Техническая документация на овальный светодиод 3474DKRR/MS - Размеры 3.4x7.4мм - Напряжение 1.6-2.6В - Мощность 120мВт - Ярко-красный

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики светодиодной лампы 3474DKRR/MS овальной формы. Устройство создано на основе технологии чипа AlGaInP для излучения ярко-красного цвета, инкапсулированного в красную рассеивающую линзу. Его основное назначение — использование в пассажирских информационных системах и различных приложениях для вывесок, где важна четкая и определенная визуальная коммуникация.

Ключевые преимущества этого светодиода включают высокую выходную световую интенсивность, уникальную овальную пространственную диаграмму излучения и широкую конфигурацию угла обзора 90° по оси X и 45° по оси Y. Этот асимметричный угол обзора специально адаптирован под требования приложений смешения цветов в вывесках. Корпус изготовлен из эпоксидной смолы, устойчивой к УФ-излучению, что обеспечивает долгосрочную надежность в условиях уличной эксплуатации. Кроме того, продукт соответствует стандартам RoHS, EU REACH и не содержит галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), что делает его пригодным для глобальных рынков со строгими экологическими нормами.

1.1 Целевые области применения

Светодиод 3474DKRR/MS идеально подходит для приложений, требующих высокой видимости и постоянства цвета. Его основные целевые рынки включают:

• Цветные графические вывески:Используются в общественном транспорте, аэропортах и на стадионах.
• Информационные табло:Для отображения динамической информации в общественных местах.
• Табло переменной информации (VMS):Критически важны для управления дорожным движением и информационных систем на автомагистралях.
• Коммерческая наружная реклама:Обеспечивает яркую и надежную подсветку рекламных дисплеев.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.

• Обратное напряжение (V_R):5В. 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 (скважность 1/10 @ 1кГц). Это позволяет использовать кратковременные импульсы более высокого тока, что полезно для мультиплексирования в дисплейных приложениях.
• Рассеиваемая мощность (P_d):120 мВт. Это максимальная мощность, которую корпус может рассеять при Ta=25°C. При работе, близкой к максимальному току, требуется надлежащий тепловой менеджмент.
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C. Этот широкий диапазон обеспечивает функциональность в суровых условиях уличной среды.
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +100°C.
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд. Это типично для процессов волновой или конвекционной пайки.

2.2 Электрооптические характеристики (Ta=25°C)

Эти параметры измерены в стандартных условиях испытаний (I_F=20мА) и представляют типичные характеристики устройства.

• Световая интенсивность (I_v):1976-4600 мкд (типично: 2800 мкд). Эта высокая выходная мощность является ключевой особенностью для видимости при дневном свете.
• Угол обзора (2θ_1/2):X: 90°, Y: 45°. Овальная диаграмма оптимизирована для горизонтального обзора в вывесках.
• Пиковая длина волны (λ_p):632 нм (типично). Конкретная длина волны максимального спектрального излучения.
• Доминирующая длина волны (λ_d):619-629 нм (типично: 621 нм). Это определяет воспринимаемый цвет (ярко-красный).
• Спектральная ширина (Δλ):20 нм (типично). Указывает на спектральную чистоту излучаемого света.
• Прямое напряжение (V_F):1.6В - 2.6В (при I_F=20мА). Необходимо учитывать при проектировании схемы драйвера.
• Обратный ток (I_R):макс. 10 мкА (при V_R=5В).

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам (бина). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения.

3.1 Сортировка по световой интенсивности

Группы определены с допуском ±10%. Разработчики могут выбирать группы на основе требуемых уровней яркости, причем более высокие группы (например, RE) предлагают максимальную интенсивность.

• RA:1976 - 2370 мкд
• RB:2370 - 2840 мкд
• RC:2840 - 3400 мкд
• RD:3400 - 4080 мкд
• RE:4080 - 4600 мкд

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Группы по длине волны обеспечивают однородность цвета на дисплее. Допуск составляет ±1нм.

• R1:619 - 624 нм
• R2:624 - 629 нм

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании представлены несколько характеристических кривых, которые необходимы для понимания поведения устройства в различных рабочих условиях.

4.1 Спектральное распределение

Кривая "Относительная интенсивность в зависимости от длины волны" показывает узкое, гауссово распределение с центром около 632 нм (пик), с типичной шириной 20 нм. Это подтверждает излучение чистого красного цвета.

4.2 Диаграмма направленности

График диаграммы излучения визуально подтверждает овальную форму, с точками половинной интенсивности на 90° (горизонтально) и 45° (вертикально). Это крайне важно для проектирования оптических систем для достижения желаемых профилей освещения.

