Техническая спецификация светодиода 523-2UYD/S530-A3 - 5мм круглый - Желтый рассеянный - 2.4В - 60мВт

1. Обзор продукта

523-2UYD/S530-A3 — это высокояркий круглый светодиод диаметром 5 мм, предназначенный для применений, требующих надежного освещения и широкоугольной видимости. Он использует чип AlGaInP для получения яркого желтого рассеянного света. Устройство характеризуется прочной конструкцией, соответствием основным экологическим директивам и пригодностью для автоматизированных процессов сборки.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Высокая яркость:Специально разработан для применений, требующих превосходной силы света.
• Широкий угол обзора:Обеспечивает типичный угол обзора 180 градусов (2θ1/2) для широкой видимости.
• Варианты упаковки:Доступен на катушке для эффективной массовой сборки на печатные платы.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт соответствует директивам RoHS, EU REACH и не содержит галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Надежность:Спроектирован для надежной и долговременной работы в различных условиях.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод хорошо подходит для различных индикаторных и подсветочных применений в потребительской и промышленной электронике, включая, но не ограничиваясь: телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны и общее вычислительное оборудование.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры

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

• Постоянный прямой ток (I_F):25 мА
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА (скважность 1/10 @ 1кГц)
• Обратное напряжение (V_R):5 В
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +100°C
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд

2.2 Электрооптические характеристики (T_a=25°C)

Эти параметры определяют типичные характеристики светодиода в указанных условиях испытаний (I_F=20мА, если не указано иное).

• Сила света (I_v):Тип. 32 мкд (Мин. 16 мкд). Погрешность измерения ±10%.
• Угол обзора (2θ_1/2):Тип. 180 градусов.
• Пиковая длина волны (λ_p):Тип. 591 нм.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Тип. 589 нм. Погрешность измерения ±1.0 нм.
• Ширина спектра излучения (Δλ):Тип. 15 нм.
• Прямое напряжение (V_F):Тип. 2.0В, Макс. 2.4В. Погрешность измерения ±0.1В.
• Обратный ток (I_R):Макс. 10 мкА при V_R=5В.

3. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены несколько ключевых графиков, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях. Они критически важны для инженеров-разработчиков для прогнозирования работы в реальных условиях.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности с пиком около 591 нм (желтый) и типичной шириной полосы 15 нм, подтверждая чистоту цвета излучаемого света.

3.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма подтверждает ламбертовскую диаграмму излучения с очень широким углом обзора 180 градусов, что делает его идеальным для применений, требующих видимости с широкой площади.

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

График показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода. В рекомендуемой рабочей точке 20мА прямое напряжение составляет типично 2.0В. Конструкторы должны убедиться, что токоограничивающий резистор рассчитан на основе этого V_F, чтобы не превысить максимальный номинальный ток.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует, что световой выход приблизительно линейно зависит от тока в нормальном рабочем диапазоне. Работа светодиода выше его максимального постоянного тока увеличит яркость, но ценой сокращения срока службы и возможного теплового повреждения.

3.5 Кривые тепловых характеристик

Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает, что сила света уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это тепловое снижение мощности должно учитываться в конструкциях, где светодиод работает в условиях повышенной температуры.

Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует зависимость для источника постоянного напряжения. Для стабильного светового выхода настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо источника постоянного напряжения с последовательным резистором.

4. Механическая информация и информация о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет стандартный круглый корпус диаметром 5 мм с радиальными выводами. Ключевые размеры включают шаг выводов 2.54 мм (0.1\"), типичную общую высоту и диаметр линзы. Высота фланца указана менее 1.5 мм. Все допуски размеров составляют ±0.25 мм, если не указано иное. Для точного проектирования посадочного места на печатной плате следует обращаться к подробному механическому чертежу в спецификации.

4.2 Определение полярности

Более длинный вывод обозначает анод (плюс), а более короткий — катод (минус). Это стандартное соглашение для радиальных светодиодов. Катодный вывод также может быть идентифицирован по плоскому участку на основании пластиковой линзы.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 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 перед пайкой.
• Избегайте приложения нагрузки к корпусу. Убедитесь, что отверстия в печатной плате точно совмещены, чтобы предотвратить принудительную установку.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

5.2 Рекомендуемые условия пайки

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

Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C (макс. 60 сек), температура ванны припоя макс. 260°C в течение 5 секунд, минимальное расстояние от места пайки до эпоксидной колбы 3 мм. Предоставлен рекомендуемый график профиля пайки, подчеркивающий важность контролируемого нагрева, выдержки при пиковой температуре и контролируемого охлаждения для минимизации теплового удара.

5.3 Условия хранения

Светодиоды должны храниться при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70%. Срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до одного года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем. Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.4 Очистка

При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре не более одной минуты. Избегайте ультразвуковой очистки, если она не была предварительно квалифицирована, так как это может повредить внутреннюю структуру.

6. Тепловой менеджмент и меры предосторожности от ЭСР

6.1 Управление теплом

Правильная тепловая конструкция имеет решающее значение. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, как указано на кривой снижения мощности. Контроль температуры вокруг светодиода в применении необходим для обеспечения долгосрочной надежности и поддержания светового выхода.

