Техническая документация на SMD светодиод LTST-T180UWET - Угол обзора 120 градусов - Прямое напряжение 2.45-3.25В - Ток 30мА - Белый свет с желтой линзой

1. Обзор продукта

LTST-T180UWET — это светоизлучающий диод (LED) для поверхностного монтажа (SMD), предназначенный для автоматизированной сборки печатных плат (PCB). Он отличается компактными размерами, подходящими для применений с ограниченным пространством. Светодиод излучает белый свет через линзу желтого оттенка, что может влиять на воспринимаемую цветовую температуру и рассеивание выходного света. Этот компонент разработан для массового производства, включая совместимость с профилями пайки инфракрасным (ИК) оплавлением.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Ключевые особенности данного светодиода включают соответствие директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), упаковку на 8-мм ленте в 7-дюймовых катушках для автоматического оборудования pick-and-place, а также предварительную кондиционирование по стандарту чувствительности к влажности JEDEC Level 3. Основные области применения охватывают телекоммуникационное оборудование, устройства офисной автоматики, бытовую технику, промышленные панели управления и внутренние вывески. Он обычно используется для индикации состояния, символической подсветки и подсветки передних панелей, где требуется надежный компактный источник света.

2. Технические параметры: Подробная объективная интерпретация

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

При температуре окружающей среды (Ta) 25°C для устройства определены рабочие пределы для обеспечения надежности и предотвращения повреждений. Максимальная рассеиваемая мощность составляет 97.5 мВт. Он может выдерживать пиковый прямой ток 100 мА в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс), в то время как рекомендуемый постоянный прямой ток — 30 мА. Устройство рассчитано на работу и хранение в диапазоне температур от -40°C до +100°C.

2.2 Тепловые характеристики

Максимально допустимая температура перехода (Tj) составляет 125°C. Типичное тепловое сопротивление от перехода к окружающей среде (Rθja) равно 60°C/Вт. Этот параметр критически важен для проектирования теплового режима; мощность, рассеиваемая светодиодом, будет вызывать повышение температуры перехода над температурой окружающей среды на 60°C на каждый ватт мощности. Необходимо учитывать правильную разводку печатной платы и, при необходимости, дополнительный теплоотвод для поддержания температуры перехода в безопасных пределах при непрерывной работе.

2.3 Электрические и оптические характеристики

Измеренные при Ta=25°C и прямом токе (IF) 20мА ключевые параметры производительности определены следующим образом. Сила света (Iv) имеет типичный диапазон от 1500 мкд (милликандел) до 3050 мкд, что указывает на яркий выходной сигнал. Угол обзора (2θ1/2), определяемый как полный угол, при котором интенсивность падает до половины осевого значения, составляет 120 градусов, обеспечивая очень широкое поле освещения. Прямое напряжение (VF) варьируется от минимума 2.45В до максимума 3.25В. Обратный ток (IR) указан максимальным значением 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5В, с учетом того, что устройство не предназначено для работы в обратном смещении.

3. Объяснение системы сортировки (биннинга)

Светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых параметров для обеспечения согласованности в массовом производстве. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям схемы или яркости.

3.1 Сортировка по прямому напряжению (VF)

Светодиоды классифицируются по четырем вольтажным бинам (от D5 до D8), каждый с диапазоном 0.2В, охватывающим от 2.45В до 3.25В при 20мА. К каждому бину применяется допуск ±0.1В. Это помогает при проектировании источников питания и схем ограничения тока с предсказуемыми падениями напряжения.

3.2 Сортировка по силе света (IV)

Определены три бина интенсивности: W2 (1500-1800 мкд), X1 (1800-2340 мкд) и X2 (2340-3050 мкд). К каждому бину применяется допуск ±11%. Выбор более высокого бина обеспечивает больший световой поток, что может быть необходимо для применений, требующих повышенной видимости, или для компенсации рассеивания света через материалы.

