Техническая спецификация светодиода 383-2SURC/S530-A3 - Гиперкрасный - 20мА - 2.0В тип.

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиода 383-2SURC/S530-A3. Этот компонент представляет собой прибор для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применений, требующих высокой яркости и надежности. Серия основана на технологии чипа AlGaInP, излучающего в гиперкрасном спектре, и инкапсулирована в прозрачную эпоксидную смолу.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Светодиод обладает несколькими ключевыми особенностями, делающими его подходящим для требовательных электронных применений:

• Высокая яркость:Специально разработан для применений, где требуется превосходная сила света.
• Выбор угла обзора:Доступен с различными вариантами угла обзора для соответствия разным проектным требованиям.
• Надежная упаковка:Поставляется на ленте и в катушке для автоматизированной сборки, что обеспечивает надежность и удобство обработки в условиях массового производства.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт соответствует ключевым экологическим директивам, включая RoHS, EU REACH, и не содержит галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Варианты цвета и интенсивности:Серия светодиодов доступна в различных цветах и градациях силы света.

1.2 Целевые применения

Данный светодиод предназначен для интеграции в различные потребительские и промышленные электронные устройства, где требуются индикаторные лампы или подсветка. Типичные области применения включают:

• Телевизоры
• Мониторы компьютеров
• Телефоны
• Персональные компьютеры и периферийные устройства

2. Анализ технических параметров

В данном разделе представлен детальный объективный анализ электрических, оптических и тепловых параметров, указанных для светодиода. Все номинальные значения указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C, если не оговорено иное.

2.1 Абсолютные максимальные значения

Абсолютные максимальные значения определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Это не рекомендуемые рабочие условия.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который может быть непрерывно приложен.
• Пиковый прямой ток (IFP):160 мА. Допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц.
• Устойчивость к электростатическому разряду (ESD):2000 В (модель человеческого тела). Обязательны процедуры защиты от ESD.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого напряжения в обратном смещении может вызвать мгновенный отказ.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Это максимальная мощность, которую может рассеивать корпус.
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C.
• Температура пайки (Tsol):260°C максимум в течение 5 секунд во время оплавления или ручной пайки.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры определяют типичные характеристики светодиода в нормальных рабочих условиях (IF=20мА, Ta=25°C).

• Сила света (Iv):1000 мкд (мин.), 2500 мкд (тип.). Такая высокая интенсивность характерна для гиперкрасных светодиодов AlGaInP. Погрешность измерения составляет ±10%.
• Угол обзора (2θ1/2):6° (типичный). Это очень узкий угол обзора, создающий высоконаправленный луч.
• Пиковая длина волны (λp):632 нм (типичная). Длина волны, на которой спектральная излучательная интенсивность максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):624 нм (типичная). Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом. Погрешность измерения составляет ±1.0 нм.
• Ширина полосы спектрального излучения (Δλ):20 нм (типичная). Спектральная ширина на половине максимальной интенсивности.
• Прямое напряжение (VF):2.0 В (типичное), 2.4 В (максимальное) при 20мА. Погрешность измерения составляет ±0.1В.
• Обратный ток (IR):10 мкА (максимальный) при VR=5В.

2.3 Тепловые характеристики

Хотя они явно не перечислены в отдельной таблице, управление тепловым режимом критически важно. Рассеиваемая мощность (Pd) 60 мВт и диапазон рабочих температур подразумевают необходимость правильной разводки печатной платы для теплоотвода, особенно при работе на максимальном прямом токе или близком к нему. Кривые производительности показывают взаимосвязь между температурой окружающей среды и прямым током/интенсивностью.

3. Система сортировки и отбора

В спецификации указано, что продукт доступен с различной интенсивностью и цветом. Маркировка на упаковке относится к системам ранжирования ключевых параметров, позволяя осуществлять выбор в соответствии с потребностями применения:

• CAT:Ранги силы света. Позволяет выбирать градации яркости.
• HUE:Ранги доминирующей длины волны. Позволяет выбирать в пределах конкретного цветового/волнового бина.
• REF:Ранги прямого напряжения. Полезно для конструкций, требующих точного согласования напряжения.

