Техническая спецификация (Datasheet) светодиода 3.1мм для сквозного монтажа - Зеленый (AlInGaP) - Прямое напряжение 2.4В

Содержание

1. Обзор продукта
2. Подробный анализ технических параметров
2.1 Предельные параметры
2.2 Электрические и оптические характеристики
3. Объяснение системы сортировки
3.1 Сортировка по силе света
3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокоэффективного зеленого светоизлучающего диода (LED), предназначенного для сквозного монтажа на печатных платах (PCB) или панелях. Устройство использует полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для генерации зеленого света и заключено в корпус диаметром 3.1 мм с прозрачной линзой. Оно разработано для применений, требующих надежной, энергоэффективной и яркой индикаторной подсветки.

Ключевые преимущества данного светодиода включают его соответствие директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ), что означает отсутствие свинца. Он обеспечивает высокую световую отдачу относительно потребляемой мощности, что делает его энергоэффективным решением. Устройство совместимо с интегральными схемами (ИС) благодаря низким требованиям к току, что упрощает проектирование схемы управления. Универсальная возможность монтажа и стандартизированный корпус для сквозного монтажа делают его подходящим для широкого спектра процессов сборки электроники.

Целевой рынок включает общую электронику, где требуется визуальная индикация состояния. Это потребительская электроника, офисное оборудование, устройства связи, промышленные панели управления и бытовая техника. Его характеристики делают его идеальным для применений, где важны стабильная яркость, цвет и долгосрочная надежность, но не для критичных по безопасности применений или работы в экстремальных условиях без предварительной консультации.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.

Рассеиваемая мощность (P_D):75 мВт при температуре окружающей среды (T_A) 25°C. Это максимальное количество мощности, которое светодиод может рассеять в виде тепла без деградации.
Прямой ток:
- Постоянный прямой ток (I_F):30 мА непрерывно.
- Пиковый прямой ток:60 мА, допустим только в импульсном режиме со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0.1 мс. Это позволяет кратковременно превышать номинальный ток для достижения более высокой мгновенной яркости, например, в стробоскопических или мультиплексных приложениях.
Тепловая деградация:Максимально допустимый постоянный прямой ток должен линейно снижаться на 0.4 мА за каждый градус Цельсия повышения температуры окружающей среды выше 50°C. Это критически важно для обеспечения надежности при повышенных рабочих температурах.
Диапазоны температур:
- Рабочий:-40°C до +85°C.
- Хранения:-55°C до +100°C.
Температура пайки выводов:Максимум 260°C в течение 5 секунд, измеренная на расстоянии 2.0 мм (0.0787") от корпуса светодиода. Это определяет технологическое окно для ручной или волновой пайки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Эти параметры измерены при T_A=25°C и определяют типичные характеристики устройства в нормальных рабочих условиях.

Сила света (I_V):Диапазон от минимальных 140 мкд до типичных 400 мкд при токе стандартного испытания (I_F) 20 мА. Интенсивность измеряется с использованием датчика с фильтром, соответствующим кривой спектральной чувствительности человеческого глаза (CIE). К гарантированному значению интенсивности применяется допуск ±15%.
Угол обзора (2θ_1/2):40 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины значения, измеренного на центральной оси. Угол 40° указывает на относительно сфокусированный луч, подходящий для направленной индикации.
Спецификации длины волны:
- Пиковая длина волны излучения (λ_P):570 нм. Это длина волны, на которой спектральная мощность излучения максимальна.
- Доминирующая длина волны (λ_d):572 нм. Определяется по диаграмме цветности CIE; это та единственная длина волны, которую воспринимает человеческий глаз и которая определяет цвет света. Это ключевой параметр для постоянства цвета.
- Полуширина спектральной линии (Δλ):11 нм. Это указывает на спектральную чистоту; более узкая ширина означает более насыщенный, чистый зеленый цвет.
Прямое напряжение (V_F):Типично 2.4В, максимум 2.4В при I_F=20мА. Минимум 2.1В. Этот параметр критически важен для проектирования токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом.
Обратный ток (I_R):Максимум 100 мкА при приложенном обратном напряжении (V_R) 5В.Важное примечание:Устройство не предназначено для работы в обратном смещении; данное испытательное условие предназначено только для характеристики. Применение обратного напряжения в схеме может повредить светодиод.

3. Объяснение системы сортировки

Для управления естественными вариациями в производстве полупроводников светодиоды сортируются по группам производительности. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям по интенсивности и цвету.

3.1 Сортировка по силе света

Единицы: мкд @ 20мА. Для каждой группы применяется допуск ±15% к ее пределам.

Группа GH:140 – 240 мкд
Группа JK:240 – 400 мкд
Группа LM:400 – 680 мкд
Группа NP:680 – 1150 мкд

Партийный номер LTL1NHGK4K содержит суффикс "GH", указывающий на принадлежность к группе интенсивности GH (140-240 мкд).

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Единицы: нм @ 20мА. Для каждой группы применяется допуск ±1нм.

H06:566.0 – 568.0 нм
H07:568.0 – 570.0 нм
H08:570.0 – 572.0 нм
H09:572.0 – 574.0 нм
H10:574.0 – 576.0 нм

Партийный номер содержит "K4K"

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.