Техническая документация LTL17KCBP5D - Синий светодиод T-1 5мм - 3.2В 20мА - 680мкд

1. Обзор продукта

LTL17KCBP5D — это высокоэффективный сквозной светодиод, предназначенный для индикации состояния и подсветки в широком спектре электронных приложений. Он выполнен в популярном корпусе диаметром T-1 (5 мм) с синей рассеивающей линзой, обеспечивающей широкий угол обзора и равномерное распределение света. Устройство изготовлено по технологии InGaN для излучения света с доминирующей синей длиной волны 470 нм.

1.1 Ключевые особенности

• Низкое энергопотребление и высокая световая отдача.
• Соответствие стандартам RoHS и бессвинцового производства.
• Стандартный форм-фактор T-1 (5 мм) для простой интеграции в существующие конструкции.
• Синяя рассеивающая линза для широкоугольного мягкого свечения.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод подходит для различных секторов, требующих надежных и эффективных визуальных индикаторов. Основные области применения включают:

• Оборудование связи
• Компьютерные периферийные устройства и материнские платы
• Потребительская электроника
• Бытовая техника
• Панели управления и оборудование промышленного назначения

2. Подробный анализ технических характеристик

В данном разделе представлен детальный анализ электрических, оптических и тепловых параметров, определяющих производительность светодиода.

2.1 Предельно допустимые параметры

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

• Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 108 мВт.
• Пиковый прямой ток (I_F(PEAK)):100 мА для импульсов со скважностью ≤ 1/10 и длительностью ≤ 10 мкс.
• Постоянный прямой ток (I_F):Максимум 30 мА постоянного тока.
• Снижение тока:Линейное снижение на 0.4 мА на °C выше температуры окружающей среды (T_A) 30°C.
• Диапазон рабочих температур (T_opr):от -30°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения (T_stg):от -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:Максимум 260°C в течение 5 секунд, измеренная на расстоянии 1.6 мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры измерены при температуре окружающей среды 25°C и представляют типичную рабочую производительность.

• Сила света (I_V):Диапазон от 310 мкд (мин.) до 1500 мкд (макс.), с типичным значением 680 мкд при прямом токе (I_F) 20 мА. К гарантированным значениям применяется допуск тестирования ±15%.
• Угол обзора (2θ_1/2):50 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого (центрального) значения.
• Пиковая длина волны (λ_p):468 нм.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Диапазон от 460 нм до 475 нм, с типичным значением 470 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом.
• Спектральная ширина полосы (Δλ):22 нм, что указывает на спектральную чистоту излучаемого синего света.
• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от 2.7В (мин.) до 3.6В (макс.), с типичным значением 3.2В при I_F= 20 мА.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Устройство не предназначено для работы при обратном смещении.

3. Спецификация системы сортировки

Светодиоды сортируются по группам (бинаризация) на основе ключевых оптических параметров для обеспечения однородности в производственной партии. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к цвету и яркости.

3.1 Сортировка по силе света

Сортировка проводится при тестовом токе 20 мА. Каждая группа имеет допуск ±15% на своих границах.

• Группа KL:310 мкд (Мин.) до 520 мкд (Макс.)
• Группа MN:520 мкд (Мин.) до 880 мкд (Макс.)
• Группа PQ:880 мкд (Мин.) до 1500 мкд (Макс.)

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Сортировка проводится при тестовом токе 20 мА.

• Группа B07:460.0 нм (Мин.) до 465.0 нм (Макс.)
• Группа B08:465.0 нм (Мин.) до 470.0 нм (Макс.)
• Группа B09:470.0 нм (Мин.) до 475.0 нм (Макс.)

4. Анализ характеристических кривых

Хотя конкретные графические кривые не детализированы в предоставленном тексте, типичные тенденции производительности для таких светодиодов могут быть описаны на основе стандартной физики полупроводников.

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

Светодиод демонстрирует нелинейную ВАХ, типичную для диода. Прямое напряжение имеет положительный температурный коэффициент, что означает его незначительное снижение с ростом температуры перехода при заданном токе.

4.2 Зависимость силы света от прямого тока

Световой выход приблизительно пропорционален прямому току в нормальном рабочем диапазоне (например, до 30 мА). Превышение максимального тока приводит к сверхлинейному падению эффективности и потенциальному повреждению.

4.3 Температурная зависимость

Сила света обычно уменьшается с ростом температуры перехода. Коэффициент снижения 0.4 мА/°C выше 30°C указан для управления тепловыми эффектами и поддержания надежности путем уменьшения максимально допустимого тока при более высоких температурах окружающей среды.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры

Светодиод соответствует стандартному радиальному сквозному корпусу T-1 (5 мм). Ключевые размерные примечания включают:

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

5.2 Идентификация полярности

Более длинный вывод обычно обозначает анод (положительный вывод), а более короткий — катод (отрицательный вывод). Кроме того, плоское место на фланце линзы часто совмещено с катодом.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение критически важно для предотвращения повреждений и обеспечения долгосрочной надежности.

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.
• Формуйте выводы перед пайкой, при комнатной температуре.
• Используйте минимальное усилие прижима во время сборки на печатную плату, чтобы избежать механических напряжений.

6.2 Условия пайки

Между точкой пайки и основанием линзы должно соблюдаться минимальное расстояние 3 мм. Необходимо избегать погружения линзы в припой.

