Техническая документация на светодиодную лампу 383-2SDRC/S530-A3 - Супер-глубокий красный - 650нм - 20мА - 60мВт

1. Обзор продукта

383-2SDRC/S530-A3 — это высокоинтенсивный светодиод, разработанный для применений, требующих превосходной световой отдачи. Он использует технологию чипа AlGaInP для получения супер-глубокого красного цвета с типичной пиковой длиной волны 650нм. Этот компонент спроектирован для надежности и долговечности, что делает его подходящим для различных применений в электронных дисплеях и индикаторах.

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая яркость:Специально разработан для применений, требующих повышенной силы света.
• Соответствие стандартам:Продукт соответствует стандартам RoHS, EU REACH и является бесгалогенным (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Варианты упаковки:Доступен на ленте для автоматизированных процессов сборки.
• Выбор угла обзора:Предлагается с различными углами обзора для удовлетворения различных потребностей применения.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод в первую очередь ориентирован на рынок потребительской электроники и дисплеев. Его типичные применения включают подсветку или индикацию состояния в:

• Телевизорах
• Компьютерных мониторах
• Телефонах
• Персональных компьютерах

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные режимы

Эти режимы определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в этих условиях не гарантируется.

• Непрерывный прямой ток (I_F):25 мА
• Обратное напряжение (V_R):5 В
• Электростатический разряд (ESD):2000 В (модель человеческого тела)
• Рассеиваемая мощность (P_d):60 мВт
• Рабочая температура (T_opr):-40°C до +85°C
• Температура хранения (T_stg):-40°C до +100°C
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд (пиковая)

2.2 Электрооптические характеристики (T_a=25°C)

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

• Сила света (I_v):1000 (мин), 2000 (тип) мкд. Эта высокая интенсивность является ключевой особенностью для хорошей видимости.
• Угол обзора (2θ_1/2):6° (тип). Этот узкий угол обзора концентрирует световой поток, усиливая воспринимаемую яркость в прямом направлении.
• Пиковая длина волны (λ_p):650 нм (тип). Определяет спектральный пик излучаемого света.
• Доминирующая длина волны (λ_d):639 нм (тип). Длина волны, воспринимаемая человеческим глазом.
• Ширина спектра излучения (Δλ):20 нм (тип). Указывает на спектральную чистоту красного света.
• Прямое напряжение (V_F):2.0 (тип), 2.4 (макс) В при 20мА. Относительно низкое прямое напряжение характерно для технологии AlGaInP.
• Обратный ток (I_R):10 мкА (макс) при V_R=5В.

Примечание о погрешности измерений: Сила света ±10%, Доминирующая длина волны ±1.0нм, Прямое напряжение ±0.1В.

3. Анализ характеристических кривых

В технической спецификации представлены несколько характеристических кривых, которые имеют решающее значение для инженеров-конструкторов.

3.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает распределение спектральной мощности, подтверждая узкую полосу пропускания и пик около 650нм, что идеально подходит для применений, требующих насыщенного глубокого красного цвета.

3.2 Диаграмма направленности

Диаграмма излучения иллюстрирует типичный угол обзора 6°, показывая, как интенсивность света резко падает за пределами центрального луча, что полезно для направленного освещения.

3.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Этот график необходим для проектирования схемы ограничения тока. Он показывает нелинейную зависимость между напряжением и током, с типичной рабочей точкой при 20мА/2.0В.

3.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует, что световой выход приблизительно линейно зависит от тока вплоть до максимального номинального тока, что позволяет осуществлять простую модуляцию яркости с помощью управления током.

3.5 Температурная зависимость

Представлены две важные кривые:

• Относительная интенсивность в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение светового выхода при повышении температуры. Для поддержания яркости требуется надлежащий тепловой менеджмент.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Может использоваться для понимания того, как вольт-амперная характеристика смещается с температурой, что важно для проектирования драйверов постоянного тока.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Техническая спецификация включает подробный чертеж корпуса светодиода. Ключевые размеры включают расстояние между выводами, размер корпуса и общую высоту. Важные примечания указывают, что высота фланца должна быть менее 1.5мм, а общие допуски составляют ±0.25мм, если не указано иное.

