хранения

• Рекомендуемые условия хранения после отгрузки: 30°C или ниже и относительная влажность 70% или ниже.
• Срок хранения в этих условиях составляет 3 месяца.
• Для хранения более 3 месяцев и до 1 года поместите устройства в герметичный контейнер с азотной атмосферой и влагопоглощающим материалом.
• Избегайте резких температурных переходов, особенно при высокой влажности, чтобы предотвратить конденсацию.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения электростатического разряда и проникновения влаги:
•Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
•Вторичная упаковка:Внутренние коробки.
•Третичная упаковка:Внешние коробки.
•Количество в упаковке:200-500 штук в пакете, 5 пакетов во внутренней коробке, 10 внутренних коробок во внешней коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке содержит следующую информацию:
•CPN:Производственный номер заказчика.
•P/N:Производственный номер (артикул).
•QTY:Количество в упаковке.
•CAT:Комбинированные группы для сортировки по силе света и прямому напряжению.
•HUE:Цветовая группа (например, A1, B4).
•REF: Reference.
•LOT No:Номер партии для прослеживаемости.

7.3 Обозначение модели

Артикул следует структуре:334-15/T2C5-□ □ □ □. Квадраты представляют коды для конкретных выборов групп по силе света, прямому напряжению и координатам цветности, позволяя точно заказывать в соответствии с требованиями приложения.

8. Соображения по проектированию приложений

8.1 Проектирование схемы управления

Из-за диапазона прямого напряжения (2.8-3.6В) и чувствительности к току настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо простого последовательного резистора, когда это возможно, особенно для равномерной яркости и стабильности при изменениях температуры и напряжения. Драйвер должен быть спроектирован так, чтобы не превышать абсолютные максимальные параметры для постоянного (30мА) и пикового (100мА импульсного) тока.

8.2 Тепловой менеджмент

Для непрерывной работы на высоких токах или при повышенных температурах окружающей среды учитывайте тепловой путь. Хотя корпус не предназначен для радиатора, обеспечение того, что выводы припаяны к достаточной площади меди на печатной плате, может помочь рассеять тепло и снизить температуру перехода, улучшая долговечность и поддерживая световой поток.

8.3 Оптическая интеграция

Угол обзора 50 градусов обеспечивает широкий луч. Для приложений, требующих фокусировки или коллимации, могут использоваться вторичная оптика (линзы, отражатели), предназначенная для корпусов T-1 3/4. Прозрачная эпоксидная линза подходит для использования с такой оптикой.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Как лучше всего запитывать этот светодиод от источника питания 5В или 12В?
О: Для источника 5В можно использовать последовательный резистор, но его номинал должен быть рассчитан на основе фактической группы V_Fсветодиода, чтобы обеспечить правильный ток. Для источника 12В или для лучшей стабильности рекомендуется использовать специализированную микросхему драйвера светодиодов постоянного тока или простую схему источника тока на транзисторе.

В: Могу ли я импульсно управлять этим светодиодом, чтобы он казался ярче?
О: Да, вы можете использовать номинальный пиковый прямой ток (100мА при скважности 1/10, 1кГц). Импульсная работа при токе выше постоянного номинала может обеспечить более высокую мгновенную яркость, которую человеческий глаз может воспринимать как увеличенную яркость, если импульсы достаточно быстрые (ШИМ). Убедитесь, что средняя рассеиваемая мощность не превышает 110мВт.

В: Насколько стабилен белый цвет между разными экземплярами?
О: Стабильность цвета контролируется через семь определенных цветовых групп (от A1 до C0). Для приложений, требующих очень точного соответствия цветов, при заказе указывайте одну цветовую группу (HUE). Типичный разброс цветности внутри одной группы определяется ее четырехугольной областью на диаграмме CIE.

В: Необходим ли токоограничивающий резистор?
О: Безусловно. Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Прямое подключение к источнику напряжения, превышающему прямое напряжение светодиода, вызовет чрезмерный ток, что может мгновенно разрушить устройство. Всегда используйте последовательный резистор или активную стабилизацию тока.

10. Принцип работы и технология

Этот светодиод генерирует белый свет методом люминофорного преобразования. Основой устройства является полупроводниковый чип из нитрида индия-галлия (InGaN), который излучает синий свет при прямом смещении (электролюминесценция). Этот синий свет не излучается напрямую. Вместо этого чип инкапсулирован в отражающей чаше, заполненной желтым (или смесью зеленого и красного) люминофорным материалом. Когда синие фотоны от чипа попадают на частицы люминофора, они поглощаются и переизлучаются на более длинных волнах (стоксов сдвиг), в основном в желтой области спектра. Комбинация оставшегося неизлученного синего света и широкополосного желтого света от люминофора смешивается, создавая восприятие белого света. Конкретные соотношения синего и люминофорного излучения, а также точный состав люминофора определяют коррелированную цветовую температуру (CCT) и индекс цветопередачи (CRI) белого света, которые контролируются в процессе сортировки.