Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности и преимущества
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Предельные эксплуатационные характеристики
- 2.2 Электрические и оптические характеристики
- 3. Спецификация системы сортировки
- 3.1 Сортировка по силе света
- 3.2 Сортировка по доминирующей длине волны
- 4. Механическая информация и упаковка
- 4.1 Конструкция и габаритные размеры
- 4.2 Спецификация упаковки
- 5. Руководство по монтажу, обращению и применению
- 5.1 Хранение и чувствительность к влаге
- 5.2 Инструкции по пайке и монтажу
- 5.3 Рекомендации по проектированию
- 6. Графики характеристик и типичные зависимости
- 7. Техническое сравнение и отличия
- 8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- 9. Пример использования и проектирования
1. Обзор продукта
В данном документе подробно описаны характеристики двухцветного светодиодного индикатора для монтажа в отверстия. Устройство имеет черный пластиковый угловой корпус, предназначенный для удобной сборки и установки в стопку на печатных платах (PCB). Оно содержит твердотельные источники света, обеспечивающие высокую эффективность и низкое энергопотребление.
1.1 Ключевые особенности и преимущества
- Повышенная контрастность:Материал черного корпуса обеспечивает высокий коэффициент контрастности, улучшая видимость индикатора.
- Двухцветный источник:Содержит полупроводниковые кристаллы AlInGaP, позволяющие получать как желтый, так и желто-зеленый свет из одного корпуса.
- Энергоэффективность:Низкое энергопотребление с типичным прямым напряжением 2,0 В при токе 10 мА.
- Соответствие экологическим нормам:Бессвинцовая конструкция, полностью соответствующая директиве RoHS.
- Удобство для производства:Поставляется в упаковке типа "лента и катушка", совместимой с процессами автоматизированной сборки. Предварительно кондиционирован по стандарту JEDEC Level 3 и имеет рейтинг чувствительности к влаге MSL3.
1.2 Целевые области применения
Данный компонент подходит для индикации состояния и подсветки в различном электронном оборудовании, включая:
- Устройства связи
- Компьютерные периферийные устройства и материнские платы
- Бытовая электроника
- Бытовые приборы
2. Подробный анализ технических параметров
Все характеристики определены при температуре окружающей среды (TA) 25°C, если не указано иное.
2.1 Предельные эксплуатационные характеристики
Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению устройства.
- Рассеиваемая мощность (Pd):52 мВт (для желтого и желто-зеленого светодиодов)
- Постоянный прямой ток (IF):20 мА постоянного тока
- Пиковый прямой ток (IFP):60 мА (длительность импульса ≤ 10 мкс, скважность ≤ 1/10)
- Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C
- Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C
- Температура пайки выводов:максимум 260°C в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2,0 мм от корпуса светодиода.
2.2 Электрические и оптические характеристики
В следующей таблице приведены ключевые параметры производительности при стандартном испытательном токе 10 мА.
Оптические параметры:
- Сила света (Iv):Типичное значение для обоих цветов составляет 11 мкд, с диапазоном от 4 мкд (мин.) до 29 мкд (макс.). Интенсивность измеряется с помощью датчика, отфильтрованного по кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
- Угол обзора (2θ1/2):110 градусов. Такой широкий угол обзора достигается благодаря белой рассеивающей линзе, обеспечивая хорошую видимость с боковых позиций.
- Пиковая длина волны (λP):Приблизительно 574 нм для желто-зеленого и 590 нм для желтого.
- Доминирующая длина волны (λd):Определяет воспринимаемый цвет. Для желто-зеленого: 569 нм (тип.), диапазон 565-572 нм. Для желтого: 590 нм (тип.), диапазон 582-594 нм.
- Спектральная ширина (Δλ):Приблизительно 20 нм для обоих цветов, что указывает на относительно чистый спектральный выход.
Электрические параметры:
- Прямое напряжение (VF):Типичное значение составляет 2,0 В, диапазон от 1,6 В (мин.) до 2,5 В (макс.) при 10 мА. Этот параметр имеет решающее значение для расчета токоограничивающего резистора при проектировании схемы.
- Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5 В.Важно:Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; данное испытательное условие используется только для характеристики.
3. Спецификация системы сортировки
Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам (бина) на основе силы света и доминирующей длины волны.
3.1 Сортировка по силе света
Для каждого цвета определены две группы интенсивности с допуском ±30% на границы групп.
- Группа A:от 4 мкд до 13 мкд @ 10 мА
- Группа B:от 13 мкд до 29 мкд @ 10 мА
3.2 Сортировка по доминирующей длине волны
Группы по длине волны обеспечивают жесткий контроль излучаемого цвета с допуском ±1 нм на границы групп.
