Техническая спецификация светодиода LTLMR4EVX3DA - Размер 4.2x4.2x6.9мм - Напряжение 1.8-2.4В - Мощность 120мВт - Красный 626нм

1. Обзор продукта

LTLMR4EVX3DA — это высокоинтенсивный SMD светодиод, предназначенный для требовательных осветительных применений. Он использует красный чип AllnGaP с пиковой длиной волны излучения 626 нм, заключенный в красный рассеянный корпус. Устройство спроектировано для обеспечения превосходной выходной силы света при сохранении низкого энергопотребления и высокой эффективности.

Ключевое преимущество этого светодиода заключается в его интегрированной оптической конструкции. Корпус имеет специальную геометрию линзы, обеспечивающую контролируемый узкий угол обзора (типично 35°), что во многих применениях для вывесок устраняет необходимость в дополнительной внешней оптике. Это обеспечивает гладкую диаграмму направленности, идеальную для информационных дисплеев. Кроме того, компонент изготовлен с использованием передовой эпоксидной технологии, обеспечивающей отличную влагостойкость и защиту от УФ-излучения, что повышает его надежность как для внутреннего, так и для наружного использования. Продукт полностью соответствует директивам RoHS, не содержит свинца и галогенов.

Основной целевой рынок включает производителей электронных вывесок, таких как видео-табло, дорожные знаки и различные информационные дисплеи, где требуется стабильное, яркое и сфокусированное красное освещение.

2. Анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа всегда должна поддерживаться в этих пределах.

• Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 120 мВт. Это общая мощность, которую корпус может рассеивать в виде тепла при температуре окружающей среды (TA) 25°C.
• Постоянный прямой ток (IF):Максимум 50 мА при непрерывной работе.
• Пиковый прямой ток:Максимум 120 мА, но только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мкс).
• Снижение номинала:Максимальный постоянный прямой ток должен линейно уменьшаться на 0,75 мА за каждый градус Цельсия повышения температуры окружающей среды выше 45°C.
• Диапазон рабочих температур:От -40°C до +85°C. Устройство рассчитано на работу в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Диапазон температур хранения:От -40°C до +100°C.
• Условия пайки оплавлением:Выдерживает пиковую температуру 260°C максимум в течение 10 секунд, совместимо со стандартными процессами бессвинцовой пайки оплавлением.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при TA=25°C и IF=20мА, если не указано иное.

• Сила света (Iv):Диапазон от минимум 5500 мкд до типичного максимума 12000 мкд. Значение Iv измеряется с использованием датчика с фильтром, соответствующим кривой спектральной чувствительности глаза CIE. К гарантированным значениям применяется допуск тестирования ±15%.
• Угол обзора (2θ1/2):Типично 35° (мин. 30°, макс. 40°). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого (центрального) значения. Допуск измерения ±2°.
• Пиковая длина волны излучения (λP):Типично 634 нм. Это длина волны в наивысшей точке спектра излучения.
• Доминирующая длина волны (λd):Между 618 нм и 630 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, рассчитанная из координат цветности CIE, определяющая цвет как красный.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Типично 15 нм. Это указывает на спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого света.
• Прямое напряжение (VF):Между 1,8 В и 2,4 В при IF=20мА. Это падение напряжения на светодиоде во время работы.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5В.Важно:Это устройство не предназначено для работы в обратном смещении; этот тест предназначен только для характеристики.

3. Спецификация системы сортировки

Для обеспечения стабильности в производственных партиях светодиоды сортируются по ключевым параметрам. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости и напряжению.

3.1 Сортировка по силе света (Iv)

Светодиоды классифицируются на три группы интенсивности при IF=20мА. Код группы указан на упаковке.

• Группа W:5500 мкд (Мин.) до 7200 мкд (Макс.)
• Группа X:7200 мкд (Мин.) до 9300 мкд (Макс.)
• Группа Y:9300 мкд (Мин.) до 12000 мкд (Макс.)

Допуск на каждый предел группы составляет ±15%.

3.2 Сортировка по прямому напряжению (VF)

Светодиоды также сортируются по падению прямого напряжения при IF=20мА.

• Группа 1A:1,8 В (Мин.) до 2,0 В (Макс.)
• Группа 2A:2,0 В (Мин.) до 2,2 В (Макс.)
• Группа 3A:2,2 В (Мин.) до 2,4 В (Макс.)

