Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Особенности
- 1.2 Области применения
- 2. Подробный анализ технических параметров
- 2.1 Абсолютные максимальные значения
- 2.2 Электрические и оптические характеристики
- 3. Спецификация системы сортировки
- 3.1 Сортировка по световой интенсивности
- 3.2 Сортировка по доминирующей длине волны
- 4. Механическая информация и упаковка
- 4.1 Габаритные размеры
- 4.2 Спецификации упаковки
- 5. Рекомендации по пайке и сборке
- 5.1 Хранение
- 5.2 Очистка
- 5.3 Формовка выводов
- 5.4 Процесс пайки
- 6. Рекомендации по применению и проектированию
- 6.1 Метод управления
- 6.2 Защита от ЭСР (электростатического разряда)
- 6.3 Пригодность для применения
- 7. Кривые производительности и типичные характеристики
- 8. Техническое сравнение и конструктивные соображения
- 8.1 Ключевые отличия
- 8.2 Контрольный список для проектирования
- 9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- 9.1 Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?
- 9.2 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
- 9.3 Почему существует допуск 15% на пределы бинов световой интенсивности?
- 9.4 Могу ли я использовать инфракрасную оплавку для этого светодиода?
- 10. Практический пример применения
- 10.1 Панель индикаторов состояния
1. Обзор продукта
В данном документе подробно описаны характеристики светодиода с выводами. Эти светодиоды поставляются в корпусе диаметром 3.1 мм с прозрачной линзой и изготовлены по технологии AlInGaP для получения желтого света. Они предназначены для универсального монтажа на печатные платы или панели и подходят для широкого спектра применений в качестве индикаторов состояния в различных отраслях промышленности.
1.1 Особенности
- Продукт без галогенов (Cl<900ppm, Br<900ppm; Cl+Br<1500ppm).
- Высокая световая интенсивность.
- Низкое энергопотребление.
- Высокая эффективность.
- Универсальный монтаж на печатную плату или панель.
- Совместимость с интегральными схемами / низкие требования к току.
- Корпус диаметром 3.1 мм.
- Желтый светодиод AlInGaP с прозрачной линзой.
1.2 Области применения
- Оборудование связи
- Компьютерная периферия
- Потребительская электроника
- Бытовая техника
- Промышленное оборудование
2. Подробный анализ технических параметров
2.1 Абсолютные максимальные значения
Устройство не должно эксплуатироваться за пределами этих пределов, так как это может привести к необратимому повреждению. Все значения указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C.
- Рассеиваемая мощность:75 мВт
- Пиковый прямой ток:60 мА (скважность 1/10, длительность импульса 0.1 мс)
- Постоянный прямой ток:30 мА
- Снижение тока:Линейно от 50°C со скоростью 0.4 мА/°C
- 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 2.0 мм от корпуса светодиода.
2.2 Электрические и оптические характеристики
Это типичные параметры производительности, измеренные при TA=25°C и прямом токе (IF) 20мА, если не указано иное.
- Световая интенсивность (Iv):Минимум 140 мкд, типично 320 мкд, максимум 1150 мкд. Код классификации указан на каждом упаковочном пакете. Гарантированные значения включают допуск измерения ±15%.
- Угол обзора (2θ1/2):45 градусов. Это полный угол, при котором световая интенсивность составляет половину осевой (на оси) интенсивности.
- Пиковая длина волны излучения (λP):591 нм (типично).
- Доминирующая длина волны (λd):Диапазон от 582 нм до 596 нм, в зависимости от конкретного бина (см. Раздел 4).
- Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм (типично).
- Прямое напряжение (VF):2.4В типично при IF=20мА, минимум 2.05В.
- Обратный ток (IR):100 мкА максимум при обратном напряжении (VR) 5В.Важно:Устройство не предназначено для работы в обратном направлении; данное испытательное условие предназначено только для характеристики.
3. Спецификация системы сортировки
Светодиоды сортируются по бинам на основе световой интенсивности и доминирующей длины волны для обеспечения стабильности в приложениях.
3.1 Сортировка по световой интенсивности
Единица измерения: мкд @ IF=20мА. Допуск для каждого предела бина составляет ±15%.