4.2 Определение полярности

Катод обычно обозначается плоским участком на линзе, более коротким выводом или специальной маркировкой на корпусе, как показано на чертеже размеров. Правильную полярность необходимо соблюдать во время сборки.

5. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение имеет решающее значение для обеспечения надежности и предотвращения повреждения светодиода.

5.1 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3мм от основания эпоксидной колбы.
• Выполняйте формовку перед пайкой.
• Избегайте механических напряжений на корпусе. Несовмещение при монтаже на печатную плату может вызвать напряжение и ухудшение характеристик.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре.

5.2 Хранение

• Храните при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Срок годности составляет 3 месяца с момента отгрузки.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотом и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде, чтобы предотвратить конденсацию.

5.3 Процесс пайки

Ключевое правило:Соблюдайте минимальное расстояние в 3мм от места пайки до эпоксидной колбы.

Ручная пайка:Температура жала паяльника ≤300°C (макс. 30Вт), время пайки ≤3 секунды.

Волновая/погружная пайка:Предварительный нагрев ≤100°C в течение ≤60 сек. Ванна с припоем при ≤260°C в течение ≤5 сек.

Профиль пайки:Предоставлен рекомендуемый температурно-временной профиль, подчеркивающий контролируемый нагрев, определенную зону пиковой температуры и контролируемое охлаждение. Процесс быстрого охлаждения не рекомендуется.

Важно:Избегайте механических нагрузок на выводы во время высокотемпературных фаз. Не паяйте (погружением/вручную) более одного раза. Защищайте светодиод от ударов/вибрации, пока он не остынет до комнатной температуры после пайки.

5.4 Очистка

• Очищайте только при необходимости, используя изопропиловый спирт при комнатной температуре в течение ≤1 минуты.
• Избегайте ультразвуковой очистки. Если это абсолютно необходимо, предварительно проверьте процесс, чтобы убедиться в отсутствии повреждений.

5.5 Тепловой менеджмент

Тепловой менеджмент должен быть учтен при проектировании печатной платы и системы. Рабочий ток должен быть соответствующим образом снижен в зависимости от температуры окружающей среды и предоставленных кривых снижения номинальных характеристик, чтобы обеспечить долгосрочную надежность и сохранить производительность.

6. Упаковка и информация для заказа

6.1 Спецификация упаковки

• Антистатический пакет:Защищает светодиоды от электростатического разряда во время транспортировки и обращения.
• Внутренняя коробка:Содержит несколько пакетов.
• Внешняя коробка:Окончательная транспортная тара.
• Количество в упаковке:Минимум 200-500 штук в пакете. 6 пакетов во внутренней коробке. 10 внутренних коробок во внешней коробке.

6.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит несколько кодов:

• CPN:Производственный номер заказчика
• P/N:Производственный номер (например, 383-2SDRC/S530-A3)
• QTY:Количество в упаковке
• CAT:Группы по силе света (бининг)
• HUE:Группы по доминирующей длине волны (бининг)
• REF:Группы по прямому напряжению (бининг)
• LOT No:Номер партии для прослеживаемости

7. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

7.1 Типовые схемы включения

Для питания этого светодиода от источника напряжения требуется простой последовательный токоограничивающий резистор. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{источника}- V_F) / I_F. Для источника питания 5В и целевого тока I_F=20мА при V_F=2.0В, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ом. Следует выбрать резистор с достаточной номинальной мощностью (P = I²R).

7.2 Конструктивные соображения

• Управление током:Всегда используйте источник постоянного тока или источник с ограничением тока для стабильной яркости и долговечности. Не подключайте напрямую к источнику напряжения без ограничителя тока.
• Разводка печатной платы:Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать механических напряжений. Обеспечьте достаточную площадь меди или термопереходы для отвода тепла, если работа ведется при высоких температурах окружающей среды или близко к максимальному току.
• Оптическая конструкция:Узкий угол обзора 6° делает этот светодиод подходящим для применений, требующих сфокусированного луча. Для более широкого освещения могут потребоваться вторичная оптика (например, линзы).