4.3 Электрические характеристики

Кривая "Прямой ток в зависимости от прямого напряжения" (Вольт-амперная характеристика) показывает типичную экспоненциальную зависимость диода. При испытательном токе 20мА прямое напряжение обычно находится в диапазоне от 1.6В до 2.6В. Кривая "Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока" почти линейна в рабочем диапазоне, что указывает на возможность эффективного управления яркостью с помощью тока.

4.4 Зависимость от температуры

Кривая "Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды" показывает, что световой выход уменьшается с ростом температуры, что является общей характеристикой светодиодов. Кривая "Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды" (вероятно, при постоянном напряжении) иллюстрирует, как рабочая точка устройства смещается с температурой, что важно для теплового менеджмента в конечном приложении.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод имеет стандартный овальный корпус типа "лампа". Ключевые размеры включают общий размер корпуса и расстояние между выводами. Выводы расположены с шагом 2.54мм, что совместимо со стандартными разводками печатных плат. Важное замечание: максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5мм, что необходимо учитывать при механическом креплении и в запретных зонах на печатной плате. Все неуказанные размеры имеют допуск ±0.25мм.

5.2 Определение полярности

Катод обычно обозначается плоской стороной на линзе или более коротким выводом. Для точной маркировки на этом конкретном корпусе (3474DKRR/MS) следует обратиться к диаграмме в техническом описании. Правильная полярность необходима для предотвращения повреждения при обратном смещении.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение критически важно для сохранения производительности и надежности светодиода.

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3мм от основания эпоксидной колбы, чтобы избежать нагрузки на внутренний кристалл.
• Формовку всегда следует выполнятьдо soldering.
• пайки. Чрезмерная нагрузка во время формовки может привести к растрескиванию эпоксидной смолы или повреждению проводных соединений.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре; резка при высокой температуре может вызвать тепловой удар.
• Отверстия в печатной плате должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений, которые со временем могут ухудшить герметичность эпоксидного уплотнения.

6.2 Условия хранения

• Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и ≤70% относительной влажности.
• Срок годности после отгрузки: 3 месяца при этих условиях.
• Для более длительного хранения (до 1 года) устройства должны храниться в герметичном контейнере с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию на компонентах.

6.3 Процесс пайки

• При ручной или волновой пайке паяное соединение должно находиться на расстоянии более 3мм от эпоксидной колбы.
• Рекомендуется паять только до основания перемычки на выводной рамке.
• Максимальная температура пайки составляет 260°C в течение 5 секунд, что совместимо со стандартными профилями бессвинцовой конвекционной пайки.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Влагозащитная упаковка

Светодиоды поставляются во влагозащитной упаковке для предотвращения повреждений во время хранения и транспортировки. Обычно они размещаются на эмбоссированных несущих лентах.

7.2 Спецификация несущей ленты и катушки

Предоставлены подробные размеры ленты, включая шаг отверстий подачи (P=12.70мм), шаг компонентов (F=2.54мм) и размеры гнезд. Это необходимо для настройки автоматического оборудования для установки компонентов.

7.3 Количество в упаковке

• Стандартная упаковка: 2500 штук во внутренней коробке.
• Транспортная упаковка: 10 внутренних коробок (25 000 штук) во внешней коробке.

7.4 Расшифровка маркировки и нумерация деталей

Маркировка на упаковке включает критически важную информацию для прослеживаемости и спецификации:

• CPN:Внутренний номер детали заказчика.
• P/N:Номер детали производителя (например, 3474DKRR/MS).
• QTY:Количество в упаковке.
• CAT:Код группы световой интенсивности (например, RA, RB, RC...).
• HUE:Код группы доминирующей длины волны (например, R1, R2).
• REF:Код группы прямого напряжения (если применимо).
• LOT No:Номер производственной партии для отслеживания качества.

Структура номера детали 3474 D K R R - □ □ □ □ позволяет указывать различные группы и дополнительные опции.

8. Соображения по проектированию приложений

8.1 Проектирование схемы драйвера

Из-за экспоненциальной ВАХ диода для питания светодиодов настоятельно рекомендуется использовать стабилизацию тока (а не напряжения). Для базовых приложений можно использовать простой последовательный резистор, но источник постоянного тока обеспечивает лучшую стабильность при изменениях температуры и напряжения питания. Максимальный непрерывный ток составляет 50мА; для импульсного режима работы обратитесь к параметру I_FP rating.

8.2 Тепловой менеджмент

Хотя устройство имеет широкий рабочий температурный диапазон, поддержание более низкой температуры перехода продлевает срок службы и сохраняет световой поток. Обеспечьте достаточную площадь медной подложки на печатной плате или теплоотвод, если работа ведется близко к максимальному току (I_F=50мА) или при высоких температурах окружающей среды.

8.3 Оптическая интеграция

Асимметричная (овальная) диаграмма излучения идеально подходит для освещения прямоугольных областей, характерных для вывесок. При проектировании массива учитывайте углы обзора, чтобы обеспечить равномерный вид с предполагаемых точек наблюдения. Следует избегать смешивания различных групп интенсивности/длины волны в одном дисплее, чтобы предотвратить видимые несоответствия.