- Бин GH:140 – 240 мкд
- Бин JK:240 – 400 мкд
- Бин LM:400 – 680 мкд
- Бин NP:680 – 1150 мкд
3.2 Сортировка по доминирующей длине волны
Единица измерения: нм @ IF=20мА. Допуск для каждого предела бина составляет ±1нм.
- Бин H14:582.0 – 584.0 нм
- Бин H15:584.0 – 586.0 нм
- Бин H16:586.0 – 588.0 нм
- Бин H17:588.0 – 590.0 нм
- Бин H18:590.0 – 592.0 нм
- Бин H19:592.0 – 594.0 нм
- Бин H20:594.0 – 596.0 нм
4. Механическая информация и упаковка
4.1 Габаритные размеры
Светодиод имеет стандартный круглый корпус диаметром 3.1 мм с двумя аксиальными выводами.
- Все размеры указаны в миллиметрах (дюймы указаны в допуске).
- Допуск составляет ±0.25мм (.010\"), если не указано иное.
- Выступ смолы под фланцем максимум 1.0 мм (.04\").
- Расстояние между выводами измеряется в месте их выхода из корпуса.
4.2 Спецификации упаковки
- Светодиоды упакованы в количестве 1000, 500, 200 или 100 штук в антистатический пакет.
- 10 упаковочных пакетов помещаются в одну внутреннюю коробку, всего 10 000 штук.
- 8 внутренних коробок упаковываются в одну внешнюю транспортную коробку, всего 80 000 штук.
- В каждой отгрузочной партии только последняя упаковка может быть неполной.
5. Рекомендации по пайке и сборке
5.1 Хранение
Рекомендуемая среда хранения не должна превышать температуру 30°C или относительную влажность 70%. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для более длительного хранения вне оригинальной упаковки храните в герметичном контейнере с осушителем или в азотной среде.
5.2 Очистка
Если очистка необходима, используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.
5.3 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. Формовка выводов должна производиться при нормальной температуре идопайки. При сборке печатной платы используйте минимально возможное усилие зажима, чтобы избежать механических напряжений.
5.4 Процесс пайки
Соблюдайте минимальный зазор 2 мм от основания линзы до точки пайки. Избегайте погружения линзы в припой. Не прикладывайте внешние усилия к выводам, пока светодиод горячий.
Рекомендуемые условия:
- Паяльник:Максимум 350°C, максимум 3 секунды (только один раз).
- Волновая пайка:
- Предварительный нагрев: максимум 100°C в течение максимум 60 секунд.
- Волна припоя: максимум 260°C в течение максимум 5 секунд.
- Положение погружения: Не ниже 2 мм от основания эпоксидной колбы.
Предупреждение:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ. Инфракрасная оплавка не подходит для данного светодиода с выводами.
6. Рекомендации по применению и проектированию
6.1 Метод управления
Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодовнастоятельно рекомендуетсяиспользовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым отдельным светодиодом (Схема А). Использование одного резистора для нескольких параллельных светодиодов (Схема Б) не рекомендуется, так как различия в характеристиках прямого напряжения (I-V) отдельных светодиодов приведут к неравномерному распределению тока и, следовательно, к неравномерной яркости.
6.2 Защита от ЭСР (электростатического разряда)
Данный светодиод подвержен повреждению от статического электричества или скачков напряжения.
- Используйте токопроводящий браслет или антистатические перчатки при обращении.
- Убедитесь, что все оборудование, рабочие места и стеллажи для хранения правильно заземлены.
- Используйте ионизатор для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе.
- Убедитесь, что персонал, работающий в зонах, защищенных от статики, должным образом обучен и сертифицирован по ЭСР.
6.3 Пригодность для применения
Данный светодиод подходит для внутренней и наружной сигнализации, а также для обычного электронного оборудования. Его конструкция без галогенов, широкий диапазон рабочих температур и надежная упаковка делают его надежным выбором для требовательных условий эксплуатации.
7. Кривые производительности и типичные характеристики
В спецификации приведены типичные характеристические кривые, которые обычно иллюстрируют взаимосвязь ключевых параметров. Конструкторам следует учитывать следующее на основе предоставленных данных:
- Световая интенсивность в зависимости от тока:Интенсивность увеличивается с ростом прямого тока, но ограничена абсолютными максимальными значениями по мощности и току.
