Техническая спецификация светодиода 494-10SURT/S530-A3 - Корпус 5мм - Прямое напряжение 2.0В - Ярко-красный цвет

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокояркого светодиода в корпусе 5мм для монтажа в отверстия. Устройство является частью серии, разработанной для применений, требующих превосходной световой отдачи. Оно использует полупроводниковый чип на основе AlGaInP (фосфида алюминия-галлия-индия) для получения ярко-красного цвета, инкапсулированный в прозрачную эпоксидную смолу красного цвета. Продукт спроектирован для надежности и долговечности, что делает его подходящим для различных применений в качестве электронных индикаторов и подсветки.

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая яркость:Специально разработан для применений, требующих повышенной силы света.
• Соответствие стандартам:Продукт соответствует ключевым экологическим директивам, включая RoHS, EU REACH, и не содержит галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Варианты упаковки:Доступен на катушке для автоматизированных процессов сборки.
• Выбор угла обзора:Предлагается с различными углами обзора для удовлетворения разных потребностей применений.

1.2 Целевой рынок и применения

Основные применения данного светодиода включают потребительскую электронику и компьютерную периферию, где необходимы четкие, яркие визуальные индикаторы. Типичные примеры использования:

• Телевизоры (индикаторы состояния, подсветка)
• Компьютерные мониторы
• Телефоны
• Общее компьютерное оборудование

2. Подробный анализ технических параметров

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

2.1 Предельные эксплуатационные 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. Это максимальный постоянный ток, который может быть непрерывно приложен.
• Импульсный прямой ток (I_FP):60 мА. Данный параметр импульсного тока (при скважности 1/10, 1 кГц) предназначен для кратковременной, непостоянной работы.
• Обратное напряжение (V_R):5 В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт. Максимальная мощность, которую устройство может рассеять в виде тепла.
• Рабочая и температура хранения:-40°C до +85°C (рабочая), -40°C до +100°C (хранение).
• Температура пайки:260°C в течение 5 секунд. Это определяет допустимый профиль пайки оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при стандартных условиях испытаний: прямой ток 20 мА и температура окружающей среды 25°C (T_a).

• Сила света (I_v):Типичное значение составляет 32 мкд (милликандела), минимальное - 16 мкд. Эта величина количественно определяет воспринимаемую яркость красного светового потока.
• Угол обзора (2θ_1/2):100 градусов (типичное). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего пикового значения, определяя ширину диаграммы направленности.
• Пиковая длина волны (λ_p):632 нм (типичная). Длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна.
• Доминирующая длина волны (λ_d):624 нм (типичная). Единая длина волны, которая наилучшим образом соответствует воспринимаемому цвету светодиода.
• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от 1.7В (мин.) до 2.4В (макс.), типичное значение при 20 мА составляет 2.0В. Этот параметр критически важен для проектирования схемы и расчета токоограничивающего резистора.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном смещении 5В.

Допуски измерений:Прямое напряжение (±0.1В), Сила света (±10%), Доминирующая длина волны (±1.0нм). Эти неопределенности должны учитываться в прецизионных конструкциях.

3. Анализ характеристических кривых

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

3.1 Спектральное распределение и направленность

КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныпоказывает узкий спектр излучения с центром около 632 нм, что характерно для красных светодиодов на основе AlGaInP.Диаграмма направленности(полярная диаграмма) визуально представляет угол обзора 100 градусов, показывая, как интенсивность спадает от центральной оси.

3.2 Электрические и тепловые зависимости

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Эта нелинейная кривая необходима для определения динамического сопротивления светодиода и проектирования соответствующей схемы управления. Она показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода.
• Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока:Показывает, что световой поток увеличивается с ростом тока, но не обязательно линейно во всем диапазоне. Это информирует о выборе тока управления для достижения желаемой яркости.
• Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает отрицательный температурный коэффициент светового потока. При повышении температуры эффективность и световой поток, как правило, снижаются.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Часто используется вместе с рекомендациями по снижению номинальных параметров. Эта кривая помогает определить максимальный безопасный рабочий ток при повышенных температурах окружающей среды.

4. Механическая информация и упаковка

4.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство выполнено в стандартном корпусе 5мм с радиальными выводами. Ключевые размерные примечания включают:

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

Чертеж размеров определяет расстояние между выводами, диаметр и форму линзы, а также общую высоту, что критически важно для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в корпуса.

4.2 Идентификация полярности

Катод, как правило, идентифицируется по плоскому срезу на ободке линзы и/или более короткому выводу. Правильную полярность необходимо соблюдать во время установки, чтобы предотвратить повреждение от обратного смещения.

5. Руководство по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для сохранения надежности и производительности устройства.

5.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной колбы.
• Выполняйте формовкудо soldering.
• пайки. Избегайте механических напряжений на корпусе. Несовпадение отверстий на печатной плате, вызывающее напряжение на выводах, может ухудшить состояние эпоксидной смолы и светодиода.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

5.2 Параметры пайки

Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (макс. 30Вт), время пайки макс. 3 секунды, соблюдайте минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной колбы.
Волновая/погружная пайка:Предварительный нагрев макс. 100°C (макс. 60 сек), температура ванны припоя макс. 260°C в течение 5 секунд, соблюдайте расстояние 3мм от места пайки до колбы.
Общие правила:Избегайте механических напряжений на выводах при высокой температуре. Не паяйте более одного раза. Позволяйте остывать до комнатной температуры постепенно без механических ударов. Используйте минимально эффективную температуру.