3.3 Сортировка по цвету

Координаты цветности (x, y) на диаграмме CIE 1931 разбиты на шесть основных групп (от A1 до F1). Каждый бин определяет четырехугольную область на цветовом графике. Допуск для оттенка (x, y) внутри бина составляет ±0.01. Эта сортировка критически важна для применений, где важна цветовая согласованность между несколькими светодиодами, например, в массивах подсветки или индикаторах состояния, где желателен единообразный внешний вид.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в документе приведены ссылки на конкретные графические данные (например, типичные кривые), предоставленные табличные данные позволяют провести анализ. Зависимость между прямым током (IF) и прямым напряжением (VF) является нелинейной и типичной для диода. Условие испытания 20мА обеспечивает стандартную рабочую точку. Широкий угол обзора 120 градусов предполагает ламбертовскую или аналогичную диаграмму направленности, при которой свет излучается по широкой области, а не сфокусированным лучом. Изменение силы света и прямого напряжения в зависимости от температуры перехода является критически важным фактором для проектирования; как правило, эффективность светодиода снижается, а прямое напряжение падает с ростом температуры.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод соответствует стандартному форм-фактору SMD по стандарту EIA. Все размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском ±0.2мм, если не указано иное. Конкретные размеры длины, ширины, высоты корпуса и расстояния между выводами/контактными площадками определены в чертеже корпуса, что необходимо для создания точных посадочных мест на печатной плате.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Компонент включает рекомендуемую схему расположения контактных площадок на печатной плате для пайки инфракрасным или парофазным оплавлением. Такое расположение обеспечивает правильное формирование паяного соединения и механическую стабильность. На схеме обычно указываются площадки анода и катода, которые должны быть правильно совмещены с маркировкой полярности на самом корпусе светодиода (часто это выемка, точка или укороченный вывод).

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Рекомендуемый профиль ИК-оплавления

Предоставлен рекомендуемый профиль пайки оплавлением для бессвинцовых процессов со ссылкой на стандарт J-STD-020B. Этот профиль включает стадии предварительного нагрева, термостатирования, оплавления и охлаждения с определенными временными и температурными ограничениями, при этом пиковая температура не должна превышать 260°C. Соблюдение этого профиля необходимо для предотвращения термического повреждения корпуса или линзы светодиода.

6.2 Условия хранения

Светодиоды чувствительны к влаге. В запечатанном оригинальном влагозащитном пакете с осушителем их следует хранить при температуре ≤30°C и относительной влажности ≤70% и использовать в течение одного года. После вскрытия пакета условия хранения не должны превышать 30°C и 60% относительной влажности. Компоненты, подвергшиеся воздействию окружающей среды более 168 часов, требуют предварительной сушки при температуре около 60°C в течение не менее 48 часов перед пайкой для удаления поглощенной влаги и предотвращения эффекта \"попкорна\" во время оплавления.

6.3 Очистка

Если необходима очистка после пайки, следует использовать только указанные спиртосодержащие растворители, такие как этиловый или изопропиловый спирт. Светодиод следует погружать в растворитель при комнатной температуре менее чем на одну минуту. Неуказанные химические вещества могут повредить эпоксидную линзу или корпус.

7. Информация об упаковке и заказе

Стандартная упаковка — 8-мм лента на катушках диаметром 7 дюймов, по 5000 штук на катушку. Минимальный объем заказа для остатков составляет 500 штук. Спецификации ленты и катушки соответствуют стандартам ANSI/EIA 481. Упаковка включает верхнюю покрывающую ленту для герметизации пустых ячеек, а также ограничение на количество последовательно отсутствующих компонентов.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод идеально подходит для индикаторов состояния в потребительской электронике (телефоны, ноутбуки, бытовая техника), подсветки кнопок или панелей в сетевом оборудовании и промышленных системах управления, а также для слабой подсветки внутренних вывесок. Его широкий угол обзора делает его подходящим для применений, где свет должен быть виден под разными углами.