- Прямое напряжение в зависимости от тока:VF указано при 20мА. Проектируйте схему управления с учетом типичного падения 2.4В и возможных вариаций.
- Зависимость от температуры:Постоянный прямой ток должен быть снижен линейно выше температуры окружающей среды 50°C со скоростью 0.4 мА/°C. Световая интенсивность обычно уменьшается с увеличением температуры перехода.
- Спектральные характеристики:Доминирующая длина волны определяет воспринимаемый желтый цвет. Полуширина спектра 15 нм указывает на относительно чистый цвет излучения, типичный для технологии AlInGaP.
8. Техническое сравнение и конструктивные соображения
8.1 Ключевые отличия
- Технология материала:Используется AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для желтого излучения, что, как правило, обеспечивает более высокую эффективность и лучшую температурную стабильность по сравнению со старыми технологиями, такими как GaAsP.
- Без галогенов:Соответствует экологическим нормам, ограничивающим использование галогенированных материалов (Cl, Br).
- Широкая сортировка:Обширная сортировка по световой интенсивности и длине волны позволяет конструкторам выбирать точный класс производительности, необходимый для оптимизации затрат или согласования характеристик.
8.2 Контрольный список для проектирования
- Проверьте требуемую световую интенсивность и выберите соответствующий бин (GH, JK, LM, NP).
- Определите, критичен ли для применения конкретный оттенок желтого (бин доминирующей длины волны H14-H20).
- Рассчитайте значение последовательного резистора на основе напряжения питания, типичного VF (2.4В) и желаемого рабочего тока (≤ 30мА постоянного тока).
- В разводке печатной платы убедитесь, что соблюдается рекомендуемый зазор 2 мм от корпуса светодиода до контактной площадки.
- Запланируйте защиту от ЭСР при обращении и сборке.
- Учтите вопросы теплового режима, если работа ведется вблизи максимальных температурных или токовых пределов.
9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
9.1 Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?
No.Светодиод — это диод с нелинейной ВАХ. Подключение его непосредственно к источнику напряжения обычно вызывает чрезмерный ток, превышающий абсолютное максимальное значение и разрушающий устройство. Последовательный резистор обязателен для управления постоянным напряжением.
9.2 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?
Пиковая длина волны (λP)— это длина волны, на которой спектральное распределение мощности является наибольшим.Доминирующая длина волны (λd)получается из диаграммы цветности CIE и представляет собой одну длину волны, которая наилучшим образом соответствует воспринимаемому цвету света. Для монохроматических светодиодов, таких как этот желтый, они часто близки, но λd является более релевантным параметром для спецификации цвета.
9.3 Почему существует допуск 15% на пределы бинов световой интенсивности?
Этот допуск учитывает неопределенность измерений в производственном испытательном оборудовании. Это означает, что устройство из бина \"JK\" (240-400 мкд) может быть измерено на объекте заказчика как 204 мкд или 460 мкд и все еще будет соответствовать указанной системе сортировки. Конструкторы должны учитывать этот потенциальный разброс по яркости.
9.4 Могу ли я использовать инфракрасную оплавку для этого светодиода?
No.В спецификации явно указано, что инфракрасная оплавка не является подходящим процессом для данного светодиода с выводами. Рекомендуемые методы — ручная пайка паяльником или волновая пайка с строгим соблюдением предоставленных ограничений по времени и температуре.
10. Практический пример применения
10.1 Панель индикаторов состояния
Сценарий:Проектирование панели управления с 10 желтыми индикаторами состояния, питаемыми от шины постоянного тока 5В. Важна равномерная яркость.
Этапы проектирования:
- Выбор светодиода:Выберите светодиоды из одного бина световой интенсивности (например, бин LM для средней-высокой яркости), чтобы минимизировать вариации.
- Установка тока:Выберите безопасный рабочий ток. Использование типичного тока 20мА является стандартным и хорошо вписывается в максимум 30мА.
- Расчет резистора:Для каждого светодиода:
- Напряжение питания (Vs) = 5В
- Прямое напряжение светодиода (Vf) = 2.4В (типично)
- Желаемый ток (If) = 0.020 А
- Значение резистора R = (Vs - Vf) / If = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ом.
- Мощность резистора P = (Vs - Vf) * If = (2.6) * 0.02 = 0.052Вт. Стандартный резистор 1/8Вт (0.125Вт) достаточен.
- Разводка:Разместите каждый светодиод и его резистор 130 Ом последовательно на печатной плате. Убедитесь, что полярность светодиода правильная (анод обычно подключен к положительному питанию через резистор). Соблюдайте зазор 2 мм до контактной площадки.
- Сборка:Следуйте рекомендациям по формовке выводов, пайке и защите от ЭСР во время производства.
Такой подход обеспечивает надежную, стабильную и долговечную работу всех индикаторных светодиодов.
Терминология спецификаций LED
Полное объяснение технических терминов LED
Фотоэлектрическая производительность
| Термин | Единица/Обозначение | Простое объяснение | Почему важно |
|---|---|---|---|
| Световая отдача | лм/Вт (люмен на ватт) | Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. | Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии. |
| Световой поток | лм (люмен) | Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". | Определяет, достаточно ли свет яркий. |
| Угол обзора | ° (градусы), напр., 120° | Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. | Влияет на диапазон освещения и равномерность. |
| Цветовая температура | K (Кельвин), напр., 2700K/6500K | Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. | Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии. |
| Индекс цветопередачи | Безразмерный, 0–100 | Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. | Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи. |
| Допуск по цвету | Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" | Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. | Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов. |
| Доминирующая длина волны | нм (нанометры), напр., 620нм (красный) | Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. | Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов. |
| Спектральное распределение | Кривая длина волны против интенсивности | Показывает распределение интенсивности по длинам волн. | Влияет на цветопередачу и качество цвета. |
Электрические параметры
| Термин | Обозначение | Простое объяснение | Соображения по проектированию |
|---|---|---|---|
| Прямое напряжение | Vf | Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". | Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов. |
| Прямой ток | If | Значение тока для нормальной работы светодиода. | Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы. |
| Максимальный импульсный ток | Ifp | Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. | Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения. |
| Обратное напряжение | Vr | Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. | Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения. |
| Тепловое сопротивление | Rth (°C/W) | Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. | Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла. |
| Устойчивость к ЭСР | В (HBM), напр., 1000В | Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. | В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов. |
Тепловой менеджмент и надежность
| Термин | Ключевой показатель | Простое объяснение | Влияние |
|---|---|---|---|
| Температура перехода | Tj (°C) | Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. | Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета. |
| Спад светового потока | L70 / L80 (часов) | Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. | Прямо определяет "срок службы" светодиода. |
| Поддержание светового потока | % (напр., 70%) | Процент яркости, сохраняемый после времени. | Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании. |
| Смещение цвета | Δu′v′ или эллипс МакАдама | Степень изменения цвета во время использования. | Влияет на постоянство цвета в сценах освещения. |
| Термическое старение | Деградация материала | Ухудшение из-за длительной высокой температуры. | Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи. |
Упаковка и материалы
| Термин | Распространенные типы | Простое объяснение | Особенности и применение |
|---|---|---|---|
| Тип корпуса | EMC, PPA, Керамика | Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. | EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы. |
| Структура чипа | Фронтальный, Flip Chip | Расположение электродов чипа. | Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности. |
| Фосфорное покрытие | YAG, Силикат, Нитрид | Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. | Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI. |
| Линза/Оптика | Плоская, Микролинза, TIR | Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. | Определяет угол обзора и кривую распределения света. |
Контроль качества и сортировка
| Термин | Содержимое бинов | Простое объяснение | Цель |
|---|---|---|---|
| Бин светового потока | Код, напр. 2G, 2H | Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. | Обеспечивает равномерную яркость в той же партии. |
| Бин напряжения | Код, напр. 6W, 6X | Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. | Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы. |
| Бин цвета | 5-шаговый эллипс МакАдама | Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. | Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства. |
| Бин CCT | 2700K, 3000K и т.д. | Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. | Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены. |
Тестирование и сертификация
| Термин | Стандарт/Тест | Простое объяснение | Значение |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Тест поддержания светового потока | Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. | Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21). |
| TM-21 | Стандарт оценки срока службы | Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. | Обеспечивает научный прогноз срока службы. |
| IESNA | Общество инженеров по освещению | Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. | Признанная отраслью основа для испытаний. |
| RoHS / REACH | Экологическая сертификация | Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). | Требование доступа на рынок на международном уровне. |
| ENERGY STAR / DLC | Сертификация энергоэффективности | Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. | Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность. |