Техническая документация на синий светодиод LTL42FTBR3DH183Y - Выводной монтаж - 470 нм - 20 мА - 78 мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации синего светодиода для выводного монтажа. Устройство предназначено для использования в качестве индикатора на печатной плате (CBI) и использует черный пластиковый угловой держатель (корпус), который соединяется со светодиодным компонентом. Такая конструкция повышает контрастность и облегчает сборку на печатных платах (ПП). Продукт доступен в конфигурациях, подходящих для создания штабелируемых горизонтальных или вертикальных массивов.

1.1 Ключевые особенности

• Разработан для удобства сборки на печатной плате.
• Черный корпус улучшает контрастность для лучшей видимости.
• Характеризуется низким энергопотреблением и высокой эффективностью.
• Соответствует директивам RoHS и является бессвинцовым продуктом.
• Использует синие чипы InGaN с длиной волны излучения 470 нм в корпусе T-1.

1.2 Целевые области применения

• Оборудование связи
• Компьютерная периферия и системы
• Потребительская электроника
• Промышленное оборудование и системы управления

2. Технические параметры: Подробное объективное описание

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Следующие параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Все значения указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 78 мВт. Это общая мощность, которую устройство может безопасно рассеивать в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (IFP):Максимум 60 мА. Этот ток допустим только в импульсном режиме со скважностью ≤ 1/10 и длительностью импульса ≤ 10 мкс.
• Постоянный прямой ток (IF):Максимум 20 мА. Это рекомендуемый ток непрерывной работы.
• Диапазон рабочих температур (Topr):От -30°C до +85°C. Гарантируется работа устройства в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Диапазон температур хранения (Tstg):От -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2,0 мм (0,079") от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры определяют типичные характеристики устройства в нормальных рабочих условиях при TA=25°C.

• Сила света (Iv):1150 мкд (мин.), 1900 мкд (тип.) при токе IF=20 мА. Это мера воспринимаемой мощности видимого излучения.
• Угол обзора (2θ1/2):30 градусов (тип.). Это полный угол, при котором сила света составляет половину значения в центре (0°).
• Пиковая длина волны излучения (λP):468 нм (тип.). Длина волны, при которой спектральная плотность излучения максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):470 нм (тип.) при IF=20 мА. Это единственная длина волны, которая визуально соответствует цвету излучаемого света.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):25 нм (тип.). Мера спектральной чистоты или ширины полосы излучаемого света.
• Прямое напряжение (VF):2,6 В (мин.), 3,2 В (тип.), 3,8 В (макс.) при IF=20 мА. Падение напряжения на светодиоде при работе.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (VR) 5 В.Важно:Устройство не предназначено для работы в обратном направлении; данное испытательное условие предназначено только для характеристики.

3. Спецификация системы сортировки

Для обеспечения единообразия в приложениях светодиоды сортируются (биннируются) по ключевым оптическим параметрам. Код бина силы света указан на каждом упаковочном пакете.

3.1 Сортировка по силе света

Сортировка проводится при испытательном токе 20 мА. Допуск для каждого предела бина составляет ±15%.

• Бин Q:1150 мкд (мин.) до 1500 мкд (макс.)
• Бин R:1500 мкд (мин.) до 1900 мкд (макс.)
• Бин S:1900 мкд (мин.) до 2500 мкд (макс.)
• Бин T:2500 мкд (мин.) до 3200 мкд (макс.)
• Бин U:3200 мкд (мин.) до 4200 мкд (макс.)

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Сортировка проводится при испытательном токе 20 мА. Допуск для каждого предела бина составляет ±1 нм.

• Бин B07:460,0 нм (мин.) до 465,0 нм (макс.)
• Бин B08:465,0 нм (мин.) до 470,0 нм (макс.)
• Бин B09:470,0 нм (мин.) до 475,0 нм (макс.)

4. Анализ характеристических кривых

Типичные характеристические кривые иллюстрируют взаимосвязь ключевых параметров в различных условиях. Они необходимы для надежной разработки схем.

