Техническая спецификация светодиодной лампы овальной формы 3474BARR/MS - Овальная форма - Угол обзора 110°/60° - Прямое напряжение 1.6-2.6В - Ярко-красный цвет - Технический документ

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительной светодиодной лампы овальной формы. Устройство разработано для применений, требующих точных оптических характеристик и надежного освещения в системах отображения информации.

1.1 Ключевые преимущества и позиционирование

Основным преимуществом данного светодиода является его уникальная овальная диаграмма направленности, специально предназначенная для смешения цветов в системах с желтым, синим или зеленым свечением. Он спроектирован для обеспечения высокой световой интенсивности в четко определенной пространственной диаграмме излучения. Продукт позиционируется как специализированный компонент для коммерческих и общественных информационных дисплеев, где критически важны четкость, надежность и специфическое формирование светового пучка.

1.2 Целевой рынок и области применения

Целевой рынок включает производителей профессиональных вывесок и информационных систем. Ключевые области применения включают:

• Цветные графические вывески
• Информационные табло
• Переменные информационные знаки (VMS)
• Коммерческая наружная реклама

Эти применения выигрывают от высокой яркости светодиода, определенной диаграммы направленности и устойчивости к условиям окружающей среды.

2. Подробный анализ технических параметров

В этом разделе представлен объективный анализ ключевых электрических, оптических и тепловых характеристик устройства.

2.1 Предельно допустимые параметры

Предельно допустимые параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Не рекомендуется непрерывная работа устройства на этих пределах или вблизи них, так как это повлияет на надежность.

• Обратное напряжение (V_R):5 В. Превышение этого напряжения в обратном смещении может вызвать пробой p-n перехода.
• Прямой ток (I_F):50 мА (непрерывный).
• Пиковый прямой ток (I_FP):160 мА (импульсный, скважность 1/10 @ 1 кГц). Этот параметр позволяет кратковременно превышать номинальный ток, что полезно в мультиплексированных дисплеях.
• Рассеиваемая мощность (P_d):120 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеять при Ta=25°C. При более высоких температурах окружающей среды необходимо снижение номинальных параметров.
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C. Этот широкий диапазон обеспечивает функциональность в суровых условиях наружной среды.
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +100°C.
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд. Это определяет допустимый профиль температуры при пайке оплавлением.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: I_F= 15 мА и Ta = 25°C, что обеспечивает базовую линию для сравнения производительности.

• Световая интенсивность (I_v):715 мкд (мин.), 1573 мкд (макс.). Типичное значение находится в этом диапазоне сортировки (см. раздел 3). Высокая интенсивность критически важна для видимости вывесок при дневном свете.
• Угол обзора (2θ_1/2):110° (ось X) / 60° (ось Y). Эта асимметричная овальная диаграмма является ключевой особенностью, обеспечивая широкое горизонтальное покрытие и более сфокусированное вертикальное излучение, что идеально подходит для вывесок, просматриваемых с различных горизонтальных углов.
• Пиковая длина волны (λ_p):632 нм (типичное). Это длина волны, на которой спектральное распределение мощности максимально.
• Доминирующая длина волны (λ_d):619 нм (мин.), 621 нм (тип.), 629 нм (макс.). Это воспринимаемая человеческим глазом однородная длина волны цвета светодиода и подлежит сортировке.
• Ширина спектра излучения (Δλ):20 нм (типичное). Это указывает на спектральную чистоту красного света, излучаемого чипом AlGaInP.
• Прямое напряжение (V_F):1.6 В (мин.), 2.6 В (макс.) при I_F=15 мА. Этот диапазон необходимо учитывать при проектировании драйвера и требований к источнику питания.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (макс.) при V_R=5 В. Низкий обратный ток указывает на хорошее качество p-n перехода.

2.3 Тепловые характеристики

Хотя они явно не перечислены в отдельной таблице, тепловые характеристики подразумеваются через параметр рассеиваемой мощности и диапазон рабочей температуры. Производительность устройства будет меняться в зависимости от температуры окружающей среды, как показано на характеристических кривых. Для поддержания температуры перехода в безопасных пределах, особенно при работе на высоких прямых токах или при повышенных температурах окружающей среды, необходима правильная разводка печатной платы и, при необходимости, теплоотвод.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в сборке светодиоды сортируются (биннируются) по ключевым параметрам.

3.1 Сортировка по световой интенсивности

Светодиоды классифицируются на три группы (RH, RJ, RK) на основе измеренной световой интенсивности при I_F= 15 мА. Допуск внутри группы составляет ±10%.

• Группа RH:от 715 мкд до 930 мкд
• Группа RJ:от 930 мкд до 1210 мкд
• Группа RK:от 1210 мкд до 1573 мкд

Указание кода группы необходимо для применений, требующих равномерной яркости панели.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Светодиоды также сортируются по доминирующей длине волны для контроля постоянства цвета. Допуск составляет ±1 нм.

