Техническая спецификация светодиода 484-10UYT/S530-A3 - Угол обзора 110° - Прямое напряжение 2.0В - Ток 20мА - Ярко-желтый цвет

1. Обзор продукта

Светодиод 484-10UYT/S530-A3 представляет собой выводной компонент, предназначенный для применений, требующих высокой яркости и надежной работы. Он использует чип на основе AlGaInP для генерации ярко-желтого света. Компонент характеризуется прочной конструкцией, соответствием экологическим нормам и пригодностью для автоматизированных процессов сборки.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Данный светодиод обладает рядом ключевых особенностей, делающих его подходящим для широкого спектра электронных применений. Он предлагает выбор различных углов обзора, при этом стандартная модель имеет широкий угол обзора 110 градусов. Продукт поставляется на ленте и в катушке для эффективной автоматизированной установки в условиях массового производства. Он спроектирован как надежный и долговечный, обеспечивая стабильную работу в жестких условиях. Кроме того, светодиод соответствует основным экологическим стандартам, включая RoHS, EU REACH, и не содержит галогенов, укладываясь в установленные пределы по содержанию брома и хлора.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод ориентирован на рынки потребительской электроники и подсветки дисплеев. Его основные области применения включают использование в качестве индикаторных ламп или источников подсветки в телевизорах, компьютерных мониторах, телефонах и прочей компьютерной периферии. Сочетание яркости, цвета и надежности делает его универсальным выбором для разработчиков.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлен детальный объективный анализ ключевых технических параметров светодиода, как они определены в спецификации.

2.1 Предельно допустимые параметры

Предельно допустимые параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Это не рекомендуемые рабочие условия. Для модели 484-10UYT/S530-A3 непрерывный прямой ток (IF) составляет 25 мА. Более высокий импульсный прямой ток (IFP) в 60 мА допустим в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц. Максимальное обратное напряжение (VR), которое может выдержать светодиод, составляет 5 В. Предел рассеиваемой мощности (Pd) равен 60 мВт. Устройство может работать в диапазоне температур окружающей среды (Topr) от -40°C до +85°C и храниться (Tstg) при температуре от -40°C до +100°C. Допустимая температура пайки (Tsol) составляет 260°C в течение максимум 5 секунд, что критически важно для процессов сборки печатных плат.

2.2 Электрооптические характеристики

Электрооптические характеристики измерены в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) и определяют производительность устройства. Сила света (Iv) имеет типичное значение 32 мкд, минимальное — 16 мкд. Угол обзора (2θ1/2), определяемый как полный угол на уровне половины интенсивности, типично составляет 110 градусов. Пиковая длина волны (λp) типично равна 591 нм, а доминирующая длина волны (λd) — 589 нм, что четко определяет его в спектре ярко-желтого цвета. Ширина спектра излучения (Δλ) типично составляет 15 нм. Прямое напряжение (VF) имеет типичное значение 2.0 В в диапазоне от 1.7 В (мин.) до 2.4 В (макс.). Обратный ток (IR) не превышает 10 мкА при приложенном обратном напряжении 5В. В спецификации также указаны погрешности измерений для прямого напряжения (±0.1В), силы света (±10%) и доминирующей длины волны (±1.0нм), что важно для контроля качества и расчетов запаса по параметрам.

2.3 Тепловые характеристики

Хотя они не указаны в отдельной таблице, управление тепловым режимом является критически важным аспектом работы светодиода, что следует из предельных параметров и графиков. Номинальная рассеиваемая мощность 60 мВт и рабочий диапазон температур указывают на необходимость обеспечения адекватного теплоотвода на этапе проектирования применения, особенно при работе вблизи максимального тока или при высоких температурах окружающей среды. Графики производительности показывают взаимосвязь между относительной интенсивностью, прямым током и температурой окружающей среды, что по своей сути является тепловой характеристикой.

3. Объяснение системы сортировки

В спецификации указано использование системы сортировки (биннинга) для ключевых параметров, как отмечено в пояснении к маркировке. Эта система классифицирует светодиоды на основе измеренных характеристик для обеспечения однородности в пределах производственной партии.

3.1 Сортировка по длине волны / доминирующей длине волны (HUE)

Светодиоды сортируются по корзинам на основе их доминирующей длины волны (HUE). Это гарантирует постоянство цвета для конкретного применения, что крайне важно для задач, где критично соответствие цветов, например, в многосветодиодных дисплеях или индикаторах состояния.

3.2 Сортировка по силе света (CAT)

Сила света также подвергается сортировке (CAT). Это позволяет разработчикам выбирать светодиоды с определенным диапазоном яркости, обеспечивая гибкость в проектировании, где могут требоваться разные уровни яркости или необходимо компенсировать потери в оптической системе.

3.3 Сортировка по прямому напряжению (REF)

Прямое напряжение сортируется (REF). Группировка светодиодов по прямому напряжению помогает проектировать более стабильные схемы управления, так как уменьшает разброс потребляемого тока при параллельном соединении нескольких светодиодов или при питании от источника постоянного напряжения.

