Техническая спецификация PLCC-2 желтого светодиода - корпус 0201 - 2.10В типовое - 1120мкд @20мА - Автомобильный класс

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительного желтого светодиода для поверхностного монтажа в корпусе PLCC-2. Устройство разработано в первую очередь для требовательных условий автомобильного освещения, обеспечивая надежную работу, стабильный цветовой выход и прочную конструкцию, способную выдерживать суровые условия эксплуатации.

1.1 Ключевые особенности и целевой рынок

Основное применение светодиода — автомобильный сектор, как для внутреннего, так и для внешнего освещения. Ключевые особенности включают типичную силу света 1120 милликандел (мкд) при прямом токе 20мА, широкий угол обзора 120 градусов для отличной видимости и квалификацию по стандарту AEC-Q102 для автомобильных компонентов. Он также обладает устойчивостью к сере (класс A1), соответствует директивам ЕС REACH и RoHS и не содержит галогенов. Эти характеристики делают его подходящим для таких применений, как подсветка приборной панели (приборные кластеры), внутреннее атмосферное освещение и различные внешние сигнальные огни, где критически важны надежность и долговечность.

2. Подробный анализ технических параметров

Электрические и оптические характеристики определяют рабочие границы и типичные показатели светодиода.

2.1 Фотометрические и электрические характеристики

Ключевые рабочие параметры указаны при температуре перехода 25°C и прямом токе (I_F) 20мА. Типичное прямое напряжение (V_F) составляет 2.10В, минимум — 1.75В, максимум — 2.75В. Доминирующая длина волны (λ_d) находится в желтом спектре, в диапазоне от 585нм до 594нм. Сила света (I_V) имеет типичное значение 1120 мкд, минимум — 710 мкд, максимум — 1800 мкд. Важно учитывать допуски измерений: ±8% для светового потока, ±0.05В для прямого напряжения и ±1нм для доминирующей длины волны.

2.2 Предельные рабочие характеристики и тепловой режим

Для обеспечения надежности устройства эти пределы ни при каких условиях не должны быть превышены. Максимально допустимый прямой ток составляет 50мА, с возможностью импульсного тока до 100мА для импульсов ≤10мкс. Максимальная рассеиваемая мощность — 137мВт. Устройство может работать в диапазоне температур окружающей среды от -40°C до +110°C, с максимальной температурой перехода (T_J) 125°C. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки указано как в электрическом (R_{th JS el}: 100-120 К/Вт), так и в реальных условиях (R_{th JS real}: 120-160 К/Вт), что крайне важно для теплового расчета в приложении. Чувствительность к ЭСР составляет 2кВ (HBM).

3. Объяснение системы бинов

Светодиод классифицируется по бинам для ключевых параметров, чтобы обеспечить стабильность в массовом производстве и гибкость при проектировании.

3.1 Биннинг силы света

Сила света сгруппирована в четыре бина: V1 (710-900 мкд), V2 (900-1120 мкд), AA (1120-1400 мкд) и AB (1400-1800 мкд). Это позволяет разработчикам выбрать подходящий уровень яркости для конкретных потребностей приложения.

3.2 Биннинг доминирующей длины волны и прямого напряжения

Доминирующая длина волны разделена на три группы: 8588 (585-588 нм), 8891 (588-591 нм) и 9194 (591-594 нм), что позволяет точно подобрать цвет. Прямое напряжение разделено на четыре диапазона: 1720 (1.75-2.00В), 2022 (2.00-2.25В), 2225 (2.25-2.50В) и 2527 (2.50-2.75В), что важно для проектирования схемы управления и энергопотребления.

4. Анализ характеристических кривых

Графические данные дают представление о поведении светодиода в различных условиях.

4.1 ВАХ и спектральное распределение

Кривая зависимости прямого тока от прямого напряжения (I-V) показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диодов. График относительного спектрального распределения подтверждает пик излучения в желтой области. Диаграмма направленности иллюстрирует угол обзора 120 градусов, определяемый как угол отклонения от оси, при котором интенсивность падает до половины своего пикового значения.

4.2 Температурная зависимость и снижение номинала

Несколько графиков детально описывают изменение характеристик в зависимости от температуры. Относительная сила света уменьшается с ростом температуры перехода. Доминирующая длина волны смещается как с увеличением прямого тока, так и с ростом температуры перехода. Кривая снижения номинала прямого тока критически важна: она показывает, что максимально допустимый прямой ток должен быть уменьшен при повышении температуры контактной площадки. Например, при температуре площадки 110°C максимальный постоянный ток ограничен 34мА. Отдельный график определяет допустимую импульсную нагрузочную способность для различных скважностей.

5. Механические характеристики, упаковка и монтаж

5.1 Механические размеры и полярность

Компонент использует стандартный корпус для поверхностного монтажа PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), часто обозначаемый по размеру площадки как 0201. Подробный механический чертеж указывает точную длину, ширину, высоту и положение выводов. В артикуле присутствует символ \"R\", указывающий на обратную полярность, что необходимо проверять по рекомендуемой разводке контактных площадок при проектировании печатной платы для обеспечения правильной ориентации.

5.2 Рекомендации по пайке и оплавлению

Предоставлена рекомендуемая разводка контактных площадок для обеспечения правильного формирования паяного соединения и теплоотвода. Профиль пайки оплавлением должен строго соблюдаться. Максимальная температура пайки составляет 260°C в течение не более 30 секунд. Соблюдение этого профиля крайне важно для предотвращения термического повреждения корпуса светодиода и внутреннего кристалла.

5.3 Упаковка и меры предосторожности при обращении

Устройство имеет уровень чувствительности к влаге (MSL) 2. Меры предосторожности включают хранение в сухой среде и прогрев, если упаковка вскрыта и подвергалась воздействию окружающей влажности сверх установленного срока перед пайкой. Общие меры предосторожности предупреждают о недопустимости подачи обратного напряжения, превышения предельных рабочих характеристик и механических нагрузок на устройство.

6. Информация для заказа и артикулы

Артикул имеет определенную структуру:67-21R-UY0201H-AM.

• 67-21: Семейство продуктов.
• R: Обратная полярность.
• UY: Цвет (Желтый).
• 020: Тестовый ток (20мА).
• 1: Тип выводной рамки.
• H: Уровень яркости (Высокий).
• AM: Обозначает автомобильное применение.

Информация для заказа обычно включает указание требуемых бинов для силы света, длины волны и прямого напряжения.

7. Рекомендации по проектированию приложений и ЧАВО

7.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит для:

• Автомобильное внутреннее освещение: Приборные кластеры панели, подсветка переключателей, световые полосы атмосферного освещения.
• Автомобильное внешнее освещение: Боковые габаритные огни, центральный стоп-сигнал (CHMSL), указатели поворота (в зависимости от местных норм и требуемой интенсивности).

Его широкий угол обзора делает его подходящим для применений, где свет должен быть виден под широким углом.

7.2 ЧАВО по проектированию и использованию

В: Какой рекомендуемый ток управления?

А: Типичный рабочий ток составляет 20мА, что обеспечивает хороший баланс яркости и долговечности. Абсолютный максимум — 50мА постоянного тока, но работа вблизи этого предела требует тщательного теплового управления, как показано на кривой снижения номинала.

В: Как обеспечить постоянство цвета в моей конструкции?

А: Укажите требуемый бин доминирующей длины волны (8588, 8891 или 9194) при заказе. Использование светодиодов из одного производственного бина минимизирует цветовые вариации.

В: Необходим ли токоограничивающий резистор?

А: Да. Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Внешний токоограничивающий резистор или схема драйвера с постоянным током обязательны для предотвращения теплового разгона и разрушения светодиода, особенно учитывая разброс прямого напряжения (от 1.75В до 2.75В).

В: Можно ли его использовать в неавтомобильных приложениях?

А: Несмотря на квалификацию для автомобильного использования, его высокая надежность делает его подходящим для других требовательных промышленных, потребительских или рекламных применений, где необходима устойчивость к окружающей среде.

7.3 Практический пример проектирования

Рассмотрим проектирование индикаторной лампы на приборной панели. Этапы проектирования включают: 1) Определение требуемой силы света на основе требований к видимости при дневном свете (выбор подходящего бина, например, AA или AB). 2) Проектирование схемы управления: расчет значения последовательного резистора для автомобильного питания 12В с учетом бина прямого напряжения светодиода (например, 2022 для ~2.1В) для достижения 20мА. Формула: R = (V_supply- V_F) / I_F. 3) Тепловой анализ: проверка того, что разводка печатной платы и возможная температура окружающей среды возле приборной панели не приводят к превышению температуры контактной площадки, требующей снижения номинала (см. кривую снижения номинала). 4) Реализация защиты от обратной полярности на печатной плате, так как светодиод не предназначен для работы при обратном напряжении.

8. Технические принципы и отраслевой контекст

8.1 Принцип работы

Этот светодиод является полупроводниковым источником света. При подаче прямого напряжения, превышающего его пороговое значение, электроны рекомбинируют с дырками внутри полупроводникового кристалла, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретные материалы, используемые в активной области кристалла, определяют длину волны (цвет) излучаемого света, в данном случае — желтый. Корпус PLCC-2 включает отражатель и линзу из формованной эпоксидной смолы для формирования светового потока и достижения указанного угла обзора 120 градусов.

8.2 Сравнение и тренды

По сравнению со старыми выводными светодиодами, это SMD-устройство PLCC-2 предлагает меньшую занимаемую площадь, лучшую пригодность для автоматизированной сборки и улучшенные тепловые характеристики благодаря конструкции, позволяющей отводить тепло через контактные площадки. Тренд в автомобильном освещении направлен в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), уменьшения размеров корпусов для более изящного дизайна и увеличения степени интеграции управляющей электроники (например, драйверов светодиодов) непосредственно с источником света. Компоненты, подобные этому, с квалификацией AEC-Q102 и высокой яркостью в компактном корпусе, соответствуют этим отраслевым требованиям к передовым и надежным системам освещения транспортных средств.