• Паяльник:Температура: Макс. 350°C. Время: Макс. 3 секунды (только один раз). Положение: Не ближе 1.6 мм от основания эпоксидной колбы.
• Волновая пайка:Предварительный нагрев: Макс. 100°C в течение Макс. 60 секунд. Волна припоя: Макс. 260°C. Время: Макс. 5 секунд. Положение погружения: Не ниже 2 мм от основания эпоксидной колбы.
• Важно:Пайка оплавлением в ИК-печи не подходит для данного сквозного светодиода. Чрезмерная температура или время могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ.

6.3 Хранение и очистка

• Хранение:Рекомендуемые условия: ≤30°C и ≤70% относительной влажности. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или азотную среду.
• Очистка:При необходимости используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

• 1000 штук в антистатическом пакете.
• 10 пакетов во внутренней коробке (всего 10 000 шт.).
• 8 внутренних коробок в основной внешней коробке (всего 80 000 шт.).
• В каждой отгрузочной партии только последняя упаковка может быть неполного количества.

8. Рекомендации по проектированию приложений

8.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при управлении несколькими светодиодами, токоограничивающий резистор должен быть включен последовательно с каждым светодиодом (Схема А). Прямое параллельное соединение светодиодов (Схема Б) не рекомендуется из-за различий в индивидуальном прямом напряжении (V_F), что может вызвать значительные различия в распределении тока и яркости.

8.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Светодиод подвержен повреждению от электростатического разряда. Профилактические меры включают:

• Использование заземленных браслетов или антистатических перчаток.
• Обеспечение правильного заземления всего оборудования, рабочих столов и стеллажей для хранения.
• Использование ионизаторов для нейтрализации статического заряда на пластиковой линзе.
• Поддержание обучения и сертификации персонала по ЭСР.

8.3 Тепловой менеджмент

Хотя рассеиваемая мощность мала, соблюдение спецификации по снижению тока выше температуры окружающей среды 30°C крайне важно для поддержания светового выхода и срока службы устройства, особенно в закрытых или высокотемпературных средах.

9. Техническое сравнение и соображения

LTL17KCBP5D предлагает баланс яркости, угла обзора и надежности в повсеместно распространенном корпусе. По сравнению с вариантами с прозрачной линзой, рассеивающая линза обеспечивает более широкий и равномерный световой конус, что идеально подходит для индикаторов состояния, где угол обзора не фиксирован. Его типичное прямое напряжение 3.2В делает его совместимым с распространенными источниками питания логики 3.3В и 5В при использовании с соответствующим последовательным резистором.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?

Нет. Подключение светодиода напрямую к источнику напряжения крайне не рекомендуется, так как это приводит к неконтролируемому току, который быстро превысит максимальный рейтинг и разрушит устройство. Последовательный резистор обязателен для безопасной работы от источника постоянного напряжения.

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

Пиковая длина волны (λ_p):Длина волны, при которой спектральное распределение мощности максимально.Доминирующая длина волны (λ_d):Единственная длина волны, которая в сочетании с эталонным белым светом соответствует воспринимаемому цвету светодиода. λ_dболее актуальна для спецификации цвета в человеческом зрении.

10.3 Как интерпретировать коды сортировки?

Код группы (например, MN-B08), напечатанный на упаковочном пакете, указывает диапазон силы света (MN: 520-880 мкд) и диапазон доминирующей длины волны (B08: 465-470 нм) светодиодов внутри. Выбор конкретной группы обеспечивает согласованность цвета и яркости в вашем приложении.

11. Пример использования в проектировании

Сценарий:Проектирование индикатора состояния на передней панели сетевого маршрутизатора, питаемого от шины 5В. Индикатор должен быть четко виден под разными углами.

• Выбор компонента:LTL17KCBP5D с его углом обзора 50° и рассеивающей линзой является отличным выбором.
• Проектирование схемы:Целевой I_F= 20 мА для типичной яркости. Используя типичное V_F3.2В, рассчитайте последовательный резистор: R = (V_supply- V_F) / I_F= (5В - 3.2В) / 0.02А = 90 Ом. Можно использовать стандартный резистор 91 Ом или 100 Ом. Номинальная мощность резистора: P = I²R = (0.02)²* 90 = 0.036 Вт, поэтому стандартного резистора 1/8 Вт или 1/4 Вт достаточно.
• Компоновка:Убедитесь, что светодиод расположен на расстоянии не менее 3 мм от любой точки пайки на печатной плате. Следуйте рекомендациям по изгибу выводов, если расстояние между отверстиями на печатной плате отличается от расстояния между выводами светодиода.

12. Принцип работы

Светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом p-n переходе. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее порог включения диода, электроны из n-области и дырки из p-области инжектируются в активную область (переход). При рекомбинации этих носителей заряда энергия высвобождается в виде фотонов (света). Конкретный материал, используемый в активной области (InGaN для этого синего светодиода), определяет длину волны (цвет) излучаемого света. Рассеивающая эпоксидная линза инкапсулирует полупроводниковый кристалл, обеспечивает механическую защиту и формирует диаграмму направленности светового потока.

13. Технологические тренды

Сквозные светодиоды, такие как корпус T-1, остаются широко используемыми в приложениях, где распространена ручная сборка, ремонт или прототипирование, и где ценится высокая надежность в суровых условиях. Тренд отрасли продолжает фокусироваться на улучшении световой отдачи (больше светового потока на ватт электрической мощности), достижении более строгой цветовой согласованности с помощью продвинутой сортировки и повышении долгосрочной надежности при различных тепловых и экологических нагрузках. В то время как светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в крупносерийном автоматизированном производстве, сквозные варианты сохраняют прочные позиции в определенных рыночных сегментах, требующих их уникальных механических и монтажных характеристик.