T-1 3мм Зеленый светодиод Световой поток 680-1900мкд - Напряжение 2.7-3.8В - Мощность 108мВт - Техническая документация

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительного зеленого светоизлучающего диода (LED) в стандартном выводном корпусе T-1 (3мм). Устройство предназначено для применения в качестве индикаторов общего назначения и для подсветки, где требуются высокая яркость, низкое энергопотребление и надежная работа. Его ключевые преимущества включают соответствие директиве RoHS, высокую световую отдачу и совместимость с низкоточными схемами управления, что делает его пригодным для широкого спектра потребительской электроники, промышленных систем управления и панельных индикаторов.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные характеристики

Предельные значения для работы устройства определены при температуре окружающей среды (T_A) 25°C. Максимальный постоянный прямой ток составляет 30 мА, при этом пиковый прямой ток в 100 мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс). Максимальная рассеиваемая мощность — 108 мВт. Диапазон рабочих температур от -30°C до +80°C, диапазон температур хранения от -40°C до +100°C. При пайке выводы могут выдерживать температуру 260°C в течение максимум 5 секунд при измерении на расстоянии 1.6 мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые параметры производительности измерены при T_A=25°C и прямом токе (I_F) 20 мА. Сила света (I_V) варьируется от минимальных 680 мкд до типичных 1900 мкд. Угол обзора (2θ_1/2) составляет, как правило, 40 градусов. Устройство излучает зеленый свет с пиковой длиной волны излучения (λ_P) 523 нм и доминирующей длиной волны (λ_d) в диапазоне от 520 нм до 538 нм. Прямое напряжение (V_F) находится в пределах от 2.7В до 3.8В, типичное значение — 3.3В. Обратный ток (I_R) составляет максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Критически важно отметить, что устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; условие V_Rприменяется только для тестирования I_R.

3. Спецификация системы сортировки (бининга)

Светодиоды сортируются по бинам на основе силы света и доминирующей длины волны для обеспечения стабильности цвета и яркости в приложениях.

3.1 Сортировка по силе света

Единицы измерения — милликанделы (мкд) при 20 мА. Определены два основных бина: Бин NP (от 680 мкд до 1150 мкд) и Бин QR (от 1150 мкд до 1900 мкд). К границам каждого бина применяется допуск ±15%.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Единицы измерения — нанометры (нм) при 20 мА. Определены пять бинов: G10 (520.0-523.0 нм), G11 (523.0-527.0 нм), G12 (527.0-531.0 нм), G13 (531.0-535.0 нм) и G14 (535.0-538.0 нм). К границам каждого бина применяется допуск ±1 нм.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические данные в текстовой выдержке не приведены, типичные характеристики для таких светодиодов включают зависимость прямого тока (I_F) от прямого напряжения (V_F), показывающую экспоненциальную характеристику диода. Другая важная кривая отображает зависимость силы света (I_V) от прямого тока (I_F), демонстрирующую почти линейную зависимость в рабочем диапазоне. Влияние температуры окружающей среды на силу света также значительно, обычно показывая снижение светового потока при повышении температуры. Кривая спектрального распределения будет центрирована вокруг пика 523 нм с типичной полушириной (Δλ) 35 нм, определяющей чистоту зеленого цвета.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Устройство использует популярный выводной корпус T-1 (диаметром 3мм) с белой рассеивающей линзой. Ключевые размерные примечания: все размеры указаны в миллиметрах, общий допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное. Максимальный выступ смолы под фланцем — 1.0 мм. Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса. Рассеивающая линза, по сравнению с прозрачной, помогает достичь более широкого и равномерного угла обзора.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Формовка выводов и обращение

Формовку выводов необходимо выполнять при нормальной комнатной температуре идопроцесса пайки. Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 1.6 мм от основания линзы светодиода. Основание выводной рамки не должно использоваться в качестве точки опоры при изгибе, чтобы избежать передачи напряжения на внутренний кристалл и проводящие соединения. При сборке на печатной плате следует использовать минимальное усилие зажима.

6.2 Процесс пайки

Минимальный зазор в 1.6 мм должен соблюдаться между основанием линзы и точкой пайки. Необходимо избегать погружения линзы в припой, чтобы предотвратить подъем эпоксидной смолы, что может вызвать проблемы с пайкой. Также запрещено корректировать положение светодиода после пайки. Рекомендуемые условия:

• Паяльник:Температура макс. 400°C, время макс. 3 секунды (только один раз).
• Волновая пайка:Предварительный нагрев макс. 120°C в течение макс. 60 сек, волна припоя при макс. 260°C в течение макс. 5 сек.

6.3 Хранение и очистка

Для хранения вне оригинальной упаковки рекомендуется использовать в течение трех месяцев. Для длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или в азотной среде. Если необходима очистка, используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартный процесс упаковки: 1000 штук в антистатический пакет. Десять пакетов упаковываются во внутреннюю коробку, итого 10 000 штук на внутреннюю коробку. Восемь внутренних коробок упаковываются во внешнюю транспортную коробку, в результате получается 80 000 штук на внешнюю коробку. Код классификации по силе света указан на каждом упаковочном пакете для обеспечения прослеживаемости.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Данный светодиод предназначен для обычного электронного оборудования, включая устройства офисной автоматизации, средства связи и бытовую технику. Его высокая яркость делает его подходящим для индикаторов состояния, подсветки панелей и переключателей, а также декоративного освещения, где требуется четкий зеленый сигнал.