4. Анализ графиков характеристик

В спецификации представлены несколько типичных характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности излучаемого света. Обычно она имеет один пик в районе 589-591 нм (желтый) с определенной шириной полосы (Δλ) около 15 нм. Форма этой кривой подтверждает монохроматическую природу чипа AlGaInP.

4.2 Диаграмма направленности

Кривая направленности (диаграмма излучения) визуально представляет угол обзора в 110 градусов. Она показывает, как сила света уменьшается при увеличении угла от центральной оси (0°), достигая половины своего максимального значения примерно при ±55 градусах.

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

Это фундаментальная характеристика полупроводника. Для светодиода эта зависимость носит экспоненциальный характер. Кривая показывает, что небольшое увеличение прямого напряжения после точки включения (около 1.7В) приводит к быстрому росту тока. Это подчеркивает важность использования токоограничивающих элементов (таких как резисторы или драйверы постоянного тока) в схемотехнике для предотвращения теплового разгона.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует, что световой поток (относительная интенсивность) примерно пропорционален прямому току в рабочем диапазоне. Однако эффективность может снижаться при очень высоких токах из-за увеличения тепловыделения.

4.5 Кривые температурной зависимости

Две ключевые кривые показывают влияние температуры окружающей среды (Ta). КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от температуры окр. средыобычно показывает снижение светового потока с ростом температуры, что является общей характеристикой светодиодов из-за безызлучательной рекомбинации и других эффектов. КриваяПрямой ток в зависимости от температуры окр. среды(вероятно, при постоянном напряжении) показывает, как прямое напряжение светодиода изменяется с температурой, что критически важно для понимания тепловой стабильности в схемах.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет стандартный радиальный выводной корпус. Ключевые размеры на чертеже включают расстояние между выводами, диаметр корпуса и общую высоту. Указаны конкретные допуски: высота фланца должна быть менее 1.5мм, а общие допуски составляют ±0.25мм, если не указано иное. Точные размеры следует брать из предоставленного чертежа корпуса для проектирования посадочного места на печатной плате.

5.2 Идентификация выводов и полярности

Как радиальный компонент, он имеет два вывода. Более длинный вывод обычно обозначает анод (плюс), а более короткий — катод (минус). Это стандартная отраслевая практика для идентификации полярности. Следует обращаться к чертежу корпуса для подтверждения наличия специальной лыски на фланце или другой маркировки, указывающей на полярность.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для надежности. В спецификации приведены подробные инструкции.

6.1 Формовка выводов

Выводы следует изгибать в точке, расположенной не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы. Формовка должна производиться до пайки и при комнатной температуре, чтобы избежать механических напряжений в корпусе или повреждения внутренних проводных соединений. Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы предотвратить монтажные напряжения.

6.2 Условия хранения

Светодиоды следует хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до 1 года) их следует хранить в герметичном контейнере с азотной атмосферой и осушителем. Следует избегать резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить образование конденсата.

6.3 Параметры пайки

Ручная пайка:Температура жала паяльника не должна превышать 300°C (для паяльника мощностью не более 30Вт). Время пайки на один вывод должно составлять не более 3 секунд. Пайка должна находиться на расстоянии не менее 3 мм от эпоксидной колбы.

Волновая (DIP) пайка:Температура предварительного нагрева не должна превышать 100°C в течение максимум 60 секунд. Температура ванны с припоем не должна превышать 260°C, время контакта — не более 5 секунд. Опять же, необходимо соблюдать минимальное расстояние в 3 мм от колбы.

Предоставлен рекомендуемый температурный профиль пайки, подчеркивающий важность контролируемых скоростей нагрева и охлаждения. Пайку (волновую или ручную) не следует выполнять более одного раза. Светодиод необходимо защищать от механических ударов в горячем состоянии и во время остывания.

6.4 Очистка

Если очистка необходима, следует использовать только изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты. Ультразвуковая очистка не рекомендуется и, если она абсолютно необходима, должна быть предварительно квалифицирована, так как может повредить внутреннюю структуру.

6.5 Управление тепловым режимом

В спецификации прямо указано, что управление тепловым режимом должно быть учтено на этапе проектирования применения. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен при более высоких температурах окружающей среды для поддержания надежности и предотвращения преждевременной деградации светового потока. Это предполагает использование тепловых кривых для определения безопасных рабочих точек.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты для защиты от электростатического разряда. Эти пакеты помещаются во внутренние коробки, которые затем упаковываются во внешние коробки для отгрузки. Минимальное количество упаковки составляет от 200 до 1000 штук в пакете. Четыре пакета упаковываются в одну внутреннюю коробку. Десять внутренних коробок упаковываются в одну внешнюю коробку.

