Техническая документация на светодиод LTL2R3KRK - Корпус T-1 3/4 - Прямое напряжение 2.4В - Цвет супер-красный - Мощность 75мВт

1. Обзор продукта

В данном документе представлены полные технические характеристики высокоэффективного выводного светодиода. Устройство использует технологию AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для получения супер-красного свечения. Оно выполнено в популярном корпусе диаметром T-1 3/4, что делает его подходящим для широкого спектра применений, требующих индикаторных ламп, подсветки или отображения статуса на печатных платах (PCB) или панелях.

Ключевые преимущества данного компонента включают высокую силу света, низкое энергопотребление и высокий КПД. Благодаря низким требованиям к току, он совместим с интегральными схемами, что облегчает интеграцию в различные электронные конструкции.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Устройство не должно эксплуатироваться за пределами этих пределов во избежание необратимого повреждения. Ключевые параметры указаны при температуре окружающей среды (T_A) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (P_D):максимум 75 мВт.
• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА непрерывно.
• Пиковый прямой ток:90 мА в импульсном режиме (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс).
• Обратное напряжение (V_R):максимум 5 В.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +100°C.
• Диапазон температур хранения:от -55°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 1.6 мм от корпуса светодиода.

Для температур окружающей среды выше 50°C применяется коэффициент снижения постоянного прямого тока 0.4 мА/°C.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры определяют типичные характеристики светодиода в стандартных условиях испытаний (T_A=25°C).

• Сила света (I_V):310 мкд (мин.), 680 мкд (тип.) при прямом токе (I_F) 20 мА. Гарантия включает допуск ±15%.
• Угол обзора (2θ_1/2):30 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины от осевого (на оси) значения.
• Пиковая длина волны излучения (λ_P):639 нм.
• Доминирующая длина волны (λ_d):631 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая определяет цвет (супер-красный).
• Полуширина спектральной линии (Δλ):20 нм, что указывает на спектральную чистоту излучаемого света.
• Прямое напряжение (V_F):2.0 В (мин.), 2.4 В (тип.) при I_F= 20 мА.
• Обратный ток (I_R):максимум 100 мкА при V_R= 5 В.
• Ёмкость (C):типично 40 пФ при нулевом смещении и частоте 1 МГц.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения единообразия в применениях светодиоды сортируются (биннируются) по ключевым оптическим параметрам. Код сортировки для конкретного параметра обычно указан на упаковке.

3.1 Сортировка по силе света

Единицы измерения - милликанделы (мкд), измеренные при 20 мА. Каждый бин имеет допуск ±15% от своих пределов.

• Бин K:от 310 мкд (Мин.) до 400 мкд (Макс.)
• Бин L:от 400 мкд до 520 мкд
• Бин M:от 520 мкд до 680 мкд
• Бин N:от 680 мкд до 880 мкд
• Бин P:от 880 мкд до 1150 мкд
• Бин Q:от 1150 мкд до 1500 мкд

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Единицы измерения - нанометры (нм), измеренные при 20 мА. Каждый бин имеет допуск ±1 нм от своих пределов.

• Бин H29:от 621.0 нм до 625.0 нм
• Бин H30:от 625.0 нм до 629.0 нм
• Бин H31:от 629.0 нм до 633.0 нм
• Бин H32:от 633.0 нм до 637.0 нм
• Бин H33:от 637.0 нм до 642.0 нм

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в техническом описании приведены ссылки на конкретные графики (например, Рисунок 1 для спектрального распределения, Рисунок 5 для угла обзора), предоставленные данные позволяют проанализировать ключевые зависимости.

Прямое напряжение (V_F) имеет типичное значение 2.4 В при 20 мА. Конструкторы должны учитывать это при расчёте значений последовательного резистора для ограничения тока. Зависимость между силой света (I_V) и прямым током (I_F) в рабочем диапазоне, как правило, линейна, но превышение максимального постоянного тока сократит срок службы и может привести к отказу. Спектральные характеристики, определяемые пиковой (639 нм) и доминирующей (631 нм) длинами волн с полушириной 20 нм, подтверждают насыщенный красный цвет, подходящий для применений, требующих высокой чистоты цвета.

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод использует стандартный корпус диаметром T-1 3/4 (примерно 5 мм) с прозрачной линзой. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (дюймы приведены в скобках).
• Действует общий допуск ±0.25 мм (±0.010"), если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.0 мм (0.04").
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса.

5.2 Определение полярности

Для выводных светодиодов более длинный вывод обычно обозначает анод (положительный вывод), а более короткий - катод (отрицательный вывод). Катод также может быть обозначен плоским срезом на ободке линзы или корпусе светодиода. Правильную полярность необходимо соблюдать при сборке схемы.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение критически важно для обеспечения надёжности и предотвращения повреждений.

6.1 Условия хранения

Светодиоды следует хранить в среде, не превышающей 30°C и 70% относительной влажности. Если они извлечены из оригинальной влагозащитной упаковки, их следует использовать в течение трёх месяцев. Для более длительного хранения вне оригинального пакета используйте герметичный контейнер с осушителем или азотный эксикатор.

6.2 Формовка выводов

• Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода.
• Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры.
• Выполняйте формовку выводов при комнатной температуре идо soldering.
• пайки. Используйте минимальное усилие при закреплении на печатной плате, чтобы избежать механических напряжений.

6.3 Параметры пайки

Соблюдайте минимальный зазор 2 мм от основания линзы до точки пайки. Никогда не погружайте линзу в припой.

• Паяльник:Максимальная температура 300°C, максимальное время 3 секунды (только одноразовая пайка).
• Волновая пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C в течение 60 секунд; температура волны припоя максимум 260°C в течение максимум 10 секунд.

Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ.

6.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт.

7. Информация об упаковке и заказе

Стандартная конфигурация упаковки следующая:

• Упаковочный пакет:Содержит 1000, 500 или 250 штук.
• Внутренняя коробка:Содержит 8 упаковочных пакетов, всего 8000 штук.
• Внешняя коробка (отгрузочная партия):Содержит 8 внутренних коробок, всего 64 000 штук. Последняя упаковка в отгрузочной партии может быть неполной.

Парт-номер LTL2R3KRK идентифицирует эту конкретную модификацию продукта (прозрачная линза, источник супер-красного цвета на основе AlInGaP).

8. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

8.1 Предназначение и ограничения

Данный светодиод предназначен для обычного электронного оборудования, включая офисную технику, устройства связи и бытовые применения. Не рекомендуется для систем, критичных к безопасности (например, авиация, медицинское жизнеобеспечение, управление транспортом) без предварительной консультации и квалификации, 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 включении нескольких светодиодовнастоятельно рекомендуетсяиспользовать индивидуальный токоограничивающий резистор, включённый последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Параллельное включение светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема B) не рекомендуется, так как незначительные различия в характеристике прямого напряжения (V_F) каждого светодиода могут вызвать значительные различия в распределении тока и, как следствие, яркости.

Значение последовательного резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s= (V_{питания}- V_F) / I_F, где V_F - прямое напряжение светодиода (используйте 2.4 В типичное или 2.0 В мин. для консервативного расчёта), а I_F - желаемый прямой ток (например, 20 мА).

8.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Эти светодиоды чувствительны к повреждению от электростатического разряда. Необходимо принимать меры предосторожности:

• Операторы должны носить заземляющие браслеты или антистатические перчатки.
• Всё оборудование, рабочие столы и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
• Используйте ионизатор для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе из-за трения при обращении.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Использование технологии AlInGaP для красных светодиодов даёт явные преимущества по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP (фосфид арсенида галлия). Светодиоды AlInGaP обеспечивают значительно более высокую световую отдачу, то есть больше светового потока (мкд) при том же входном токе (мА). Они также обладают лучшей температурной стабильностью и более длительным сроком службы. Корпус T-1 3/4 остаётся отраслевым стандартом, обеспечивая широкую совместимость с существующими разводками печатных плат и вырезами в панелях, в то время как выводная конструкция обеспечивает надёжное механическое крепление, подходящее для применений, подверженных вибрации или механическим нагрузкам.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 В чём разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_P):Длина волны, на которой спектральное распределение мощности светодиода максимально (639 нм для данного устройства).Доминирующая длина волны (λ_d):Единственная длина волны, которая в сочетании с эталонным белым светом соответствует воспринимаемому цвету светодиода (631 нм). Она выводится из диаграммы цветности CIE и более актуальна для восприятия цвета.

10.2 Могу ли я управлять этим светодиодом без последовательного резистора?

No.Светодиодом необходимо управлять контролируемым током. Подключение его непосредственно к источнику напряжения вызовет протекание чрезмерного тока, что быстро разрушит устройство. Последовательный резистор (или источник постоянного тока) обязателен.

10.3 Как интерпретировать код сортировки по силе света?

Код сортировки (например, K, L, M), напечатанный на упаковочном пакете, указывает гарантированный диапазон силы света для светодиодов в этом пакете. Например, Бин M гарантирует I_Vв диапазоне от 520 до 680 мкд при 20 мА. Конструкторы могут выбрать конкретный бин, чтобы обеспечить единообразие яркости в своём применении.

11. Практические примеры проектирования и использования

Пример 1: Индикатор состояния в системе 5В.Для работы светодиода на токе 20 мА от источника питания 5В: V_{питания}= 5В, V_F(тип.) = 2.4В, I_F= 0.020А. Требуемый последовательный резистор R = (5В - 2.4В) / 0.020А = 130 Ом. Можно использовать ближайшее стандартное значение 130Ω или 120Ω. Номинальная мощность резистора должна быть не менее P = I²² * R = (0.02)²²* 130 = 0.052 Вт, поэтому стандартного резистора 1/8 Вт (0.125 Вт) достаточно.

Пример 2: Монтаж на панель.Выводная конструкция позволяет монтировать светодиод непосредственно через панель. Можно использовать соответствующий панельный ободок или просто просверленное отверстие (немного больше 5 мм). Выводы изгибаются после установки для фиксации светодиода, а затем припаиваются к печатной плате за панелью.

12. Введение в принцип работы

Светодиод - это полупроводниковый диод. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его характерное прямое напряжение (V_F), электроны и дырки рекомбинируют в активной области (в данном случае слое AlInGaP). Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав полупроводникового материала (ширина запрещённой зоны) определяет длину волны и, следовательно, цвет излучаемого света. AlInGaP разработан для получения света в красной и янтарной части видимого спектра с высокой эффективностью.

13. Технологические тренды и контекст

Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в современных массовых электронных устройствах благодаря меньшему размеру и пригодности для автоматизированной сборки, выводные светодиоды, такие как T-1 3/4, остаются актуальными. Их ключевые преимущества включают превосходную механическую прочность (выводы закреплены через плату), более лёгкое ручное прототипирование и ремонт, а также лучший отвод тепла через выводы для некоторых более мощных вариантов. Они часто встречаются в промышленных системах управления, автомобильных продуктах послепродажного обслуживания, любительских проектах и применениях, где надёжность важнее миниатюризации. Постоянное развитие полупроводниковых материалов продолжает улучшать эффективность и срок службы всех типов светодиодов, включая выводные корпуса.