Техническая спецификация светодиодной лампы 264-7UYD/S530-A3 - Ярко-желтый - 20мА - 125мкд - Технический документ

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики высокоинтенсивного 5мм ярко-желтого светодиода. Разработанный для надежности и производительности, данный компонент подходит для различных применений в качестве индикатора и подсветки в потребительской электронике. Светодиод оснащен рассеивающей линзой из желтой эпоксидной смолы, обеспечивающей широкий и равномерный угол обзора.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данной серии светодиодов включают более высокую световую отдачу и выбор различных углов обзора для удовлетворения различных потребностей приложений. Продукт поставляется на ленте для автоматизированного монтажа, что повышает эффективность производства. Изделие соответствует директиве RoHS и является бессвинцовым. Его надежная конструкция обеспечивает стабильную работу. Основные области применения находятся в секторе потребительской электроники, включая телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны и общее вычислительное оборудование, где требуется четкая и яркая индикация состояния.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная и объективная интерпретация ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, указанных в спецификации.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению прибора. Это не рекомендуемые условия эксплуатации.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Превышение этого тока, особенно без надлежащего теплоотвода, может привести к быстрой деградации квантовой ямы внутри светодиода и необратимому снижению светового потока.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА (при скважности 1/10 и частоте 1 кГц). Данный параметр допускает короткие импульсы более высокого тока, что может быть полезно в схемах мультиплексирования или для достижения мгновенной пиковой яркости. Непрерывная работа при этом токе или близком к нему запрещена.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Приложение обратного смещения, превышающего это значение, может вызвать внезапный, катастрофический пробой PN-перехода светодиода.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеять в виде тепла. Фактическая рассеиваемая мощность равна VF * IF. При типичном прямом напряжении 2.0В и максимальном постоянном токе 25мА мощность составляет 50мВт, что оставляет небольшой запас прочности.
• Температура эксплуатации и хранения:соответственно -40°C до +85°C и -40°C до +100°C. Эти диапазоны определяют пределы окружающей среды для надежной работы и нерабочего хранения.
• Температура пайки:260°C в течение 5 секунд. Это определяет максимальный тепловой профиль, который корпус светодиода может выдержать во время волновой или конвекционной пайки.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измерены при стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) и определяют типичные характеристики прибора.

• Сила света (Iv):63 мкд (Мин.), 125 мкд (Тип.). Это мера воспринимаемой человеческим глазом яркости. Типичное значение 125 мкд указывает на высокую яркость для стандартного 5мм светодиода. Минимальное гарантированное значение составляет 63 мкд.
• Угол обзора (2θ1/2):60° (Тип.). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего пикового значения (на оси). Угол 60° обеспечивает хороший баланс между сфокусированным лучом и широкой видимостью.
• Пиковая длина волны (λp):591 нм (Тип.). Это длина волны, на которой спектральная плотность мощности излучаемого света максимальна. Для ярко-желтого светодиода это соответствует желто-оранжевой области видимого спектра.
• Доминирующая длина волны (λd):589 нм (Тип.). Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая наилучшим образом соответствует цвету светодиода. Это ключевой параметр для спецификации цвета.
• Прямое напряжение (VF):1.7В (Мин.), 2.0В (Тип.), 2.4В (Макс.) при 20мА. Прямое напряжение имеет отрицательный температурный коэффициент (уменьшается с ростом температуры). Конструкции схем должны учитывать вариацию от 1.7В до 2.4В, чтобы обеспечить правильную стабилизацию тока.
• Обратный ток (IR):10 мкА (Макс.) при VR=5В. Небольшой ток утечки является нормальным. Превышение максимального обратного напряжения приведет к резкому увеличению этого тока.

3. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлены несколько характеристических кривых, которые необходимы для понимания поведения светодиода в различных рабочих условиях.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая спектрального распределения показывает световой выход в зависимости от длины волны. Для данного ярко-желтого светодиода кривая будет иметь один отчетливый пик с центром около 591 нм (тип.) с типичной спектральной шириной (Δλ) 15 нм. Это указывает на относительно чистый желтый цвет без значительного излучения в других цветовых диапазонах.

3.2 Диаграмма направленности

Кривая направленности (или диаграмма излучения) иллюстрирует, как интенсивность света изменяется в зависимости от угла относительно центральной оси. Типичный угол обзора 60° (2θ1/2) означает, что интенсивность составляет 50% от осевого значения на углах ±30° от центра. Форма этой кривой зависит от рассеивающей эпоксидной линзы, которая рассеивает свет, создавая более равномерный конус обзора по сравнению с прозрачной линзой.