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой поток увеличивается с током, обычно сублинейно, подчеркивая важность стабилизации тока.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует отрицательный температурный коэффициент светового потока; интенсивность уменьшается с ростом температуры окружающей среды.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Изображает экспоненциальную ВАХ диода, что важно для расчета значений последовательного резистора.
• Спектральное распределение:График, показывающий относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны, с центром вокруг пиковой длины волны ~468 нм с характерной полушириной.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритные размеры

Устройство использует стандартный светодиодный индикатор T-1 (3 мм) в черном пластиковом угловом держателе. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах, с допусками ±0,25 мм, если не указано иное.
• Материал корпуса - черный пластик.
• Сам светодиод имеет синий рассеивающий линзу.

5.2 Определение полярности

Катодный вывод обычно идентифицируется по плоскому срезу на линзе светодиода, более короткому выводу (если обрезан пользователем равномерно) или маркировке на корпусе. Всегда обращайтесь к подробному чертежу габаритов для точного определения полярности.

5.3 Спецификация упаковки

Светодиоды поставляются в насыпной упаковке. Спецификация упаковки детализирует количество во внутренней коробке (пересмотрено до 4200 шт./внутр.) и общую конфигурацию транспортного короба, включая габариты и брутто-вес для логистического планирования.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Условия хранения

Для оптимального срока хранения храните светодиоды в среде, не превышающей 30°C и 70% относительной влажности. Если извлечены из оригинального влагозащитного пакета, используйте в течение трех месяцев. Для длительного хранения вне оригинальной упаковки используйте герметичный контейнер с осушителем или в азотной атмосфере.

6.2 Формовка выводов

Если выводы необходимо согнуть, выполните эту операциюдопайки и при нормальной комнатной температуре. Сгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры. Применяйте минимальное усилие при вставке в ПП, чтобы избежать механических напряжений.

6.3 Процесс пайки

Критично:Соблюдайте минимальный зазор 2 мм от основания линзы/держателя до точки пайки. Не погружайте линзу/держатель в припой.

• Ручная пайка (паяльником):Максимальная температура 350°C максимум в течение 3 секунд (только один раз).
• Волновая пайка:Предварительный нагрев до максимум 100°C в течение до 60 секунд. Температура волны припоя должна быть максимум 260°C в течение максимум 5 секунд. Убедитесь, что устройство расположено так, чтобы волна припоя не приближалась ближе 2 мм к основанию линзы/держателя.
• Важное примечание:Пайка оплавлением ИК-излучениемнеподходит для данного выводного светодиода. Чрезмерная температура или время могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ.

6.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт. Избегайте агрессивных или абразивных чистящих средств.

7. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

7.1 Метод управления

Светодиоды - это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при использовании нескольких светодиодовнастоятельно рекомендуетсяуправлять каждым светодиодом с помощью собственного токоограничивающего резистора, включенного последовательно (Схема A). Прямое параллельное соединение светодиодов (Схема B) не рекомендуется из-за разброса характеристик прямого напряжения (VF), что приведет к неравномерному распределению тока и, следовательно, неравномерной яркости.

7.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Данный светодиод чувствителен к повреждениям от электростатического разряда. Внедрите следующие меры контроля ЭСР в зоне обработки и сборки:

• Персонал должен носить заземляющие браслеты или антистатические перчатки.
• Все оборудование, рабочие места и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
• Используйте ионизаторы для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе во время обработки.
• Убедитесь, что персонал обучен процедурам предотвращения ЭСР.

7.3 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность относительно невелика (макс. 78 мВт), работа на верхнем пределе температурного диапазона (+85°C) значительно снизит световой поток, как показано на температурной характеристической кривой. Для стабильной долгосрочной работы предусмотрите достаточную вентиляцию и избегайте размещения светодиода рядом с другими теплообразующими компонентами.

8. Техническое сравнение и дифференциация

Данный выводной светодиод отличается интегрированным угловым черным держателем, который упрощает сборку и улучшает оптический контраст по сравнению со стандартными радиальными светодиодами, устанавливаемыми в отдельные клипсы или стойки. Указанная сортировка как по интенсивности, так и по длине волны предоставляет разработчикам предсказуемые характеристики для приложений, требующих согласования цвета или яркости нескольких индикаторов. Его совместимость со стандартными процессами волновой и ручной пайки делает его подходящим для широкого спектра основных производственных процессов электроники.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

9.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λP) - это физическая длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность наибольшая. Доминирующая длина волны (λd) - это колориметрическая величина, полученная из диаграммы цветности МКО; это единственная длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как соответствующую цвету источника. Для монохроматических источников, таких как этот синий светодиод, они обычно очень близки (468 нм против 470 нм).

