Техническая спецификация светодиода LTL-R42FTG2H106PT - Угловой корпус - Зеленый 525нм - 2.9В 10мА

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики светодиодного индикаторного светильника для монтажа в отверстия. Устройство состоит из зеленого светодиода, размещенного в черном пластиковом угловом держателе, предназначенного для непосредственного монтажа на печатные платы (ПП). Основная функция - служить индикатором состояния или питания в электронном оборудовании.

1.1 Ключевые преимущества

• Повышенная контрастность:Черный корпус обеспечивает фон с высоким контрастом, улучшая видимость светящегося зеленого рассеивающего линзы.
• Энергоэффективность:Характеризуется низким энергопотреблением и высокой световой отдачей.
• Соответствие экологическим нормам:Это бессвинцовый продукт, соответствующий директиве RoHS.
• Простота сборки:Конструкция углового, штабелируемого корпуса облегчает процессы ручной или автоматизированной сборки.
• Стандартная упаковка:Поставляется в формате ленты на катушке, подходящем для автоматического монтажного оборудования.

1.2 Целевые области применения

Данный компонент подходит для широкого спектра электронных устройств, включая, но не ограничиваясь:

• Компьютерные периферийные устройства и материнские платы
• Оборудование связи (маршрутизаторы, коммутаторы, модемы)
• Потребительская электроника (аудио/видео оборудование, бытовая техника)
• Промышленные системы управления и приборы

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эти параметры определяют предельные нагрузки, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 70 мВт. Превышение может привести к перегреву и сокращению срока службы.
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА, допустим только в импульсном режиме (скважность ≤ 10%, длительность импульса ≤ 10мкс).
• Постоянный прямой ток (I_F):20 мА непрерывно. Это рекомендуемый максимум для надежной долгосрочной работы.
• Рабочая температура (T_opr):от -30°C до +85°C. Характеристики приведены для 25°C; работа при экстремальных температурах может повлиять на световой поток и прямое напряжение.
• Температура пайки:Выводы могут выдерживать 260°C максимум 5 секунд при условии, что точка пайки находится не менее чем в 2,0 мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрооптические характеристики

Измерено при температуре окружающей среды (T_A) 25°C и прямом токе (I_F) 10мА, если не указано иное.

• Сила света (I_V):Диапазон от минимум 180 мкд до типичных 420 мкд, максимум 880 мкд. Фактическое значение сортируется (см. раздел 3). Измерение следует кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ_1/2):100 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения, что характерно для рассеивающей линзы, обеспечивающей широкоугольную видимость.
• Пиковая длина волны (λ_P):526 нм. Это длина волны в наивысшей точке спектра излучения.
• Доминирующая длина волны (λ_d):525 нм (типично). Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, полученная из диаграммы цветности CIE, и определяющая зеленый цвет. Сортируется от 516нм до 535нм.
• Спектральная ширина полосы (Δλ):35 нм. Это указывает на спектральную чистоту; более узкая полоса указывала бы на более монохроматический зеленый цвет.
• Прямое напряжение (V_F):2,9В типично, диапазон от 2,4В до 3,5В при 10мА. Этот параметр необходимо учитывать при проектировании схемы ограничения тока.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В.Важно:Данное устройство не предназначено для работы в обратном смещении; это условие тестирования предназначено только для характеристики.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости при производстве светодиоды сортируются по группам (бина). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям применения.

3.1 Сортировка по силе света

Группы определены для силы света, измеренной при I_F=10мА. Каждый предел группы имеет допуск тестирования ±15%.

• Группа HJ:180 мкд (Мин) до 310 мкд (Макс)
• Группа KL:310 мкд (Мин) до 520 мкд (Макс)
• Группа MN:520 мкд (Мин) до 880 мкд (Макс)

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (оттенку)

Группы определены для доминирующей длины волны, которая определяет точный оттенок зеленого цвета. Каждый предел группы имеет допуск ±1нм.

• Группа G09:516,0 нм до 520,0 нм (Более зеленый, более короткая длина волны)
• Группа G10:520,0 нм до 527,0 нм (Центральный зеленый)
• Группа G11:527,0 нм до 535,0 нм (Желтовато-зеленый, более длинная длина волны)

4. Анализ характеристических кривых

Типичные характеристические кривые (ссылки в спецификации) дают представление о поведении устройства в различных условиях. Хотя конкретные графики здесь не воспроизводятся, анализируются их последствия.

4.1 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Вольт-амперная характеристика нелинейна. Прямое напряжение (V_F) увеличивается с током, но имеет положительный температурный коэффициент — оно уменьшается при повышении температуры перехода для заданного тока. Это необходимо учитывать в конструкциях драйверов с постоянным током.

4.2 Сила света в зависимости от прямого тока

Световой выход приблизительно пропорционален прямому току в рекомендуемом рабочем диапазоне. Однако эффективность может снижаться при очень высоких токах из-за усиления тепловых эффектов. Работа вблизи максимального постоянного тока (20мА) обеспечит максимальную яркость, но может повлиять на долгосрочную надежность по сравнению с более низким током управления.

