Техническая документация на светодиод LTL-R42FEWADHBPT - Красный 625нм - 2.5В - 52мВт

1. Обзор продукта

LTL-R42FEWADHBPT — это компонент для индикации на печатной плате (CBI), состоящий из черного пластикового углового держателя (корпуса), в который установлен определенный светодиод. Данная конструкция предназначена для простого монтажа на печатные платы (ПП). Продукт входит в семейство, доступное в различных конфигурациях, включая прямое и угловое расположение, а также горизонтальные или вертикальные массивы, которые можно компоновать для гибкости проектирования.

1.1 Ключевые преимущества

• Простота монтажа:Конструкция для монтажа в отверстия и держатель обеспечивают простую и надежную установку на плату.
• Энергоэффективность:Характеризуется низким энергопотреблением и высокой световой отдачей.
• Соответствие экологическим нормам:Это бессвинцовый продукт, соответствующий директиве RoHS.
• Стандартизированная упаковка:Поставляется в ленте на катушке, совместимой с процессами автоматизированной сборки.

1.2 Целевые области применения

Данный индикаторный светодиод подходит для широкого спектра электронного оборудования, включая:

• Периферийные устройства компьютеров и внутренние индикаторы состояния.
• Оборудование связи.
• Бытовая электроника.
• Панели управления и оборудование промышленной автоматики.

2. Подробный анализ технических параметров

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 52 мВт.
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА, допустим только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мкс).
• Постоянный прямой ток (I_F):Максимум 20 мА постоянного тока.
• Снижение тока:Требуется при температуре окружающей среды выше 30°C со скоростью 0.27 мА/°C.
• Диапазон рабочих температур (T_opr):от -30°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения (T_stg):от -40°C до +100°C.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при температуре окружающей среды (T_A) 25°C и прямом токе (I_F) 10мА, если не указано иное.

• Сила света (I_V):Диапазон от минимум 3.8 мкд до максимум 50 мкд, типовое значение 18 мкд. К пределам диапазонов сортировки применяется допуск измерения ±15%.
• Угол обзора (2θ_1/2):Приблизительно 100 градусов, определяется как угол, при котором сила света падает до половины осевого значения.
• Пиковая длина волны (λ_P):630 нм.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Диапазон от 613.5 нм до 633 нм, определяет воспринимаемый цвет (красный).
• Спектральная ширина (Δλ):20 нм, типовое значение.
• Прямое напряжение (V_F):Типовое значение 2.5В, максимум 2.5В при 10мА.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В. Устройство не предназначено для работы в обратном смещении.

3. Спецификация системы сортировки

Продукт классифицируется по диапазонам (бинаризация) на основе ключевых оптических параметров для обеспечения однородности цвета и яркости в рамках одного применения.

3.1 Сортировка по силе света

Сортировка при I_F= 10мА. Для каждого кода диапазона установлен допуск ±15% к его пределам.

• 3ST:3.8 – 6.5 мкд
• 3UV:6.5 – 11 мкд
• 3WX:11 – 18 мкд
• 3YZ:18 – 30 мкд
• AB:30 – 50 мкд

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (оттенку)

Сортировка при I_F= 10мА. Допуск для каждого предела диапазона составляет ±1 нм.

• H27:613.5 – 617.0 нм
• H28:617.0 – 621.0 нм
• H29:621.0 – 625.0 нм
• H30:625.0 – 629.0 нм
• H31:629.0 – 633.0 нм

4. Анализ характеристических кривых

Данный документ включает типовые характеристические кривые, которые необходимы для проектирования схем и понимания поведения устройства в различных условиях.

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает нелинейную зависимость между током накачки и световым потоком.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового потока при повышении температуры перехода, что критично для теплового менеджмента.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диода, что важно для выбора токоограничивающих резисторов.
• Спектральное распределение:Изображает относительную излучаемую мощность по длинам волн, с центром около 630 нм для данного красного светодиода.
• Диаграмма направленности:Полярная диаграмма, показывающая пространственное распределение силы света.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры

Компонент имеет угловую конструкцию для монтажа в отверстия. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (с эквивалентами в дюймах).
• Стандартный допуск составляет ±0.25мм (±0.010"), если не указано иное.
• Держатель (корпус) изготовлен из черного или темно-серого пластика.
• Встроенный светодиод красного цвета с красной рассеивающей линзой.

5.2 Спецификация упаковки

• Несущая лента:Черный проводящий полистироловый сплав. Суммарный допуск шага 10 отверстий под звездочку составляет ±0.20.
• Катушка:Стандартная 13-дюймовая катушка содержит 400 штук.
• Картонная коробка:
  • 1 катушка упаковывается с осушителем и индикаторной карточкой влажности в барьерный пакет (MBB).
  • 2 барьерных пакета (MBB) упаковываются в 1 внутреннюю коробку (всего 800 шт.).
  • 10 внутренних коробок упаковываются в 1 внешнюю коробку (всего 8,000 шт.).

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Условия хранения

• Запечатанная упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤70%. Использовать в течение одного года.
• Вскрытая упаковка:Хранить при температуре ≤30°C и влажности ≤60%. Компоненты должны пройти пайку оплавлением в течение 168 часов (1 неделя) после вскрытия. Для хранения более 168 часов рекомендуется 48-часовая сушка при 60°C перед сборкой по технологии SMT.

