Техническая спецификация светодиода 1533SURD/S530-A3 - Ярко-красный - 20 мкд - 2.0 В - 60 мВт

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиодной лампы 1533SURD/S530-A3. Этот компонент представляет собой светодиод для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для применений, требующих надежной работы и стабильного светового потока. Основные области применения включают подсветку в потребительской электронике и индикаторные функции.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

Светодиод обладает рядом ключевых особенностей, делающих его подходящим для широкого спектра электронных конструкций. Он доступен с различными углами обзора, что обеспечивает гибкость проектирования под разные требования к распределению света. Компонент поставляется на ленте в катушке, что идеально подходит для автоматизированных процессов сборки, повышая эффективность производства. Конструкция надежна и прочна, что гарантирует стабильную работу в течение всего срока службы. Продукт не содержит свинца и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), соблюдая экологические нормы.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данная серия светодиодов специально разработана для применений, требующих повышенной яркости. Светодиоды доступны в различных цветах и интенсивностях, что позволяет адаптировать их под конкретные проектные задачи. Типичные области применения включают телевизоры, компьютерные мониторы, телефоны и периферийные устройства для компьютеров, где они обычно используются в качестве индикаторов состояния, подсветки кнопок или освещения дисплеев.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлен детальный объективный анализ электрических, оптических и тепловых характеристик светодиода, как они определены в спецификации.

2.1 Выбор прибора и состав материала

В светодиоде используется полупроводниковый чип из материала AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). Данная система материалов известна высокой эффективностью излучения в красно-желтом спектре. Излучаемый цвет указан как Ярко-красный, а цвет корпуса светодиода — Красный рассеянный, что способствует рассеиванию света для достижения указанного широкого угла обзора.

2.2 Предельные эксплуатационные параметры

Предельные эксплуатационные параметры определяют границы нагрузок, превышение которых может привести к необратимому повреждению прибора. Эти параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Непрерывный прямой ток (IF) не должен превышать 25 мА. Для импульсного режима работы допускается пиковый прямой ток (IFP) 60 мА при скважности 1/10 и частоте 1 кГц. Максимальное обратное напряжение (VR), которое может выдержать светодиод, составляет 5 В. Суммарная рассеиваемая мощность (Pd) для прибора ограничена 60 мВт. Диапазон рабочих температур (Topr) составляет от -40°C до +85°C, а диапазон температур хранения (Tstg) — от -40°C до +100°C. Температура пайки (Tsol) указана как 260°C в течение максимум 5 секунд, что является стандартным требованием для бессвинцовых процессов пайки.

2.3 Электрооптические характеристики

Электрооптические характеристики измеряются при стандартных условиях испытаний: Ta=25°C и прямой ток (IF) 20 мА, если не указано иное. Сила света (Iv) имеет типичное значение 20 милликандел (мкд) с минимумом 10 мкд. Угол обзора (2θ1/2), определяемый как угол, при котором сила света падает до половины своего пикового значения, обычно составляет 170 градусов, что указывает на очень широкую диаграмму направленности. Пиковая длина волны (λp) обычно равна 632 нанометрам (нм), а доминирующая длина волны (λd) — 624 нм, обе находятся в красной области видимого спектра. Ширина спектра излучения (Δλ) обычно составляет 20 нм. Прямое напряжение (VF) обычно равно 2,0 вольта, с диапазоном от 1,7 В (мин.) до 2,4 В (макс.) при токе 20 мА. Обратный ток (IR) имеет максимальное значение 10 микроампер (мкА) при приложенном обратном напряжении 5 В.

В спецификации содержатся важные примечания о погрешности измерений: ±0,1 В для прямого напряжения, ±10% для силы света и ±1,0 нм для доминирующей длины волны. Эти допуски необходимо учитывать при проектировании схем и контроле качества.

3. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают более глубокое понимание поведения светодиода в различных условиях.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Кривая показывает спектральное распределение мощности излучаемого света. Пик обычно приходится на область около 632 нм (красный) с определенной шириной полосы, подтверждая чистоту цвета. График диаграммы направленности иллюстрирует распределение интенсивности в пределах угла обзора 170 градусов, показывая ламбертовский или близкий к нему профиль излучения, характерный для рассеянных светодиодов.