• Группа R1:от 619 нм до 624 нм
• Группа R2:от 624 нм до 629 нм

Для применений со смешением цветов или вывесок, требующих определенного оттенка красного, указание группы по длине волны является критически важным.

4. Анализ характеристических кривых

Типичные характеристические кривые дают представление о поведении устройства в нестандартных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности с пиком около 632 нм и типичной шириной (FWHM) 20 нм. Она подтверждает, что излучение находится в красном спектре чипа AlGaInP.

4.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма визуально представляет асимметричный угол обзора: приблизительно 110° в горизонтальной (X) плоскости и 60° в вертикальной (Y) плоскости, подтверждая овальную диаграмму излучения.

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

Эта кривая необходима для проектирования драйвера. Она показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением. При типичном рабочем токе прямое напряжение ожидается в диапазоне от 1.6 В до 2.6 В. Кривая помогает в расчете последовательных резисторов или проектировании драйверов постоянного тока.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует зависимость светового потока от тока накачки. Хотя выходная мощность увеличивается с током, зависимость не является идеально линейной, и эффективность может снижаться при очень высоких токах из-за тепловых эффектов. Работа выше предельно допустимых параметров запрещена.

4.5 Кривые температурной зависимости

Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает уменьшение светового потока с ростом температуры окружающей среды. Это снижение номинальных параметров должно учитываться в тепловом проектировании для поддержания достаточной яркости в жарких условиях.
Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Вероятно, иллюстрирует, как характеристика прямого напряжения смещается с температурой, что важно для сценариев управления постоянным напряжением.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Чертеж размеров предоставляет критически важные измерения для проектирования посадочного места на печатной плате, размещения и зазоров. Ключевые особенности включают овальную форму линзы, шаг выводов (шаг 2.54 мм) и максимальный выступ смолы ниже фланца (1.5 мм). Все неуказанные размеры имеют допуск ±0.25 мм. Конструкторы должны строго придерживаться этих размеров, чтобы обеспечить правильную установку и пайку.

5.2 Идентификация полярности

На схеме в спецификации указаны анодный и катодный выводы. Обычно более длинный вывод является анодом (+), но посадочное место на печатной плате должно четко соответствовать чертежу корпуса, чтобы предотвратить обратную установку. Правильная полярность необходима для работы устройства и предотвращения повреждения от обратного смещения.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение имеет решающее значение для надежности.

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводыдо soldering.
• Избегайте приложения напряжения к корпусу во время изгиба.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.
• Убедитесь, что отверстия в печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажного напряжения.

6.2 Условия хранения

• Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и относительная влажность ≤70%.
• Срок годности после отгрузки: 3 месяца при этих 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.

6.3 Процесс пайки

• Соблюдайте расстояние более 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.
• Пайка не должна выходить за основание перемычки на выводной рамке.
• Соблюдайте предельную температуру пайки 260°C в течение 5 секунд при оплавлении.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Влагостойкая упаковка

Компоненты поставляются во влагостойкой упаковке, которая включает несущую ленту и катушку, помещенные во внутренние и внешние коробки.

7.2 Количество в упаковке

• 2500 штук во внутренней коробке.
• 10 внутренних коробок во внешней коробке (всего 25 000 штук).

7.3 Расшифровка маркировки

Маркировка на катушке содержит важную информацию для прослеживаемости и проверки: номер продукта заказчика (CPN), номер продукта (P/N), количество в упаковке (QTY), коды сортировки для световой интенсивности (CAT), доминирующей длины волны (HUE) и прямого напряжения (REF), а также номер партии (LOT No).

7.4 Спецификация несущей ленты и катушки

Предоставлены подробные размеры несущей ленты (шаг кармана, глубина и т.д.) и катушки для совместимости с автоматическим оборудованием для монтажа. Ключевые параметры включают шаг компонентов (F) 2.54 мм и шаг отверстий подачи ленты (P) 12.70 мм.

7.5 Обозначение продукта / Номенклатурный номер

Номенклатурный номер следует структурированному формату:3474 B A R R - □ □ □ □. "3474", вероятно, обозначает семейство/размер корпуса. Следующие буквы (B, A, R, R) определяют атрибуты, такие как цвет (Ярко-красный), тип линзы и класс производительности. Последние четыре заполнителя (□) предназначены для указания кодов сортировки по интенсивности (CAT) и длине волны (HUE), что позволяет пользователям заказывать точный класс производительности, требуемый для их применения.

8. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

8.1 Типовые схемы включения

Для простого источника постоянного напряжения (например, 5 В) обязателен последовательный токоограничивающий резистор. Значение резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s= (V_{питания}- V_F) / I_F. Используйте максимальное V_Fиз спецификации, чтобы гарантировать, что ток не превысит пределы. Для многодиодных массивов или критически важных применений настоятельно рекомендуется драйвер постоянного тока для обеспечения стабильной яркости и долговечности, так как он компенсирует вариации V_Fи температурные эффекты.

