Техническая спецификация светодиода 334-15/T1C3-7TVA - Белый свет - Угол обзора 30° - 20мА - 3.2В тип.

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит технические характеристики высокоинтенсивного белого светодиода 334-15/T1C3-7TVA. Устройство разработано для обеспечения превосходной световой отдачи в компактном корпусе, что делает его подходящим для применений, требующих яркого и надежного освещения. В основе конструкции лежит использование чипа InGaN в сочетании с рефлектором, заполненным люминофором, для преобразования синего излучения в идеальный белый свет.

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая сила света:Способен обеспечивать до 14250 мкд при стандартном токе накачки 20 мА.
• Оптимизированные тепловые характеристики:Корпус с низким тепловым сопротивлением обеспечивает эффективный отвод тепла, что способствует долгосрочной надежности.
• Соответствие стандартам:Продукт разработан в соответствии с ключевыми экологическими и безопасностными стандартами, включая RoHS, EU REACH и требования по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
• Стабильный белый свет:Технология люминофорного преобразования обеспечивает стабильную и желаемую цветность белого света.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод в первую очередь ориентирован на рынки, требующие надежного и яркого точечного источника света.

• Автомобильное освещение:Идеально подходит для внутренней подсветки, индикаторов приборной панели и вспомогательных сигнальных огней.
• Электронные знаки и сигналы:Подходит для индикаторов состояния, подсветки панелей и информационных дисплеев.
• Общее освещение:Может использоваться в акцентном, декоративном освещении и других применениях, где требуется компактный яркий белый источник.

2. Подробный анализ технических параметров

В следующих разделах представлен детальный объективный анализ ключевых рабочих параметров устройства.

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.

• Постоянный прямой ток (I_F):20 мА. Это максимальный постоянный ток, рекомендуемый для непрерывной работы.
• Пиковый прямой ток (I_FP):100 мА. Допустим только в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1 кГц).
• Обратное напряжение (V_R):5 В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Рассеиваемая мощность (P_d):110 мВт. Максимальная мощность, которую корпус может рассеять при Ta=25°C.
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для нормальной работы.
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +100°C.
• ЭСР (HBM):4000 В. Указывает на средний уровень защиты от электростатического разряда.
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд. Определяет предел профиля пайки оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Это типичные электрические и оптические параметры, измеренные при Ta=25°C и I_F=20 мА, если не указано иное.

• Прямое напряжение (V_F):от 2.8В до 3.6В. Падение напряжения на светодиоде при протекании указанного тока. Типичное значение составляет около 3.2В.
• Сила света (I_V):от 7150 мкд до 14250 мкд. Этот широкий диапазон управляется через систему бинов (см. Раздел 3). Выходная мощность сильно зависит от тока.
• Угол обзора (2θ_1/2):30 градусов (тип.). Определяет угловой разброс, в пределах которого сила света составляет не менее половины пиковой осевой интенсивности.
• Координаты цветности (x, y):Типичные значения: x=0.31, y=0.30, что помещает белую точку в стандартную белую область на диаграмме CIE. Конкретные бины определяют более узкие диапазоны координат.
• Защита стабилитроном:Устройство включает в себя интегрированный стабилитрон с обратным напряжением (V_Z) 5.2В (тип. при I_Z=5 мА), обеспечивающий базовую защиту от обратных переходных процессов напряжения.

3. Объяснение системы бинов

Для обеспечения стабильности при массовом производстве светодиоды сортируются по бинам производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости и напряжению.

3.1 Биннинг по силе света

Светодиоды классифицируются на три бина на основе измеренной силы света при I_F=20 мА. Допуск внутри каждого бина составляет ±10%.

• Бин T:от 7150 мкд (Мин.) до 9000 мкд (Макс.)
• Бин U:от 9000 мкд (Мин.) до 11250 мкд (Макс.)
• Бин V:от 11250 мкд (Мин.) до 14250 мкд (Макс.)