Для желто-зеленого:
- Группа 1:от 565 нм до 569 нм
- Группа 2:от 569 нм до 572 нм
Для желтого:
- Группа 1:от 582 нм до 588 нм
- Группа 2:от 588 нм до 594 нм
Конкретные коды групп для интенсивности и длины волны указаны на упаковке продукта, что позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие требованиям их приложения к яркости и однородности цвета.
4. Механическая информация и упаковка
4.1 Конструкция и габаритные размеры
Устройство использует угловой стиль монтажа в отверстия. Ключевые размерные примечания:
- Все размеры указаны в миллиметрах.
- Стандартный допуск составляет ±0,25 мм, если на чертеже не указано иное.
- Материал корпуса - черный пластик.
- Светодиод имеет белую рассеивающую линзу.
4.2 Спецификация упаковки
Компоненты поставляются в стандартном для отрасли формате "лента и катушка" для автоматической установки.
- Несущая лента:Черный проводящий полистироловый сплав, толщиной 0,50 мм ± 0,06 мм.
- Вместимость катушки:500 штук на 13-дюймовой катушке.
- Иерархия упаковки:
- 500 штук на 1 катушке помещаются в влагозащитный пакет (MBB) с осушителями и индикаторной картой влажности.
- 2 MBB (всего 1000 штук) упаковываются во внутреннюю коробку.
- 10 внутренних коробок (всего 10 000 штук) упаковываются во внешнюю коробку для отгрузки.
5. Руководство по монтажу, обращению и применению
5.1 Хранение и чувствительность к влаге
Данный продукт имеет рейтинг MSL3. Соблюдение следующих процедур критически важно для предотвращения повреждений, вызванных влагой, во время пайки оплавлением.
- Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤ 30°C и влажности ≤ 70%. Использовать в течение одного года с момента запайки пакета.
- Вскрытая упаковка:Если влагозащитный пакет вскрыт, компоненты должны храниться при температуре ≤ 30°C и влажности ≤ 60%.
- Срок хранения на производстве:После вскрытия оригинального пакета компоненты должны быть подвергнуты пайке оплавлением в течение 168 часов (7 дней).
- Длительное хранение/прокаливание:Для хранения более 168 часов вне оригинального пакета храните в герметичном контейнере с осушителем. Перед сборкой прокалите при 60°C не менее 48 часов для удаления поглощенной влаги.
5.2 Инструкции по пайке и монтажу
- Формовка выводов:При необходимости изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание линзы в качестве точки опоры. Выполняйте формовку перед пайкой при комнатной температуре.
- Монтаж на печатную плату:Применяйте минимальное усилие закрепления во время установки, чтобы избежать механического напряжения на компоненте.
- Пайка:Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм между основанием линзы/корпуса и точкой пайки на выводе. Не погружайте линзу в припой или чистящий растворитель.
- Очистка:Если необходима очистка после сборки, используйте только спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт.
5.3 Рекомендации по проектированию
- Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор для ограничения прямого тока до рекомендуемого максимума 20 мА постоянного тока. Рассчитайте значение резистора по формуле R = (Vпитания - VF) / IF, где VF - типичное или максимальное прямое напряжение из спецификации.
- Тепловой режим:Хотя рассеиваемая мощность мала, убедитесь, что рабочая температура окружающей среды не превышает 85°C. Избегайте размещения светодиода рядом с другими теплообразующими компонентами.
- Защита от обратного напряжения:Поскольку светодиод не предназначен для обратного смещения, убедитесь, что конструкция схемы предотвращает приложение обратного напряжения, например, при использовании в цепи переменного тока или биполярной схеме управления. Может потребоваться защитный диод, включенный параллельно (в обратном направлении).
- Визуальное проектирование:Угол обзора 110 градусов и рассеивающая линза обеспечивают широкое и равномерное освещение. Черный корпус минимизирует "световодный" эффект и улучшает контрастность, что делает его подходящим для индикаторов, устанавливаемых на панели.
6. Графики характеристик и типичные зависимости
Спецификация включает графические представления ключевых зависимостей, которые необходимы для детального анализа проектирования.
- Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно сублинейным образом при высоких токах из-за тепловых эффектов.
- Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует вольт-амперную характеристику диода, что важно для понимания требований к напряжению при различных условиях управления.
- Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового выхода при повышении температуры перехода, что является критическим фактором для применений при высоких температурах.
- Спектральное распределение:Графики, показывающие относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны для желтого и желто-зеленого светодиодов, выделяющие пиковую и доминирующую длины волн.
