Техническая спецификация светодиода 523-2SURD/S530-A3 - Ярко-красный - 20мА - 32мкд

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики высокоинтенсивного 5-миллиметрового светодиода, предназначенного для индикации и подсветки. Устройство использует чип AlGaInP для получения ярко-красного свечения с рассеивающей эпоксидной линзой, обеспечивающей широкий и равномерный угол обзора. Оно спроектировано для надежной и устойчивой работы в различных электронных сборках.

1.1 Ключевые особенности и соответствие стандартам

Данная серия светодиодов предлагает несколько ключевых особенностей и сертификатов соответствия, делающих её подходящей для современного электронного дизайна:

• Варианты угла обзора:Доступны различные углы обзора для соответствия требованиям различных приложений.
• Упаковка:Поставляется на ленте и в катушке для совместимости с автоматизированными процессами сборки.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт соответствует директивам ЕС RoHS (Ограничение использования опасных веществ) и REACH. Также классифицируется как не содержащий галогенов: содержание брома (Br) и хлора (Cl) менее 900 ppm каждый, а их общая сумма — менее 1500 ppm.
• Высокая яркость:Специально разработан для применений, требующих повышенной световой интенсивности.
• Варианты цвета и интенсивности:Серия доступна в различных цветах и градациях интенсивности.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод предназначен в первую очередь для использования в качестве индикатора или источника подсветки в потребительской и промышленной электронике. Типичные области применения включают:

• Телевизоры
• Мониторы компьютеров
• Телефоны
• Общие компьютерные периферийные устройства и индикаторы

2. Технические характеристики и объективная интерпретация

В данном разделе подробно описаны абсолютные предельные значения и стандартные рабочие характеристики светодиода. Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C, если не указано иное.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или вблизи них для нормального использования не рекомендуется.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который может быть приложен непрерывно.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА. Допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 на частоте 1 кГц.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого напряжения в обратном направлении может вызвать пробой p-n перехода.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Максимальная мощность, которую может рассеивать корпус.
• Рабочая и температура хранения:-40°C до +85°C (рабочая), -40°C до +100°C (хранение).
• Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Определяет допустимый профиль пайки оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные в стандартных условиях испытаний (IF=20мА).

• Световая интенсивность (Iv):32 мкд (тип.), 16 мкд (мин.). Это воспринимаемая яркость в направлении пиковой интенсивности.
• Угол обзора (2θ1/2):120° (тип.). Угол, при котором световая интенсивность составляет половину пикового значения. Рассеивающая линза создает такой широкий световой рисунок.
• Пиковая длина волны (λp):632 нм (тип.). Длина волны, на которой спектральное излучение является наиболее сильным.
• Доминирующая длина волны (λd):624 нм (тип.). Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая "ярко-красный" цвет.
• Прямое напряжение (VF):2.0 В (тип.), в диапазоне от 1.7 В (мин.) до 2.4 В (макс.) при 20мА. Погрешность измерения данного параметра составляет ±0.1В.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.) при VR=5В.

Допуски измерений:Световая интенсивность: ±10%, Доминирующая длина волны: ±1.0нм.

3. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях. Понимание этих кривых имеет решающее значение для надежной разработки схемы.

3.1 Спектральное и пространственное распределение

КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от длины волныпоказывает типичный узкий спектр излучения с центром около 632 нм, характерный для материалов AlGaInP. КриваяНаправленностинаглядно подтверждает широкий, близкий к ламбертовскому, световой рисунок с углом 120°, создаваемый рассеивающей линзой, что обеспечивает хорошую видимость с боковых углов.

3.2 Электрические и тепловые характеристики

КриваяПрямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)демонстрирует экспоненциальную зависимость диода. В типичной рабочей точке 20мА напряжение составляет приблизительно 2.0В. КриваяОтносительная интенсивность в зависимости от прямого токапоказывает, что световой выход линейно увеличивается с током вплоть до максимального номинала, но разработчики должны учитывать рассеивание тепла при более высоких токах.

КривыеОтносительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей средыиПрямой ток в зависимости от температуры окружающей средыкритически важны для управления тепловым режимом. Световая интенсивность снижается с ростом температуры окружающей среды. И наоборот, при фиксированном напряжении прямой ток увеличивается с температурой из-за отрицательного температурного коэффициента прямого напряжения диода. Это может привести к тепловому разгону, если не управлять должным образом с помощью токоограничивающей цепи.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод выполнен в стандартном 5-миллиметровом корпусе с радиальными выводами. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Высота фланца должна быть менее 1.5мм (0.059 дюйма).
• Стандартный допуск для неуказанных размеров составляет ±0.25мм.

Чертеж размеров определяет расстояние между выводами, диаметр корпуса, форму линзы и общую высоту, что важно для проектирования посадочного места на печатной плате и механической посадки.

4.2 Идентификация полярности

Катод обычно идентифицируется по плоскому срезу на пластиковом фланце светодиода и/или по более короткому выводу. Правильную полярность необходимо соблюдать во время установки, чтобы предотвратить повреждение от обратного смещения.

5. Руководство по сборке, пайке и обращению

Правильное обращение необходимо для сохранения надежности и производительности устройства.

5.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать напряжения на герметизации.
• Формуйте выводы перед пайкой.
• Избегайте механических напряжений на корпусе. Несовпадение отверстий на печатной плате, вызывающее принудительную вставку, может ухудшить свойства эпоксидной смолы.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

5.2 Хранение

• Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и ≤70% относительной влажности до 3 месяцев с момента отгрузки.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Критическое правило:Соблюдайте минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной колбы.

Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (для паяльника 30Вт), максимальное время пайки 3 секунды.

Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C (максимум 60 секунд). Максимальная температура ванны припоя 260°C в течение 5 секунд.

