Техническая спецификация бокового красного светодиода 57-21-UR0200H-AM - Корпус PLCC-2 - 2.0В - 1120мкд - Автомобильный класс

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительного бокового красного светодиода, разработанного в первую очередь для применения в салоне автомобиля. Устройство размещено в компактном корпусе для поверхностного монтажа PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), обеспечивая баланс высокой световой отдачи и широкого угла обзора, подходящего для подсветки и индикации.

Основное преимущество этого компонента заключается в его надежности автомобильного класса, подтвержденной соответствием стандарту AEC-Q101, что гарантирует работу в жестких условиях температуры, влажности и вибрации, типичных для автомобильной среды. Его соответствие директивам RoHS и REACH делает его пригодным для мировых рынков со строгими экологическими нормами.

Целевой рынок — автомобильная электроника, с конкретными областями применения, включая подсветку приборной панели, подсветку переключателей и другие внутренние индикаторы состояния, где требуется стабильный, яркий и надежный красный свет.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Фотометрические и электрические характеристики

Ключевые рабочие параметры определяют производительность светодиода в стандартных условиях испытаний (T_s=25°C). Типичное прямое напряжение (V_F) составляет 2.00В при прямом токе (I_F) 20мА, с указанным диапазоном от 1.75В до 2.75В. Это относительно низкое напряжение совместимо с распространенными автомобильными шинами питания.

Основным фотометрическим параметром является сила света (I_V), типичное значение которой составляет 1120 милликандел (мкд) при 20мА. Минимальный и максимальный пределы для данной партии составляют 710 мкд и 1400 мкд соответственно. Такая высокая яркость достигается при сохранении очень широкого угла обзора (φ) в 120 градусов, определяемого как угол отклонения от оси, при котором сила света падает до половины своего пикового значения. Этот широкий угол обеспечивает равномерное освещение на большой площади, что критически важно для подсветки панелей.

Доминирующая длина волны (λ_d) центрирована на 622 нм (типичное значение), определяя оттенок излучаемого красного света, с диапазоном от 618 нм до 627 нм. Устройство не предназначено для работы при обратном напряжении.

2.2 Предельные эксплуатационные параметры и тепловой режим

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению. Абсолютный максимальный постоянный прямой ток составляет 50 мА, а максимальная рассеиваемая мощность — 137 мВт. Для коротких импульсов (t ≤ 10 мкс, скважность D=0.005) допустим импульсный ток (I_FM) 100 мА.

Тепловой режим имеет решающее значение для долговечности и стабильности работы светодиода. Тепловое сопротивление от перехода светодиода до точки пайки (R_thJS) указано двумя значениями: 160 К/Вт (реальное, на основе тепловых измерений) и 120 К/Вт (электрическое, полученное из электрических параметров). Этот параметр показывает, насколько эффективно тепло отводится от полупроводникового перехода. Максимально допустимая температура перехода (T_J) составляет 125°C. Диапазон рабочих температур и температур хранения — от -40°C до +110°C, что подтверждает его пригодность для суровых автомобильных условий.

Этот график показывает экспоненциальную зависимость между прямым током (I

3. Объяснение системы сортировки

Для управления производственными вариациями светодиоды сортируются по корзинам на основе ключевых параметров производительности. В данной спецификации представлена подробная информация о сортировке по силе света и доминирующей длине волны.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света сортируется с использованием буквенно-цифрового кода (например, L1, M2, V1, AA). Каждая корзина охватывает определенный диапазон минимальных и максимальных значений силы света, измеряемых в милликанделах (мкд). Корзины следуют логарифмической прогрессии, где каждый шаг примерно соответствует увеличению на 25%. Для данного конкретного номера детали (57-21-UR0200H-AM) выделены возможные выходные корзины, причем типичное значение 1120 мкд попадает в корзину "AA" (1120-1400 мкд). Эта система позволяет разработчикам выбирать компоненты с постоянной яркостью для своего применения.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Аналогично, доминирующая длина волны, определяющая точный цвет красного света, также сортируется. Корзины определяются числовыми кодами, представляющими диапазон длин волн в нанометрах (нм). Типичное значение 622 нм для данного светодиода попадает в определенную корзину длин волн, обеспечивая постоянство цвета между несколькими устройствами в производственной партии. Допуск измерения доминирующей длины волны составляет ±1 нм.

4. Анализ характеристических кривых

Спецификация включает несколько графиков, иллюстрирующих поведение светодиода в различных условиях, что необходимо для проектирования схем и управления тепловым режимом.

