Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности и преимущества
- 1.2 Целевой рынок и области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Абсолютные максимальные параметры
- 2.2 Электрооптические характеристики
- 3. Анализ характеристических кривых
- 3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны
- 3.2 Диаграмма направленности
- 3.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)
- 3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока
- 3.5 Тепловые характеристики
- 4. Механическая информация и информация о корпусе
- 4.1 Габаритные размеры корпуса
- 4.2 Идентификация полярности
- 5. Рекомендации по пайке и сборке
- 5.1 Формовка выводов
- 5.2 Условия хранения
- 5.3 Параметры пайки
- 5.4 Очистка
- 6. Тепловое и электрическое управление
- 6.1 Управление теплом
- 6.2 Чувствительность к ЭСР (электростатическому разряду)
- 7. Упаковка и информация для заказа
- 7.1 Спецификация упаковки
- 7.2 Количество в упаковке
- 7.3 Объяснение маркировки
- 8. Соображения для проектирования применения
- 8.1 Проектирование схемы драйвера
- 8.2 Разводка печатной платы и теплоотвод
- 8.3 Оптическая интеграция
- 9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
- 10. Технология и принцип работы
1. Обзор продукта
1383SYGD/S530-E2 — это высокояркая светодиодная лампа, предназначенная для применений, требующих превосходной силы света и надежной работы. Устройство использует технологию чипа AlGaInP для получения яркого желто-зеленого свечения, инкапсулированного в зеленый рассеивающий корпус из смолы. Оно спроектировано для надежности и долговечности в различных электронных приложениях.
1.1 Ключевые особенности и преимущества
Данная серия предлагает несколько ключевых преимуществ, делающих ее подходящей для требовательных применений:
- Высокая яркость:Специально разработана для применений, требующих повышенной силы света.
- Варианты угла обзора:Доступна с различными углами обзора для соответствия разным проектным требованиям.
- Гибкость упаковки:Поставляется на ленте и в катушке для автоматизированных процессов сборки.
- Соответствие экологическим нормам:Продукт не содержит свинца, соответствует директивам RoHS, EU REACH и стандарту "Без галогенов" (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Надежность:Сконструирована для надежной и устойчивой работы в заданных условиях эксплуатации.
1.2 Целевой рынок и области применения
Данный светодиод ориентирован на рынок потребительской электроники и подсветки дисплеев. Его основные области применения включают:
- Телевизоры
- Компьютерные мониторы
- Телефоны
- Общие компьютерные периферийные устройства и индикаторы
2. Подробный анализ технических параметров
В этом разделе представлена детальная, объективная интерпретация ключевых технических параметров, указанных в спецификации.
2.1 Абсолютные максимальные параметры
Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.
- Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который может быть непрерывно приложен.
- Пиковый прямой ток (IFP):60 мА при скважности 1/10 и частоте 1 кГц. Подходит для импульсного режима работы.
- Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого напряжения в обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
- Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Максимальная мощность, которую корпус может рассеять при Ta=25°C.
- Рабочая температура (Topr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды для надежной работы.
- Температура хранения (Tstg):от -40°C до +100°C.
- Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Определяет допуск профиля пайки оплавлением.
2.2 Электрооптические характеристики
Это типичные параметры производительности, измеренные при Ta=25°C и IF=20мА, если не указано иное.
- Сила света (Iv):100 мкд (Мин.), 200 мкд (Тип.). Количественно определяет воспринимаемую яркость светодиода.
- Угол обзора (2θ1/2):25° (Тип.). Угол, при котором сила света составляет половину значения при 0°.
- Пиковая длина волны (λp):575 нм (Тип.). Длина волны, на которой спектральное излучение максимально.
- Доминирующая длина волны (λd):573 нм (Тип.). Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом.
- Ширина спектра излучения (Δλ):20 нм (Тип.). Спектральная ширина на уровне половины максимальной интенсивности.
- Прямое напряжение (VF):1.7 В (Мин.), 2.0 В (Тип.), 2.4 В (Макс.) при IF=20мА.
- Обратный ток (IR):10 мкА (Макс.) при VR=5В.
Допуски измерений:Прямое напряжение: ±0.1В; Сила света: ±10%; Доминирующая длина волны: ±1.0нм.
3. Анализ характеристических кривых
В спецификации представлены несколько характеристических кривых, которые имеют решающее значение для инженеров-конструкторов.