Для получения конкретных определений кодов и доступных диапазонов обратитесь к подробной документации производителя по сортировке.

4. Анализ кривых производительности

Спецификация включает несколько типичных характеристических кривых, которые необходимы для проектирования схем и понимания работы в нестандартных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Этот график показывает распределение спектральной мощности с пиком примерно на 632 нм и шириной полосы (FWHM) около 20 нм, что подтверждает гиперкрасный цвет.

4.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма иллюстрирует типичный угол обзора 6°, показывая очень высокую интенсивность в прямом направлении с быстрым спадом.

4.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (IV-кривая)

Эта кривая нелинейна, что типично для диодов. Она показывает взаимосвязь между приложенным напряжением и результирующим током. Видно типичное Vf 2.0В при 20мА. Конструкторы должны использовать токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Сила света увеличивается с ростом прямого тока, но не линейно. Работа выше рекомендуемого тока снижает эффективность и срок службы из-за повышенного тепловыделения.

4.5 Кривые температурной зависимости

• Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает, что световой выход уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это необходимо учитывать при проектировании для высокотемпературных сред.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Указывает, как характеристика прямого напряжения смещается с температурой, что может влиять на ток при питании от источника постоянного напряжения.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

В спецификации представлен детальный чертеж размеров корпуса светодиода. Ключевые примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Высота фланца должна быть менее 1.5 мм (0.059\").
• Допуск по умолчанию составляет ±0.25 мм, если не указано иное.

На чертеже указаны размеры корпуса, расстояние между выводами и общая форма, что критически важно для проектирования посадочного места на печатной плате.

5.2 Идентификация полярности

Катод обычно обозначается визуальным маркером на корпусе, таким как выемка, зеленая точка или укороченный вывод. Для определения конкретного маркера, используемого на данной модели, следует обратиться к чертежу размеров.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для надежности. Спецификация содержит подробные инструкции.

6.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Выполняйте формовку до пайки.
• Избегайте механических напряжений на корпус. Несоосность при монтаже на плату может вызвать растрескивание смолы и отказ.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

6.2 Хранение

• Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Срок хранения составляет 3 месяца с момента отгрузки.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

6.3 Параметры пайки

Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (макс. 30Вт). Время пайки макс. 3 секунды. Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.

Волновая/погружная пайка:Температура предварительного нагрева макс. 100°C (макс. 60 сек). Температура ванны припоя макс. 260°C в течение 5 секунд. Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до колбы.

Общие правила:Не прикладывайте механические нагрузки к выводам при высокой температуре. Не паяйте более одного раза. Защищайте от ударов до остывания до комнатной температуры. Избегайте быстрого охлаждения. Всегда используйте минимально эффективную температуру.

6.4 Очистка

• Очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
• Избегайте ультразвуковой очистки. Если это абсолютно необходимо, предварительно квалифицируйте процесс, чтобы убедиться в отсутствии повреждений.

6.5 Управление тепловым режимом

В примечании подчеркивается, что управление тепловым режимом должно быть учтено на этапе проектирования. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от фактической тепловой среды применения, чтобы обеспечить долгий срок службы и стабильную производительность.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения повреждений при транспортировке и обращении:

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
• Вторичная упаковка:Внутренние коробки.
• Третичная упаковка:Внешние коробки для оптовой отгрузки.
• Количество в упаковке:Обычно от 200 до 500 штук в пакете, 6 пакетов во внутренней коробке и 10 внутренних коробок во внешней коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке содержит коды для прослеживаемости и отбора: CPN (номер заказчика), P/N (номер производителя), QTY (количество), CAT (ранг интенсивности), HUE (ранг длины волны), REF (ранг напряжения) и LOT No (номер партии).

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Типовые схемы включения

Этот светодиод должен управляться с помощью токоограничивающего механизма. Самый простой метод — последовательный резистор. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (Vпитания - Vf) / If. Для питания 5В и типичного Vf 2.0В при 20мА: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ом. Для точности и стабильности, особенно при изменении температуры, рекомендуется драйвер постоянного тока.

