Овальный светодиод 4мм для сквозного монтажа - Сила света 520-1500мкд - Прямое напряжение 1.8-2.5В - 20мА - Красный цвет - Техническая документация

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики овального светодиода 4мм для сквозного монтажа. Этот компонент представляет собой популярное и экономичное решение для применений, требующих равномерного угла обзора и высокой светоотдачи. Основной акцент в конструкции сделан на надежность и эффективность как для внутреннего, так и для наружного использования.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Светодиод характеризуется плавной, равномерной диаграммой направленности с типичным углом обзора 110x50 градусов. Это делает его особенно подходящим для применений, где критически важна равномерная светораспределение с различных углов. Устройство использует передовую эпоксидную технологию, обеспечивающую хорошую влагостойкость и защиту от УФ-излучения. Это повышает его долговечность и делает пригодным для длительного использования в уличных условиях, снижая деградацию характеристик со временем. Ключевые целевые рынки и области применения включают полноцветные вывески, рекламные щиты, информационные табло, указатели для автобусов, а также общее использование в секторах связи, компьютерной техники, потребительской электроники и бытовой техники.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная, объективная интерпретация электрических, оптических и тепловых характеристик, указанных в техническом паспорте.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Абсолютные максимальные параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Это не условия для нормальной работы.

• Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 75 мВт. Это общая мощность, которую корпус светодиода может рассеивать в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (I_F(PEAK)):90 мА, но только при строгих условиях (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10мкс). Этот параметр предназначен для коротких импульсов, а не для непрерывной работы.
• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА непрерывно. Это рекомендуемый максимальный ток для надежной долгосрочной работы.
• Снижение номинала:Постоянный прямой ток должен линейно снижаться на 0.36 мА за каждый градус Цельсия выше температуры окружающей среды 30°C (T_A). Например, при 85°C максимально допустимый постоянный ток значительно ниже 30мА.
• Диапазон рабочих температур (T_opr):от -40°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, измеряется на расстоянии 2.0мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: T_A=25°C и I_F=20мА, если не указано иное.

• Сила света (I_V):Диапазон от минимум 520 мкд до типичного максимума 1500 мкд. Фактическое значение для конкретного экземпляра определяется его кодом сортировки (см. Раздел 4). Измерение включает допуск испытаний ±15%.
• Угол обзора (2θ_1/2):110 x 50 градусов (овальная диаграмма). Угол определяется там, где сила света падает до половины своего осевого значения, измеряется с допуском ±2 градуса.
• Длина волны пикового излучения (λ_P):Обычно 631 нм. Это длина волны, на которой спектральная плотность мощности является наибольшей.
• Доминирующая длина волны (λ_d):Диапазон от 617 нм до 629 нм, разбитый на конкретные коды (H28, H29, H30). Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая определяет цвет (красный).
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Приблизительно 20 нм. Это указывает на спектральную чистоту красного света.
• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от 1.8В (мин.) до 2.5В (макс.), типичное значение при 20мА составляет 2.1В.
• Обратный ток (I_R):Максимум 100 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В.Важное замечание:Устройство не предназначено для работы в обратном направлении; это условие испытания предназначено только для характеристики.

3. Спецификация системы сортировки

Продукт классифицируется по группам (бинаризация) на основе ключевых параметров производительности для обеспечения согласованности в рамках одного применения.

3.1 Сортировка по силе света

При I_F=20мА светодиоды сортируются на четыре группы по интенсивности. Допуск для каждого предела группы составляет ±15%.

• Группа M:от 520 мкд (Мин.) до 680 мкд (Макс.)
• Группа N:от 680 мкд до 880 мкд
• Группа P:от 880 мкд до 1150 мкд
• Группа Q:от 1150 мкд до 1500 мкд

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

При I_F=20мА светодиоды сортируются на три группы по длине волны для контроля цветовой согласованности. Допуск для каждого предела группы составляет ±1 нм.

• Группа H28:от 617.0 нм до 621.0 нм
• Группа H29:от 621.0 нм до 625.0 нм
• Группа H30:от 625.0 нм до 629.0 нм

Код классификации по интенсивности (Iv bin) нанесен на каждую упаковочную пачку для обеспечения прослеживаемости.

4. Анализ характеристических кривых

В техническом паспорте приведены типичные характеристические кривые, которые необходимы для проектирования. Хотя они не отображены здесь, обычно они включают:

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока (I-V кривая):Показывает, как световой выход увеличивается с током, вплоть до максимальных предельных значений.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового выхода при увеличении температуры перехода.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует нелинейную зависимость, важную для расчета значений последовательного резистора и рассеиваемой мощности.
• Спектральное распределение:График, показывающий относительную мощность излучения по длинам волн, с центром вокруг пиковой длины волны 631 нм.

Конструкторам следует обращаться к этим кривым, чтобы понять производительность в нестандартных условиях (например, при различных токах питания или температурах).

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры

Светодиод имеет популярный корпус диаметром T-1 (3мм) с овальной линзой 4мм. Ключевые примечания по размерам включают:

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

5.2 Идентификация полярности

Для светодиодов сквозного монтажа катод обычно идентифицируется по плоскому участку на ободке линзы, более короткому выводу или другой маркировке. Конкретный метод идентификации следует проверять по чертежу размеров. Правильная полярность необходима для работы.

5.3 Спецификации упаковки

Светодиоды упакованы для массовой обработки:

• Единичная упаковка:1000, 500 или 250 штук в антистатической упаковочной пачке.
• Внутренняя коробка:Содержит 8 упаковочных пачек, всего 8000 штук.
• Внешняя коробка:Содержит 8 внутренних коробок, всего 64 000 штук.
• В каждой отгрузочной партии только последняя пачка может быть неполной.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для предотвращения повреждений.

