Техническая спецификация овального зеленого светодиода 5484BN - Размеры 5.0мм - Напряжение 2.8-3.6В - Мощность 100мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации овального светодиода с точными оптическими характеристиками. Устройство разработано специально для применений, требующих высокой видимости и стабильного смешения цветов, таких как системы пассажирской информации и крупноформатные информационные табло.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данного светодиода включают высокую выходную световую интенсивность и уникальную овальную форму, которая создает четко определенную пространственную диаграмму направленности. Эта диаграмма характеризуется широким, асимметричным углом обзора 110 градусов по одной оси и 40 градусов по перпендикулярной оси. Эта особенность крайне важна для обеспечения читаемости с различных углов в приложениях для информационных табло. Устройство изготовлено из эпоксидной смолы, устойчивой к УФ-излучению, что повышает его долговечность для длительного использования на открытом воздухе. Оно предназначено для рынка коммерческой наружной рекламы и транспортных информационных табло, включая цветные графические знаки, информационные панели и табло переменной информации (VMS).

2. Подробный анализ технических параметров

В следующих разделах представлен детальный анализ электрических, оптических и тепловых характеристик устройства.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в этих условиях не гарантируется.

• Прямой ток (I_F): 30 мА (постоянный ток)
• Импульсный прямой ток (I_FP): 100 мА (скважность 1/10 @ 1 кГц)
• Обратное напряжение (V_R): 5 В
• Рассеиваемая мощность (P_d): 100 мВт
• Рабочая температура (T_opr): от -40°C до +85°C
• Температура хранения (T_stg): от -40°C до +100°C
• Температура пайки (T_sol): 260°C максимум в течение 5 секунд
• Электростатический разряд (ESD): Выдерживает 1000В (модель человеческого тела)

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при температуре перехода (T_a) 25°C и стандартном испытательном токе 20 мА, если не указано иное.

• Световая интенсивность (I_V): Диапазон от 2880 мкд до 4970 мкд, разделенный на конкретные группы (M1, M2, N1).
• Угол обзора (2θ_1/2): 110° (ось X) / 40° (ось Y). Эта овальная диаграмма идеальна для горизонтальных табло.
• Пиковая длина волны (λ_p): Обычно 522 нм.
• Доминирующая длина волны (λ_d): Диапазон от 525 нм до 535 нм, разделенный на точные группы (1a, 1b, 2a, 2b) для точного подбора цвета.
• Полуширина спектра (Δλ): Обычно 35 нм.
• Прямое напряжение (V_F): Диапазон от 2.8 В до 3.6 В при 20 мА, разделенный на группы (0, 1, 2, 3).
• Обратный ток (I_R): Максимум 50 мкА при обратном напряжении 5В.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности при массовом производстве светодиоды сортируются по группам на основе ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости и цвету.

3.1 Сортировка по световой интенсивности

Интенсивность разделена на три основные категории:

• M1: 2880 ~ 3450 мкд
• M2: 3450 ~ 4140 мкд
• N1: 4140 ~ 4970 мкд

Погрешность измерения составляет ±10%.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Цвет (длина волны) точно разделен на четыре категории для обеспечения точного смешения цветов, особенно с другими цветными светодиодами:

• 1a: 525.0 ~ 527.5 нм
• 1b: 527.5 ~ 530.0 нм
• 2a: 530.0 ~ 532.5 нм
• 2b: 532.5 ~ 535.0 нм

Погрешность измерения составляет ±1.0 нм.

3.3 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение разделено на группы для помощи в проектировании схемы регулирования тока:

• 0: 2.8 ~ 3.0 В
• 1: 3.0 ~ 3.2 В
• 2: 3.2 ~ 3.4 В
• 3: 3.4 ~ 3.6 В

Погрешность измерения составляет ±0.1 В.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в данном отрывке не представлены конкретные графические данные, типичные характеристические кривые для такого устройства включают:

• Относительная световая интенсивность в зависимости от прямого тока (I_V-I_F): Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока, вплоть до максимального значения.
• Относительная световая интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды: Иллюстрирует снижение светового выхода при повышении температуры, что критически важно для теплового управления в закрытых табло.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока (V_F-I_F): Важно для проектирования схемы управления.
• Спектральное распределение: График, показывающий интенсивность излучаемого света на разных длинах волн, с центром вокруг доминирующей длины волны.