6.2 Формовка выводов

Изгиб должен выполняться в точке на расстоянии не менее 2.0 мм от основания линзы/держателя светодиода, при нормальной температуре идопайки. Основание выводной рамки не должно использоваться в качестве точки опоры.

6.3 Параметры пайки

Минимальное расстояние 2.0 мм должно соблюдаться между точкой пайки и основанием линзы/держателя.

• Ручная пайка (паяльником):Максимальная температура 350°C в течение не более 3 секунд (только один раз).
• Волновая пайка:Предварительный нагрев до максимум 120°C в течение до 100 секунд. Температура волны припоя максимум 260°C в течение не более 5 секунд.

6.4 Очистка

При необходимости очищать только спиртосодержащими растворителями, такими как изопропиловый спирт.

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Типовые сценарии применения

Данный светодиод подходит для общего индикации состояния как в уличных и внутренних вывесках, так и в стандартном электронном оборудовании вычислительной техники, связи, бытовой электроники и промышленного сектора.

7.2 Рекомендации по проектированию

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор для ограничения прямого тока до 20 мА постоянного тока или менее. Номинал резистора можно рассчитать, используя типовое прямое напряжение (V_F= 2.5В).
• Тепловой менеджмент:Соблюдайте кривую снижения тока при температуре окружающей среды выше 30°C. В условиях высоких температур или в закрытых пространствах уменьшайте ток накачки, чтобы не превысить максимальную температуру перехода.
• Механические нагрузки:Применяйте минимальное усилие прижима во время сборки на ПП, чтобы избежать нагрузки на корпус светодиода. Избегайте любых внешних нагрузок на выводы во время пайки, пока устройство горячее.
• Защита от обратного напряжения:Поскольку устройство имеет низкое напряжение обратного пробоя, убедитесь, что конструкция схемы предотвращает подачу обратного смещения, превышающего 5В.

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

8.1 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_P):Длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна (630 нм для данного устройства).Доминирующая длина волны (λ_d):Единая длина волны, полученная из диаграммы цветности CIE, которая наилучшим образом представляет воспринимаемый цвет света (диапазон от 613.5 до 633 нм). Доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета.

8.2 Можно ли питать этот светодиод от источника 5В?

Да, но токоограничивающий резистор обязателен. Например, для достижения типового I_F= 10мА от источника 5В: R = (V_{питания}- V_F) / I_F= (5В - 2.5В) / 0.01А = 250 Ом. Подойдет стандартный резистор на 240 Ом или 270 Ом.

8.3 Почему так критично хранение и обращение после вскрытия упаковки?

Корпуса светодиодов могут поглощать влагу из атмосферы. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро расширяться, вызывая внутреннее расслоение или растрескивание (эффект "попкорна"), что приводит к отказу. Указанный процесс сушки удаляет эту поглощенную влагу.

8.4 Как интерпретировать коды сортировки на упаковке?

Код сортировки (например, 3WX-H29) указывает диапазон силы света (3WX = 11-18 мкд) и диапазон доминирующей длины волны (H29 = 621.0-625.0 нм). Для применений, требующих однородного внешнего вида, критически важно указывать и использовать компоненты из одного диапазона сортировки.

9. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование индикатора включения для устройства, питаемого от шины 3.3В, требующего сигнал красного цвета средней яркости.

1. Выбор компонента:Выберите код сортировки, например, 3WX-H30, для обеспечения однородной яркости (11-18 мкд) и цвета (красный 625-629 нм).
2. Проектирование схемы:Целевой I_F= 10мА для долгого срока службы и достаточной яркости.
   • Рассчитайте резистор: R = (3.3В - 2.5В) / 0.01А = 80 Ом.
   • Используйте ближайшее стандартное значение, например, 82 Ом.
   • Проверьте мощность на резисторе: P = I²R = (0.01)²* 82 = 0.0082Вт. Стандартного резистора на 1/8Вт или 1/10Вт достаточно.
3. Разводка печатной платы:Разместите посадочное место светодиода в соответствии с чертежом угловых размеров. Убедитесь, что зона отступа 2.0 мм от основания линзы соблюдена в паяльной маске и полигоне меди.
4. Сборка:Следуйте указанному профилю волновой пайки, обеспечивая предварительный нагрев платы и не погружая светодиод глубже допустимого уровня.

10. Принцип работы

Данное устройство является светоизлучающим диодом (СИД). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его характерное прямое напряжение (V_F), электроны и дырки рекомбинируют внутри полупроводникового материала (AlInGaP для данного красного светодиода), высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав полупроводниковых слоев определяет длину волны (цвет) излучаемого света. Рассеивающая линза, интегрированная в корпус, рассеивает свет, создавая широкий угол обзора в 100 градусов, характерный для данного индикаторного светильника.

11. Технологические тренды

Хотя светодиоды для монтажа в отверстия остаются важными для надежности в определенных применениях, общая тенденция в отрасли смещается в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) для достижения более высокой плотности, автоматизированной сборки и лучших тепловых характеристик. Тем не менее, компоненты для монтажа в отверстия, подобные данному, продолжают оставаться предпочтительными в применениях, требующих высокой механической прочности, простоты ручной сборки/прототипирования или где используется навесной монтаж. Достижения в области материалов продолжают повышать эффективность и долговечность всех типов светодиодов, включая индикаторные для монтажа в отверстия.