6.1 Хранение

Для длительного хранения вне оригинальной упаковки (более 3 месяцев) храните в герметичном контейнере с осушителем или в азотной атмосфере. Температура хранения не должна превышать 30°C, а относительная влажность - 70%.

6.2 Очистка

При необходимости очистки используйте спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт.

6.3 Формовка выводов

Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание линзы в качестве точки опоры. Выполняйте формовку перед пайкой при комнатной температуре. Используйте минимальное усилие прижима во время сборки на печатной плате.

6.4 Процесс пайки

Критическое правило:Соблюдайте минимальное расстояние 2мм от основания линзы до точки пайки. Никогда не погружайте линзу в припой.

• Паяльник:Максимальная температура 350°C, максимальное время 3 секунды (только один раз).
• Волновая пайка:Предварительный нагрев до максимум 100°C в течение до 60 секунд. Волна припоя при максимум 260°C в течение до 5 секунд.
• Важно:Инфракрасная оплавка НЕ подходит для данного светодиода сквозного монтажа. Чрезмерный нагрев или время могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ.

7. Применение и рекомендации по проектированию

7.1 Проектирование цепи управления

Светодиоды - это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодовнастоятельно рекомендуетсяиспользовать токоограничивающий резистор последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Прямое параллельное подключение нескольких светодиодов к источнику напряжения (Схема B) не рекомендуется из-за разброса прямого напряжения (V_F) у отдельных светодиодов, что вызовет значительные различия в токе и, следовательно, в яркости.

Значение последовательного резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s= (V_{питания}- V_F) / I_F. Используйте максимальное значение V_Fиз технического паспорта (2.5В), чтобы гарантировать, что ток не превысит желаемый I_F(например, 20мА) при любых условиях.

7.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Эти устройства чувствительны к электростатическому разряду. Необходимо применять профилактические меры:

• Операторы должны носить заземляющие браслеты или антистатические перчатки.
• Все оборудование, рабочие столы и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
• Используйте ионизатор для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе.
• Ведите журналы обучения и сертификации персонала в зонах, защищенных от ЭСР.

7.3 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность невелика (макс. 75мВт), соблюдение кривой снижения номинала для прямого тока крайне важно для долговечности, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды или в закрытых пространствах. Обеспечьте адекватную вентиляцию, если несколько светодиодов используются в плотном массиве.

8. Техническое сравнение и соображения

По сравнению с нерассеивающими светодиодами или светодиодами с более узким углом, ключевым отличием данного компонента является его овальный, широкий (110x50°) и равномерный угол обзора, что делает его идеальным для вывесок, где важна видимость под косыми углами. Использование рассеивающей красной линзы и влагостойкой эпоксидной смолы обеспечивает баланс производительности и устойчивости к окружающей среде, подходящий для экономичных наружных применений. Конструкторам, сравнивающим варианты, следует сосредоточиться на конкретной группе силы света, требуемой для их приложения по яркости, и группе доминирующей длины волны для цветовой согласованности между несколькими экземплярами.

9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА непрерывно?

О1: Абсолютный максимальный постоянный прямой ток составляет 30мА при 25°C. Однако для надежной работы и более длительного срока службы рекомендуется работать ниже этого максимума, обычно при 20мА, как указано в условиях испытаний. Кроме того, ток должен быть снижен для температур окружающей среды выше 30°C.

В2: Почему существует допуск ±15% на пределы групп силы света?

О2: Это учитывает изменчивость измерений во время производственных испытаний. Это означает, что экземпляр из группы M (520-680мкд) при тех же условиях испытаний может показать значение от 442мкд (520 -15%) до 782мкд (680 +15%), хотя он будет классифицирован и промаркирован в соответствии со своей номинальной группой.

В3: Могу ли я использовать этот светодиод с источником питания 5В?

О3: Да, но вы ОБЯЗАТЕЛЬНО должны использовать последовательный токоограничивающий резистор. Например, для достижения ~20мА при типичном V_F2.1В: R = (5В - 2.1В) / 0.020А = 145 Ом. Стандартный резистор 150 Ом будет уместен. Всегда рассчитывайте, используя максимальное V_Fчтобы гарантировать, что ток не превысит желаемый предел.

В4: Подходит ли этот светодиод для автомобильных применений?

О4: Диапазон рабочих температур (-40°C до +85°C) охватывает многие автомобильные среды. Однако автомобильные применения обычно требуют, чтобы компоненты соответствовали определенным стандартам качества и надежности (например, AEC-Q102), которые не указаны в этом общем техническом паспорте. Потребуется дополнительная квалификация.

10. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование простого индикатора "ВКЛ" для устройства, питаемого от сетевого адаптера постоянного тока 12В.

1. Цель:Питать один светодиод током приблизительно 15мА для баланса яркости и долговечности.
2. Расчет:Используем максимальное V_F2.5В для безопасности. R_s= (12В - 2.5В) / 0.015А = 633 Ом. Ближайшее стандартное значение - 620 Ом.
3. Перерасчет:Фактический ток с резистором 620Ω и типичным V_F2.1В: I_F= (12В - 2.1В) / 620Ω ≈ 16.0мА. Это находится в безопасном диапазоне.
4. Мощность на резисторе:P = I²* R = (0.016)²* 620 ≈ 0.16Вт. Используйте резистор мощностью не менее 1/4Вт (0.25Вт).
5. Сборка:Вставьте светодиод в печатную плату, соблюдая полярность. При необходимости изогните выводы на расстоянии 3мм от корпуса. Пропаяйте, удерживая жало паяльника на расстоянии >2мм от основания линзы в течение <3 секунд при 350°C.

Этот пример подчеркивает важность ограничения тока, выбора компонентов и правильной техники пайки.