Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые преимущества
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Абсолютные максимальные значения
- 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 Кривые температурной зависимости
- 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 Процесс пайки
- 5.4 Очистка
- 5.5 Тепловое управление
- 6. Упаковка и информация для заказа
- 6.1 Спецификация упаковки
- 6.2 Объяснение маркировки
- 7. Рекомендации по применению и конструктивные соображения
- 7.1 Типовые схемы включения
- 7.2 Конструктивные соображения
- 8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
- 9. Введение в технологию и принцип работы
1. Обзор продукта
313-2SYGC/S530-E2 — это высокоинтенсивная светодиодная лампа, разработанная для применений, требующих превосходной светоотдачи. В ней используется технология чипа AlGaInP для получения яркого желто-зеленого цвета с прозрачной эпоксидной линзой. Компонент характеризуется надежностью, прочностью и соответствием экологическим стандартам, таким как отсутствие свинца и соответствие директиве RoHS.
1.1 Ключевые преимущества
- Высокая яркость:Специально разработан для применений, требующих повышенной силы света.
- Различные углы обзора:Доступен с различными углами обзора для удовлетворения различных потребностей применения.
- Надежный корпус:Спроектирован для надежной работы в различных условиях эксплуатации.
- Экологическое соответствие:Не содержит свинца и соответствует RoHS.
- Варианты упаковки:Доступен на катушке для автоматизированных процессов сборки.
1.2 Целевые области применения
Данный светодиод подходит для широкого спектра электронных устройств и индикаторов, включая, но не ограничиваясь:
- Телевизоры
- Мониторы компьютеров
- Телефоны
- Общие компьютерные периферийные устройства и индикаторные лампы
2. Подробный анализ технических параметров
В этом разделе представлено детальное, объективное толкование ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, определенных в техническом описании.
2.1 Абсолютные максимальные значения
Эти значения определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Не рекомендуется длительная работа на этих пределах или вблизи них.
- Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Максимальный постоянный ток, который может быть непрерывно приложен.
- Пиковый прямой ток (IFP):60 мА (при скважности 1/10, 1 кГц). Для импульсного режима работы.
- Обратное напряжение (VR):5 В. Превышение этого значения может вызвать пробой p-n перехода.
- Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Максимальная мощность, которую может рассеивать корпус.
- 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.
- ЭСР (HBM):2000 В. Уровень чувствительности к электростатическому разряду.
- Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Максимальный тепловой профиль для пайки.
2.2 Электрооптические характеристики
Это типичные параметры производительности, измеренные в стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА, если не указано иное).
- Сила света (Iv):Типичное значение 500 мкд, минимальное 250 мкд. Мера воспринимаемой яркости.
- Угол обзора (2θ1/2):Типичное значение 20 градусов. Угол, при котором сила света составляет половину пикового значения.
- Пиковая длина волны (λp):575 нм. Длина волны, на которой спектральное излучение является наиболее сильным.
- Доминирующая длина волны (λd):573 нм. Единая длина волны, воспринимаемая человеческим глазом.
- Ширина спектра излучения (Δλ):20 нм. Ширина излучаемого спектра.
- Прямое напряжение (VF):Типичное значение 2.0 В, диапазон от 1.7 В до 2.4 В. Падение напряжения на светодиоде при испытательном токе.
- Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при VR=5В.
Примечание о погрешности измерений:Прямое напряжение (±0.1В), Сила света (±10%), Доминирующая длина волны (±1.0нм).
3. Анализ характеристических кривых
Техническое описание включает несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.
3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны
Эта кривая показывает распределение спектральной мощности, подтверждая узкополосное излучение с центром около 575 нм (желто-зеленый), характерное для технологии AlGaInP.
3.2 Диаграмма направленности
Иллюстрирует пространственное распределение света, коррелирующее со спецификацией угла обзора 20 градусов.
3.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)
Эта фундаментальная кривая показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением. Типичное VF2.0В при 20мА является ключевым параметром для расчета токоограничивающего резистора.
3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока
Показывает, как световой выход увеличивается с увеличением тока накачки. Это имеет решающее значение для понимания эффективности и для проектирования схем, где требуется модуляция яркости с помощью тока.
3.5 Кривые температурной зависимости
Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает уменьшение светового выхода при повышении температуры перехода, подчеркивая важность теплового управления.
Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Может иллюстрировать изменения электрических характеристик в зависимости от температуры.
4. Механическая информация и информация о корпусе
4.1 Габаритные размеры корпуса
Светодиод имеет стандартный корпус с радиальными выводами. Ключевые размерные примечания из технического описания включают:
- Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
- Высота фланца должна быть менее 1.5мм (0.059\").
- Общий допуск составляет ±0.25мм, если не указано иное.
Подробный чертеж с размерами предоставлен в оригинальном техническом описании для точного проектирования посадочного места на печатной плате.
4.2 Идентификация полярности
Полярность обычно указывается длиной вывода (более длинный вывод — анод) или плоской меткой на фланце корпуса. На чертеже в техническом описании указаны анод и катод.
5. Рекомендации 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 линзы.
- Выполняйте формовкудо soldering.
- Избегайте механических нагрузок на корпус. Несоосность при монтаже на печатную плату может вызвать ухудшение свойств эпоксидной смолы.