8.2 Соображения при проектировании схемы

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном включении нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Параллельное включение нескольких светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема B) может привести к значительной разнице в яркости из-за разброса прямого напряжения (V_F) отдельных устройств. Значение последовательного резистора можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F, где I_F— желаемый ток управления (например, 20 мА).

8.3 Меры предосторожности для критических применений

Проконсультируйтесь с поставщиком перед использованием данного светодиода в приложениях, требующих исключительной надежности, особенно там, где отказ может угрожать жизни или здоровью (например, авиация, медицинские системы, устройства безопасности).

9. Меры предосторожности при обращении и защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиоды чувствительны к электростатическому разряду и скачкам напряжения. Рекомендуется использовать антистатический браслет или перчатки при обращении. Все оборудование, включая паяльники и рабочие столы, должно быть правильно заземлено. Избегайте приложения любого механического напряжения к выводам, особенно когда устройство нагрето во время пайки.

10. Техническое сравнение и отличительные особенности

Ключевыми отличительными особенностями данного устройства в своем классе являются широкий диапазон силы света (до 1900 мкд) в стандартном корпусе T-1, что обеспечивает значительную яркость в распространенном форм-факторе. Использование технологии InGaN (нитрид индия-галлия) обеспечивает эффективное зеленое излучение. Определенная структура бининга как по интенсивности, так и по длине волны позволяет разработчикам выбирать компоненты для приложений, требующих точного соответствия цвета и яркости, снижая необходимость в калибровке после производства.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

11.1 Можно ли управлять этим светодиодом без последовательного резистора?

Нет. Не рекомендуется подключать светодиод напрямую к источнику напряжения, так как это устройство, управляемое током. Небольшое изменение прямого напряжения может вызвать значительное изменение тока, потенциально превышающее максимальный рейтинг и разрушающее светодиод. Последовательный резистор необходим для стабильной и безопасной работы.

11.2 Почему существует диапазон для силы света (680-1900 мкд)?

Диапазон представляет собой структуру бининга. Из-за вариаций производственного процесса светодиоды сортируются (распределяются по бинам) после производства на основе измеренных характеристик. В даташите указаны минимальные и максимальные пределы для доступных бинов (NP и QR). Разработчикам следует учитывать допуск ±15% внутри бина при проектировании для определенного уровня яркости.

11.3 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_P) — это длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна (523 нм для данного светодиода). Доминирующая длина волны (λ_d) определяется из диаграммы цветности CIE и представляет собой длину волны монохроматического света, который в сочетании с заданным белым эталоном соответствует цвету светодиода. Это воспринимаемый цвет. Диапазон доминирующей длины волны составляет 520-538 нм.

12. Пример проектирования и использования

Сценарий:Проектирование многоиндикаторной панели состояния для промышленного оборудования, требующей 10 равномерно ярких зеленых светодиодов.Шаги проектирования:1. Выберите светодиоды из одного бина по силе света (например, QR) и узкого бина по доминирующей длине волны (например, G11) для обеспечения однородности. 2. Источник питания — 5В постоянного тока. 3. Используя типичное V_F3.3В и целевой I_F20 мА, рассчитайте последовательный резистор: R = (5В - 3.3В) / 0.02А = 85 Ом. Можно использовать стандартный резистор на 82 Ом или 100 Ом, слегка скорректировав ток. 4. Реализуйте Схему A, используя по одному резистору на каждый светодиод. 5. При разводке печатной платы обеспечьте рекомендуемый зазор в 1.6 мм между корпусом светодиода и контактной площадкой. 6. Точно соблюдайте профиль волновой пайки. Такой подход обеспечивает надежную работу и однородный внешний вид.

13. Введение в принцип работы

Светоизлучающий диод (LED) — это полупроводниковый p-n переход. 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. Данный конкретный светодиод использует сложный полупроводник InGaN (нитрид индия-галлия), который разработан для получения запрещенной зоны, соответствующей излучению зеленого света.

14. Технологические тренды

Индустрия светодиодов продолжает развиваться в направлении повышения эффективности (люмен на ватт), что позволяет достигать более высокой яркости при меньшем энергопотреблении. Наблюдается тенденция к ужесточению допусков бининга как по цвету, так и по световому потоку для удовлетворения требований таких приложений, как полноцветные дисплеи и архитектурное освещение, где однородность имеет первостепенное значение. Хотя выводные корпуса, такие как T-1, остаются популярными для прототипирования, любительского использования и некоторых промышленных применений, корпуса для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в крупносерийном производстве благодаря своему меньшему размеру и пригодности для автоматизированной сборки. Лежащая в основе технология InGaN для зеленых и синих светодиодов является зрелой, но продолжает получать постепенные улучшения в эффективности и надежности.