4.1 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (IV-кривая)

This graph shows the exponential relationship between forward current (I_F) и прямым напряжением (V_F). Он имеет решающее значение для проектирования схемы ограничения тока. Кривая демонстрирует, что небольшое увеличение напряжения сверх типичных 2.0В может привести к значительному и потенциально опасному увеличению тока, подчеркивая необходимость использования драйверов постоянного тока, а не источников постоянного напряжения.

4.2 Относительная сила света в зависимости от прямого тока

Этот график показывает, как световой выход масштабируется с током управления. Хотя выходная мощность увеличивается с током, она не является идеально линейной, особенно при более высоких токах, где эффективность может снижаться из-за повышенного тепловыделения.

4.3 Температурные зависимости характеристик

Несколько графиков подробно описывают влияние температуры перехода (T_J):

• Относительная сила света в зависимости от температуры перехода:Показывает, что световой выход уменьшается с повышением температуры. Это снижение номинальных характеристик необходимо учитывать в конструкциях, где светодиод может работать при повышенных температурах окружающей среды.
• Относительное прямое напряжение в зависимости от температуры перехода:Демонстрирует, что V_Fимеет отрицательный температурный коэффициент, уменьшаясь примерно на 2 мВ/°C. Это может повлиять на работу простых ограничителей тока на основе резисторов.
• Относительная длина волны в зависимости от температуры перехода:Указывает, что доминирующая длина волны слегка смещается (обычно увеличивается) с температурой, что может вызвать незначительное изменение цвета в приложении.

4.4 Кривая снижения номинального прямого тока

Это один из наиболее важных графиков для надежного проектирования. На нем отображен максимально допустимый постоянный прямой ток в зависимости от температуры контактной площадки. По мере увеличения температуры в точке пайки максимальный безопасный ток линейно уменьшается. Например, при максимальной температуре контактной площадки 110°C максимально допустимый постоянный ток составляет всего 34 мА, что значительно ниже абсолютного максимума 50 мА при 25°C. Конструкторы должны обеспечить, чтобы тепловая конструкция поддерживала точку пайки достаточно холодной для обеспечения желаемого тока управления.

4.5 Допустимая импульсная нагрузочная способность

Этот график определяет взаимосвязь между длительностью импульса (t_p) и допустимым импульсным прямым током (I_F) для различных значений скважности (D). Он позволяет разработчикам понять пределы для импульсного режима работы, например, в мультиплексных системах освещения или для создания мигающих эффектов, гарантируя, что светодиод не подвергается воздействию импульсов тока, которые могут вызвать деградацию.

4.6 Спектральное и угловое распределение излучения

График относительного спектрального распределения показывает световой выход в видимом спектре с пиком в красной области около 622 нм. Диаграмма направленности (полярная диаграмма) визуально подтверждает угол обзора 120 градусов, показывая, как интенсивность распределяется в пространстве.

5. Механическая информация, монтаж и упаковка

5.1 Механические размеры и полярность

Компонент использует стандартный корпус для поверхностного монтажа PLCC-2. Механический чертеж предоставляет точные размеры корпуса, расстояние между выводами и общую высоту. Полярность четко указана, обычно с помощью выемки или маркера на корпусе и/или на схеме посадочного места. Правильная ориентация необходима для корректной работы.

5.2 Рекомендуемая конструкция контактных площадок для пайки

Для проектирования печатной платы предоставлена рекомендация по посадочному месту (контактным площадкам). Это включает размеры и расстояние между медными площадками, к которым будут припаяны выводы светодиода. Следование этой рекомендации обеспечивает хорошее формирование паяного соединения, правильное выравнивание и оптимальный теплоперенос от устройства к печатной плате.

5.3 Профиль оплавления при пайке

В спецификации указан профиль оплавления, совместимый с бессвинцовыми (Pb-free) процессами пайки. Пиковая температура не должна превышать 260°C, а время выше 240°C должно быть ограничено максимум 30 секундами. Соблюдение этого профиля критически важно для предотвращения теплового повреждения пластикового корпуса светодиода и внутренних проводящих соединений во время процесса поверхностного монтажа.

5.4 Информация об упаковке

Светодиоды поставляются в упаковке на ленте и катушке, подходящей для автоматических установочных машин. Спецификации включают размеры катушки, ширину ленты, расстояние между карманами и ориентацию компонентов на ленте. Эта информация необходима для настройки оборудования сборочной линии.