Допуск на каждый предел группы составляет ±0,1В.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические кривые не детализированы в предоставленном тексте, типичные тенденции производительности для таких светодиодов можно вывести из раздела электрических/оптических характеристик. Ключевые зависимости включают:

• ВАХ (Ток vs. Напряжение):Прямое напряжение (VF) демонстрирует логарифмическую зависимость от прямого тока (IF). Работа при рекомендуемых 20мА гарантирует, что устройство остается в пределах указанного диапазона VF и пределов рассеиваемой мощности.
• Сила света vs. Ток (Iv-IF):Сила света обычно увеличивается с ростом прямого тока, но может стать сублинейной при очень высоких токах из-за падения эффективности и тепловых эффектов. Работа при или ниже указанного постоянного тока имеет решающее значение для поддержания производительности и долговечности.
• Зависимость от температуры:Сила света обычно уменьшается с увеличением температуры перехода. Спецификация снижения номинала для прямого тока выше 45°C является прямой мерой для управления этим тепловым эффектом и предотвращения перегрева.
• Спектральное распределение:Спектр излучения сосредоточен около 634 нм (пик) с типичной полушириной 15 нм, что указывает на относительно узкополосный красный источник света. Доминирующая длина волны (618-630 нм) определяет воспринимаемую цветовую точку.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры

LTLMR4EVX3DA — это устройство для поверхностного монтажа со следующими ключевыми размерами (в миллиметрах, с дюймами в скобках):

• Размер корпуса: 4,2 ±0,2 [0,17±0,01] (Длина) x 4,2 ±0,2 [0,17±0,01] (Ширина).
• Общая высота: 6,9 ±0,5 [0,27±0,02].
• Ширина вывода (терминала): 0,45 [0,02].
• Шаг выводов (Pitch): Измеряется там, где выводы выходят из корпуса. Выступающая смола под фланцем максимум 1,0 мм [0,04\"].

Общий допуск составляет ±0,25 мм [.010\"] если не указано иное.

5.2 Идентификация полярности и проектирование контактных площадок

Устройство имеет три вывода: P1 (Анод), P2 (Катод) и P3 (Анод). Конфигурация с двумя анодами распространена для гибкости теплового и электрического проектирования. Предоставляется рекомендуемый рисунок контактных площадок для обеспечения правильной пайки и теплового управления. Площадку P3 специально рекомендуется подключать к радиатору или системе охлаждения для отвода тепла во время работы, что критически важно для поддержания производительности и надежности.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Хранение и обращение (MSL3)

Этот компонент классифицируется как Уровень чувствительности к влаге 3 (MSL3) согласно JEDEC J-STD-020.

• Хранение в запаянном пакете:Может храниться до 12 месяцев при <30°C и 90% относительной влажности.
• Время нахождения на производстве:После вскрытия влагозащитного пакета компоненты должны быть припаяны в течение 168 часов (7 дней) при хранении в условиях <30°C / 60% относительной влажности.
• Прогрев (сушка):Требуется, если индикаторная карта влажности показывает >10% относительной влажности, время нахождения на производстве превышает 168 часов или детали подвергались воздействию >30°C / 60% относительной влажности. Рекомендуемые условия прогрева: 60°C ±5°C в течение 20 часов. Прогрев должен выполняться только один раз.
• Неиспользованные светодиоды следует хранить с осушителем в повторно запаянном влагозащитном пакете для предотвращения окисления посеребренных выводов.

6.2 Параметры пайки

Пайка оплавлением (Рекомендуется):

• Предварительный нагрев: 150–200°C
• Время предварительного нагрева: максимум 120 секунд.
• Пиковая температура: максимум 260°C.
• Время при пиковой температуре: максимум 10 секунд.
• Максимальное количество циклов оплавления: 2.

Ручная пайка (паяльником):

• Температура жала паяльника: максимум 315°C.
• Время пайки: максимум 3 секунды на соединение.
• Максимальное количество циклов ручной пайки: 1.

Важные примечания:Этот светодиод предназначен для пайки оплавлением, а не волновой пайки. Избегайте приложения внешних механических нагрузок во время пайки, пока светодиод горячий, и избегайте быстрого охлаждения от пиковой температуры.

6.3 Очистка

Если очистка необходима, используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.

7. Упаковка и информация для заказа

LTLMR4EVX3DA поставляется в рельефной несущей ленте для автоматизированной сборки методом "pick-and-place". Размеры ленты указаны для совместимости со стандартным SMT оборудованием. Каждая катушка содержит в общей сложности 1000 штук. Спецификация упаковки обеспечивает защиту и правильную ориентацию компонентов во время транспортировки и обработки.

8. Примечания по применению и соображения проектирования

8.1 Типичные применения

• Видео-табло и дисплеи большого формата.
• Светофоры и дорожные знаки.
• Информационные и рекламные табло.
• Другое электронное оборудование, требующее ярких, сфокусированных красных индикаторов.

