Техническая спецификация светодиода 333-2SURD/S530-A3 - 5мм красный рассеянный - Напряжение 2.4В - Мощность 60мВт

1. Обзор продукта

Настоящий документ содержит полные технические характеристики светодиода 333-2SURD/S530-A3. Этот компонент представляет собой светодиод для монтажа в отверстия диаметром 5мм, предназначенный для обеспечения надежной и стабильной работы в различных приложениях индикации и подсветки. Устройство использует чип из материала AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия) для получения яркого красного рассеянного светового потока, инкапсулированного в красный рассеивающий корпус из смолы. Основная цель конструкции — обеспечить более высокую яркость, подходящую для потребительской электроники, где требуется четкая визуальная индикация.

Светодиод поставляется на ленте и в катушке для автоматизированных процессов сборки и соответствует директиве RoHS (Ограничение использования опасных веществ), будучи изготовленным как бессвинцовый компонент. Это делает его пригодным для использования в продуктах, продаваемых по всему миру в соответствии с современными экологическими нормами.

2. Технические параметры и характеристики

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Предельные эксплуатационные параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Эти параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C и ни при каких условиях эксплуатации не должны быть превышены.

• Постоянный прямой ток (IF):25 мА. Это максимальный постоянный ток, который можно непрерывно подавать на светодиод.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА. Это максимальный импульсный прямой ток, допустимый при скважности 1/10 и частоте 1 кГц.
• Обратное напряжение (VR):5 В. Приложение обратного напряжения, превышающего это значение, может повредить полупроводниковый переход светодиода.
• Рассеиваемая мощность (Pd):60 мВт. Это максимальная мощность, которую устройство может рассеять.
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды, в котором светодиод предназначен для работы.
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C.
• Температура пайки (Tsol):260°C в течение 5 секунд. Максимальная температура и время, которым могут подвергаться выводы во время волновой или ручной пайки.

2.2 Электрооптические характеристики

Электрооптические характеристики измеряются при стандартных условиях испытаний Ta=25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное. Эти параметры определяют типичные характеристики светодиода.

• Сила света (Iv):100 мкд (мин.), 200 мкд (тип.). Указывает количество видимого света, излучаемого светодиодом. Типичное значение 200 милликандел указывает на среднюю яркость для стандартного светодиода 5мм.
• Угол обзора (2θ1/2):30° (тип.). Это полный угол, при котором сила света составляет половину интенсивности при 0° (на оси). Угол 30° указывает на относительно узкий луч, подходящий для направленных индикаторных ламп.
• Пиковая длина волны (λp):632 нм (тип.). Длина волны, на которой спектральное распределение мощности излучаемого света максимально.
• Доминирующая длина волны (λd):624 нм (тип.). Единая длина волны, описывающая воспринимаемый цвет света. Это значение помещает светодиод в область ярко-красного цвета.
• Ширина полосы спектрального излучения (Δλ):20 нм (тип.). Спектральная ширина излучаемого света, измеренная на половине максимальной интенсивности (FWHM).
• Прямое напряжение (VF):2.0 В (мин.), 2.4 В (тип.). Падение напряжения на светодиоде при заданном токе 20 мА. Конструкторы должны убедиться, что схема управления может обеспечить это напряжение.
• Обратный ток (IR):10 мкА (макс.) при VR=5В. Небольшой ток утечки, протекающий при обратном смещении светодиода.

Допуски измерений:В спецификации указаны конкретные погрешности: ±0.1В для прямого напряжения, ±10% для силы света и ±1.0нм для доминирующей длины волны. Их необходимо учитывать в критически важных конструкторских приложениях.

3. Анализ характеристических кривых

Спецификация включает несколько характеристических графиков, иллюстрирующих поведение светодиода в различных условиях. Понимание этих кривых имеет решающее значение для оптимального проектирования схем и управления температурным режимом.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Этот график показывает спектральное распределение излучаемого света. Обычно он достигает пика около указанных 632 нм (тип.) с шириной полосы (FWHM) примерно 20 нм, что подтверждает монохроматический красный выходной сигнал, характерный для технологии AlGaInP.

3.2 Диаграмма направленности

Эта полярная диаграмма визуализирует угол обзора 30°, показывая, как интенсивность света уменьшается при удалении угла наблюдения от центральной оси. Эта картина имеет решающее значение для приложений, требующих определенной формы луча.

3.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (IV-кривая)

Эта кривая демонстрирует экспоненциальную зависимость между током и напряжением в диоде. Для этого светодиода в типичной рабочей точке 20 мА прямое напряжение составляет приблизительно 2.4В. Кривая помогает в выборе соответствующих токоограничивающих резисторов или проектировании драйверов постоянного тока.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график показывает, что световой поток (интенсивность) увеличивается с увеличением прямого тока, но не обязательно строго линейно, особенно при более высоких токах. Это подчеркивает важность управления светодиодом стабильным током, а не напряжением, для обеспечения постоянной яркости.