6. Рекомендации по применению и конструктивные особенности

6.1 Типичные сценарии применения

Основное применение —внутреннее освещение автомобиля. Это включает:

• Подсветка комбинации приборов и приборной панели:Подсветка приборов, ЖК-дисплеев и предупреждающих символов.
• Подсветка переключателей и органов управления:Подсветка кнопок климат-контроля, аудиосистем, переключателей стеклоподъемников и селекторов передач.
• Общие индикаторы состояния:Индикаторы включения питания, предупреждения о неплотно закрытой двери или другие функциональные индикаторы.

Его боковое излучение идеально подходит для применений, где свет необходимо направлять параллельно поверхности печатной платы в световод или рассеиватель.

6.2 Критические конструктивные соображения

1. Схема управления:Всегда используйте драйвер постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Убедитесь, что мощность резистора достаточна (P = I_F²* R).

2. Тепловой режим:Это имеет первостепенное значение для надежности и поддержания светового потока. Используйте кривую снижения номинальных характеристик, чтобы определить максимальный ток управления для ожидаемой рабочей температуры. Обеспечьте достаточную площадь меди (тепловой рельеф) на печатной плате, подключенной к контактным площадкам, для рассеивания тепла. В условиях высокой температуры окружающей среды (например, рядом с электроникой моторного отсека автомобиля) могут потребоваться дополнительные меры охлаждения.

3. Защита от ESD:Применяйте стандартные процедуры обращения с ESD во время сборки. Для чувствительных применений рассмотрите возможность добавления диодов подавления переходных напряжений (TVS) или других защитных цепей на входных линиях питания.

4. Оптическая конструкция:Угол обзора 120 градусов может потребовать использования рассеивателей или световодов для достижения желаемой равномерности и внешнего вида в конечном продукте. Форм-фактор бокового свечения специально выбран для эффективной связи с такими оптическими элементами.

7. Меры предосторожности при использовании

Спецификация включает стандартный раздел мер предосторожности. Ключевые моменты включают:

• Избегайте подачи обратного напряжения.
• Не превышайте абсолютные максимальные параметры по току, мощности и температуре.
• Соблюдайте рекомендуемый профиль оплавления для предотвращения повреждения корпуса.
• Храните в соответствующих условиях, чтобы избежать поглощения влаги (рейтинг MSL 2 указывает на срок хранения 1 год после вскрытия сухого пакета в условиях ≤30°C/60% относительной влажности).
• Очищайте методами, совместимыми с материалом корпуса (избегайте ультразвуковой очистки на определенных частотах).

8. Информация для заказа

Номер детали 57-21-UR0200H-AM следует определенной системе кодирования. Хотя полная расшифровка может быть собственностью производителя, она обычно кодирует информацию, такую как тип корпуса (57-21, вероятно, указывает на PLCC-2), цвет (UR для красного), корзину яркости и, возможно, другие атрибуты. Для выбора конкретной корзины или вариантов упаковки (например, размера катушки) в разделе информации для заказа будут указаны точные коды для использования.

9. Часто задаваемые вопросы на основе технических параметров

В: Могу ли я питать этот светодиод напрямую от автомобильной шины 5В или 12В?

О: Нет. Вы всегда должны использовать последовательный токоограничивающий резистор или драйвер постоянного тока. Подключение его напрямую к источнику напряжения выше его прямого напряжения вызовет чрезмерный ток, что может мгновенно разрушить светодиод.

В: В спецификации указана типичная интенсивность 1120 мкд. Почему мое измеренное значение может отличаться?

О: На измеренную интенсивность влияют несколько факторов: ток управления (должен быть точно 20 мА), температура светодиода во время измерения, калибровка измерительного оборудования и присущая вариация сортировки (ваш образец может быть из нижней или верхней части корзины AA).

В: Подходит ли этот светодиод для внешних автомобильных применений, таких как задние фонари?

О: Хотя он имеет квалификацию AEC-Q101, его основное применение указано как внутреннее освещение. Внешние фонари часто имеют другие требования к более высокой яркости, другим цветовым координатам и более строгой защите от погодных условий и УФ-излучения. Более подходящим будет специальный светодиод для внешнего применения.

В: Что означает MSL 2 для хранения?

О: Уровень чувствительности к влаге 2 означает, что упаковка может находиться в условиях производственного цеха (≤30°C/60% относительной влажности) до 1 года, прежде чем потребуется ее прогрев перед пайкой оплавлением. Компоненты на ленте и катушке поставляются в сухом пакете с индикаторной картой влажности.