Техническая спецификация овального светодиода 3474BFRR/MS - Овальная форма - Макс. 2.6В - 30мА - Ярко-красный

1. Обзор продукта

Настоящий документ представляет собой всесторонний технический анализ овальной светодиодной лампы 3474BFRR/MS. Этот компонент является прецизионным оптическим устройством, разработанным в первую очередь для использования в системах информирования пассажиров и различных приложениях для вывесок. Его уникальная овальная форма и определенная диаграмма направленности являются ключевыми конструктивными особенностями, отличающими его от стандартных круглых светодиодов.

Основная функция этого светодиода — обеспечение высокоинтенсивного, надежного источника света с определенной пространственной диаграммой излучения. Он изготовлен с использованием технологии чипов AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия), известной производством высокоэффективного красного и янтарного света. Излучаемый цвет классифицируется как \"Ярко-красный\", а линза — красная рассеивающая, что способствует достижению равномерного внешнего вида и заданных углов обзора.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества этой овальной светодиодной лампы проистекают из ее специализированной конструкции.

• Согласованные диаграммы направленности:Овальный профиль луча (110° x 60°) специально разработан для эффективного смешивания с желтым, синим или зеленым светом в цветографических приложениях, обеспечивая постоянную цветопередачу по всей площади знака.
• Высокая сила света:При типичном выходе 1605 мкд при 20мА он обеспечивает достаточную яркость для знаков, читаемых при дневном свете.
• Соответствие нормативным требованиям:Продукт разработан в соответствии с ключевыми нормами, включая RoHS, EU REACH и требования по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), что делает его пригодным для мировых рынков.
• Долговечность:Использование эпоксидной смолы, устойчивой к УФ-излучению, повышает долгосрочную надежность в условиях наружного применения, где существует риск воздействия солнечного света.

Целевой рынок четко определен как коммерческие и транспортные вывески:

• Цветографические знаки
• Информационные табло
• Табло переменной информации (VMS)
• Коммерческая наружная реклама

2. Подробный анализ технических параметров

Тщательное понимание абсолютных максимальных режимов и электрооптических характеристик критически важно для надежной разработки схемы и обеспечения долговечности светодиода.

2.1 Абсолютные максимальные режимы

Эти режимы определяют пределы нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению. Не рекомендуется непрерывная работа устройства на этих пределах или вблизи них.

• Обратное напряжение (V_R):5В. Превышение этого напряжения при обратном смещении может вызвать немедленный пробой перехода.
• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА. Это максимальный постоянный ток для надежной работы.
• Пиковый прямой ток (I_FP):160 мА. Это допустимо только в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1кГц), что полезно для мультиплексирования или кратковременной перегрузки для увеличения яркости.
• Рассеиваемая мощность (P_d):110 мВт. Этот предел в сочетании с тепловым сопротивлением определяет максимально допустимую температуру перехода.
• Рабочая и температура хранения:-40°C до +85°C (рабочая), -40°C до +100°C (хранение). Широкий диапазон обеспечивает функциональность в суровых условиях.
• Температура пайки:260°C в течение 5 секунд. Это стандартный профиль оплавления, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать теплового удара.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры, измеренные при стандартных условиях испытаний: прямой ток 20мА и температура окружающей среды 25°C (Ta), определяют производительность светодиода.

• Сила света (I_v):1205-2490 мкд. Широкий диапазон указывает на использование системы сортировки (см. Раздел 3). Типичное значение составляет 1605 мкд.
• Угол обзора (2θ_1/2):110° (ось X) / 60° (ось Y). Эта овальная диаграмма является определяющей особенностью, обеспечивая более широкое горизонтальное распространение, подходящее для вывесок, просматриваемых под разными углами.
• Пиковая длина волны (λ_p):632 нм (типично). Это длина волны, на которой спектральное распределение мощности максимально.
• Доминирующая длина волны (λ_d):619-629 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая цвет. Также подвергается сортировке (см. Раздел 3).
• Прямое напряжение (V_F):1.6В до 2.6В при 20мА. Конструкторы должны учитывать это изменение при разработке схем ограничения тока.
• Обратный ток (I_R):10 мкА макс. при V_R=5В. Низкое значение указывает на хорошее качество перехода.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в приложении светодиоды сортируются (биннируются) после производства. В этой спецификации определены два ключевых параметра сортировки.

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды классифицируются на четыре группы (RA, RB, RC, RD) на основе измеренной силы света при 20мА. Группы имеют смежные диапазоны от 1205 мкд до 2490 мкд. В каждой группе указан допуск ±10%. Конструкторы должны указывать требуемый код группы, чтобы гарантировать минимальный уровень яркости для своего приложения.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Постоянство цвета управляется через две группы по длине волны: R1 (619-624 нм) и R2 (624-629 нм). Указан жесткий допуск ±1нм. Выбор одной группы (например, R1) для всех светодиодов на знаке обеспечивает однородный красный оттенок, что критически важно для графических дисплеев.