8.2 Тепловой режим

Хотя это маломощное устройство, тепловой режим важен в плотно упакованных вывесках или средах с высокой температурой окружающей среды (например, наружные шкафы). Обеспечьте адекватную вентиляцию и рассмотрите возможность использования печатных плат на металлической основе (MCPCB) для больших массивов, чтобы эффективно рассеивать тепло и поддерживать световой поток.

8.3 Оптическая интеграция

Овальная диаграмма направленности предназначена для смешения с другими цветами. При проектировании многоцветного пикселя (например, для полноцветных вывесок) физическое размещение и ориентация красных, зеленых и синих светодиодов должны учитывать их соответствующие углы обзора для достижения правильного смешения цветов в предполагаемых точках наблюдения.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основным отличием этого светодиода является егоовальная диаграмма направленности (110°x60°). По сравнению со стандартными круглыми светодиодами с симметричными углами обзора (например, 120°), эта форма обеспечивает оптимизированное распределение света для горизонтальных вывесок, потенциально уменьшая потери света и повышая эффективность для целевого применения. Использованиеэпоксидной смолы, устойчивой к УФ-излучению, критически важно для наружных применений, чтобы предотвратить пожелтение линзы и сохранить световой поток с течением времени. Соответствие стандартамБез галогенов(ограничения по Br/Cl) иRoHS/REACHделает его пригодным для глобальных рынков со строгими экологическими нормами.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
О1: Пиковая длина волны (λ_p) - это физический пик кривой спектрального выхода (здесь 632 нм). Доминирующая длина волны (λ_d) - это воспринимаемая цветовая точка (типично 621 нм). Доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета в дисплеях.

В2: Могу ли я питать этот светодиод током 20 мА вместо 15 мА?
О2: Да, но вы должны обратиться к кривой "Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока". Световая интенсивность будет выше, но вы должны убедиться, что произведение I_Fи V_Fне превышает абсолютно максимальную рассеиваемую мощность (120 мВт), особенно при высоких температурах окружающей среды. Может потребоваться снижение номинальных параметров.

В3: Почему срок хранения составляет всего 3 месяца?
О3: Это мера предосторожности для устройств, чувствительных к влаге. Эпоксидный корпус может поглощать влагу из воздуха. Если "влажное" устройство подвергнуть высокотемпературной пайке, быстрое испарение влаги может вызвать внутренние повреждения ("эффект попкорна"). Лимит в 3 месяца предполагает стандартные заводские условия. Для более длительного хранения предписан метод с азотным пакетом.

В4: Как интерпретировать коды групп при заказе?
О4: Вы должны указать требуемую комбинацию группы световой интенсивности (например, RK) и группы доминирующей длины волны (например, R1) в полях-заполнителях номенклатурного номера. Это гарантирует, что вы получите светодиоды с постоянной яркостью и цветом.

11. Пример использования и проектирования

Сценарий: Проектирование однострочного переменного информационного знака для автомагистрали.
Инженер проектирует переменный информационный знак. Каждому пикселю требуется красный субпиксель. Он выбирает этот овальный светодиод из-за его высокой яркости (видимость при дневном свете) и широкого горизонтального угла обзора, обеспечивая читаемость для водителей на нескольких полосах. Он выбирает группу RK для максимальной интенсивности и группу R1 для постоянного красного оттенка. Светодиоды питаются от драйвера постоянного тока, установленного на 15 мА на светодиод, чтобы обеспечить долговечность и стабильный выход. Разводка печатной платы точно соответствует размерам корпуса, и конструкция включает тепловые переходные отверстия под площадкой светодиода для отвода тепла в металлический корпус знака. Асимметричная диаграмма направленности ориентирована так, чтобы ось 110° была горизонтальной, чтобы максимизировать коридор обзора вдоль автомагистрали.

12. Принцип работы

Этот светодиод основан на полупроводниковом чипе AlGaInP (фосфид алюминия-галлия-индия). При приложении прямого напряжения к p-n переходу электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. В материалах AlGaInP это событие рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света) в красной и янтарной части видимого спектра. Конкретный состав слоев AlGaInP определяет доминирующую длину волны. Затем сгенерированный свет формируется литой овальной эпоксидной линзой, которая действует как первичная оптика для создания желаемой диаграммы направленности 110°x60°.

13. Технологические тренды

На рынке светодиодов для вывесок и дисплеев тренды продолжаются в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), что снижает энергопотребление и тепловую нагрузку. Также наблюдается стремление к улучшению постоянства цвета и более жестким допускам сортировки для обеспечения высококачественных полноцветных дисплеев без сложной калибровки. Технология корпусирования развивается, предлагая еще большую надежность и более высокие максимальные рабочие температуры для сложных условий. Хотя данный продукт использует традиционный корпус с выводами, отрасль в целом движется в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки, хотя корпуса с выводами остаются актуальными для определенных применений, требующих надежности монтажа в отверстия или специфических оптических характеристик.