Разработчикам следует обратиться к полному техническому паспорту для получения этих графиков, чтобы оптимизировать производительность и надежность.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод имеет выводной корпус с овальной линзой. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском ±0.25 мм, если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5 мм.
• Геометрия чаши выводной рамки определена для обеспечения правильного вывода света и механической стабильности.

Точные механические чертежи необходимы для проектирования посадочного места на печатной плате и обеспечения правильной установки в конечную сборку.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение крайне важно для предотвращения повреждения светодиода.

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводы перед пайкой.
• Избегайте приложения напряжения к корпусу во время формовки или при вставке в отверстия печатной платы.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

6.2 Процесс пайки

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

• Ручная пайка: Максимальная температура жала паяльника 300°C (макс. 30Вт), время пайки макс. 3 секунды.
• Волновая/погружная пайка: Предварительный нагрев макс. 100°C в течение макс. 60 сек; температура ванны макс. 260°C в течение макс. 5 сек.

Избегайте многократных циклов пайки и механических ударов, пока светодиод горячий. Позвольте ему постепенно остыть до комнатной температуры.

6.3 Условия хранения

• Храните при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70% после получения.
• Срок годности при этих условиях составляет 3 месяца.
• 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.

7. Упаковка и информация для заказа

Устройство упаковано для предотвращения электростатического разряда (ESD) и физических повреждений во время транспортировки.

7.1 Спецификация упаковки

• Светодиоды помещены в антистатические пакеты.
• Количество в упаковке: 500 штук в пакете. 5 пакетов (2500 шт.) во внутренней коробке. 10 внутренних коробок (25 000 шт.) в основной (внешней) коробке.

7.2 Информация на этикетке

Этикетки на упаковке содержат критически важную информацию для прослеживаемости и правильного применения:

• CPN (Номер детали заказчика)
• P/N (Номер детали производителя)
• QTY (Количество)
• CAT (Код сортировки для световой интенсивности и прямого напряжения, напр., M2-2)
• HUE (Код сортировки для доминирующей длины волны, напр., 1a)
• REF (Референсный код)
• LOT No. (Номер производственной партии)

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Пассажирские информационные табло: В автобусах, поездах и аэропортах, где овальная диаграмма направленности обеспечивает широкую горизонтальную видимость.
• Табло переменной информации (VMS)иИнформационные панели: Для управления дорожным движением и наружной рекламы.
• Цветные графические знаки: Где этот зеленый светодиод смешивается с красными и синими светодиодами для создания полноцветных изображений или определенных цветовых тонов.

8.2 Вопросы проектирования

• Управление током: Всегда используйте драйвер постоянного тока или токоограничивающий резистор. Не превышайте абсолютный максимальный прямой ток 30 мА постоянного тока.
• Тепловое управление: Хотя рассеиваемая мощность мала, обеспечьте адекватную вентиляцию в закрытых табло, особенно при высоких температурах окружающей среды, для поддержания светового выхода и долговечности.
• Оптическое проектирование: Асимметричный угол обзора должен быть выровнен по предполагаемому направлению взгляда на знак (обычно с осью 110° по горизонтали).
• Защита от ESDПрименяйте стандартные процедуры обращения с ESD во время сборки.

9. Техническое сравнение и отличия

Данный светодиод отличается сочетанием следующих особенностей:

• Овальная диаграмма направленности: В отличие от стандартных круглых светодиодов, эта форма специально разработана для табло, устраняя необходимость во вторичной оптике для горизонтального рассеивания света.
• Высокая интенсивность в выводном корпусе: Предлагает простое и надежное решение для монтажа по сравнению с некоторыми альтернативами для поверхностного монтажа, при этом обеспечивая высокую яркость, подходящую для табло, читаемых при дневном свете.
• Точная сортировка по цвету и интенсивности: Обеспечивает превосходную цветовую согласованность на большом дисплее, что критически важно для качества графики.
• Устойчивый к УФ-излучению корпус: Специально разработан для долговременной надежности в условиях наружного применения под воздействием солнца.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какова цель овальной диаграммы направленности?

О: Угол обзора 110°/40° обеспечивает очень широкое горизонтальное покрытие и более узкое вертикальное покрытие. Это идеально подходит для табло, предназначенных для чтения людьми, стоящими или сидящими на большой площади, концентрируя свет там, где вероятнее всего находятся наблюдатели.

В: Как выбрать правильную группу для моего приложения?