9. Техническое сравнение и отличия

Светодиод 3474DKRR/MS отличается своей специфической овальной диаграммой направленности, которая нечасто встречается у стандартных круглых светодиодов. Это обеспечивает более эффективное и адаптированное распределение света для горизонтальных вывесок без необходимости во вторичной оптике. Его высокая световая интенсивность, обеспечиваемая чипом AlGaInP, предлагает превосходную яркость и насыщенность цвета по сравнению с некоторыми альтернативными технологиями для красного излучения. Сочетание широкого рабочего температурного диапазона, соответствия экологическим нормам и четкой структуры сортировки делает его надежным и предсказуемым выбором для профессиональных приложений в области вывесок.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_p) — это длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна (типично 632 нм). Доминирующая длина волны (λ_d) — это единственная длина волны монохроматического света, соответствующая воспринимаемому цвету светодиода (типично 621 нм). Для светодиодов доминирующая длина волны часто более актуальна для спецификации цвета.

10.2 Можно ли непрерывно питать этот светодиод током 160мА?

Нет. Параметр 160мА относится кпиковомупрямому току в импульсных условиях (скважность 1/10 @ 1кГц). Максимальныйнепрерывныйпрямой ток (I_F) составляет 50мА. Превышение этого значения может привести к перегреву, ускоренной деградации светового потока и катастрофическому отказу.

10.3 Как интерпретировать угол обзора 90°/45°?

Это указывает на угловой разброс, в пределах которого световая интенсивность составляет не менее половины от максимальной интенсивности (точки половинной интенсивности). Диаграмма овальная: 90° в горизонтальной (X) плоскости и 45° в вертикальной (Y) плоскости. Это идеально подходит для широкого горизонтального обзора, как в дорожных знаках.

10.4 Почему условия хранения важны для светодиодов?

Корпуса светодиодов могут поглощать влагу из атмосферы. Во время высокотемпературного процесса пайки эта захваченная влага может быстро расширяться, вызывая внутреннее расслоение или эффект "попкорна", что приводит к растрескиванию корпуса и разрушению устройства. Указанные условия хранения и срок годности предотвращают чрезмерное поглощение влаги.

11. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование однострочного текстового дисплея для автобусной остановки.

1. Требования:Яркий красный текст, видимый при прямом солнечном свете, широкий горизонтальный угол обзора для пешеходов, непрерывная работа.
2. Выбор светодиода:Выбран светодиод 3474DKRR/MS за его высокую интенсивность (выбрать группу RD или RE для максимальной яркости) и горизонтальный угол обзора 90°.
3. Проектирование схемы:Спроектирован источник постоянного тока, установленный на 20мА на светодиод. Это обеспечивает типичную световую интенсивность, гарантируя долгосрочную надежность и постоянство. Последовательные резисторы рассчитываются на основе выходного напряжения драйвера и V_F range.
4. Механическая компоновка:Светодиоды размещены на печатной плате с отверстиями, соответствующими шагу выводов 2.54мм. Ориентация овальной линзы выровнена для максимизации разброса 90° вдоль строки текста. Спереди может быть установлена рассеивающая панель для слияния отдельных точек в плавные символы.
5. Тепловые соображения:Печатная плата спроектирована с достаточной площадью меди для рассеивания тепла, так как дисплей может быть закрытым и подвергаться воздействию летнего солнца.

12. Принцип работы

Светодиод 3474DKRR/MS является полупроводниковым источником света. Его сердцевина — это кристалл, изготовленный из фосфида алюминия-галлия-индия (AlGaInP). При приложении прямого напряжения электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводника, где они рекомбинируют. Этот процесс рекомбинации высвобождает 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 (~621-632 нм). Красная рассеивающая эпоксидная линза инкапсулирует кристалл, обеспечивая механическую защиту, формируя диаграмму излучения в овальную форму и рассеивая свет для создания более равномерного внешнего вида.

13. Технологические тренды

В области вывесок и специализированного освещения технология светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения цветопередачи и большего контроля над оптическими характеристиками. Хотя стандартные белые светодиоды быстро совершенствуются, дискретные цветные светодиоды, такие как красные на основе AlGaInP, остаются критически важными для приложений, требующих определенных насыщенных цветов, высокой надежности и простой схемы управления. Тренды включают интеграцию встроенных схем управления (например, адресуемые RGB светодиоды) и дальнейшую миниатюризацию. Однако для надежных, высокоярких монохроматических приложений, таких как транспортные знаки, дискретные компоненты с проверенной надежностью и специфическими диаграммами направленности, такие как обсуждаемая здесь овальная лампа, сохраняют значительную роль в проектировании.