3.5 Кривые температурной зависимости

Два ключевых графика иллюстрируют температурные эффекты:Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает, что световой поток обычно уменьшается с увеличением температуры окружающей среды. Это снижение номинальных характеристик необходимо учитывать для приложений, работающих в условиях повышенных температур.Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Может иллюстрировать, как характеристика прямого напряжения изменяется с температурой, что важно для стабильности схем с управлением по напряжению.

4. Механическая информация и информация о корпусе

4.1 Чертеж размеров корпуса

Светодиод имеет стандартный круглый корпус с радиальными выводами диаметром 5мм. Ключевые размеры с чертежа включают:

• Общий диаметр: 5.0мм (номинальный).
• Расстояние между выводами: приблизительно 2.54мм (0.1 дюйма), стандартный шаг для монтажа в отверстия.
• Минимальная точка изгиба: выводы должны быть изогнуты в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать напряжения на корпусе.
• Высота фланца: должна быть менее 1.5мм.

Общий допуск на размеры составляет ±0.25мм, если на чертеже не указано иное. Инженеры должны обращаться к точному размерному чертежу в оригинальной спецификации для точной компоновки печатной платы.

4.2 Идентификация полярности

Катод (отрицательный вывод) обычно идентифицируется двумя признаками: плоским участком на ободе пластикового фланца светодиода и более короткой длиной вывода. Анод (положительный вывод) длиннее. Правильную полярность необходимо соблюдать во время сборки.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение имеет решающее значение для обеспечения надежности и предотвращения повреждения светодиода.

5.1 Формовка выводов

• Изгиб должен происходить на расстоянии не менее 3мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводы перед пайкой.
• Избегайте приложения напряжения к корпусу; смещенные отверстия в печатной плате могут вызвать напряжение и ухудшить эпоксидную смолу.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

5.2 Условия хранения

Светодиоды следует хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70%. Рекомендуемый срок хранения после отгрузки составляет 3 месяца. Для более длительного хранения (до одного года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.

5.3 Процесс пайки

Критическое правило:Соблюдайте минимальное расстояние 3мм от паяного соединения до эпоксидной колбы.

Ручная пайка:

• Температура жала паяльника: макс. 300°C (для паяльника макс. 30Вт).
• Время пайки: макс. 3 секунды на вывод.

Волновая (DIP) пайка:

• Температура предварительного нагрева: макс. 100°C (макс. 60 секунд).
• Температура и время в паяльной ванне: макс. 260°C в течение макс. 5 секунд.

Предоставлен рекомендуемый температурный профиль пайки, подчеркивающий контролируемый нагрев, плато пиковой температуры и контролируемую фазу охлаждения. Избегайте быстрого охлаждения. Погружную или ручную пайку не следует выполнять более одного раза. Дайте светодиоду остыть до комнатной температуры естественным образом после пайки, прежде чем подвергать его механическим ударам или вибрации.

5.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте изопропиловый спирт при комнатной температуре не более одной минуты. Не используйте ультразвуковую очистку, если это не абсолютно необходимо и только после тщательных предварительных испытаний, так как ультразвуковая энергия может повредить внутренний кристалл или проволочные соединения.

5.5 Управление теплом

Хотя рассеиваемая мощность мала (60мВт), правильная тепловая конструкция по-прежнему важна для долговечности. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен, если светодиод используется в условиях высокой температуры окружающей среды. Конструкторы должны обеспечить адекватную вентиляцию и избегать размещения светодиода рядом с другими компонентами, выделяющими тепло.

5.6 Защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Настоятельно рекомендуются меры предосторожности при обращении:

• Используйте заземленные браслеты и обувь ESD.
• Работайте на антистатических полах и используйте антистатические контейнеры и упаковку.
• Используйте ионизаторы для нейтрализации зарядов в рабочей среде.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения повреждений во время транспортировки и обращения:

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
• Вторичная упаковка:Внутренние коробки, каждая содержит 5 пакетов.
• Третичная упаковка:Внешние коробки, каждая содержит 10 внутренних коробок.

Количество в упаковке:Минимум от 200 до 500 штук в пакете. Таким образом, одна внешняя коробка содержит от 10 000 до 25 000 штук (10 внутренних коробок * 5 пакетов * 200-500 шт.).

6.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке содержит ключевую информацию:

• CPN:Производственный номер заказчика.
• P/N:Производственный номер (артикул, например, 333-2SURD/S530-A3).
• QTY:Количество в упаковке.
• CAT / Ranks:Может указывать на сортировку по характеристикам (например, класс силы света).
• HUE:Доминирующая длина волны.
• LOT No:Номер партии для прослеживаемости.