4. Анализ характеристических кривых

Предоставленные характеристические кривые дают представление о поведении светодиода в нестандартных условиях.

4.1 Спектральное распределение и направленность

Кривая \"Относительная интенсивность в зависимости от длины волны\" показывает типичный спектр AlGaInP с центром около 632 нм с узкой полосой пропускания (~20 нм), что дает насыщенный красный цвет. Диаграмма \"Направленность\" визуально подтверждает овальную диаграмму направленности с указанными углами обзора 110° x 60°.

4.2 Электрические и тепловые характеристики

• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (I-V кривая):Показывает экспоненциальную зависимость. Кривая позволяет конструкторам оценить падение напряжения при токах, отличных от 20мА.
• Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, что световой выход относительно линейно зависит от тока до определенного момента, после чего эффективность может снижаться из-за нагрева.
• Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает отрицательный температурный коэффициент светового выхода. Сила света уменьшается с повышением температуры окружающей среды, что необходимо учитывать в конструкциях для жарких сред.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Вероятно, изображает, как максимально допустимый прямой ток снижается с повышением температуры, чтобы оставаться в пределах предела рассеиваемой мощности.

5. Механическая информация и информация о корпусе

Корпус предназначен для монтажа в отверстия. Чертеж с размерами предоставляет критические измерения для разводки печатной платы и механической интеграции.

• Расстояние между выводами:Стандартный шаг 2.54мм (0.1 дюйм) между выводами.
• Габариты корпуса:Размеры овальной линзы и общая высота корпуса.
• Идентификация полярности:Обычно указывается плоской стороной на линзе или более длинным анодным выводом. Для точного маркера следует обратиться к чертежу в спецификации.
• Примечания:Общий допуск составляет ±0.25мм, если не указано иное. Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5мм, что важно для зазора на печатной плате.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение необходимо для предотвращения повреждений.

• Формовка выводов:Должна быть выполнена до пайки. Изгиб на расстоянии >3мм от эпоксидной колбы. Избегайте напряжения на корпусе. Обрезайте выводы при комнатной температуре.
• Монтаж на печатную плату:Отверстия должны идеально совпадать с выводами, чтобы избежать монтажного напряжения, которое может привести к растрескиванию эпоксидной смолы или ухудшению производительности.
• Пайка:Пайка должна находиться на расстоянии >3мм от эпоксидной колбы. Рекомендуется пайка за основанием перемычки. Соблюдайте профиль 260°C в течение 5 секунд.
• Хранение:Хранить при ≤30°C и ≤70% относительной влажности. Срок годности составляет 3 месяца 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.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Влагостойкая упаковка

Компоненты поставляются во влагостойкой упаковке, обычно включающей несущую ленту и катушку.

• Размеры несущей ленты:Подробный чертеж с критическими размерами, такими как шаг карманов (P=12.70мм), диаметр подающего отверстия и общая ширина ленты (W3=18.00мм).
• Объяснение этикетки:Этикетка на катушке включает поля для номера детали заказчика (CPN), номера продукта (P/N), количества (QTY) и кодов групп для силы света (CAT), доминирующей длины волны (HUE) и прямого напряжения (REF).

7.2 Количества упаковки и коробки

Стандартная иерархия упаковки: 2500 штук во внутренней коробке и 10 внутренних коробок (всего 25 000 штук) во внешней коробке. Предоставлены схемы для обоих типов коробок.

7.3 Обозначение номера модели

Номер детали 3474BFRR/MS следует структурированному формату: 3474 (серия/база), B (вероятно, код корпуса), F (вероятно, код цвета/интенсивности), RR (Ярко-красный), MS (вероятно, метод упаковки). Тире указывают, где в полном коде заказа будут вставлены опциональные коды групп (например, для CAT, HUE).

8. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

Типичные схемы применения:Настоятельно рекомендуется использовать драйвер постоянного тока вместо простого последовательного резистора для оптимальной стабильности и долговечности, особенно в условиях переменной температуры. Драйвер должен быть настроен на подачу 20мА для номинальной яркости или более низкого значения для увеличения срока службы.

Тепловой менеджмент:Хотя мощность низкая (макс. 110мВт), обеспечение адекватной вентиляции в закрытых шкафах знаков важно. Высокие температуры окружающей среды снизят световой выход и могут потребовать снижения номинального тока.