6.2 Чувствительность к ЭСР (электростатическому разряду)

Данный продукт чувствителен к электростатическому разряду и импульсным напряжениям. Во время сборки и обращения следует соблюдать стандартные меры предосторожности от ЭСР, включая использование заземленных рабочих мест и браслетов.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в влагозащищенные антистатические пакеты. Стандартный поток упаковки: 200-500 штук в пакете → 5 пакетов во внутренней коробке → 10 внутренних коробок в основной (внешней) коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке содержит коды для прослеживаемости и сортировки:

P/N:Производственный номер.

CAT:Градация силы света (бин яркости).

HUE:Градация доминирующей длины волны (бин цвета).

REF:Градация прямого напряжения (бин напряжения).

LOT No:Производственный номер партии для прослеживаемости.

8. Соображения по проектированию применений

8.1 Проектирование схемы

Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор при питании от источника напряжения. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (V_{питания}- V_F) / I_F, где V_F — типичное или максимальное прямое напряжение из спецификации, а I_F — желаемый рабочий ток (≤25мА). Для оптимальной стабильности и долговечности рассмотрите возможность использования специализированной микросхемы драйвера светодиодов постоянного тока, особенно в применениях с переменным напряжением питания или температурой.

8.2 Разводка печатной платы

Убедитесь, что посадочное место на печатной плате точно соответствует размерам корпуса. Обеспечьте достаточный зазор вокруг эпоксидной колбы, чтобы избежать затенения или механического вмешательства. В конструкциях, требующих нескольких светодиодов, соблюдайте достаточное расстояние, чтобы предотвратить тепловую связь между устройствами.

8.3 Оптическая интеграция

Рассеивающая линза обеспечивает широкий, мягкий световой рисунок, подходящий для индикаторных ламп и подсветки панелей. Для применений, требующих более сфокусированного света, могут потребоваться внешние линзы или световоды. Желтый цвет эффективен для привлекающих внимание индикаторов состояния.

9. Техническое сравнение и дифференциация

523-2UYD/S530-A3 отличается сочетанием высокой типичной силы света (32 мкд при 20мА) и чрезвычайно широким углом обзора 180 градусов. Многие стандартные 5-мм светодиоды предлагают более узкие углы обзора (например, 30-60 градусов). Это делает его превосходным для применений, где критически важна видимость с широкого диапазона углов. Его соответствие последним экологическим нормам (RoHS, REACH, без галогенов) также делает его подходящим для современных электронных продуктов со строгими требованиями к материалам.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

О: Пиковая длина волны (λ_p) — это длина волны, на которой спектр излучения имеет максимальную интенсивность. Доминирующая длина волны (λ_d) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода. Для этого желтого светодиода они очень близки (тип. 591 нм против 589 нм).

В: Могу ли я питать этот светодиод его пиковым током 60мА?

О: Пиковый прямой ток 60мА рассчитан только на импульсный режим работы (скважность 1/10 при 1кГц). Для непрерывной работы вы не должны превышать номинальный постоянный прямой ток 25мА. Превышение этого значения значительно сократит срок службы и может вызвать немедленный отказ.

В: Как коды HUE, CAT и REF влияют на мою конструкцию?

О: Это коды сортировки (бины). Для обеспечения одинакового цвета и яркости нескольких устройств в сборке рекомендуется указывать и использовать светодиоды из одного бина или близкой комбинации бинов. Смешивание бинов может привести к видимым различиям в цвете или яркости между соседними светодиодами.

В: Требуется ли радиатор?

О: Для работы при токе до 25мА и температуре окружающей среды в указанном диапазоне для одного светодиода, как правило, не требуется отдельный радиатор. Однако тепловой менеджмент на уровне печатной платы (например, медные площадки) и снижение тока при высоких температурах окружающей среды необходимы. Для массивов или более высоких токов питания необходим тепловой анализ.

11. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование панели индикаторов состояния для промышленного оборудования. Панель требует несколько желтых индикаторных ламп, видимых с различных позиций оператора вокруг машины.

Решение:523-2UYD/S530-A3 — отличный выбор. Его угол обзора 180 градусов обеспечивает видимость практически с любого угла. Спроектирована схема драйвера постоянного тока, установленная на 20мА, для питания массива этих светодиодов. Драйвер обеспечивает постоянную яркость, даже если прямое напряжение (V_F) незначительно варьируется между устройствами или с температурой. Светодиоды установлены на печатной плате с правильным интервалом, а токоограничение спроектировано с учетом максимальной температуры окружающей среды вблизи корпуса оборудования, чтобы гарантировать соблюдение рекомендаций по снижению мощности и обеспечить долгосрочную надежность.

12. Принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковом чипе AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода, 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 длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае желтый. Рассеивающая эпоксидная линза инкапсулирует чип, обеспечивая механическую защиту, формируя световой выход в широкий луч и преобразуя точечный источник света в более равномерное, смягченное излучение.

13. Технологические тренды

Хотя 5-мм радиальные светодиоды остаются основным продуктом для монтажа в отверстия, отраслевой тренд сильно смещен в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD), таких как 0603, 0805 и 2835, для более плотной сборки печатных плат. Однако светодиоды для монтажа в отверстия, такие как серия 523, продолжают оставаться актуальными в применениях, требующих более высокой яркости в одной точке, более простой ручной сборки/ремонта или где приоритетом является устойчивость к вибрации. Достижения в технологии чипов AlGaInP и InGaN продолжают улучшать световую отдачу (люмен на ватт) и цветовую стабильность светодиодов во всех типах корпусов. Кроме того, все больше внимания уделяется полной спектральной характеристике и более жесткой сортировке для удовлетворения требований применений, требующих точной цветопередачи и однородности.