Техническая документация на светодиод T-1 3 мм, рассеянный, зеленый - Диаметр корпуса 3.0 мм - Прямое напряжение 2.6 В - Рассеиваемая мощность 78 мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокоинтенсивного рассеянного зеленого светодиода в популярном корпусе T-1 (диаметр 3 мм) для монтажа в отверстия. Разработанный для применения в качестве индикаторов общего назначения, этот компонент предлагает широкий угол обзора и надежную работу в прочном, отраслевом стандартном форм-факторе. Он соответствует директиве RoHS, что указывает на отсутствие опасных веществ, таких как свинец (Pb). Устройство характеризуется выбранной минимальной силой света, обеспечивая базовый уровень яркости для стабильной работы в приложениях.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре окружающей среды (T_A) 25°C. Превышение этих параметров может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность (P_D):максимум 78 мВт. Это общая мощность, которую устройство может безопасно рассеивать в виде тепла.
• Постоянный прямой ток (I_F):максимум 30 мА в условиях постоянного тока.
• Пиковый прямой ток:максимум 90 мА, допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс для предотвращения перегрева.
• Снижение номинала:Максимальный постоянный прямой ток должен линейно снижаться на 0.4 мА за каждый градус Цельсия выше температуры окружающей среды 50°C.
• Обратное напряжение (V_R):максимум 5 В. Приложение более высокого обратного напряжения может привести к пробою светодиодного перехода.
• Диапазон рабочих температур и температур хранения:от -55°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеренная в точке на расстоянии 2.0 мм (0.078") от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные параметры указаны при T_A=25°C. Все значения имеют производственные допуски.

• Сила света (I_V):Диапазон от 25 мкд (минимум) до 85 мкд (максимум), с типичным значением 38 мкд при прямом токе (I_F) 10 мА. Измерение проводится с использованием датчика/фильтра, аппроксимирующего кривую спектральной чувствительности глаза CIE. К гарантированным значениям силы света следует применять допуск ±15%.
• Угол обзора (2θ_1/2):85 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины от своего осевого (центрального) значения, что характерно для рассеивающей линзы, обеспечивающей широкоугольную видимость.
• Пиковая длина волны излучения (λ_P):565 нм.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Диапазон от 565 нм (минимум) до 575 нм (максимум), с типичным значением 570 нм. Это единственная длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как определяющую цвет, полученная из диаграммы цветности CIE.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):30 нм (типично). Это указывает на спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого зеленого света.
• Прямое напряжение (V_F):максимум 2.6 В при I_F= 20 мА, с типичным значением 2.1 В.
• Обратный ток (I_R):максимум 100 мкА при V_R= 5 В.
• Емкость (C):35 пФ (типично), измерено при нулевом смещении (V_F=0) и частоте 1 МГц.

3. Объяснение системы сортировки

Продукт сортируется по группам (бинаризация) на основе ключевых оптических параметров для обеспечения однородности в рамках одного приложения. Предоставлены две отдельные таблицы сортировки, вероятно, для разных систем полупроводниковых материалов (AllnGaP для желтого/зеленого и InGaN для синего), причем данная конкретная деталь относится к соответствующей зеленой спецификации.

3.1 Сортировка по силе света

Для соответствующего материала сила света сортируется при I_F= 10 мА. Коды групп варьируются от 3Z (25-30 мкд) до D (65-85 мкд). Допуск для точности измерения составляет ±15%.

3.2 Сортировка по длине волны

Доминирующая длина волны сортируется с шагом 1-3 нм. Коды групп варьируются от H05 (565.0-566.0 нм) до H09 (572.0-575.0 нм), с допуском измерения ±1 нм. Это позволяет осуществлять точный выбор цвета.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом описании приведены типичные характеристические кривые (например, относительная сила света в зависимости от прямого тока, прямое напряжение в зависимости от температуры, спектральное распределение). Эти графики необходимы инженерам-конструкторам для понимания нелинейного поведения, такого как изменение светового потока и падения напряжения в зависимости от тока накачки и температуры окружающей среды, что позволяет оптимизировать схему для эффективности и долговечности.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Устройство использует стандартный круглый корпус T-1 (диаметр 3 мм) с рассеивающей линзой. Ключевые размерные примечания включают: все размеры в мм (дюймах), общий допуск ±0.25 мм, максимальный выступ смолы под фланцем 1.0 мм, и расстояние между выводами, измеренное в точке выхода из корпуса.

5.2 Определение полярности

Для светодиодов для монтажа в отверстия катод обычно определяется по плоскому участку на ободке линзы, более короткому выводу или другой маркировке. Конкретный метод идентификации следует проверять по чертежу корпуса, указанному в техническом описании.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Формовка выводов

Изгиб должен производиться при комнатной температуре, до пайки, в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Основание выводной рамки не должно использоваться в качестве точки опоры, чтобы избежать напряжения на внутреннем кристалле.

6.2 Процесс пайки

Ручная пайка (паяльником):Максимальная температура 300°C, максимум 3 секунды на вывод.Волновая пайка:Предварительный нагрев до максимум 100°C в течение до 60 секунд, затем волна припоя при максимум 260°C в течение до 5 секунд. Необходимо соблюдать минимальное расстояние 3 мм от основания линзы до точки пайки. Погружение линзы в припой должно быть исключено, чтобы предотвратить капиллярный эффект эпоксидной смолы. Пайка оплавлением в ИК-печи явно указана как непригодная для данного продукта для монтажа в отверстия.

6.3 Хранение и очистка

Для хранения температура окружающей среды не должна превышать 30°C, а относительная влажность - 70%. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для более длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем. Очистку следует проводить спиртосодержащими растворителями, такими как изопропиловый спирт.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартные количества упаковки: 1000, 500, 200 или 100 штук в антистатическом пакете. Десять пакетов упакованы во внутреннюю коробку (всего 5000 шт.). Восемь внутренних коробок упакованы во внешнюю транспортную коробку (всего 40 000 шт.). Последняя упаковка в партии отгрузки может быть неполной.

8. Рекомендации по применению

8.1 Предназначение и предостережения

Данный светодиод предназначен для обычного электронного оборудования (офисного, коммуникационного, бытового). Не рекомендуется для критически важных для безопасности приложений (авиация, медицина, управление транспортом) без предварительной консультации, так как отказ может поставить под угрозу жизнь или здоровье.

8.2 Проектирование схемы управления

Светодиоды - это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодов необходимо использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно скаждымсветодиодом (Схема A). Прямое параллельное подключение светодиодов (Схема B) не рекомендуется из-за разброса индивидуального прямого напряжения (V_F), что приведет к неравномерному распределению тока и разной яркости.

8.3 Защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиод подвержен повреждению от статического электричества. Профилактические меры включают: использование заземленных браслетов и рабочих мест, применение ионизаторов для нейтрализации статики на поверхности линз и обращение с устройствами в среде, защищенной от ESD.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основные преимущества данного устройства в своем классе включают высокую интенсивность для рассеянного корпуса T-1, широкий угол обзора 85 градусов для хорошей видимости и соответствие RoHS. Наличие подробных таблиц сортировки как по интенсивности, так и по длине волны позволяет осуществлять более точный контроль конструкции по сравнению с альтернативами без сортировки или с менее строгими спецификациями, что крайне важно для приложений, требующих согласованности цвета или яркости нескольких индикаторов.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

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

О: Пиковая длина волны (λ_P) - это точка максимальной мощности в спектре излучения. Доминирующая длина волны (λ_d) - это единственная длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как цвет, рассчитанная из цветовых координат. λ_dболее актуальна для приложений цветовой индикации.

В: Могу ли я питать этот светодиод током 30 мА непрерывно?

О: Да, но только при температуре окружающей среды 50°C или ниже. Выше 50°C ток должен быть снижен на 0.4 мА/°C. Например, при 80°C максимальный постоянный ток составит 30 мА - (0.4 мА * (80-50)) = 18 мА.

В: Почему необходим последовательный резистор для каждого параллельно включенного светодиода?

О: Прямое напряжение (V_F) светодиодов имеет естественный разброс. Без индивидуальных резисторов светодиоды с немного более низким V_Fбудут потреблять непропорционально больший ток, становясь ярче и потенциально перегреваясь, в то время как светодиоды с более высоким V_Fбудут тусклыми. Резистор доминирует в регулировании тока, сводя к минимуму влияние V_F differences.

11. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование панели с 10 равномерно яркими зелеными индикаторами состояния, питаемыми от шины 5 В.

Шаги проектирования:

1. Выберите светодиоды из одной группы по силе света (например, группа B: 38-50 мкд) для однородности.

2. Определите ток накачки. Для хорошей яркости и долговечности выберите I_F= 10 мА.

3. Рассчитайте последовательный резистор. Используя типичное V_F= 2.1 В при 10 мА: R = (V_{питания}- V_F) / I_F= (5В - 2.1В) / 0.01А = 290 Ом. Используйте ближайшее стандартное значение (например, 300 Ом).

4. Рассчитайте мощность резистора: P = I²* R = (0.01)²* 300 = 0.03 Вт. Стандартный резистор 1/8 Вт (0.125 Вт) достаточен.

5. Реализация: Используйте десять идентичных схем, каждая из которых состоит из одного светодиода и одного резистора 300 Ом, подключенных между шиной 5 В и землей.

Такой подход обеспечивает равномерную яркость независимо от незначительных вариаций V_Fмежду 10 светодиодами.

12. Введение в принцип работы

Светоизлучающий диод (LED) - это полупроводниковое устройство с p-n переходом. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его пороговое значение, электроны и дырки рекомбинируют на переходе, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Цвет излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны используемого полупроводникового материала. В данном случае материалная система генерирует фотоны в зеленом спектре (~565-575 нм). Рассеивающая эпоксидная линза рассеивает свет, создавая широкий угол обзора.

13. Технологические тренды

Светодиодная лампа для монтажа в отверстия остается основным продуктом для прототипирования, образовательных наборов и приложений, требующих ручной сборки или высокой надежности в суровых условиях, где предпочтительна волновая пайка. Однако отраслевой тренд сильно смещен в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) для массовой электроники из-за их меньшего размера, пригодности для автоматизированной сборки и более плотной компоновки печатных плат. Продолжаются усовершенствования в материалах (повышение эффективности и цветового охвата) и корпусах (улучшение теплового управления для более высокой мощности).