3.2 Биннинг по прямому напряжению

Светодиоды также сортируются по падению прямого напряжения при I_F=20 мА, с погрешностью измерения ±0.1В. Это помогает проектировать стабильные схемы управления током, особенно в параллельных массивах.

• Бин 0:от 2.8В до 3.0В
• Бин 1:от 3.0В до 3.2В
• Бин 2:от 3.2В до 3.4В
• Бин 3:от 3.4В до 3.6В

3.3 Биннинг по цвету

Белая точка контролируется в пределах определенных областей на диаграмме цветности CIE. Продукт группирует несколько цветовых рангов (от B5-1 до B6-4) под одним групповым обозначением (Группа 7). Каждый ранг имеет определенные границы для координат x и y с погрешностью измерения ±0.01. Эта группировка гарантирует, что белый свет попадает в приемлемый диапазон коррелированной цветовой температуры (CCT) для общих применений.

4. Анализ характеристических кривых

Представленные характеристические кривые дают представление о поведении устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности излучаемого белого света. Обычно она имеет основной синий пик от чипа InGaN и более широкий желто-зеленый пик от люминофора. Совокупный спектр определяет индекс цветопередачи (CRI) и воспринимаемый цвет белого света.

4.2 Диаграмма направленности

График диаграммы направленности подтверждает угол обзора 30 градусов, показывая, как сила света уменьшается с увеличением угла от центральной оси. Это классическая ламбертова или близкая к ней диаграмма, характерная для светодиодных ламп.

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

Эта экспоненциальная кривая является основополагающей для проектирования схемы управления светодиодом. Она показывает нелинейную зависимость между током и напряжением. Небольшое увеличение напряжения после точки включения вызывает значительное увеличение тока, что подчеркивает необходимость использования драйверов с ограничением тока, а не источников напряжения.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует зависимость светового потока от тока накачки. Сила света обычно увеличивается с ростом тока, но может стать сублинейной при высоких токах из-за падения эффективности и повышения температуры перехода.

4.5 Координаты цветности в зависимости от прямого тока

Этот график имеет решающее значение для понимания стабильности цвета. Он показывает, как может смещаться белая точка (координаты x, y) при изменении тока накачки. Стабильные координаты в рабочем диапазоне токов желательны для постоянства цветовых характеристик.

6.6 Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая снижения номинальных значений указывает максимально допустимый прямой ток при повышении температуры окружающей среды. Для предотвращения перегрева и обеспечения надежности ток накачки должен быть уменьшен при работе в условиях высокой температуры окружающей среды (приближаясь к максимальной T_oprв +85°C).

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод выполнен в стандартном корпусе с радиальными выводами (часто называемом \"ламповым\" корпусом). Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Общий допуск составляет ±0.25 мм, если на чертеже не указано иное.
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса.
• Максимально допустимый выступ смолы под фланцем составляет 1.5 мм.
• Чертеж корпуса предоставляет критические размеры для проектирования посадочного места на печатной плате, включая диаметр выводов, размер корпуса и общую высоту.

5.2 Идентификация полярности

Катод обычно обозначается плоским участком на линзе, более коротким выводом или другой маркировкой на корпусе, как показано на размерном чертеже. Правильную полярность необходимо соблюдать во время сборки.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение необходимо для сохранения производительности и надежности светодиода.

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать нагрузки на внутренний кристалл и проводные соединения.
• Формуйте выводы до процесса пайки.
• Избегайте приложения механических нагрузок к корпусу во время формовки.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре; резка при высокой температуре может привести к отказу.
• Убедитесь, что отверстия в печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

6.2 Параметры пайки

• Ручная пайка:Температура жала паяльника ≤ 300°C (для паяльника макс. 30Вт), время пайки ≤ 3 секунды на вывод. Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.
• Волновая/погружная пайка:Температура предварительного нагрева ≤ 100°C (макс. 60 сек), температура ванны припоя ≤ 260°C при максимальном времени погружения 5 секунд.