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

Эта фундаментальная кривая изображает зависимость тока, протекающего через светодиод, от напряжения на нем. Она нелинейна, что характерно для диода. Кривая показывает, что при типичном рабочем токе 20 мА прямое напряжение составляет приблизительно 2,0 В. Конструкторы используют эту кривую для определения необходимого значения токоограничивающего резистора при заданном напряжении питания.

3.3 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график показывает, как световой поток (относительная интенсивность) увеличивается с ростом прямого тока. Зависимость, как правило, линейна в рекомендуемом рабочем диапазоне, но может насыщаться или вызывать чрезмерный нагрев при токах, приближающихся к предельным эксплуатационным параметрам.

3.4 Зависимость от температуры

Два ключевых графика анализируют температурные эффекты:Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей средыиПрямой ток в зависимости от температуры окружающей среды. Первый обычно показывает снижение светового потока при повышении температуры окружающей среды, что является критическим фактором для теплового менеджмента в приложениях с высокой яркостью или плотностью монтажа. Второй может показывать зависимость прямого напряжения диода от температуры, что в некоторых приложениях может использоваться для измерения температуры, хотя здесь это явно не указано.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Спецификация включает детальный чертеж корпуса светодиода. Все размеры указаны в миллиметрах. Ключевые примечания указывают, что высота фланца должна быть менее 1,5 мм (0,059 дюйма), и, если не объявлено иное, общий допуск на размеры составляет ±0,25 мм. Чертеж определяет расстояние между выводами, размер корпуса и общий посадочный размер, что необходимо для проектирования разводки печатной платы (ПП).

4.2 Определение полярности

Хотя в предоставленном тексте это явно не детализировано, стандартные корпуса светодиодов имеют маркировку анода и катода, часто обозначаемую более длинным выводом (анод), срезом на корпусе или точкой возле катода. Разводка печатной платы должна учитывать эту полярность.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для надежности. В этом разделе собраны ключевые примечания из спецификации.

5.1 Формовка выводов

Если выводы необходимо согнуть, это должно быть сделано в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной линзы. Формовка всегда должна производитьсядопайки. Следует избегать механических напряжений на корпусе светодиода во время формовки, чтобы предотвратить внутренние повреждения или поломку. Выводы следует обрезать при комнатной температуре. Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

5.2 Условия хранения

Светодиоды следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности (RH) 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до одного года) их следует хранить в герметичном контейнере с азотной атмосферой и влагопоглощающим материалом. Следует избегать резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Пайка должна находиться на расстоянии не менее 3 мм от эпоксидной линзы. Рекомендуемые условия:
Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (для паяльника мощностью до 30 Вт), время пайки не более 3 секунд.
Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C (не более 60 секунд), максимальная температура ванны припоя 260°C в течение не более 5 секунд.
Для контроля процесса рекомендуется использовать график температурного профиля пайки. Не следует прикладывать усилие к выводам, пока светодиод горячий. Погружную и ручную пайку не следует выполнять более одного раза. После пайки светодиод необходимо защищать от механических ударов до тех пор, пока он не остынет до комнатной температуры. Быстрое охлаждение не рекомендуется.

5.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты, затем высушите на воздухе. Ультразвуковая очистка, как правило, не рекомендуется. Если ее необходимо использовать, параметры процесса (мощность, время) должны быть предварительно проверены, чтобы гарантировать отсутствие повреждений.

5.5 Тепловой менеджмент

Тепловой менеджмент является критически важным аспектом проектирования. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды, со ссылкой на кривые снижения номинальных параметров, если они предоставлены. Температура вокруг светодиода в приложении должна контролироваться для обеспечения долгосрочной надежности и поддержания светового потока.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения электростатического разряда (ESD) и повреждения влагой. Они помещены в антистатические пакеты. Эти пакеты затем упаковываются во внутренние коробки, которые, в свою очередь, помещаются во внешние коробки для отгрузки.