7. Примечания по применению и конструктивные соображения

7.1 Типичные области применения

Как указано в спецификации, этот светодиод подходит для:

• Телевизоры (индикаторы состояния, подсветка).
• Мониторы (индикаторы питания/активности).
• Телефоны (индикаторы состояния линии, ожидания сообщений).
• Компьютеры (индикаторы питания, активности жесткого диска).
• Универсальные панельные индикаторы, электронное оборудование и бытовые приборы, требующие яркого и надежного красного индикатора.

7.2 Соображения по проектированию схем

Ограничение тока:Светодиод всегда должен управляться с помощью токоограничивающего устройства, обычно резистора, включенного последовательно с источником напряжения. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_источника - V_F) / I_F. Например, при источнике 5В, V_F 2.4В и желаемом I_F 20мА: R = (5В - 2.4В) / 0.02А = 130 Ом. Подошел бы стандартный резистор 130Ω или 150Ω, также учитывая номинальную мощность резистора (P = I²R).

Угол обзора:Угол обзора 30° делает этот светодиод идеальным для применений, где свет должен быть виден в основном спереди, а не под широкими боковыми углами.

Тепловое управление в компоновке печатной платы:Хотя это не мощное устройство, обеспечение некоторой площади меди вокруг выводов на печатной плате может помочь рассеять тепло, особенно если работа ведется близко к предельным параметрам или в теплом корпусе.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Светодиод 333-2SURD/S530-A3 предлагает конкретные преимущества:

• Технология чипа (AlGaInP):Обеспечивает более высокую эффективность и более яркий красный/оранжевый/желтый свет по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP, что приводит к указанной типичной интенсивности 200 мкд.
• Рассеивающая линза:Красная рассеивающая смола создает мягкое, широкое световое пятно без резкой центральной точки, что эстетически приятно для индикаторов состояния.
• Прочная конструкция:В спецификации подчеркивается надежная и стабильная работа, что свидетельствует о конструкции, ориентированной на долговечность и постоянный выходной сигнал.
• Соответствие экологическим нормам:Бессвинцовость и соответствие RoHS — стандартная, но важная особенность для современного производства электроники.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 В чем разница между пиковой длиной волны (λp) и доминирующей длиной волны (λd)?

Пиковая длина волны — это физическая длина волны, на которой спектр излучения наиболее сильный. Доминирующая длина волны — это эквивалент воспринимаемого цвета, рассчитанный из спектра и чувствительности человеческого глаза (функции согласования цветов CIE). Для монохроматического красного светодиода, такого как этот, они часто близки, как видно здесь (632нм против 624нм).

9.2 Могу ли я управлять этим светодиодом от источника питания 3.3В без резистора?

Нет, это опасно и уничтожит светодиод.Светодиод ведет себя как диод; его прямое напряжение относительно постоянно (~2.4В). Подключение его непосредственно к источнику 3.3В вызовет протекание очень большого, неконтролируемого тока (ограниченного только внутренним сопротивлением источника и динамическим сопротивлением светодиода), быстро превысит номинальный постоянный ток 25мА и приведет к катастрофическому отказу. Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока.

9.3 Почему указана влажность хранения (≤70% RH)?

Влага может поглощаться эпоксидным корпусом. Во время высокотемпературного процесса пайки эта захваченная влага может быстро расширяться, вызывая внутренние трещины или расслоение (\"эффект попкорна\"), что может повредить кристалл или проволочные соединения и привести к немедленному или скрытому отказу.

9.4 Что означает \"Поставляется на ленте и в катушке\"?

Это означает, что светодиоды поставляются установленными на непрерывной несущей ленте и намотанными на катушку. Этот формат предназначен для использования с автоматическими установочными машинами на сборочных линиях поверхностного монтажа большого объема. Хотя это компонент для монтажа в отверстия, он может поставляться в такой форме для автоматических установочных машин.

10. Принципы работы и технологические тенденции

10.1 Основной принцип работы

Светодиод — это полупроводниковый диод. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его энергию запрещенной зоны, электроны и дырки рекомбинируют в активной области (в данном случае чип AlGaInP). Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный цвет (длина волны) света определяется энергией запрещенной зоны полупроводникового материала. AlGaInP имеет запрещенную зону, подходящую для получения красного, оранжевого и желтого света.

10.2 Контекст отрасли и тенденции

Хотя это стандартный светодиод для монтажа в отверстия, отрасль в значительной степени перешла на корпуса для поверхностного монтажа (SMD), такие как 0603, 0805 и 3528, для большинства новых конструкций из-за их меньшего размера, пригодности для пайки оплавлением и низкого профиля. Однако светодиоды для монтажа в отверстия, такие как круглый тип 5мм, остаются популярными для прототипирования, любительских проектов, образовательных наборов и применений, требующих высокой надежности при ручной пайке или когда сам компонент выступает в качестве панельного индикатора, проходящего через отверстие в корпусе. Внутренняя технология, AlGaInP, продолжает оставаться стандартом для высокоэффективных красных, оранжевых и янтарных светодиодов.