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

Эта кривая показывает экспоненциальную зависимость между прямым напряжением (VF) и прямым током (IF). Для типичного светодиода небольшое увеличение напряжения за порог включения (около 1.7В для данного прибора) вызывает большое увеличение тока. Именно поэтому светодиоды почти всегда питаются от источника постоянного тока, а не постоянного напряжения, чтобы предотвратить тепловой разгон.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график демонстрирует, что световой выход (сила света) приблизительно пропорционален прямому току в нормальном рабочем диапазоне (например, до 20-25мА). Однако эффективность (люмен на ватт) может снижаться при очень высоких токах из-за увеличения тепловыделения.

3.5 Кривые температурной зависимости

Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Световой выход светодиода уменьшается с ростом температуры перехода. Эта кривая количественно определяет это снижение. Для желтых светодиодов на основе AlGaInP выход может значительно снижаться при высоких температурах (например, выше 60-70°C).
Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Эта кривая, вероятно, показывает максимально допустимый прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды, чтобы оставаться в пределах ограничения по рассеиваемой мощности (Pd). При повышении температуры окружающей среды максимальный безопасный рабочий ток должен быть снижен, чтобы предотвратить превышение максимальной температуры перехода.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод выполнен в стандартном 5мм корпусе с радиальными выводами. Ключевые размерные примечания из спецификации включают: Все размеры указаны в миллиметрах (мм). Высота фланца (плоский ободок у основания купола) должна быть менее 1.5мм. Если не указано иное, общий допуск размеров составляет ±0.25мм. Подробный чертеж показывает расстояние между выводами, диаметр корпуса, общую высоту, а также длину и диаметр выводов, что критически важно для проектирования посадочного места на печатной плате и сборки.

4.2 Определение полярности

Для светодиодов с радиальными выводами катод обычно определяется по плоскому срезу на ободке пластиковой линзы и/или по более короткому выводу. На размерном чертеже в спецификации должно быть четко указано, какой вывод является катодом. Правильная полярность должна соблюдаться при сборке схемы.

5. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение имеет решающее значение для сохранения производительности и надежности светодиода.

5.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Выполняйте формовку выводовдо soldering.
• Избегайте приложения напряжения к корпусу светодиода или его основанию во время изгиба.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре, а не в нагретом состоянии.
• Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

5.2 Условия хранения

• Храните при температуре ≤30°C и относительной влажности (RH) ≤70% после получения. Срок годности при этих условиях составляет 3 месяца.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Общее правило:Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от паяного соединения до эпоксидной колбы.
Ручная пайка:Температура жала паяльника: макс. 300°C (паяльник макс. 30Вт). Время пайки: макс. 3 секунды на вывод.
Волновая/погружная пайка:Температура предварительного нагрева: макс. 100°C (макс. 60 сек). Температура ванны припоя: макс. 260°C. Время погружения в припой: макс. 5 секунд.
Профиль:Предоставлен рекомендуемый температурный профиль пайки, подчеркивающий контролируемый нагрев, выдержку при пиковой температуре и контролируемое охлаждение. Процесс быстрого охлаждения не рекомендуется.
Важно:Избегайте нагрузки на выводы во время высокотемпературных фаз. Не паяйте прибор более одного раза методами погружной или ручной пайки. Защищайте светодиод от механических ударов до тех пор, пока он не вернется к комнатной температуре после пайки.

5.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты. Сушите при комнатной температуре. Ультразвуковая очистка, как правило, не рекомендуется. Если это абсолютно необходимо, ее параметры (мощность, время) должны быть предварительно проверены, чтобы гарантировать отсутствие повреждений.

5.5 Тепловой режим

Правильный тепловой режим необходим для долговечности светодиода и стабильного светового потока. Ток должен быть соответствующим образом снижен при более высоких температурах окружающей среды, как указано на кривой снижения мощности. На этапе проектирования приложения учитывайте рассеиваемую мощность светодиода и обеспечьте достаточный теплоотвод или воздушный поток при работе, близкой к максимальным параметрам.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в влагозащитные, антистатические материалы для защиты от электростатического разряда (ESD) и влажности. Иерархия упаковки следующая: Светодиоды помещены в антистатические пакеты. Минимум от 200 до 1000 штук упаковано в один пакет. Четыре пакета помещены в одну внутреннюю коробку. Десять внутренних коробок упакованы в одну основную (внешнюю) коробку.

6.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит ключевую информацию: CPN (номер детали заказчика), P/N (номер детали производителя: 264-7UYD/S530-A3), QTY (количество в упаковке), CAT (ранг/бин), HUE (доминирующая длина волны), REF (ссылка) и LOT No (номер партии для прослеживаемости).

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Типовые схемы включения

Для светодиодов требуется ограничение тока. Самый простой метод - последовательный резистор. Значение резистора (R) рассчитывается как: R = (Vпитания - VF) / IF. Например, при напряжении питания 5В, типичном VF 2.0В и желаемом IF 20мА: R = (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Номинальная мощность резистора должна быть не менее (5В-2.0В)*0.020А = 0.06Вт (подойдет резистор 1/8Вт или 1/4Вт). Для точности или стабильности рекомендуется схема драйвера постоянного тока.