3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны
Эта кривая показывает спектральное распределение мощности излучаемого света, с центром около 575 нм и типичной шириной 20 нм, подтверждая цветовую точку яркого желто-зеленого цвета.
3.2 Диаграмма направленности
Кривая направленности иллюстрирует пространственное распределение света, коррелирующее с типичным углом обзора 25°. Она показывает лампертовский (косинусный) паттерн, характерный для рассеивающих светодиодных корпусов.
3.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)
Этот график важен для проектирования драйвера. Он показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением. В типичной рабочей точке 20мА прямое напряжение составляет приблизительно 2.0В. Конструкторы должны убедиться, что схема ограничения тока учитывает диапазон VF от Мин. до Макс. (1.7В-2.4В).
3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока
Эта кривая демонстрирует зависимость светового потока от тока накачки. Хотя интенсивность увеличивается с ростом тока, зависимость не является идеально линейной, а работа выше абсолютного максимального параметра (25мА постоянный ток) запрещена для предотвращения ускоренной деградации.
3.5 Тепловые характеристики
Две ключевые кривые связывают производительность с температурой окружающей среды:
- Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение светового потока при повышении температуры. Эффективный теплоотвод критически важен для поддержания яркости.
- Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Может использоваться для понимания требований по снижению номинальных параметров, хотя конкретная кривая снижения номинала не предоставлена в данной спецификации. Общее правило — снижать ток накачки при более высоких температурах окружающей среды, чтобы оставаться в пределах лимита рассеиваемой мощности.
4. Механическая информация и информация о корпусе
4.1 Габаритные размеры корпуса
Светодиод поставляется в стандартном ламповом корпусе. Ключевые размерные примечания из спецификации включают:
- Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
- Высота фланца должна быть менее 1.5мм (0.059\").
- Общий допуск на размеры составляет ±0.25мм, если на чертеже не указано иное.
Соображения для проектирования:Точный размерный чертеж необходим для проектирования посадочного места на печатной плате, чтобы обеспечить правильное расстояние между выводами и высоту установки.
4.2 Идентификация полярности
Полярность обычно указывается длиной выводов или выемкой/плоской стороной на корпусе. Катод обычно является более коротким выводом или выводом, прилегающим к плоской стороне. Конструкторы должны обратиться к чертежу корпуса для точного метода идентификации, чтобы предотвратить обратное смещение во время сборки.
5. Рекомендации по пайке и сборке
Правильное обращение критически важно для обеспечения надежности и предотвращения повреждений.
5.1 Формовка выводов
- Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3мм от основания эпоксидной колбы.
- Формуйте выводы перед пайкой.
- Избегайте механических напряжений на корпусе. Несовмещенные отверстия в печатной плате, вызывающие напряжение на выводах, могут ухудшить состояние эпоксидной смолы и светодиода.
- Обрезайте выводы при комнатной температуре.
5.2 Условия хранения
- Рекомендуемые: ≤30°C и ≤70% относительной влажности (RH).
- Срок годности после отгрузки: 3 месяца при рекомендуемых условиях.
- 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 Параметры пайки
Критическое правило:Соблюдайте минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной колбы.
Ручная пайка:
Температура жала паяльника: Макс. 300°C (паяльник Макс. 30Вт).
Время пайки: Макс. 3 секунды на вывод.
Волновая или погружная пайка:
Температура предварительного нагрева: Макс. 100°C (Макс. 60 секунд).
Температура и время в ванне с припоем: Макс. 260°C в течение Макс. 5 секунд.
Общие замечания по пайке:
- Избегайте механических напряжений на выводах во время высокотемпературных операций.
- Не выполняйте погружную/ручную пайку более одного раза.
- Защищайте светодиод от механических ударов до тех пор, пока он не остынет до комнатной температуры после пайки.
- Избегайте быстрого охлаждения от пиковой температуры.
- Всегда используйте минимально эффективную температуру пайки.
- Параметры волновой пайки должны строго контролироваться.
5.4 Очистка
- При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
- Высушите при комнатной температуре перед использованием.
- Не используйте ультразвуковую очисткуесли она не была предварительно квалифицирована в определенных условиях, так как это может вызвать повреждения.
6. Тепловое и электрическое управление
6.1 Управление теплом
Правильная тепловая конструкция необходима для производительности и срока службы.
- Управление теплом должно быть рассмотрено на этапе проектирования применения.
- Ток накачки должен быть соответствующим образом снижен при более высоких температурах окружающей среды. (Обратитесь к кривой снижения номинала, которую следует уточнить в спецификации продукта).