8.2 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при управлении несколькими светодиодами, особенно в параллельных конфигурациях,настоятельно рекомендуетсяиспользовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема Модель A). Управление светодиодами параллельно без индивидуального регулирования тока (Схема Модель B) не рекомендуется, так как небольшие различия в характеристике прямого напряжения (VF) между отдельными светодиодами могут привести к значительным различиям в распределении тока и, как следствие, к неравномерной яркости.

8.3 Тепловое управление

Правильное тепловое проектирование имеет важное значение. Превышение максимальной температуры перехода снизит световой поток и сократит срок службы. Используйте рекомендуемый рисунок контактных площадок, подключая тепловую площадку (P3) к медному полигону или выделенному радиатору на печатной плате для эффективного рассеивания максимальной мощности 120 мВт.

9. Техническое сравнение и дифференциация

LTLMR4EVX3DA отличается от стандартных SMD или PLCC-типа светодиодов своей интегрированной оптической конструкцией. Сам корпус обеспечивает контролируемый узкий угол обзора (35°), что является ключевым преимуществом для применений в вывесках. Это устраняет затраты, сложность и проблемы с юстировкой, связанные с добавлением вторичных внешних линз для получения сфокусированного луча. Сочетание высокой силы света, предопределенной диаграммы направленности и надежной влагостойкой упаковки делает его специализированным решением, оптимизированным для вывесок, по сравнению со светодиодами общего назначения с более широкими углами обзора.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?

О1: Нет. Светодиодом необходимо управлять с контролируемым током. Подключение его непосредственно к источнику напряжения вызовет чрезмерный ток, что может мгновенно разрушить устройство. Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока.

В2: Почему угол обзора важен для применений в вывесках?

О2: Узкий, контролируемый угол обзора гарантирует, что свет направлен на зрителя и не расходуется на освещение областей вне целевой зоны обзора. Это увеличивает воспринимаемую яркость и эффективность вывески, особенно для направленного просмотра.

В3: Что означает MSL3 и почему необходим прогрев?

О3: MSL3 указывает, что компонент может поглощать влагу из воздуха. Во время пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро превратиться в пар, вызывая внутреннее расслоение или \"эффект попкорна\", что повреждает корпус. Прогрев удаляет эту поглощенную влагу перед высокотемпературным процессом пайки.

В4: Могу ли я использовать этот светодиод для индикации обратного напряжения?

О4: Нет. Устройство не предназначено для работы в обратном смещении. Спецификация обратного тока (IR) предназначена только для целей тестирования. Приложение постоянного обратного напряжения, вероятно, повредит светодиод.

11. Практический пример проектирования

Рассмотрим проектирование компактной вывески \"ВЫХОД\". Конструкция требует яркого, равномерного красного освещения букв. Используя LTLMR4EVX3DA, массив светодиодов можно разместить за рассеивающей панелью. Благодаря его углу обзора 35°, свет от каждого светодиода будет сфокусирован вперед, минимизируя рассеивание и обеспечивая высокую эффективность. Каждый светодиод в массиве будет управляться в последовательно-параллельной конфигурации, причем каждая последовательная цепочка будет иметь общий токоограничивающий резистор, питаемый от стабильного источника постоянного тока. Узкий луч помогает поддерживать равномерную яркость по всей поверхности вывески без горячих точек. Классификация MSL3 требует планирования процесса сборки для завершения пайки в течение 168-часового времени нахождения на производстве после вскрытия катушки.

12. Принцип работы

Светоизлучающие диоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет посредством электролюминесценции. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют в активной области (состоящей из AllnGaP для красного света). Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (частиц света). Конкретная длина волны (цвет) света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала. Рассеянный корпус содержит люминофоры или рассеивающие частицы в компаунде для расширения вывода света и создания более равномерного внешнего вида излучающей поверхности.

13. Технологические тренды

Общая тенденция в технологии светодиодов для вывесок и освещения продолжает двигаться в сторону более высокой эффективности (больше люмен на ватт), улучшенной цветовой стабильности и большей надежности. Технология корпусов развивается для лучшего управления отводом тепла, позволяя использовать более высокие токи управления и большую светоотдачу при меньших размерах. Также уделяется внимание разработке материалов и структур, которые сохраняют производительность в более широких диапазонах температур и на протяжении более длительного срока службы. Для цветных светодиодов, таких как красный тип AllnGaP, исследования направлены на повышение эффективности при более высоких плотностях тока и улучшение стабильности цветовой точки с течением времени и в различных условиях эксплуатации.