7.2 Рекомендации по проектированию

• Управление током:Всегда используйте источник постоянного тока или токоограничивающий резистор. Никогда не подключайте напрямую к источнику напряжения.
• Изменение напряжения:Учитывайте диапазон прямого напряжения (от 1.7В до 2.4В) в вашей конструкции, чтобы обеспечить подачу требуемого тока для всех экземпляров.
• Тепловое проектирование:Для применений с высокой температурой окружающей среды или непрерывной работой на высоком токе учитывайте снижение мощности из-за нагрева. Обеспечьте достаточное расстояние на печатной плате или используйте радиатор при необходимости.
• Защита от ЭСР:Хотя светодиод не является чрезвычайно чувствительным, во время сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ЭСР.

8. Техническое сравнение и отличительные особенности

Данный ярко-желтый светодиод, основанный на полупроводниковом материале AlGaInP, предлагает явные преимущества. По сравнению со старыми технологиями желтых светодиодов (например, на основе GaAsP), AlGaInP обеспечивает значительно более высокую световую эффективность, что приводит к большей яркости при том же токе накачки. Типичная интенсивность 125 мкд является конкурентоспособной для стандартного 5мм корпуса. Широкий угол обзора 60°, достигнутый благодаря рассеивающей линзе, делает его подходящим для применений, требующих широкой видимости, в отличие от применений с фокусированным лучом, где может использоваться прозрачная линза с более узким углом. Его соответствие RoHS и бессвинцовая конструкция соответствуют современным экологическим нормам.

9. Часто задаваемые вопросы (ЧАВО)

В: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА для большей яркости?
О: Нет. Абсолютный максимальный параметр для постоянного прямого тока составляет 25 мА. Работа при 30 мА превышает этот параметр, что значительно сократит срок службы светодиода и может вызвать немедленный отказ из-за перегрева.

В: Прямое напряжение моего светодиода измеряется как 1.8В, а не типичные 2.0В. Это нормально?
О: Да. В спецификации указан диапазон от 1.7В (мин.) до 2.4В (макс.) при 20мА. Значение 1.8В полностью находится в указанном диапазоне и является допустимым. Ваша схема ограничения тока должна быть рассчитана на весь этот диапазон.

В: Как определить катод?
О: Ищите два физических индикатора: 1) Более короткий вывод обычно является катодом. 2) Часто на ободке круглой пластиковой линзы есть плоский срез; вывод, ближайший к этому срезу, является катодом.

В: Могу ли я использовать этот светодиод на улице?
О: Рабочий температурный диапазон составляет от -40°C до +85°C, что покрывает большинство уличных условий. Однако вы должны обеспечить надлежащую герметизацию и защиту светодиода от прямого воздействия воды и УФ-излучения, которое со временем может разрушить эпоксидную смолу. Ток накачки также может потребовать снижения в условиях высокой температуры окружающей среды.

10. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния для испытательного оборудования.
Требования:Несколько желтых светодиодов для индикации состояния "Ожидание" или "Внимание". Панель будет просматриваться под различными углами до 30 градусов от оси. Напряжение питания стабилизировано и составляет 3.3В.
Этапы проектирования:
1. Выбор светодиода:Данный ярко-желтый светодиод с углом обзора 60° хорошо подходит, обеспечивая видимость в требуемом конусе обзора.
2. Установка тока:Выберите ток накачки 20мА для хорошего баланса яркости и долговечности.
3. Расчет резистора:Используйте максимальное VF (2.4В) для наихудшего случая проектирования, чтобы гарантировать, что ток никогда не превысит 20мА. R = (3.3В - 2.4В) / 0.020А = 45 Ом. Ближайшее стандартное значение - 47 Ом.
4. Пересчет фактического тока:При типичном VF 2.0В, IF = (3.3В - 2.0В) / 47 Ом ≈ 27.7 мА. Это выше максимума в 25мА. Следовательно, чтобы безопасно охватить весь диапазон VF, используйте минимальное VF для проверки верхнего предела: IF_макс = (3.3В - 1.7В) / 47 Ом ≈ 34 мА. Это слишком высоко.
5. Пересмотренный расчет:Проектируйте для типичного случая и добавьте небольшой запас. Используйте VF_тип = 2.0В. R = (3.3В - 2.0В) / 0.020А = 65 Ом. Ближайшее стандартное значение - 68 Ом. Проверка: IF_мин = (3.3В-2.4В)/68≈13.2мА, IF_тип≈19.1мА, IF_макс=(3.3В-1.7В)/68≈23.5мА. Это удерживает максимально возможный ток чуть ниже предела 25мА, делая 68 Ом безопасным и подходящим выбором.
6. Разводка печатной платы:Следуйте габаритным размерам корпуса для расстояния между отверстиями. Убедитесь, что катод (определяется по срезу на светодиоде и более короткому выводу) подключен к стороне земли схемы.