8. Техническое сравнение и отличительные особенности

383-2SDRC/S530-A3 отличается в первую очередь использованием полупроводникового материала AlGaInP, который обладает высокой эффективностью для получения красного и янтарного цветов. По сравнению со старыми технологиями или некоторыми широкоспектральными белыми светодиодами, используемыми с фильтрами, светодиоды AlGaInP обеспечивают превосходную световую отдачу для глубокого красного света, что приводит к более высокой яркости при заданной входной мощности. Конкретная пиковая длина волны 650нм обеспечивает насыщенный цвет, идеальный для индикаторов состояния и подсветки, где важна чистота цвета.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

9.1 В чем разница между пиковой длиной волны (650нм) и доминирующей длиной волны (639нм)?

Пиковая длина волны — это точка максимальной мощности в кривой спектрального выхода. Доминирующая длина волны — это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая соответствует цвету света. Разница обусловлена формой спектра излучения светодиода и чувствительностью человеческого глаза (фотопический отклик).

9.2 Можно ли питать этот светодиод максимальным непрерывным током 25мА?

Хотя это возможно, обычно рекомендуется работать ниже абсолютного максимального режима для повышения долгосрочной надежности и учета повышения температуры. Указанное типичное рабочее условие (20мА) является безопасной и стандартной рабочей точкой, обеспечивающей номинальную силу света.

9.3 Насколько критично минимальное расстояние в 3мм от места пайки?

Очень критично. Пайка ближе 3мм к эпоксидной колбе может передать избыточное тепло в чип светодиода и внутренние проводящие соединения, что потенциально может вызвать немедленный отказ или скрытое повреждение, сокращающее срок службы. Это правило должно строго соблюдаться при проектировании печатной платы и сборке.

10. Пример практического применения

Сценарий: Индикатор состояния на сетевом маршрутизаторе

Конструктору нужен яркий, недвусмысленный индикатор "Ожидание" или "Ошибка". 383-2SDRC/S530-A3 — отличный выбор. Его высокая сила света (тип. 2000 мкд) обеспечивает видимость даже в хорошо освещенных помещениях. Глубокий красный цвет повсеместно ассоциируется с "стоп" или "предупреждение". Конструктор должен:

1. Спроектировать печатную плату с отверстиями, соответствующими расстоянию между выводами светодиода.
2. Установить последовательно со светодиодом токоограничивающий резистор 150 Ом, подключенный к выводу GPIO 5В микроконтроллера маршрутизатора.
3. Запрограммировать микроконтроллер на включение/выключение вывода GPIO для управления состоянием светодиода.
4. Убедиться, что светодиод размещен на передней панели маршрутизатора с четким отверстием, используя его узкий угол обзора для направления света на пользователя.

Эта простая реализация обеспечивает надежный, долговечный и хорошо видимый индикатор состояния.

11. Введение в принцип работы

Светоизлучающие диоды (СИД) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет посредством электролюминесценции. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу полупроводникового материала (в данном случае AlGaInP), электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Длина волны (цвет) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. AlGaInP имеет запрещенную зону, подходящую для получения света в красной и янтарной части видимого спектра. Конкретное легирование и структура чипа разработаны для максимизации эффективности этого процесса генерации света.

12. Тенденции развития технологий

Индустрия светодиодов продолжает фокусироваться на увеличении световой отдачи (больше светового потока на ватт электрической мощности), улучшении цветовой согласованности и насыщенности, а также повышении надежности. Для монохроматических светодиодов, таких как глубокий красный, тенденции включают достижение еще большей яркости в корпусах меньшего размера, улучшение высокотемпературных характеристик для автомобильных и промышленных применений, а также дальнейшее совершенствование процессов бининга, чтобы предоставить конструкторам более жесткие допуски по ключевым параметрам, таким как длина волны и прямое напряжение. Стремление к миниатюризации и интеграции также продолжается, светодиоды внедряются в более сложные модули и системы.