5.3 Хранение и обращение

• Хранение:Рекомендуется при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Срок годности составляет 3 месяца с момента отгрузки. Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.
• ЭСР (Электростатический разряд):Устройство чувствительно к ЭСР. Во время обращения следует применять стандартные меры предосторожности от ЭСР (заземленные рабочие места, антистатические браслеты).
• Очистка:При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты. Избегайте ультразвуковой очистки, если она специально не предварительно квалифицирована для данного применения, так как она может повредить кристалл.

5.4 Тепловой менеджмент

Правильное управление тепловым режимом необходимо для долговечности. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен при более высоких температурах окружающей среды, как указано на кривой снижения номинальных параметров. Температура вокруг светодиода в конечном применении должна контролироваться.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы с использованием влагостойких, антистатических материалов для предотвращения повреждений во время транспортировки и хранения. Иерархия упаковки следующая:

1. Антистатический пакет:Содержит от 200 до 1000 штук.
2. Внутренняя коробка:Содержит 4 пакета.
3. Внешняя коробка:Содержит 10 внутренних коробок.

6.2 Расшифровка маркировки и сортировка

Маркировка на упаковке включает коды для идентификации продукта и сортировки по параметрам:

• P/N:Производственный номер (например, 494-10SURT/S530-A3).
• CAT:Градация силы света (сортировка по яркости).
• HUE:Градация доминирующей длины волны (сортировка по цвету).
• REF:Градация прямого напряжения (сортировка по напряжению).
• LOT No:Прослеживаемый номер производственной партии.

Эта система сортировки гарантирует, что электрические и оптические параметры попадают в указанные поддиапазоны, обеспечивая стабильные характеристики в автоматизированном производстве.

7. Рекомендации по проектированию применений

7.1 Проектирование схемы

Токоограничивающий резистор обязателен при питании светодиода от источника напряжения. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Используйте максимальное значение V_Fиз спецификации (2.4В) для надежной конструкции, которая гарантирует, что I_Fне превысит 20 мА даже с учетом допусков компонентов. Для источника питания 5В: R = (5В - 2.4В) / 0.020А = 130 Ом. Стандартный резистор 150 Ом обеспечит безопасный запас.

7.2 Разводка печатной платы

Убедитесь, что расстояние между отверстиями на печатной плате точно соответствует расстоянию между выводами светодиода, чтобы избежать механических напряжений. Обеспечьте достаточный зазор вокруг эпоксидной колбы для рекомендуемого расстояния пайки 3мм.

7.3 Тепловое проектирование

В применениях с высокой температурой окружающей среды или при плотной компоновке нескольких светодиодов учитывайте снижение номинальных параметров из-за нагрева. Если локальная температура превышает рекомендуемый диапазон, уменьшите ток управления, чтобы предотвратить ускоренную деградацию светового потока и возможный отказ.

8. Техническое сравнение и отличия

Данный красный светодиод на основе AlGaInP предлагает явные преимущества по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP (фосфид арсенида галлия):

• Более высокая эффективность и яркость:AlGaInP обеспечивает значительно более высокую световую отдачу, что приводит к более яркому излучению при том же токе управления.
• Превосходная чистота цвета:Доминирующая длина волны 624 нм дает более глубокий, насыщенный \"ярко-красный\" цвет по сравнению с часто оранжевато-красным цветом светодиодов GaAsP.
• Лучшая температурная стабильность:Устройства на основе AlGaInP, как правило, демонстрируют более стабильные характеристики в диапазоне температур, хотя снижение номинальных параметров все равно необходимо.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 Могу ли я питать этот светодиод током 30 мА для большей яркости?

Нет. Предельный параметр для постоянного прямого тока составляет 25 мА. Работа при 30 мА превышает этот параметр, что может вызвать чрезмерную температуру перехода, быстрое снижение светового потока и катастрофический отказ. Для большей яркости выберите светодиод, рассчитанный на более высокий ток.

9.2 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_p):Физическая длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна.
Доминирующая длина волны (λ_d):Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая соответствует цвету светодиода. Для красных светодиодов λ_dчасто немного короче, чем λ_p. λ_dболее актуальна для спецификации цвета в применениях.

9.3 Почему так важно расстояние 3мм от места пайки?

Эпоксидная смола, инкапсулирующая полупроводниковый кристалл, чувствительна к высокой температуре. Пайка слишком близко к колбе может передать избыточное тепло, что потенциально может вызвать внутренние трещины (\"термический удар\"), расслоение или изменение оптических свойств смолы, приводя к преждевременному отказу или снижению светового потока.

10. Принципы работы и технологические тренды

10.1 Основной принцип работы

Это полупроводниковое фотонное устройство. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее напряжение отпирания диода (приблизительно 1.7-2.4В), электроны и дырки инжектируются в активную область (квантовую яму AlGaInP). Когда эти носители заряда рекомбинируют, они высвобождают энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую задает длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае, красный.

10.2 Тренды отрасли

Хотя выводные светодиоды, такие как эта лампа 5мм, по-прежнему широко используются для индикации и простого освещения, отраслевой тренд сильно смещен в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) (например, 0603, 0805, 2835). SMD-компоненты предлагают преимущества для современного производства: меньший размер, меньшая высота, лучшая пригодность для автоматизированной сборки методом \"pick-and-place\", а также часто улучшенный тепловой менеджмент за счет прямого крепления к печатной плате. Однако выводные светодиоды сохраняют преимущества при прототипировании, в любительских применениях и в ситуациях, когда требуется превосходная яркость из одной точки или более широкие углы обзора от дискретного корпуса.