Эти кривые позволяют разработчикам прогнозировать производительность в нестандартных условиях (например, при различных токах управления или температурах) и оптимизировать свои схемы для эффективности и долговечности.
7. Техническое сравнение и отличия
Данный двухцветный светодиод для монтажа в отверстия предлагает конкретные преимущества в своей категории:
- Универсальность в одном корпусе:Интеграция двух различных цветов (желтый и желто-зеленый) в одном угловом корпусе экономит место на плате и упрощает управление запасами по сравнению с использованием двух отдельных одноцветных светодиодов.
- Оптимизирован для видимости:Комбинация широкоугольной рассеивающей линзы и высококонтрастного черного корпуса специально разработана для индикации состояния, где угол обзора и четкость имеют первостепенное значение.
- Прочная конструкция для монтажа в отверстия:Конструктивные особенности, касающиеся формовки выводов и зазора для пайки, указывают на компонент, созданный для физических требований сборки в отверстия и возможного ручного обращения.
- Стандартизированная сортировка:Четкая структура сортировки как по интенсивности, так и по длине волны поддерживает приложения, требующие точного соответствия цвета и яркости между несколькими устройствами.
8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1: В чем разница между пиковой длиной волны (λP) и доминирующей длиной волны (λd)?
О1: Пиковая длина волны - это длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна. Доминирующая длина волны выводится из цветовых координат на диаграмме цветности CIE и представляет собой одну длину волны чистого спектрального цвета, соответствующего воспринимаемому цвету светодиода. λd часто более актуальна для спецификации цвета.
В2: Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 20 мА?
О2: Да, 20 мА постоянного тока - это максимальный номинальный постоянный прямой ток. Для надежной долгосрочной работы часто рекомендуется питать светодиоды меньшим током, например, 10-15 мА, чтобы снизить тепловую нагрузку и увеличить срок службы, особенно если ожидаются высокие температуры окружающей среды.
В3: Рейтинг MSL - Уровень 3. Что это значит для моего производственного процесса?
О3: Уровень чувствительности к влаге 3 означает, что упаковка может находиться в условиях производственного цеха (≤ 30°C / 60% относительной влажности) до 168 часов (7 дней) после вскрытия влагозащитного пакета, прежде чем потребуется прокаливание перед пайкой оплавлением. Вы должны отслеживать время вскрытия пакета и следовать инструкциям по прокаливанию, если лимит времени превышен.
В4: Как интерпретировать коды групп при заказе?
О4: Обычно вы указываете требуемую комбинацию группы силы света (A или B) и группы доминирующей длины волны (1 или 2) для желаемого цвета (желтый или желто-зеленый). Например, \"Желтый, Группа B2\" будет означать желтый светодиод с более высокой яркостью (13-29 мкд) и доминирующей длиной волны между 588-594 нм. Уточняйте доступные комбинации у производителя.
9. Пример использования и проектирования
Сценарий: Проектирование двухстатусного индикатора для сетевого маршрутизатора
Разработчику необходимы два индикатора состояния на передней панели: один для \"Питание включено\" (постоянный желтый) и один для \"Сетевая активность\" (мигающий желто-зеленый). Пространство ограничено.
Решение:Использование одного светодиода LTL-R14FGSAJH61T на каждый индикатор.
- Проектирование схемы:Созданы две независимые цепи управления от шины 5 В. Для каждого светодиода рассчитан токоограничивающий резистор. Используя типичное VF 2,0 В при 10 мА: R = (5В - 2,0В) / 0,01А = 300 Ом. Стандартный резистор 330 Ом обеспечит приблизительно 9,1 мА, что является безопасным и эффективным током управления.
- Интерфейс с микроконтроллером:Катоды двух светодиодов (вероятно, общие) заземлены. Аноды для желтого и желто-зеленого кристаллов подключены к отдельным выводам GPIO микроконтроллера через резисторы 330 Ом. МК может постоянно включать желтый светодиод и мигать желто-зеленым для индикации активности.
- Механическая реализация:Угловой корпус позволяет монтировать светодиоды на основной плате параллельно плате, при этом линзы направлены вверх через отверстия в передней панели маршрутизатора. Черный корпус предотвращает \"засветку\" между двумя близко расположенными индикаторами.
- Выбор компонентов:Чтобы обеспечить единообразный внешний вид тысяч устройств, разработчик указывает, что все светодиоды для индикатора \"Питание включено\" должны быть из одной группы длины волны и интенсивности (например, Желтый, Группа A1).
Такой подход экономит площадь платы, упрощает сборку с использованием автоматической установки компонентов в упаковке "лента и катушка" и обеспечивает аккуратное, профессиональное индикаторное решение.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |