Техническая спецификация LTL1DETGSN4J - Двухцветный светодиод T-1 - Напряжение 2.0-3.6В - Мощность 72-120мВт - Зеленый/Желтый

1. Обзор продукта

LTL1DETGSN4J — это двухцветный светодиод для монтажа в отверстия, предназначенный для использования в качестве индикатора на печатной плате (CBI). Он оснащен черным пластиковым угловым держателем (корпусом), который сопрягается со светодиодом, повышая контрастность для улучшения видимости. Устройство входит в семейство индикаторов, доступных в различных конфигурациях, включая прямое и угловое расположение, которые можно штабелировать для удобной сборки в массивы.

1.1 Ключевые особенности и преимущества

• Простота монтажа:Специально разработан для простой сборки и интеграции на печатную плату.
• Улучшенная видимость:Черный корпус обеспечивает высококонтрастный фон, улучшая воспринимаемую яркость и читаемость индикатора.
• Энергоэффективность:Характеризуется низким энергопотреблением в сочетании с высокой световой отдачей.
• Соответствие экологическим нормам:Это бессвинцовый продукт, соответствующий директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Оптическая конструкция:Используется светодиод размера T-1 с белой рассеивающей линзой. Излучаемые цвета генерируются материалами: InGaN (нитрид индия-галлия) для зеленого и AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для желтого.

1.2 Целевые области применения и рынки

Данный светодиод подходит для широкого спектра электронного оборудования и сигнальных устройств. Основные секторы применения включают:

• Компьютерные периферийные устройства и индикаторы состояния
• Оборудование связи
• Потребительская электроника
• Панели управления и оборудование промышленной автоматики

2. Технические параметры: Подробный объективный анализ

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

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

• Рассеиваемая мощность (P_D):120 мВт (Желтый), 72 мВт (Зеленый). Это максимальная мощность, которую светодиод может рассеять в виде тепла при температуре окружающей среды (T_A) 25°C.
• Пиковый прямой ток (I_FP):100 мА (Желтый), 60 мА (Зеленый). Этот ток может подаваться только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мкс) во избежание перегрева.
• Постоянный прямой ток (I_F):50 мА (Желтый), 20 мА (Зеленый). Это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток для надежной работы.
• Диапазоны температур:Эксплуатация: от -30°C до +85°C; Хранение: от -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:Максимум 260°C в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2.0 мм (0.079") от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

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

• Сила света (I_v):Ключевой показатель яркости.
  • Желтый: 1900-4200 мкд (милликандела), Типичное значение 4200 мкд.
  • Зеленый: 3200-5500 мкд, Типичное значение 5500 мкд.
  • Примечание:Гарантированные значения силы света включают допуск на измерение ±30%.
• Угол обзора (2θ_1/2):Приблизительно 40 градусов для обоих цветов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины от пикового осевого значения.
• Спецификации длины волны:
  • Пиковая длина волны (λ_P):Желтый: 591 нм; Зеленый: 519 нм.
  • Доминирующая длина волны (λ_d):Единая длина волны, определяющая воспринимаемый цвет. Желтый: 586-594 нм; Зеленый: 515-530 нм.
  • Полуширина спектра (Δλ):Желтый: 16 нм; Зеленый: 35 нм. Это указывает на спектральную чистоту; меньшее значение означает более монохроматический цвет.
• Прямое напряжение (V_F):Падение напряжения на светодиоде при испытательном токе.
  • Желтый: 1.6-2.5 В, Типичное 2.0 В.
  • Зеленый: 2.6-3.6 В, Типичное 3.2 В.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при V_R=5В.Важно:Данное устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; это испытательное условие используется только для характеристики.

3. Спецификация системы сортировки

Продукт сортируется по корзинам на основе силы света для обеспечения однородности в рамках одного применения. Допуск для каждого предела корзины составляет ±15%.

3.1 Сортировка зеленого светодиода

• Код корзины U:Диапазон силы света 3200 - 4200 мкд при 20мА.
• Код корзины V:Диапазон силы света 4200 - 5500 мкд при 20мА.

3.2 Сортировка желтого светодиода

• Код корзины S:Диапазон силы света 1900 - 2500 мкд при 20мА.
• Код корзины T:Диапазон силы света 2500 - 3200 мкд при 20мА.
• Код корзины U:Диапазон силы света 3200 - 4200 мкд при 20мА.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые, необходимые для проектирования. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, их значение анализируется ниже.

4.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

ВАХ является экспоненциальной. Для зеленого светодиода (более высокое V_F) кривая будет смещена вправо по сравнению с желтым. Эта разница требует использования отдельных токоограничивающих резисторов при параллельном включении нескольких светодиодов, чтобы предотвратить перегрузку по току светодиода с наименьшим V_F.

4.2 Зависимость силы света от прямого тока

Эта кривая, как правило, линейна в рекомендуемом диапазоне рабочего тока. Увеличение тока повышает яркость, но также увеличивает рассеиваемую мощность и температуру перехода, что может повлиять на срок службы и длину волны.

4.3 Температурные характеристики

Работа светодиода зависит от температуры. Как правило, сила света уменьшается с ростом температуры перехода. Прямое напряжение также имеет отрицательный температурный коэффициент (уменьшается с ростом температуры). Конструкторам необходимо учитывать тепловое управление, особенно при работе при высоких температурах окружающей среды или близко к максимальным значениям тока.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритные размеры

Устройство использует стандартный светодиод диаметром T-1 (3мм), установленный в черный угловой держатель. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (дюймы приведены в скобках).
• Стандартный допуск составляет ±0.25мм (.010"), если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.0мм (.04").
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса.

5.2 Определение полярности

Для светодиодов для монтажа в отверстия катод обычно обозначается плоским срезом на линзе, более коротким выводом или другой маркировкой на держателе. Для определения конкретного индикатора полярности данной модели следует обратиться к диаграмме в спецификации.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен выполняться в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода.
• Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры.
• Формовка выводов должна выполнятьсядопайки и при нормальной комнатной температуре.

6.2 Процесс пайки

Минимальный зазор в 2 мм должен соблюдаться между основанием линзы/держателя и точкой пайки.

• Паяльник:Макс. температура 350°C, макс. время 3 секунды на вывод (однократно).
• Волновая пайка:
  • Предварительный нагрев: Макс. 120°C до 100 секунд.
  • Паяльная волна: Макс. 260°C до 5 секунд.
  • Светодиод не должен погружаться в паяльную волну ниже чем на 2 мм от основания линзы/держателя.
• Критическое предупреждение:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ. Пайка оплавлением ИК-излучениемнеподходит для данного продукта для монтажа в отверстия.

6.3 Хранение и обращение

• Хранение:Рекомендуемая среда: ≤ 30°C и ≤ 70% относительной влажности. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для более длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или азотную среду.
• Очистка:При необходимости используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.
• Защита от ЭСР:Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду. Используйте заземленные браслеты, рабочие места и ионизаторы. Обращайтесь осторожно, чтобы избежать накопления статического заряда.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Стандартный процесс упаковки следующий:

1. Упаковочный пакет:Содержит 500, 200 или 100 штук.
2. Внутренняя коробка:Содержит 10 упаковочных пакетов, всего 5 000 штук.
3. Внешняя коробка:Содержит 8 внутренних коробок, всего 40 000 штук.

Примечание: В отгрузочной партии только последняя упаковка может быть неполной.

8. Примечания по применению и конструктивные соображения

8.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства с токовым управлением. Для обеспечения равномерной яркости, особенно при параллельном подключении нескольких светодиодов, токоограничивающий резистор должен быть включен последовательно скаждымсветодиодом (Схема A). Избегайте прямого параллельного подключения светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема B), так как незначительные различия в их прямом напряжении (V_F) вызовут значительные различия в распределении тока и, следовательно, яркости.

Рекомендуемая схема (A):[Vcc] -- [Резистор] -- [Светодиод] -- [GND] (для каждой ветви светодиода).
Нерекомендуемая схема (B):[Vcc] -- [Резистор] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND].

8.2 Тепловое управление

Хотя рассеиваемая мощность мала, работа при высоких температурах окружающей среды (до 85°C) или при максимальном токе увеличит температуру перехода. Это снижает световой поток и может сместить доминирующую длину волны. Для критических приложений, касающихся стабильности цвета или яркости, следует рассмотреть возможность снижения рабочего тока или улучшения воздушного потока на уровне платы.

8.3 Оптическая интеграция

Черный корпус обеспечивает естественный контраст. Угол обзора 40 градусов обеспечивает хороший баланс между сфокусированным лучом и широкой видимостью. Белая рассеивающая линза помогает гомогенизировать световой поток, уменьшая горячие точки и обеспечивая более равномерный вид.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

9.1 Могу ли я управлять зеленым и желтым светодиодами при одинаковом токе?

Да, рекомендуемое испытательное и типичное рабочее условие для обоих цветов — I_F= 20мА. Однако необходимо учитывать их разные прямые напряжения (V_F) при проектировании значения токоограничивающего резистора для каждого цвета. Значение резистора рассчитывается как R = (V_{питания}- V_F) / I_F.

9.2 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_P):Длина волны, при которой спектральное распределение мощности ("кривая светового потока") максимально. Это физическое измерение.
Доминирующая длина волны (λ_d):Определяется из цветовых координат на диаграмме цветности CIE, представляет собой единую длину волны чистого спектрального цвета, соответствующего воспринимаемому цвету светодиода. Более актуальна для спецификации цвета.

9.3 Почему максимальная рассеиваемая мощность разная для желтого и зеленого?

Разница обусловлена разными полупроводниковыми материалами (AlInGaP для желтого, InGaN для зеленого) и их соответствующими внутренними эффективностями и тепловыми характеристиками. Более низкий рейтинг мощности для зеленого светодиода указывает на необходимость более тщательного учета тепловых аспектов при более высоких токах управления.

10. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование панели состояния с 5 зелеными и 3 желтыми индикаторами, питаемыми от шины 5В. Цель: достичь типичной яркости при 20мА на светодиод.

1. Токоограничивающие резисторы:
   • Для зеленого (Тип. V_F= 3.2В): R_{зеленый}= (5В - 3.2В) / 0.020А = 90 Ом. Используйте стандартный резистор 91 Ом, 1/8Вт или 1/4Вт.
   • Для желтого (Тип. V_F= 2.0В): R_желтый= (5В - 2.0В) / 0.020А = 150 Ом. Используйте стандартный резистор 150 Ом.
2. Компоновка:Размещайте резисторы близко к анодным выводам светодиода. Убедитесь, что на компоновке ПП соблюдается зазор для пайки 2 мм от держателя светодиода.
3. Расчет мощности:
   • Общий ток: (5 * 20мА) + (3 * 20мА) = 160мА.
   • Убедитесь, что источник питания 5В может обеспечить этот ток с запасом.

11. Принцип работы

Светоизлучающие диоды (СИД) — это полупроводниковые p-n переходные устройства. При приложении прямого напряжения электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в область перехода. При рекомбинации этих носителей заряда энергия высвобождается в виде фотонов (света). Цвет (длина волны) излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала: AlInGaP для желтого/красного/оранжевого цветов и InGaN для зеленого/синего/белого цветов. Белая рассеивающая линза содержит люминофоры или рассеивающие частицы для смягчения и распространения светового потока.

12. Технологические тренды

Светодиоды для монтажа в отверстия, такие как корпус T-1, остаются актуальными в приложениях, требующих надежного механического крепления, высокой надежности в суровых условиях или ручной сборки/прототипирования. Однако отраслевой тренд продолжает смещаться в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки, более высокой плотности и лучших тепловых характеристик. Достижения в материалах, таких как InGaN, постоянно повышают эффективность и яркость зеленых светодиодов, сокращая исторический разрыв в производительности с другими цветами. Будущие разработки могут быть сосредоточены на увеличении световой отдачи (люмен на ватт) и постоянстве цвета в более широких температурных диапазонах.