6.3 Условия хранения

• Рекомендуемые условия хранения после получения: ≤ 30°C и ≤ 70% относительной влажности (RH). Срок годности в этих условиях составляет 3 месяца.
• Для более длительного хранения (до 1 года) поместите светодиоды в герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию на устройствах.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения повреждения от электростатического разряда (ЭСР) и влаги.

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты, содержащие от 200 до 500 штук.
• Вторичная упаковка:5 пакетов помещаются в одну внутреннюю коробку.
• Третичная упаковка:10 внутренних коробок упаковываются в одну основную (внешнюю) коробку.

7.2 Расшифровка этикетки

Этикетка на упаковке включает несколько ключевых идентификаторов: Номер детали заказчика (CPN), Производственный номер (P/N), Количество в упаковке (QTY), комбинированный ранг для силы света и прямого напряжения (CAT), Цветовой ранг (HUE), Ссылка (REF) и Номер партии (LOT No).

7.3 Обозначение модели

Полный номер детали - 334-15/T1C3-7TVA. Структура (334-15/T1C3-□ □ □ □) предполагает, что конечные символы (обозначенные квадратами), вероятно, указывают конкретные бины для силы света (например, V), прямого напряжения (например, 1) и, возможно, других атрибутов, что позволяет точно заказывать желаемые классы производительности.

8. Рекомендации по проектированию приложений

8.1 Проектирование драйверной схемы

Из-за экспоненциальной ВАХ настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо простого последовательного резистора или источника напряжения для стабильной и эффективной работы, особенно при изменении температуры. Драйвер должен быть рассчитан на максимальный ток 20 мА постоянного тока. Интегрированный стабилитрон обеспечивает базовую защиту, но может быть недостаточным для всех переходных процессов; для суровых электрических условий (например, автомобильных) следует рассмотреть возможность использования дополнительной внешней защитной схемы (например, TVS-диодов).

8.2 Тепловой менеджмент

Хотя корпус имеет низкое тепловое сопротивление, правильный теплоотвод жизненно важен для поддержания производительности и долговечности. Максимальная рассеиваемая мощность составляет 110 мВт. При типичном V_F3.2В и I_F20 мА рассеиваемая мощность составляет 64 мВт, что обеспечивает хороший запас. Однако в условиях высокой температуры окружающей среды или при установке на печатную плату с плохой теплопроводностью температура перехода может повыситься, что приведет к снижению светового потока, ускоренной деградации светового потока и возможному смещению цвета. Обеспечьте достаточный воздушный поток или тепловые переходные отверстия в печатной плате под фланцем светодиода.

8.3 Оптическая интеграция

Угол обзора 30 градусов обеспечивает относительно сфокусированный луч. Для применений, требующих других диаграмм направленности (шире или уже), необходимо использовать вторичную оптику, такую как линзы или отражатели. Небольшой размер корпуса облегчает интеграцию в ограниченные пространства и массивы.

9. Техническое сравнение и позиционирование

По сравнению с обычными светодиодами без бинов, это устройство предлагает гарантированные параметры производительности благодаря детальной системе бинов, что критически важно для применений, требующих одинаковой яркости и цвета в нескольких устройствах (например, группы индикаторов, массивы подсветки). Наличие базовой защиты стабилитроном является преимуществом по сравнению со светодиодами без какой-либо защиты, упрощая проектирование схем в средах с возможным обратным напряжением. Сочетание высокой интенсивности (до 14250 мкд) в радиальном корпусе делает его конкурентоспособным для применений, где традиционно использовались лампы накаливания и требуется высокая точечная яркость.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод от источника питания 3.3В?

О: Не напрямую. Прямое напряжение варьируется от 2.8В до 3.6В. Источник 3.3В может едва включить некоторые экземпляры (в Бине 0), но сильно перегрузит другие (в Бине 2 или 3) из-за крутой ВАХ, что приведет к быстрому выходу из строя. Всегда используйте схему ограничения тока, установленную на 20 мА или менее.

В: Каков типичный срок службы этого светодиода?

О: Срок службы светодиода (часто определяемый как L70 - время до 70% от начального светового потока) прямо не указан в этой спецификации. Он сильно зависит от условий эксплуатации, в первую очередь от температуры перехода. Работа при рекомендуемом токе 20 мА или ниже с хорошим тепловым менеджментом может обеспечить десятки тысяч часов работы.

В: Как выбрать правильный бин для моего приложения?

О: Выберите бин силы света (T, U, V) на основе требуемой минимальной яркости. Выберите бин прямого напряжения на основе конструкции вашей драйверной схемы; использование светодиодов из одного вольтажного бина обеспечивает равномерное распределение тока при параллельном включении. Цветовая группа (7) фиксирована для этого номера детали.

В: Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

О: Рабочий температурный диапазон (от -40°C до +85°C) поддерживает многие уличные условия. Однако в спецификации не указан класс защиты (IP) самого корпуса. Для уличного использования светодиод должен быть должным образом залит компаундом или размещен в герметичном корпусе для защиты от влаги и загрязнений.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование компактной панели индикаторов состояния

Разработчику необходимо 20 ярких белых индикаторов для панели управления. Единообразие яркости критически важно для пользовательского опыта.

Реализация:

1. Разработчик выбирает светодиод 334-15/T1C3-7TVA в Бине V для максимальной яркости и Бине 1 для стабильного прямого напряжения около 3.1В.

2. Выбирается одна микросхема драйвера постоянного тока, способная выдавать 400 мА (20 мА x 20 светодиодов). Светодиоды соединяются в последовательно-параллельную конфигурацию, обеспечивая одинаковое количество светодиодов в каждой цепочке для поддержания баланса тока, чему способствует использование одного вольтажного бина.

3. Разводка печатной платы включает терморельефные площадки, соединенные с земляной полигонной площадкой, чтобы помочь рассеивать тепло.

4. Угол обзора 30 градусов идеально подходит для небольших отверстий в панели, обеспечивая четкий направленный свет без чрезмерного рассеивания.

Такой подход обеспечивает однородную, яркую и надежную панель индикаторов.

12. Введение в принцип работы

Этот светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводнике. Основой является чип InGaN (нитрид индия-галлия). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области чипа, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава InGaN настроен на излучение синего света. Этот синий свет излучается не напрямую. Вместо этого он попадает на люминофорное покрытие (обычно YAG:Ce - алюмоиттриевый гранат, легированный церием), заполняющее отражающую чашу корпуса. Люминофор поглощает высокоэнергетические синие фотоны и переизлучает фотоны с более низкой энергией в широком спектре в желто-зеленом диапазоне. Смесь оставшегося синего света и преобразованного желтого света воспринимается человеческим глазом как белый свет. Этот метод называется технологией белых светодиодов с люминофорным преобразованием.

13. Технологические тренды и контекст

Светодиод 334-15/T1C3-7TVA представляет собой зрелую, высоконадежную технологию. Радиальный корпус с выводами, хотя и менее распространенный в передовой потребительской электронике, остается жизненно важным в автомобильной, промышленной и специальной светотехнике, где монтаж в отверстия предпочтителен из-за механической надежности или совместимости с устаревшими конструкциями. Тренд отрасли направлен на повышение эффективности (больше люмен на ватт), улучшение цветопередачи и увеличение максимальной температуры перехода. Корпуса для поверхностного монтажа (SMD), такие как 5050, 3535 или 2835, теперь доминируют в массовых применениях благодаря их пригодности для автоматизированной сборки. Однако конкретные параметры производительности, строгость бинов и акцент на надежность этого лампового светодиода обеспечивают его постоянную актуальность в нишевых рынках, где эти атрибуты приоритетнее минимально возможного форм-фактора.