Техническая спецификация светодиодного индикатора LTL-2620HR - Прямоугольная световая линейка - Красно-оранжевый цвет - Прямое напряжение 2.6В - Рассеиваемая мощность 75мВт

1. Обзор продукта

LTL-2620HR представляет собой прямоугольную световую линейку, спроектированную как яркий, равномерный источник света для приложений, требующих значительной освещённости. Это твердотельное устройство использует красно-оранжевые светодиодные кристаллы, изготовленные по технологии GaAsP на прозрачной подложке GaP или AlInGaP на непрозрачной подложке GaAs, и имеет белый корпус в виде линейки. Оно сортируется по силе света и поставляется в бессвинцовом корпусе, соответствующем директивам RoHS.

1.1 Ключевые особенности

• Форм-фактор прямоугольной световой линейки.
• Большая, яркая и равномерная светоизлучающая область.
• Низкое энергопотребление для высокой энергоэффективности.
• Высокая яркость и контрастность.
• Надёжность твердотельного устройства для длительного срока службы.
• Сила света сортируется (биннируется).
• Бессвинцовый корпус, соответствующий RoHS.

1.2 Идентификация устройства

Партномер LTL-2620HR соответствует универсальному прямоугольному светодиодному индикатору красно-оранжевого цвета.

2. Подробный анализ технических характеристик

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению устройства.

• Рассеиваемая мощность на сегмент:максимум 75 мВт.
• Пиковый прямой ток на сегмент:60 мА (при скважности 1/10, длительность импульса 0.1 мс).
• Постоянный прямой ток на сегмент:25 мА. Этот параметр снижается линейно от 25°C со скоростью 0.33 мА/°C.
• Диапазон рабочих температур:от -35°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения:от -35°C до +85°C.
• Температура пайки:Максимум 260°C в течение не более 3 секунд, измеренная на расстоянии 1.6 мм ниже плоскости установки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти типичные и минимальные/максимальные значения измерены при Ta=25°C в указанных условиях испытаний.

• Средняя сила света (Iv):Минимум 1400 мккд, типично 4200 мккд, измерено при прямом токе (IF) 10 мА. Интенсивность измеряется с помощью датчика и фильтра, аппроксимирующих кривую спектральной чувствительности глаза CIE.
• Пиковая длина волны излучения (λp):630 нм (типично) при IF=20 мА.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):40 нм (типично) при IF=20 мА.
• Доминирующая длина волны (λd):621 нм (типично) при IF=20 мА.
• Прямое напряжение на сегмент (VF):Типично 2.6 В, максимум 2.6 В при IF=20 мА. Минимум 2.0 В.
• Обратный ток на сегмент (IR):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (VR) 5 В. Примечание: Устройство не предназначено для непрерывной работы в режиме обратного смещения.
• Коэффициент соответствия силы света (Iv-m):Максимальное соотношение 2:1 между сегментами при IF=10 мА.

3. Система сортировки и категоризации

Светодиоды LTL-2620HR сортируются (биннируются) в первую очередь по силе света. Это обеспечивает единообразие яркости между разными экземплярами. Типичное значение составляет 4200 мккд, с гарантированным минимальным значением 1400 мккд при токе 10 мА. Для приложений, требующих сборки нескольких индикаторов вместе, настоятельно рекомендуется использовать светодиоды из одного бина по силе света, чтобы избежать заметной неравномерности оттенка или яркости на сборке.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные кривые электрических и оптических характеристик, которые необходимы инженерам-проектировщикам. Эти кривые, обычно построенные в зависимости от температуры окружающей среды или прямого тока, иллюстрируют такие зависимости, как:

• Прямой ток (IF) в зависимости от прямого напряжения (VF):Показывает падение напряжения на светодиоде при различных токах возбуждения, что критически важно для проектирования схемы драйвера.
• Сила света (Iv) в зависимости от прямого тока (IF):Демонстрирует, как световой выход масштабируется с током, помогая оптимизировать ток возбуждения для достижения желаемой яркости и эффективности.
• Сила света (Iv) в зависимости от температуры окружающей среды (Ta):Иллюстрирует снижение светового выхода при увеличении температуры перехода, что жизненно важно для теплового менеджмента в конечном приложении.

Проектировщикам следует обращаться к этим кривым, чтобы понять поведение устройства в нестандартных условиях (разные токи или температуры) и обеспечить надёжную работу в пределах безопасной рабочей области.

5. Механическая и корпусная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство имеет корпус в виде прямоугольной линейки. Все размеры указаны в миллиметрах (мм). Если не указано иное, допуски размеров составляют ±0.25 мм (что эквивалентно ±0.01 дюйма). Подробный механический чертёж включён в спецификацию для точного интегрирования в разводку печатной платы и корпуса.

5.2 Распиновка и внутренняя схема

LTL-2620HR представляет собой многосегментный индикатор с 16 выводами. Распиновка следующая:

1. Катод A
2. Анод A
3. Анод B
4. Катод B
5. Катод C
6. Анод C
7. Анод D
8. Катод D
9. Катод E
10. Анод E
11. Анод F
12. Катод F
13. Катод G
14. Анод G
15. Анод H
16. Катод H

Предоставлена внутренняя схема, показывающая соединение отдельных светодиодных сегментов (вероятно, 8 сегментов, от A до H) с их соответствующими анодами и катодами. Эта схема критически важна для проектирования правильной схемы мультиплексирования или прямого управления.

6. Рекомендации по пайке, сборке и хранению

6.1 Процесс пайки

Абсолютное максимальное значение для пайки составляет 260°C в течение максимум 3 секунд, измеренное на расстоянии 1.6 мм ниже плоскости установки. Эта рекомендация предназначена для процессов волновой или конвекционной пайки. Превышение этих параметров может повредить внутренний кристалл, проводные соединения или материал корпуса.

6.2 Условия хранения

Правильное хранение необходимо для предотвращения окисления выводов или контактных площадок.

• Для светодиодных индикаторов (в оригинальной упаковке):Рекомендуемая температура хранения составляет от 5°C до 30°C при относительной влажности ниже 60%.
• Для SMD светодиодных индикаторов (в оригинальном запечатанном пакете):То же, что и выше: от 5°C до 30°C, ниже 60% влажности.
• Для SMD светодиодных индикаторов (вскрытый пакет):Условия хранения составляют от 5°C до 30°C и ниже 60% влажности, но устройство должно быть использовано в течение 168 часов (7 дней) после вскрытия влагозащитного пакета (уровень чувствительности к влаге MSL 3). Если распаковано более 168 часов, перед пайкой рекомендуется процесс сушки при 60°C в течение 24 часов.

Рекомендуется своевременно использовать запасы и избегать долгосрочного хранения больших количеств для сохранения паяемости. Общая рекомендация — использовать индикаторы в течение 12 месяцев с даты отгрузки.

7. Рекомендации по проектированию приложений

7.1 Общие примечания по применению

Данный индикатор предназначен для обычного электронного оборудования в офисных, коммуникационных и бытовых приложениях. Для приложений, требующих исключительной надёжности, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы), требуется предварительная консультация перед использованием.

7.2 Соображения по проектированию схемы

• Метод управления:Настоятельно рекомендуется стабилизация тока для обеспечения постоянной силы света и цветового выхода, поскольку яркость светодиода в первую очередь зависит от тока, а не от напряжения.
• Ограничение тока:Схема драйвера должна быть спроектирована так, чтобы обеспечивать заданный ток во всём диапазоне прямого напряжения (VF) светодиодов (от 2.0В до 2.6В на сегмент).
• Снижение тока:Безопасный рабочий ток должен быть выбран с учётом максимальной температуры окружающей среды в приложении, так как номинальный постоянный прямой ток снижается с температурой.
• Защитные схемы:Схема управления должна включать защиту от обратных напряжений и переходных скачков напряжения, которые могут возникать при включении или выключении питания, чтобы предотвратить повреждение.
• Избегайте обратного смещения:Следует избегать непрерывной работы в режиме обратного смещения, так как это может вызвать миграцию металла, приводящую к увеличению тока утечки или короткому замыканию.

7.3 Тепловые и механические соображения

• Тепловой менеджмент:Работа устройства при токах или температурах окружающей среды выше рекомендуемых может вызвать сильное снижение светового выхода или преждевременный отказ. В мощных или высокотемпературных приложениях следует предусмотреть адекватный теплоотвод или воздушный поток.
• Конденсация:Избегайте резких изменений температуры окружающей среды, особенно в условиях высокой влажности, так как это может вызвать образование конденсата на поверхности светодиода, что потенциально приведёт к проблемам с производительностью или коррозии.
• Механическое напряжение:Не прикладывайте аномальную силу к корпусу индикатора во время сборки. Используйте соответствующие инструменты и методы.
• Наклейка плёнки:Если печатная или узорчатая плёнка наносится с использованием клея на основе давления, не рекомендуется допускать, чтобы эта сторона индикатора вступала в прямой, плотный контакт с передней панелью или крышкой, так как внешняя сила может вызвать смещение плёнки с исходного положения.