- Температура вокруг светодиода в конечном применении должна контролироваться.
6.2 Чувствительность к ЭСР (электростатическому разряду)
Продукт чувствителен к электростатическому разряду или импульсному напряжению. ЭСР может повредить полупроводниковый переход. Надлежащие процедуры обращения с ЭСР (использование заземленных рабочих мест, браслетов, проводящей пены) должны соблюдаться во всех процессах обращения и сборки.
7. Упаковка и информация для заказа
7.1 Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы для обеспечения защиты от электростатических, электромагнитных повреждений и повреждений от влаги.
- Первичная упаковка:Антистатический пакет с влагостойкими материалами.
- Вторичная упаковка:Внутренняя коробка.
- Третичная упаковка:Внешняя коробка для отгрузки.
7.2 Количество в упаковке
- Минимум 200-500 штук в антистатическом пакете.
- 5 пакетов во внутренней коробке.
- 10 внутренних коробок во внешней коробке.
7.3 Объяснение маркировки
Маркировка на упаковке содержит ключевую информацию:
- CPN:Производственный номер заказчика
- P/N:Производственный номер
- QTY:Количество в упаковке
- CAT:Категория (например, бина яркости)
- HUE:Доминирующая длина волны
- REF:Ссылка
- LOT No:Номер партии для прослеживаемости
8. Соображения для проектирования применения
8.1 Проектирование схемы драйвера
Учитывая диапазон прямого напряжения (1.7В-2.4В), настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо источника постоянного напряжения с простым последовательным резистором. Драйвер постоянного тока обеспечивает стабильную яркость между устройствами и при изменении температуры, независимо от разброса Vf. Драйвер должен быть спроектирован так, чтобы не превышать предел постоянного тока в 25мА.
8.2 Разводка печатной платы и теплоотвод
Хотя это маломощное устройство, внимание к тепловым путям на печатной плате улучшает долговечность. Используйте достаточную площадь меди, соединенную с выводами светодиода, в качестве радиатора. Убедитесь, что материал печатной платы выдерживает рекомендуемый профиль пайки.
8.3 Оптическая интеграция
Угол обзора 25° и зеленый рассеивающий корпус делают этот светодиод подходящим для прямого наблюдения или в качестве подсветки со световодами. Для индикаторных применений учитывайте требуемую силу света (200 мкд тип.) в условиях окружающего освещения. Рассеивающий корпус обеспечивает широкий, равномерный световой паттерн.
9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
В1: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА для большей яркости?
О: Нет. Абсолютный максимальный параметр для постоянного прямого тока составляет 25мА. Превышение этого параметра рискует необратимым повреждением и аннулирует спецификации надежности. Для более высокой яркости выберите светодиод, рассчитанный на больший ток.
В2: В чем разница между пиковой длиной волны (575нм) и доминирующей длиной волны (573нм)?
О: Пиковая длина волны — это физический пик кривой спектрального излучения. Доминирующая длина волны — это воспринимаемая \"цветовая\" точка, видимая человеческим глазом, рассчитанная на основе спектра и функций согласования цветов CIE. Они часто близки, но не идентичны.
В3: Достаточно ли токоограничивающего резистора для питания этого светодиода от источника 5В?
О: Может быть, но это не оптимально. Значение резистора необходимо рассчитывать для наихудшего случая Vf (чтобы предотвратить перегрузку по току). Это приводит к разной яркости между светодиодами и неэффективному использованию мощности. Для стабильной работы предпочтительна простая схема постоянного тока или специализированная микросхема драйвера светодиода.
В4: Насколько критично минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной колбы?
О: Очень критично. Пайка ближе 3мм может подвергнуть эпоксидную смолу чрезмерному нагреву, что потенциально может вызвать растрескивание, изменение цвета (пожелтение), расслоение или отказ внутреннего проволочного соединения, приводя к немедленному или преждевременному отказу устройства.
10. Технология и принцип работы
Этот светодиод основан на полупроводниковом материале AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Когда прямое напряжение приложено к p-n переходу, электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. В светодиодах AlGaInP эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света) в желто-зеленой области видимого спектра (около 573-575 нм). Конкретный цвет определяется точным составом сплава AlGaInP. Зеленый рассеивающий эпоксидный компаунд защищает полупроводниковый чип, действует как линза для формирования светового пучка (угол обзора 25°) и преобразует точечный источник света в более равномерное, рассеянное излучение, подходящее для индикаторов и подсветки.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |