Техническая документация на светодиод LTL1NHEG6D - Корпус T-1 3мм - Прямое напряжение 2.5В - Красный 625нм - Мощность 54мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации высокоинтенсивного светодиода для монтажа в отверстия. Устройство использует технологию полупроводника AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), известную своей высокой световой отдачей и отличными характеристиками в красно-оранжево-желтом спектре длин волн. Продукт выполнен в популярном корпусе диаметром T-1 (3мм), что делает его стандартным и широко совместимым компонентом для индикации состояния и подсветки в многочисленных электронных приложениях.

Ключевые преимущества данного светодиода включают низкое энергопотребление в сочетании с высокой светоотдачей, соответствие бессвинцовым директивам и директиве RoHS, а также конструкцию, оптимизированную для простой интеграции в печатные платы (PCB) с монтажом в отверстия. Основные целевые рынки включают коммуникационное оборудование, компьютерную периферию, потребительскую электронику, бытовую технику и системы промышленного управления, где требуются надежные и долговечные визуальные индикаторы.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Устройство рассчитано на максимальный постоянный прямой ток (I_F) 20 мА при температуре окружающей среды (T_A) 25°C. Максимальная рассеиваемая мощность составляет 54 мВт. Для импульсного режима работы допустим пиковый прямой ток 60 мА при скважности 1/10 и длительности импульса 0.1 мс. Диапазон рабочих температур указан от -30°C до +85°C, с более широким диапазоном хранения от -40°C до +100°C. Коэффициент снижения прямого тока составляет 0.34 мА/°C выше 40°C, что означает, что максимально допустимый постоянный ток уменьшается с ростом температуры для предотвращения теплового повреждения.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются приT_A=25°C иI_F=10мА. Сила света (I_V) имеет типичное значение 65 милликандел (мкд), с минимумом 23 мкд и максимумом 110 мкд. Прямое напряжение (V_F) типично составляет 2.5В, максимум 2.5В. Доминирующая длина волны (λ_d) равна 625 нм, определяя его красный цвет, с пиковой длиной волны излучения (λ_p) 630 нм. Угол обзора (2θ_1/2) составляет 90 градусов, что указывает на широкий, рассеянный характер излучения света. Полуширина спектральной линии (Δλ) равна 20 нм. Максимальный обратный ток (I_R) составляет 100 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В; критически важно отметить, что устройство не предназначено для работы при обратном смещении.

3. Спецификация системы бинов

Продукт использует систему бинов для классификации изделий по силе света и доминирующей длине волны, обеспечивая согласованность в проектировании приложений.

3.1 Биннинг по силе света

Светодиоды сортируются на три бина по силе света (ZA, BC, DE) на основе измерений при токе 10мА. Пределы бинов: ZA (23-38 мкд), BC (38-65 мкд) и DE (65-110 мкд). Для каждого предела бина применяется допуск ±15%.

3.2 Биннинг по доминирующей длине волны

Для обеспечения цветовой однородности доминирующая длина волны разбивается на бины с шагом 4нм. Определены следующие бины: H28 (617.0-621.0 нм), H29 (621.0-625.0 нм), H30 (625.0-629.0 нм) и H31 (629.0-633.0 нм). Для каждого предела бина поддерживается жесткий допуск ±1нм.

4. Анализ кривых производительности

Хотя конкретные графические данные приведены в техническом описании, типичные кривые для данного класса устройств иллюстрируют зависимость между прямым током и силой света (показывая почти линейный рост), прямого напряжения от прямого тока (демонстрируя экспоненциальную характеристику диода) и изменение силы света в зависимости от температуры окружающей среды (показывая снижение выходной мощности при повышении температуры). Кривая спектрального распределения покажет один пик с центром около 630 нм с указанной полушириной 20 нм, подтверждая чистое красное излучение.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод размещен в стандартном цилиндрическом эпоксидном корпусе T-1 (3мм) с рассеивающей красной линзой. Чертеж контура определяет критические размеры, включая диаметр выводов, диаметр и высоту линзы, а также расстояние между выводами. Расстояние между выводами измеряется в месте их выхода из корпуса. Допуски на механические размеры обычно составляют ±0.25мм, если не указано иное. Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.0мм. Устройство имеет плоскую метку на линзе или более длинный вывод для обозначения катодной (отрицательной) полярности, что крайне важно для правильной ориентации на печатной плате.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Хранение и обращение

Светодиоды должны храниться в среде, не превышающей 30°C и 70% относительной влажности. Если они извлечены из оригинальной влагозащитной упаковки, их следует использовать в течение трех месяцев. Для более длительного хранения их следует хранить в герметичном контейнере с осушителем. Для предотвращения повреждения электростатическим разрядом (ESD) персонал должен использовать заземленные браслеты, рабочие места должны быть правильно заземлены, а для нейтрализации статического заряда на пластиковой линзе рекомендуется использовать ионизаторы.

6.2 Формовка выводов

Любой изгиб выводов должен выполняться в точке, расположенной не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода, при комнатной температуре и до процесса пайки. Основание светодиода не должно использоваться в качестве точки опоры при изгибе.

6.3 Процесс пайки

Между точкой пайки и основанием эпоксидной линзы должно соблюдаться минимальное расстояние 2 мм. Необходимо избегать погружения линзы в припой. Рекомендуемые условия:
Паяльник:Макс. 350°C в течение 3 секунд (только один раз).
Волновая пайка:Предварительный нагрев до макс. 100°C в течение 60 секунд, затем волна припоя при макс. 260°C в течение 5 секунд.
Инфракрасная (IR) пайка оплавлением не подходит для данного типа корпуса с монтажом в отверстия. Чрезмерная температура или время могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ.

7. Информация об упаковке и заказе

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты. Стандартные количества упаковки на пакет: 1000, 500, 200 или 100 штук. Десять пакетов упаковываются во внутреннюю коробку (всего до 10 000 штук). Восемь внутренних коробок упаковываются в основную внешнюю транспортную коробку (всего до 80 000 штук). Неполные упаковки могут присутствовать только в последней упаковке партии отгрузки. Для заказа используется номер детали LTL1NHEG6D, а код бина (например, для интенсивности и длины волны) обычно указывается на этикетке упаковочного пакета.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Данный светодиод подходит для индикаторов состояния и питания в огромном количестве устройств: сетевые маршрутизаторы/модемы, настольные компьютеры и серверы, аудио/видео оборудование, кухонная техника, электроинструменты и промышленные панели управления. Его высокая яркость также делает его пригодным для подсветки небольших надписей или для использования в информационных знаках внутри/снаружи помещений, где важна видимость.

8.2 Особенности проектирования схем

Светодиоды являются устройствами с токовым управлением. Для обеспечения равномерной яркости при управлении несколькими светодиодаминастоятельно рекомендуетсяиспользовать индивидуальный токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Не рекомендуется подключать несколько светодиодов непосредственно параллельно (Схема B), так как небольшие различия в характеристиках их прямого напряжения (V_F) вызовут неравномерное распределение тока и, следовательно, неравномерную яркость. Значение последовательного резистора можно рассчитать по закону Ома: R = (V_{питания}- V_F) / I_F.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению со старыми красными светодиодами на основе GaP (фосфида галлия), данное устройство AlInGaP предлагает значительно более высокую силу света и эффективность при том же токе управления. Его доминирующая длина волны 625 нм обеспечивает яркий, насыщенный красный цвет. Широкий угол обзора 90 градусов с рассеивающей линзой обеспечивает хорошую видимость с различных углов, в отличие от светодиодов с узким лучом. Конструкция для монтажа в отверстия обеспечивает превосходную механическую прочность и теплопроводность к печатной плате по сравнению с некоторыми альтернативами для поверхностного монтажа, что может быть полезно в условиях высокой вибрации или для ручного прототипирования.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: В чем разница между доминирующей длиной волны и пиковой длиной волны?
О: Доминирующая длина волны (λ_d) определяется по диаграмме цветности CIE и представляет собой одну длину волны, которая наилучшим образом соответствует воспринимаемому человеческим глазом цвету света. Пиковая длина волны (λ_p) - это фактическая длина волны, на которой спектральная мощность излучения является наибольшей. Они часто близки, но не идентичны.

В: Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?
О: Нет. Подключение светодиода непосредственно к источнику напряжения вызовет чрезмерный ток, что быстро разрушит устройство. Последовательный резистор обязателен для безопасной работы.

В: Зачем нужна система бинов?
О: Производственные вариации вызывают небольшие различия в характеристиках. Биннинг сортирует светодиоды на группы с жестко контролируемыми характеристиками (интенсивность, цвет), позволяя разработчикам выбрать подходящий бин для требований согласованности их приложения.

В: Подходит ли этот светодиод для автомобильных применений?
О: В данной стандартной документации не указана автомобильная квалификация AEC-Q101. Для автомобильного использования потребуется специально квалифицированная версия продукта.

11. Практический пример проектирования и использования

Сценарий:Проектирование группы из четырех индикаторов состояния для блока питания.
Реализация:Каждый светодиод (из бина интенсивности DE для высокой видимости) подключен к шине 5В через отдельный последовательный резистор. Используя типичноеV_F2.5В и целевойI_F10мА, значение резистора составляет R = (5В - 2.5В) / 0.01А = 250 Ом. Будет использован стандартный резистор на 240 или 270 Ом. Светодиоды устанавливаются на печатную плату с указанным зазором 2 мм для пайки выводов. Такая конструкция гарантирует, что каждый светодиод управляется правильным током, обеспечивая равномерную и надежную яркость всех четырех индикаторов.

12. Введение в технологический принцип

Данный светодиод основан на полупроводниковом материале AlInGaP, выращенном на подложке. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки инжектируются в активную область, где они рекомбинируют. Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав сплава AlInGaP определяет ширину запрещенной зоны полупроводника, которая напрямую диктует длину волны (цвет) излучаемого света — в данном случае красный при 625 нм. Эпоксидная линза служит для защиты полупроводникового кристалла, формирования выходного светового пучка (рассеивание на 90 градусов) и повышения эффективности извлечения света.

13. Тенденции развития технологии

Общая тенденция в технологии светодиодов продолжает двигаться в сторону более высокой световой отдачи (больше светового потока на ватт электрической мощности), улучшенной надежности и снижения стоимости. Для светодиодов индикаторного типа наблюдается устойчивый переход к корпусам для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки и экономии места. Однако светодиоды для монтажа в отверстия остаются жизненно важными для применений, требующих высокой механической прочности, более простой ручной сборки для прототипирования или ремонта, а также превосходного теплового управления за счет прямого соединения с медными слоями печатной платы. Достижения в технологии люминофоров и конструкции кристаллов также позволяют современным светодиодам достигать более высокой чистоты цвета и согласованности между производственными партиями.