8. Техническое сравнение и позиционирование

LTL-2620HR выделяется своим специфическим форм-фактором в видепрямоугольной световой линейки. По сравнению с дискретными круглыми светодиодами или более мелкими SMD-корпусами, он обеспечивает большую, непрерывную и равномерную излучающую область, что идеально подходит для индикаторов состояния, световых линеек подсветки или осветительных полос, где требуется рассеянная линия света, а не несколько точечных источников. Использование красно-оранжевой технологии AlInGaP или GaAsP обеспечивает высокую яркость и эффективность в этом конкретном цветовом диапазоне. Сортировка по силе света обеспечивает дополнительный уровень контроля качества для единообразия яркости.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: В чём разница между пиковой длиной волны (630 нм) и доминирующей длиной волны (621 нм)?

О: Пиковая длина волны — это единственная длина волны, на которой спектральное распределение мощности является наибольшим. Доминирующая длина волны — это воспринимаемый цвет света, рассчитанный на основе спектра и функций согласования цветов CIE. Для монохроматического источника, такого как этот светодиод, они близки, но доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета.

В: Почему рекомендуется стабилизация тока, а не напряжения?

О: Прямое напряжение (VF) светодиода имеет допуск и изменяется в зависимости от температуры. Источник постоянного напряжения с простым последовательным резистором может привести к значительному изменению тока, а следовательно, и яркости, между разными экземплярами или при разных тепловых условиях. Источник постоянного тока гарантирует стабильную подачу заданного тока (и яркости).

В: Могу ли я управлять этим светодиодом от источника питания 5В с резистором?

О: Да, но требуется тщательный расчёт. Например, для целевого тока IF=20 мА с типичным VF=2.6 В от источника 5В: R = (5В - 2.6В) / 0.02А = 120 Ом. Номинальная мощность резистора должна быть P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048 Вт, поэтому резистора на 1/8 Вт или 1/4 Вт достаточно. Помните, что VF может быть всего 2.0 В, что увеличит ток до ~25 мА, что всё ещё находится в пределах номинального постоянного тока 25 мА при 25°C.

В: Что означает коэффициент соответствия силы света 2:1?

О: Это означает, что сила света любого одного сегмента по сравнению с любым другим сегментом в одном устройстве будет отличаться не более чем в два раза. Например, самый тусклый сегмент будет как минимум в два раза менее ярким, чем самый яркий сегмент, при работе в одинаковых условиях (IF=10 мА).

10. Примеры проектирования и применения

Пример 1: Статусная линейка на панели управления промышленного оборудования

Несколько блоков LTL-2620HR могут быть выровнены для формирования длинной, непрерывной статусной линейки на панели управления станком. Каждой линейке может быть назначено различное состояние машины (например, простой, работа, неисправность). Равномерное прямоугольное излучение обеспечивает чёткую видимость на большом расстоянии. Использование драйверов постоянного тока для каждой линейки гарантирует постоянную яркость. Высокая контрастность и красно-оранжевый цвет отлично подходят для сигнальных индикаторов.

Пример 2: VU-метр в потребительской аудиоаппаратуре

Несколько линеек могут быть сложены вертикально для создания аналогового VU-метра для отображения уровня аудиосигнала. Микроконтроллер с многоканальным ШИМ или ЦАП может управлять сегментами через транзисторные массивы, изменяя яркость пропорционально аудиосигналу. Большая, яркая область делает уровни легко читаемыми.

Пример 3: Подсветка для мембранных клавиатурных панелей

Форма прямоугольной линейки идеально подходит для подсветки определённых зон или надписей на мембранной клавиатурной панели. Она обеспечивает равномерное освещение по всей маркированной области, улучшая удобство использования в условиях слабого освещения.

11. Принцип работы

LTL-2620HR основан на технологии светоизлучающего диода (LED). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее потенциал перехода диода (около 2.0-2.6 В), электроны и дырки рекомбинируют в активной области полупроводника (изготовленного из GaAsP или AlInGaP). Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав полупроводникового материала определяет длину волны (цвет) излучаемого света, в данном случае красно-оранжевый. Белый корпус в виде линейки действует как рассеиватель и линза, формируя световой выход в равномерный прямоугольный луч.

12. Технологические тренды

Индустрия светодиодов продолжает развиваться в нескольких ключевых областях, относящихся к компонентам, таким как LTL-2620HR. Эффективность (люмен на ватт) для всех цветов, включая красный и янтарный, постоянно улучшается, позволяя достигать более высокой яркости при меньшей мощности или сниженной тепловой нагрузке. Технология корпусов развивается, чтобы обеспечить более высокую плотность мощности и лучший тепловой менеджмент при меньших размерах. Также наблюдается сильная тенденция к более жёсткой сортировке и лучшей цветовой согласованности, обусловленная применением в дисплеях и архитектурном освещении. Кроме того, интеграция управляющей электроники (например, драйверов постоянного тока, ШИМ-контроллеров) непосредственно в светодиодные корпуса становится всё более распространённой, упрощая системное проектирование для конечного пользователя.