- Обрезайте выводы при комнатной температуре.
5.2 Условия хранения
- Рекомендуемые: ≤30°C, ≤70% относительной влажности.
- Срок хранения после отгрузки: 3 месяца при указанных выше 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 Процесс пайки
Соблюдайте минимальное расстояние 3мм от места пайки до эпоксидной линзы.
Ручная пайка:
- Температура жала паяльника: Макс. 300°C (для паяльника мощностью до 30Вт).
- Время пайки: Макс. 3 секунды.
Волновая пайка:
- Температура предварительного нагрева: Макс. 100°C (максимум 60 секунд).
- Температура и время в ванне с припоем: Макс. 260°C в течение 5 секунд.
Критические замечания по пайке:
- Избегайте механических нагрузок на выводы при высоких температурах.
- Не паяйте (волновой или ручной пайкой) 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 возможную температуру пайки.
- Соблюдайте рекомендуемый профиль пайки для волновой пайки.
5.4 Очистка
- При необходимости используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты.
- Сушите при комнатной температуре.
- Избегайте ультразвуковой очистки.Если это абсолютно необходимо, предварительно проверьте процесс, чтобы убедиться в отсутствии повреждений.
5.5 Тепловое управление
Тепловое управление необходимо для долговечности и стабильной работы. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, со ссылкой на кривую снижения мощности. Конструкция должна учитывать температуру вокруг светодиода в конкретном применении.
6. Упаковка и информация для заказа
6.1 Спецификация упаковки
Продукт упакован для предотвращения электростатического разряда и проникновения влаги.
- Первичная упаковка:Антистатический пакет.
- Вторичная упаковка:Внутренняя коробка.
- Третичная упаковка:Внешняя коробка.
Количество в упаковке:
1. Минимум от 200 до 500 штук в пакете. 5 пакетов во внутренней коробке.
2. 10 внутренних коробок во внешней коробке.
6.2 Объяснение маркировки
Маркировка на упаковке включает такие поля, как: CPN (номер детали заказчика), P/N (производственный номер детали), QTY (количество), CAT (ранг/бин), HUE (доминирующая длина волны), REF (ссылка) и LOT No (номер партии).
7. Рекомендации по применению и конструктивные соображения
7.1 Типовые схемы включения
Для использования в качестве простого индикатора требуется простой последовательный токоограничивающий резистор. Значение резистора (R) можно рассчитать по формуле: R = (Vпитания- VF) / IF. Используя типичное VF2.0В и желаемый IF20мА при питании 5В: R = (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Следует использовать стандартный резистор 150 Ом с достаточной мощностью (P = I2R = 0.06Вт).
7.2 Конструктивные соображения
- Управление током:Всегда запитывайте светодиоды от источника постоянного тока или от источника напряжения с последовательным резистором. Никогда не подключайте напрямую к источнику напряжения.
- Тепловая конструкция:Обеспечьте достаточную площадь медной поверхности на печатной плате или другой теплоотвод, если работа ведется вблизи максимальных значений или при высоких температурах окружающей среды, чтобы предотвратить преждевременное снижение светового потока.
- Защита от ЭСР:Применяйте меры защиты от электростатического разряда во время обращения и сборки, так как устройство рассчитано на 2000В HBM.
- Оптическая конструкция:Угол обзора 20 градусов делает его подходящим для направленного освещения или индикаторных целей, где требуется более узкий луч.
8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
В1: В чем разница между пиковой длиной волны (575нм) и доминирующей длиной волны (573нм)?
О1: Пиковая длина волны — это физический пик кривой спектрального излучения. Доминирующая длина волны — это единая длина волны, которая создавала бы тот же воспринимаемый цвет. Небольшая разница является нормальной для светодиодов.
В2: Могу ли я питать этот светодиод током 25мА непрерывно?
О2: Да, 25мА — это абсолютный максимальный постоянный прямой ток. Для оптимального срока службы и надежности рекомендуется работать на типичных условиях испытаний 20мА или ниже.
В3: Почему условия хранения такие специфичные (≤30°C/70% относительной влажности в течение 3 месяцев)?
О3: Это предотвращает поглощение влаги пластиковым корпусом. Избыточная влага может привести к \"взрыву\" (popcorning) или внутреннему расслоению во время высокотемпературного процесса пайки.
В4: Как интерпретировать значение \"Типичное\" в таблице электрооптических характеристик?
О4: Значение \"Типичное\" — это ожидаемое среднее значение в условиях испытаний. Фактические значения для отдельных экземпляров будут находиться в пределах диапазона Мин./Макс. При проектировании следует учитывать минимальное значение силы света, если критически важен порог яркости.
9. Введение в технологию и принцип работы
Светодиод 313-2SYGC/S530-E2 основан на полупроводниковом материале AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Эта материальная система высокоэффективна для генерации света в желтой, оранжевой, красной и зеленой областях спектра. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlGaInP определяет ширину запрещенной зоны и, следовательно, длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае яркий желто-зеленый при 573/575 нм. Прозрачная эпоксидная смола служит защитным покрытием и первичным оптическим элементом, помогая формировать световой поток и повышать эффективность извлечения света.
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. |