8.2 Соображения по проектированию

1. Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока, чтобы ограничить прямой ток значением 30мА постоянного тока или менее. При проектировании схемы необходимо учитывать бин прямого напряжения, чтобы обеспечить правильную регулировку тока.
2. Тепловой режим:Учитывайте тепловое сопротивление 60°C/Вт. Для непрерывной работы при высоких токах убедитесь, что печатная плата может эффективно рассеивать тепло, чтобы поддерживать температуру перехода ниже 125°C.
3. Оптическое проектирование:Желтая линза повлияет на выходной цвет. Для требований к чистому белому свету проверьте бин цветности. Широкий угол обзора может потребовать использования рассеивателей или световодов для формирования луча под конкретные задачи.
4. Меры предосторожности от ЭСР:Хотя для данной модели это явно не указано, рекомендуется соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении со светодиодами от электростатического разряда (ЭСР) во время сборки.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению с обычными SMD светодиодами, этот компонент предлагает конкретную сортировку по напряжению, интенсивности и цвету, обеспечивая большую согласованность для производственных партий. Угол обзора 120 градусов заметно шире, чем у многих стандартных светодиодов (которые могут иметь 60-90 градусов), обеспечивая более широкое освещение. Его совместимость с предварительной кондиционизацией JEDEC Level 3 и стандартными профилями ИК-оплавления указывает на надежность для стандартных линий поверхностного монтажа. Явный рейтинг теплового сопротивления предоставляет конкретный параметр для теплового проектирования, который часто опускается в более простых спецификациях.

10. Часто задаваемые вопросы на основе технических параметров

В: Какое сопротивление резистора следует использовать с источником питания 5В?
А: Используя закон Ома (R = (Vпитания - Vf) / If) и наихудший случай Vf (макс. 3.25В при 20мА), минимальное сопротивление составляет (5 - 3.25) / 0.02 = 87.5 Ом. Используйте стандартное значение, например, 100 Ом или немного больше, чтобы гарантировать, что ток не превысит 20мА для типичного светодиода.

В: Могу ли я управлять этим светодиодом с помощью ШИМ-сигнала для диммирования?
А: Да, импульсный режим работы допустим. Предельный параметр допускает пиковый ток 100 мА при скважности 1/10 и длительности импульса 0.1 мс. Для ШИМ-диммирования убедитесь, что средний ток с течением времени не превышает номинальный постоянный ток 30мА, а мгновенный ток во время \"включенного\" импульса соответствует пиковому номиналу.

В: Как температура влияет на яркость?
А: Световой выход светодиодов обычно уменьшается с увеличением температуры перехода. Для точного управления яркостью в зависимости от температуры может потребоваться обратная связь или компенсация. Значение теплового сопротивления помогает рассчитать ожидаемый рост температуры перехода для заданных рабочих условий.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Массив индикаторов состояния на передней панели
В сетевом маршрутизаторе десять светодиодов LTST-T180UWET используются для индикации состояния связи на разных портах. Шаги проектирования включают: 1) Выбор светодиодов из одного бина интенсивности (например, X1) и цветового бина для обеспечения равномерной яркости и оттенка по всей панели. 2) Проектирование печатной платы с рекомендуемой схемой расположения контактных площадок. 3) Использование шины питания 3.3В и расчет токоограничивающего резистора для тока около 18мА на каждый светодиод (например, (3.3В - 2.85В_тип.) / 0.018А = 25 Ом). 4) Обеспечение достаточной площади медного покрытия вокруг контактных площадок для выполнения функции теплоотвода, особенно если все светодиоды включены постоянно. 5) Следование указанному профилю оплавления во время сборки. 6) Проведение визуального контроля после сборки для проверки качества пайки и совмещения.

12. Введение в принцип работы

Светоизлучающие диоды — это полупроводниковые устройства, излучающие свет при прохождении через них электрического тока. Это явление, называемое электролюминесценцией, происходит, когда электроны рекомбинируют с дырками внутри устройства, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Белые светодиоды обычно создаются с использованием синего или ультрафиолетового светодиодного кристалла, покрытого люминофорным материалом, который преобразует часть излучаемого света в более длинные волны (желтый, красный), в результате чего получается смесь, воспринимаемая как белый свет. Желтая линза на данной конкретной модели может дополнительно модифицировать спектральный выход или рассеивать свет.

13. Тенденции развития

Общая тенденция в технологии SMD светодиодов продолжает двигаться в сторону более высокой световой отдачи (больше светового потока на ватт электрической мощности), улучшенного индекса цветопередачи (CRI) для белых светодиодов и уменьшения размеров корпусов, позволяющих создавать более плотные компоновки. Также уделяется внимание повышению надежности в условиях более высоких рабочих температур и более точной сортировке по цвету и световому потоку для удовлетворения требований таких применений, как дисплеи высокого разрешения и автомобильное освещение. Стремление к энергоэффективности во всех электронных устройствах дополнительно стимулирует внедрение светодиодов с оптимальными характеристиками.