Оптический дизайн:Овальный профиль луча идеально подходит для подсветки прямоугольных или широкоформатных сегментов в знаках. Для приложений смешения цветов пространственное перекрытие с другими цветными светодиодами должно быть тщательно учтено в оптическом дизайне рассеивателя знака или световода.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основное отличие 3474BFRR/MS заключается в егоовальной диаграмме направленности. По сравнению со стандартным круглым светодиодом с круговым углом обзора (например, 120°), эта лампа обеспечивает более прямоугольный след освещения. Это уменьшает потери света за пределами желаемой области знака, повышает эффективность и обеспечивает лучший контроль смешения цветов в соседних сегментах. Его специфический дизайн для знаков информирования пассажиров указывает на оптимизацию для долгосрочной надежности, устойчивости к УФ-излучению и соответствия стандартам транспортной отрасли.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я питать этот светодиод непрерывно при 30мА?

О: Да, 30мА — это абсолютный максимальный режим для постоянного прямого тока. Для максимальной надежности и срока службы рекомендуется работать на типичном испытательном токе 20мА или ниже.

В: В чем разница между пиковой длиной волны (632нм) и доминирующей длиной волны (типично 621нм)?

О: Пиковая длина волны — это физический пик излучаемого спектра света. Доминирующая длина волны — это воспринимаемый \"цвет\", который видят наши глаза, и для красных светодиодов AlGaInP она часто немного короче пиковой из-за формы спектральной кривой и чувствительности человеческого глаза (фотопический отклик). Конструкторам следует использовать доминирующую длину волны для спецификации цвета.

В: Насколько критичен выбор группы сортировки?

А: Для приложений, где несколько светодиодов используются рядом (например, информационное табло), выбор одной группы для силы света (CAT) и доминирующей длины волны (HUE) являетсякритическимдля избежания видимых вариаций яркости и цвета на дисплее.

В: Условия хранения кажутся строгими. Что произойдет, если их превысить?

О: Может произойти поглощение влаги при хранении в условиях высокой влажности. Во время последующей пайки (оплавления) быстрое нагревание может вызвать сильное расширение захваченной влаги, что приведет к внутреннему растрескиванию корпуса (\"эффект попкорна\") и отказу. Соблюдение рекомендаций по хранению крайне важно.

11. Пример практического использования

Сценарий: Проектирование однострочного табло переменной информации для автобусной остановки.

Дисплей использует 7-сегментные символы. Каждый сегмент подсвечивается несколькими светодиодами. Использование овальных светодиодов 3474BFRR/MS, ориентированных широкой осью (110°) горизонтально, эффективно заполнит прямоугольную область сегмента красным светом, минимизируя количество светодиодов на сегмент по сравнению с круглыми светодиодами. Конструктор указал бы группу R1 для доминирующей длины волны, чтобы обеспечить одинаковый красный оттенок для всех символов, и группу RC или RD для силы света, чтобы гарантировать достаточную яркость для читаемости при дневном свете. Плата драйвера постоянного тока была бы разработана для подачи 18-20мА на каждую цепочку светодиодов, с соответствующим тепловым дизайном для закрытого шкафа знака.

12. Принцип работы

Этот светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом диоде. Чип AlGaInP образует p-n переход. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее порог перехода (приблизительно 1.6-2.6В), электроны и дырки инжектируются через переход. Когда эти носители заряда рекомбинируют, они высвобождают энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlGaInP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую определяет длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае, в красном спектре (~621-629 нм). Овальная эпоксидная линза затем инкапсулирует чип и точно формирует излучаемый свет в желаемую диаграмму направленности 110° x 60°.

13. Технологические тренды

Хотя это зрелый компонент для монтажа в отверстия, более широкие тенденции отрасли светодиодов, влияющие на область его применения, включают:

Повышенная эффективность:Постоянные улучшения материалов и процессов приводят к более высокой световой отдаче (больше света на ватт), что позволяет снизить энергопотребление или увеличить яркость в вывесках.

Улучшенная надежность:Улучшения в эпоксидных смолах, методах инкапсуляции и упаковке чипов продолжают увеличивать срок службы, что критически важно для инфраструктурных приложений, таких как транспортные знаки.

Смешение цветов и управление:Наблюдается тенденция к более сложным многоцветным и полноцветным светодиодным знакам. Компоненты с четко определенными и стабильными диаграммами направленности, такие как этот овальный светодиод, остаются необходимыми для достижения равномерного смешения цветов и высококачественного графического вывода в этих продвинутых системах.

Миниатюризация и поверхностный монтаж:Общая тенденция направлена на корпуса для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки. Однако компоненты для монтажа в отверстия, такие как серия 3474, сохраняют актуальность в приложениях, требующих исключительной механической прочности, более простого ручного обслуживания или специфических оптических форматов, не всегда доступных в SMD.