7.2 Пояснение к маркировке

Маркировка на упаковке содержит несколько кодов: CPN (Производственный номер заказчика), P/N (Производственный номер), QTY (Количество в упаковке), CAT (Корзина силы света), HUE (Корзина доминирующей длины волны), REF (Корзина прямого напряжения) и LOT No. (Номер партии для прослеживаемости).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

Наиболее распространенная схема для управления этим светодиодом — простой последовательный резистор, подключенный к источнику постоянного напряжения. Значение резистора рассчитывается по закону Ома: R = (V_питания - V_F) / I_F, где V_F — прямое напряжение светодиода (используйте типичное 2.0В или максимальное для надежности), а I_F — желаемый прямой ток (например, 20мА). Например, при питании 5В: R = (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Требуется резистор с мощностью рассеяния не менее I²R = (0.02)² * 150 = 0.06Вт.

8.2 Соображения при проектировании

• Управление током:Всегда используйте токоограничивающий элемент (резистор или микросхему драйвера). Не подключайте напрямую к источнику напряжения.
• Тепловое проектирование:Убедитесь, что печатная плата и окружающая область обеспечивают рассеивание тепла, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или вблизи максимального тока.
• Защита от ЭСР:Хотя светодиоды упакованы в антистатические пакеты, во время сборки следует соблюдать стандартные процедуры обращения с электростатически чувствительными компонентами.
• Оптическое проектирование:Широкий угол обзора 110 градусов делает его подходящим для применений, требующих широкого освещения или видимости с нескольких углов.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению со старыми технологиями желтых светодиодов (например, на основе GaAsP), этот светодиод на основе AlGaInP предлагает значительно более высокую световую отдачу и более яркий световой поток при том же токе управления. Его соответствие современным экологическим стандартам (RoHS, без галогенов) является ключевым отличием от старых компонентов. Широкий угол обзора и поставка на ленте и в катушке делают его конкурентоспособным для автоматизированного производства потребительской электроники, где критически важны стоимость, яркость и скорость сборки.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λd) — это длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету излучения светодиода. Для светодиода с узким спектром, такого как этот, они очень близки (типично 591 нм против 589 нм).

10.2 Могу ли я питать этот светодиод от источника 3.3В?

Да. Используя формулу с типичным V_F = 2.0В и целевым I_F = 20мА: R = (3.3В - 2.0В) / 0.020А = 65 Ом. Стандартный резистор на 68 Ом обеспечит ток примерно 19.1 мА, что допустимо.

10.3 Почему расстояние пайки (3 мм от колбы) так важно?

Это расстояние предотвращает передачу избыточного тепла по выводу и повреждение эпоксидной смолы колбы или внутренних соединений кристалла и проводков. Избыточное тепло может вызвать растрескивание, расслоение или изменение оптических свойств, приводя к немедленному отказу или снижению долгосрочной надежности.

10.4 Что означает "Без галогенов" в данном контексте?

Это означает, что материалы, используемые в конструкции светодиода, содержат очень низкие уровни галогенов, таких как бром (Br) и хлор (Cl). Конкретно: Br<900 ppm, Cl<900 ppm, и их сумма (Br+Cl)<1500 ppm. Это снижает выброс токсичных паров при утилизации компонента сжиганием в конце срока службы.

11. Пример практического применения

Сценарий:Проектирование панели индикации состояния для сетевого маршрутизатора.

Реализация:Несколько светодиодов 484-10UYT/S530-A3 могут использоваться для индикации питания, подключения к интернету, активности Wi-Fi и состояния LAN-портов. Их ярко-желтый цвет хорошо заметен. Они будут управляться от источника логического питания маршрутизатора 3.3В через токоограничивающие резисторы. Поставляясь на ленте и в катушке, они могут быть быстро и надежно установлены автоматом для поверхностного монтажа во время производства. Широкий угол обзора обеспечивает видимость состояния с различных точек в помещении. Соответствие экологическим нормам согласуется с требованиями "зеленой" политики производителя маршрутизаторов.

12. Введение в принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковом чипе из AlGaInP (фосфида алюминия-галлия-индия). При приложении прямого напряжения электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область. При рекомбинации этих носителей заряда высвобождается энергия в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет ширину запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны (цвету) излучаемого света — в данном случае желтому (~589 нм). Эпоксидная линза инкапсулирует чип, обеспечивает механическую защиту и формирует световой пучок (угол обзора 110 градусов).

13. Технологические тренды и контекст

Технология AlGaInP представляет собой зрелое и высокоэффективное решение для производства красных, оранжевых, янтарных и желтых светодиодов. В то время как новые технологии, такие как белые светодиоды на основе люминофора и прямого излучения InGaN (синие, зеленые), быстро развиваются, AlGaInP остается доминирующим и наиболее экономически эффективным выбором для высокояркого монохроматического света в желто-оранжево-красном спектре благодаря своей превосходной эффективности и чистоте цвета в этом диапазоне. Тренд для таких компонентов — еще более высокая эффективность (больше света на ватт), улучшенные тепловые характеристики для более высоких токов управления и продолжение соответствия ужесточающимся экологическим и материальным нормам.