Общие замечания по пайке:

• Избегайте механических напряжений на выводах во время высокотемпературных фаз.
• Не выполняйте погружную/ручную пайку более одного раза.
• Защищайте светодиод от механических ударов до его остывания до комнатной температуры после пайки.
• Используйте минимально эффективную температуру пайки.
• Предоставлен рекомендуемый график профиля пайки, показывающий зависимость времени от температурных зон для предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения.

5.4 Очистка

• При необходимости очищайте только изопропиловым спиртом при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
• Избегайте ультразвуковой очистки. Если это абсолютно необходимо, предварительно квалифицируйте параметры процесса (мощность, время), чтобы гарантировать отсутствие повреждений.

5.5 Управление теплом и ЭСР

Управление теплом:Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, как показано на кривой снижения номинала. Правильная разводка печатной платы и, при необходимости, теплоотвод должны быть рассмотрены на этапе проектирования приложения для контроля температуры перехода.

ЭСР (Электростатический разряд):Светодиод чувствителен к ЭСР. Во время обращения и сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности от ЭСР, включая использование заземленных рабочих мест и браслетов.

6. Упаковка, маркировка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения повреждений во время транспортировки и хранения:

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
• Вторичная упаковка:Внутренние коробки, содержащие 5 пакетов.
• Третичная упаковка:Внешние коробки, содержащие 10 внутренних коробок.
• Количество в упаковке:От 200 до 500 штук в пакете. Таким образом, одна внешняя коробка содержит от 10 000 до 25 000 штук (10 внутр. коробок * 5 пакетов * 200-500 шт.).

6.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке содержит несколько кодов для прослеживаемости и сортировки:

• CPN:Номер детали заказчика.
• P/N:Номер детали производителя (например, 523-2SURD/S530-A3).
• QTY:Количество в упаковке.
• CAT:Градация световой интенсивности (бин яркости).
• HUE:Градация доминирующей длины волны (бин цвета).
• REF:Градация прямого напряжения (бин напряжения).
• LOT No:Производственный номер партии для прослеживаемости.

7. Рекомендации по проектированию приложений и ЧАВО

7.1 Проектирование схемы

Токоограничивающий резистор обязателен при питании данного светодиода от источника напряжения. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Для консервативного проектирования используйте максимальное прямое напряжение (2.4В) из спецификации, чтобы гарантировать, что ток не превысит 20мА даже при разбросе параметров между экземплярами. Например, при питании 5В: R = (5В - 2.4В) / 0.020А = 130 Ом. Стандартный резистор 150 Ом обеспечит безопасный запас.

7.2 Ответы на типичные вопросы пользователей

В: Могу ли я питать этот светодиод током 25мА непрерывно?

О: Хотя абсолютный максимальный номинал составляет 25мА, электрооптические характеристики указаны для 20мА. Для надежной долгосрочной работы и учета температурных эффектов рекомендуется проектировать на 20мА или менее, используя кривые снижения номинала, если температура окружающей среды высока.

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

О: Пиковая длина волны (632нм) — это физический пик спектра излучения света. Доминирующая длина волна (624нм) — это единая длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как соответствующий цвет светодиода. Доминирующая длина волны более актуальна для применений, связанных с цветовой индикацией.

В: Нужен ли радиатор?

О: Для работы при 20мА в умеренных температурах окружающей среды для одного светодиода, как правило, не требуется отдельный радиатор. Однако управление тепловым режимом становится критически важным в высокоплотных массивах, при высоких температурах окружающей среды или при работе вблизи максимального тока. Сама печатная плата действует как радиатор через выводы.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Данный светодиод отличается благодаря специфическому выбору материала и конструкции:

• Технология чипа (AlGaInP):По сравнению со старыми технологиями, AlGaInP обеспечивает более высокую эффективность и лучшую чистоту цвета для красных и янтарных светодиодов, что приводит к заявленному "ярко-красному" цвету с хорошей световой интенсивностью.
• Рассеивающая линза против прозрачной:Рассеивающая эпоксидная линза жертвует небольшим количеством пиковой осевой интенсивности ради гораздо более широкого и равномерного угла обзора (120°), устраняя эффект "горячего пятна". Это идеально подходит для индикаторов, которые должны быть видны с различных углов.
• Соответствие стандартам:Полное соответствие RoHS, REACH и отсутствие галогенов делает его подходящим для глобальных рынков и экологически ориентированных проектов, отличая от несоответствующих альтернатив.

9. Принципы работы и тренды

9.1 Основной принцип работы

Это полупроводниковый фотодиод, работающий в режиме прямого смещения. Когда прикладывается напряжение, превышающее прямое напряжение (V_F), электроны и дырки рекомбинируют на p-n переходе внутри полупроводникового материала AlGaInP. Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света) с длиной волны, соответствующей ширине запрещенной зоны материала, которая находится в красной области видимого спектра. Рассеивающая эпоксидная линза инкапсулирует чип, обеспечивает механическую защиту и формирует выходной световой пучок.

9.2 Контекст отрасли и тренды

5-миллиметровый светодиод с радиальными выводами остается фундаментальным и широко используемым компонентом благодаря своей простоте, низкой стоимости и удобству использования для монтажа в отверстия. В то время как светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в крупносерийном автоматизированном производстве, светодиоды для монтажа в отверстия, подобные этому, по-прежнему распространены в прототипировании, образовательных наборах, ремонтных работах и приложениях, требующих более высокой яркости в одной точке или устойчивости к вибрации. Тренд в этом сегменте направлен на повышение эффективности (больше светового выхода на мА), более строгое соответствие экологическим нормам и более последовательную сортировку для однородности цвета и яркости в серийном производстве.