9.2 Могу ли я управлять этим светодиодом при токе 30 мА для большей яркости?

Нет. Предельное значение постоянного прямого тока составляет 20 мА. Превышение этого значения рискует сократить срок службы устройства или вызвать немедленный отказ из-за перегрева или перегрузки по току.

9.3 Как рассчитать значение последовательного резистора?

Используйте закон Ома: R = (Vпитания - VF) / IF. Например, при питании 5 В (Vпитания), типичном VF 3,2 В и желаемом IF 20 мА (0,02 А): R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ом. Для консервативного проектирования всегда используйте максимальное VF из документации (3,8 В), чтобы гарантировать, что ток не превысит пределы: R_мин = (5 - 3,8) / 0,02 = 60 Ом. Выберите стандартное значение резистора между 60 и 90 Ом, учитывая мощность (P = IF² * R).

9.4 Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

В документации указано, что светодиод подходит для внутренних и наружных вывесок. Однако диапазон рабочих температур составляет от -30°C до +85°C. Для суровых уличных условий с прямым солнечным светом, УФ-излучением или большими перепадами температур необходимо оценить конкретную установку (корпус, герметизация), чтобы гарантировать, что локальная температура окружающей среды вокруг светодиода остается в пределах спецификации, а материалы устойчивы к погодным условиям.

10. Практический пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния для промышленного оборудования.Требуется несколько синих индикаторов для отображения "система активна", "связь установлена" и "аварийная ситуация". Используя светодиод LTL42FTBR3DH183Y:

1. Выбор бинов:Укажите Бин R для силы света (1500-1900 мкд) и Бин B08 для доминирующей длины волны (465-470 нм), чтобы обеспечить одинаковую яркость и цвет всех индикаторов на панели.
2. Проектирование схемы:Спроектируйте схему управления для источника питания 24 В постоянного тока. Используя максимальное VF 3,8 В и IF=20 мА, последовательный резистор R = (24В - 3,8В) / 0,02А = 1010 Ом. Подходит резистор 1 кОм, 1/4 Вт. Каждый светодиод имеет свой собственный резистор.
3. Разводка печатной платы:Разместите монтажные отверстия для светодиодов в соответствии с механическим чертежом. Обеспечьте запретную зону не менее 2 мм вокруг основания светодиода для зазора при пайке.
4. Процесс сборки:Во время сборки операторы следуют протоколам ЭСР. Светодиоды вставляются, выводы паяются волной с использованием указанного профиля, обеспечивая, чтобы припой не поднимался слишком высоко. Постпаечная очистка не требуется.

11. Введение в принцип работы

Данное устройство представляет собой светоизлучающий диод (СИД). Он работает на принципе электролюминесценции в полупроводниковом материале (InGaN - нитрид индия-галлия для синего света). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Удельная ширина запрещенной зоны материала InGaN определяет длину волны (цвет) излучаемого света, который в данном случае находится в синей области (~470 нм). Рассеивающая линза и черный корпус формируют и направляют излучаемый свет.

12. Технологические тренды (Объективная перспектива)

Технология выводных светодиодов, представленная этим продуктом, является зрелым и широко применяемым решением для индикаторных применений. Текущие отраслевые тенденции показывают постепенный переход к светодиодам для поверхностного монтажа (SMD) в большинстве новых разработок из-за их меньшего занимаемого места, пригодности для автоматизированной сборки и часто более низкого профиля. Однако выводные светодиоды остаются актуальными в приложениях, требующих более высокой механической прочности, более простой ручной сборки/ремонта или где специфические оптические характеристики линзового корпуса в держателе являются преимуществом. Продолжаются улучшения в эффективности (люмен на ватт) и цветовой однородности полупроводниковых чипов, используемых во всех типах светодиодных корпусов.