6.2 Количество в упаковке

Стандартное количество в упаковке составляет минимум от 200 до 500 штук на антистатический пакет. Четыре пакета упаковываются в одну внутреннюю коробку. Десять внутренних коробок упаковываются в одну внешнюю коробку.

6.3 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит несколько кодов: CPN (Производственный номер заказчика), P/N (Производственный номер), QTY (Количество в упаковке), CAT (Категория — вероятно, код сортировки по параметрам), HUE (Доминирующая длина волны), REF (Ссылка) и LOT No (Номер партии для прослеживаемости).

7. Рекомендации по применению и соображения проектирования

7.1 Типовые схемы включения

Наиболее распространенное применение — в качестве индикаторной лампы, управляемой источником постоянного напряжения через токоограничивающий резистор. Значение резистора (R) рассчитывается по закону Ома: R = (V_питания - V_F) / I_F, где V_F — прямое напряжение светодиода (для надежного проектирования используйте типичное 2,0 В или максимальное 2,4 В), а I_F — желаемый прямой ток (например, 20 мА). Например, при питании 5 В: R = (5В - 2,0В) / 0,020А = 150 Ом. Резистор с немного большим номиналом (например, 180 Ом) обеспечивает запас прочности.

7.2 Соображения проектирования

• Управление током:Всегда запитывайте светодиоды от источника стабильного тока или источника напряжения с последовательным резистором. Никогда не подключайте напрямую к источнику напряжения без ограничения тока.
• Разводка печатной платы:Убедитесь, что контактные площадки соответствуют размерам корпуса. Обеспечьте достаточную площадь медной поверхности для рассеивания тепла, если работа ведется на высоких токах или при высоких температурах окружающей среды.
• Угол обзора:Угол обзора 170 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, где свет должен быть виден с широкого диапазона позиций.
• Защита от электростатического разряда (ESD):Хотя упаковка обеспечивает защиту при хранении, рассмотрите возможность установки цепей защиты от ESD на печатной плате, если светодиод подключен к внешним интерфейсам, подверженным статическим разрядам.

8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?
О: Пиковая длина волны (λp) — это длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна. Доминирующая длина волны (λd) — это длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету света светодиода. Для светодиодов доминирующая длина волны часто более актуальна для восприятия цвета человеком.

В: Могу ли я эксплуатировать этот светодиод на его предельном непрерывном токе 25 мА?
О: Хотя это возможно, для надежной долгосрочной работы это не рекомендуется. Работа на типичном токе 20 мА обеспечивает запас прочности против вариаций прямого напряжения, напряжения питания и температуры, которые в противном случае могут вывести прибор за пределы его возможностей.

В: Почему пайка должна находиться на расстоянии 3 мм от эпоксидной линзы?
О: Это расстояние предотвращает передачу избыточного тепла от паяльника или волны припоя к чувствительной эпоксидной линзе и внутреннему полупроводниковому кристаллу, что может вызвать растрескивание, изменение цвета (пожелтение) или ухудшение оптических и электрических свойств.

В: Сила света имеет погрешность измерения ±10%. Как это влияет на мой проект?
О: Этот допуск означает, что фактический световой поток между разными экземплярами одной модели может различаться. Если стабильная яркость критически важна для вашего приложения (например, в массиве индикаторов), вам может потребоваться внедрить этап калибровки, использовать светодиоды из одной производственной партии или выбирать компоненты, отсортированные по интенсивности (если доступно).

9. Техническое сравнение и позиционирование

Хотя прямое сравнение с другими конкретными моделями в данной спецификации не приводится, ключевые отличительные особенности этого светодиода можно вывести. Его основные преимущества включают очень широкий угол обзора 170 градусов, что отлично подходит для всенаправленных индикаторов. Использование технологии AlGaInP обычно обеспечивает более высокую эффективность и лучшую насыщенность цвета в красном спектре по сравнению со старыми технологиями. Сочетание типичной силы света 20 мкд при токе 20 мА с низким прямым напряжением 2,0 В делает его энергоэффективным. Подробные рекомендации по пайке и обращению указывают на то, что он предназначен для стандартных промышленных процессов сборки. Соответствие RoHS и отсутствие свинца гарантирует, что он соответствует современным экологическим стандартам производства электроники.