8.2 Соображения по разводке печатной платы

• Убедитесь, что посадочное место точно соответствует габаритным размерам корпуса.
• Обеспечьте достаточную площадь меди вокруг выводов для отвода тепла, особенно при работе, близкой к максимальным номиналам.
• Соблюдайте рекомендуемый зазор 3 мм между контактной площадкой и эпоксидной колбой, чтобы предотвратить тепловое повреждение во время пайки.

8.3 Оптическое проектирование

Узкий угол обзора 6° делает этот светодиод подходящим для применений, требующих сфокусированного луча или там, где свет не должен попадать в соседние области. Для более широкого освещения потребуются вторичная оптика (линзы или рассеиватели).

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными красными светодиодами на основе GaAsP, этот гиперкрасный светодиод на основе AlGaInP предлагает значительно более высокую световую отдачу и интенсивность при том же токе управления. Узкий угол обзора является определяющей характеристикой по сравнению со светодиодами с широким углом, используемыми для общего освещения. Его соответствие современным экологическим стандартам (без галогенов, REACH) является ключевым преимуществом для продуктов, ориентированных на глобальные рынки со строгим регулированием.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я управлять этим светодиодом на 30мА для большей яркости?

О: Нет. Абсолютное максимальное значение постоянного прямого тока составляет 25 мА. Превышение этого значения рискует немедленным или долгосрочным повреждением и аннулирует гарантию. Для более высокой яркости выберите светодиод из бина с более высокой силой света (ранг CAT).



В: Прямое напряжение указано как типичное 2.0В. Какое значение следует использовать для расчета моего последовательного резистора?

О: Для надежной конструкции используйте максимальное прямое напряжение (2.4В) из спецификации. Это гарантирует, что ток не превысит желаемое значение, даже если вы получите светодиод с высоким значением Vf. Использование типичного значения может привести к перетоку для некоторых экземпляров.



В: Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

О: Диапазон рабочих температур составляет от -40°C до +85°C, что покрывает большинство уличных условий. Однако сам светодиод не является водонепроницаемым или стабилизированным от УФ-излучения. Для уличного использования он должен быть размещен за защитным окном или линзой, обеспечивающей герметизацию от окружающей среды.



В: Почему условия хранения так специфичны (≤30°C/70% влажности в течение 3 месяцев)?

О: Компоненты SMD подвержены поглощению влаги. Превышение этих пределов может привести к \"взрыву\" (popcorning) во время пайки оплавлением, когда захваченная влага испаряется и раскалывает корпус. Рекомендации обеспечивают паяемость и надежность.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование индикатора состояния для сетевого коммутатора.Светодиод должен быть ярким, надежным и иметь длительный срок службы. 383-2SURC/S530-A3 является отличным выбором. Конструктор должен: 1) Выбрать соответствующий бин CAT/HUE для обеспечения одинакового цвета и яркости на всех устройствах. 2) Спроектировать посадочное место на плате точно в соответствии с чертежом размеров. 3) Использовать драйвер постоянного тока, установленный на 20мА (или немного меньше для увеличения срока службы), вместо простого резистора для стабильной интенсивности независимо от колебаний напряжения питания. 4) Обеспечить, чтобы разводка платы предусматривала небольшую термоплощадку, соединенную с земляной полигонной заливкой, для помощи в отводе тепла. 5) Точно соблюдать профиль волновой пайки во время сборки, чтобы избежать теплового удара.

12. Введение в технологический принцип

Этот светодиод использует полупроводниковый чип AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет пиковую длину волны излучаемого света — в данном случае, в гиперкрасной области (~624-632 нм). Прозрачная эпоксидная смола действует как первичная линза, формируя выходной луч до указанного угла обзора 6°.

13. Технологические тренды

Тренд в индикаторных светодиодах, подобных этому, продолжается в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), что позволяет достичь той же яркости при меньшем токе, снижая энергопотребление и тепловыделение. Также наблюдается сильная тенденция к миниатюризации при сохранении или улучшении оптических характеристик. Кроме того, стремление к более широкому экологическому соответствию (помимо RoHS, включая отсутствие галогенов, REACH и конфликтных минералов) становится стандартом в отрасли. Разработка более прочных материалов корпуса, способных выдерживать более высокие температуры оплавления и суровые условия окружающей среды, также является постоянной областью внимания.