О: Для монохромных табло выбирайте группу световой интенсивности (M1, M2, N1) на основе требуемой яркости. Для приложений со смешением цветов вы также должны указать группу доминирующей длины волны (1a, 1b и т.д.), чтобы обеспечить идеальное соответствие зеленого цвета между разными светодиодами и производственными партиями.

В: Могу ли я управлять этим светодиодом при токе выше 20 мА для большей яркости?

О: Вы можете эксплуатировать его до абсолютного максимального значения 30 мА постоянного тока. Однако это увеличит прямое напряжение, рассеиваемую мощность и температуру перехода, что может сократить срок службы и световую эффективность. Всегда обращайтесь к кривым снижения номинальных характеристик (если доступны) и обеспечивайте надлежащее тепловое управление.

В: Почему важны условия хранения и срок годности?

О: Эпоксидный материал и внутренние компоненты могут поглощать влагу из воздуха. Если "влажное" устройство подвергнуть высокотемпературной пайке, быстрое испарение этой влаги может вызвать внутреннее расслоение или растрескивание ("эффект попкорна"), что приведет к отказу.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование полноцветного уличного дисплея для автобусной остановки

Разработчик создает светодиодную матрицу для отображения информации о движении автобусов в реальном времени. Дисплей должен быть читаемым при прямом солнечном свете и иметь стабильный баланс белого.

• Выбор светодиодов: Этот овальный зеленый светодиод выбран вместе с эквивалентными красными и синими светодиодами. Овальная диаграмма направленности обеспечивает хороший горизонтальный обзор для пассажиров, ожидающих на платформе.
• Стратегия сортировки: Для достижения стабильной белой точки разработчик заказывает все зеленые светодиоды из одной узкой группы доминирующей длины волны (например, 1b) и определенной группы интенсивности (например, M2). Красные и синие светодиоды поставляются с соответствующими группами интенсивности относительно зеленых для поддержания желаемой формулы баланса белого.
• Проектирование схемы: Драйвер постоянного тока разработан для каждого цветового канала. Информация о группе прямого напряжения (например, группа 1 для 3.0-3.2В) используется для расчета минимально необходимого напряжения драйвера, гарантируя, что он сможет работать с наихудшим (наибольшее V_F) светодиодом в партии.
• Сборка: Во время сборки печатной платы профиль волновой пайки строго контролируется в соответствии с рекомендациями 260°C в течение 5 секунд, чтобы предотвратить тепловое повреждение. Правило изгиба выводов на 3 мм соблюдается, чтобы избежать напряжения на эпоксидной смоле.

12. Введение в технический принцип работы

Данный светодиод основан на полупроводниковом кристалле из нитрида индия-галлия (InGaN). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава InGaN определяет энергию запрещенной зоны, которая, в свою очередь, определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае зеленый (~530 нм). Овальная эпоксидная линза является первичной оптикой, которая формирует исходный свет от кристалла в желаемую асимметричную диаграмму направленности, повышая оптическую эффективность для целевого применения.

13. Технологические тренды

Развитие светодиодов для информационных табло следует нескольким ключевым тенденциям:

• Повышение эффективности и световой интенсивности: Постоянные улучшения в эпитаксиальном росте и дизайне кристаллов дают больше светового выхода на единицу электрической мощности, позволяя создавать более яркие дисплеи или снижать энергопотребление.
• Расширение цветового охвата и согласованности: Достижения в технологии люминофоров (для белых светодиодов) и точности эпитаксии (для цветных светодиодов, подобных этому) позволяют создавать дисплеи с более богатыми, точными и стабильными цветами.
• Улучшение надежности и срока службы: Лучшие материалы для корпусов, такие как высокопроизводительные, устойчивые к УФ-излучению эпоксидные смолы или силиконы, и надежные методы крепления кристаллов продлевают срок службы, что особенно критично для круглосуточных наружных установок.
• Интеграция с интеллектуальными драйверами: Светодиоды все чаще сочетаются с интеллектуальными микросхемами драйверов, которые могут индивидуально регулировать яркость и выполнять диагностику, что позволяет создавать более динамичные и надежные системы отображения.

Хотя корпуса для поверхностного монтажа (SMD) широко распространены для высокоплотных дисплеев, выводные корпуса, подобные этому, остаются актуальными для применений, требующих механической прочности, более простых тепловых путей к печатной плате с металлическим основанием или более легкой замены в полевых условиях.