4.3 Зависимость от температуры

Сила света обычно уменьшается с увеличением температуры перехода. Способность устройства рассеивать тепло через свои выводы и ПП повлияет на его устойчивую яркость в применении. Широкий рабочий температурный диапазон (от -30°C до +85°C) указывает на надежную работу в различных средах, хотя световой выход при экстремальных температурах будет отличаться от спецификации при 25°C.

5. Механическая и упаковочная информация

5.1 Габаритные размеры и монтаж

Компонент имеет угловую конструкцию, позволяющую монтировать его на краю ПП с линзой, направленной перпендикулярно поверхности платы. Критические размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Стандартный допуск составляет ±0,25 мм, если на чертеже не указано иное.
• Материал корпуса - черный/темно-серый пластик.
• Выводы должны быть сформированы, если это необходимо, в точке не ближе 2 мм от основания линзы/корпуса, чтобы избежать повреждений от напряжения.

5.2 Идентификация полярности

Полярность указывается физической структурой корпуса или длиной вывода (обычно более длинный вывод является анодом). Следует обратиться к чертежу в спецификации для точного метода идентификации данного конкретного номера детали, чтобы обеспечить правильную ориентацию во время сборки.

5.3 Упаковка в ленте на катушке

Компонент поставляется на тисненой несущей ленте, намотанной на катушку диаметром 13 дюймов.

• Несущая лента:Изготовлена из черного проводящего сплава полистирола, толщиной 0,50 мм (±0,06 мм).
• Вместимость катушки:350 штук на катушке.
• Допуск шага:Суммарный допуск для 10 отверстий под звездочку составляет ±0,20 мм, что обеспечивает совместимость с автоматическими монтажными машинами.

5.4 Картонная упаковка

Для массовых отгрузок и защиты от влаги:

• 2 катушки (всего 700 штук) упаковываются с индикаторной картой влажности и осушителями в один влагозащитный пакет (MBB).
• 1 MBB упаковывается во внутреннюю коробку.
• 10 внутренних коробок (всего 7000 штук) упаковываются во внешнюю коробку.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Условия хранения

• Запечатанная упаковка:Хранить при ≤30°C и ≤70% относительной влажности. Использовать в течение одного года с даты запечатывания упаковки.
• Вскрытая упаковка:Если MBB вскрыт, компоненты следует хранить при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Настоятельно рекомендуется завершить пайку оплавлением в течение 168 часов (7 дней) после вскрытия.
• Длительное хранение (вскрытое):Для хранения более 168 часов перед сборкой SMT необходимо прогреть при 60°C не менее 48 часов для удаления поглощенной влаги и предотвращения повреждения "попкорном" во время оплавления.

6.2 Очистка

Если требуется очистка после пайки, используйте только спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт. Избегайте агрессивных химических очистителей.

6.3 Формовка выводов и монтаж на ПП

• Выполняйте любой изгиб выводовдопайки, при комнатной температуре.
• Изгибайте выводы в точке ≥2 мм от основания линзы/держателя. Не используйте корпус держателя в качестве точки опоры.
• При вставке в ПП прикладывайте минимально необходимую силу зажима, чтобы избежать чрезмерного механического напряжения на корпусе светодиода.

6.4 Параметры процесса пайки

Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм между точкой пайки и основанием линзы/держателя.

• Ручная пайка (паяльник):
  • Температура: ≤ 350°C
  • Время: ≤ 3 секунды на соединение
• Волновая пайка:
  • Температура предварительного нагрева: ≤ 120°C
  • Время предварительного нагрева: ≤ 100 секунд
  • Температура волны припоя: ≤ 260°C
  • Время контакта: ≤ 5 секунд
  • Положение погружения: ≥2 мм от основания линзы
• Пайка оплавлением (процесс SMT для самого держателя, если применимо):
  • Предварительный нагрев/прогрев: от 150°C до 200°C за ≤100с
  • Время выше температуры ликвидуса (T_L=217°C): 60-150с
  • Пиковая температура (T_P): максимум 250°C
  • Указанная классификационная температура (T_C): 245°C

7. Примечания по применению и рекомендации по проектированию

7.1 Типовые схемы включения

Этот светодиод обычно управляется источником постоянного тока или, чаще, источником напряжения с последовательным токоограничивающим резистором. Значение резистора (R_s) можно рассчитать по закону Ома: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. Используйте максимальное V_Fиз спецификации (3,5В), чтобы гарантировать обеспечение минимально необходимого тока при любых условиях. Например, при питании 5В и целевом I_F10мА: R_s= (5В - 3,5В) / 0,01А = 150 Ом. Подойдет стандартный резистор 150 Ом или 160 Ом.

7.2 Тепловой менеджмент

Хотя рассеиваемая мощность мала (макс. 70 мВт), правильная тепловая конструкция продлевает срок службы и поддерживает яркость. Убедитесь, что на ПП имеется достаточная площадь меди, соединенная с выводами светодиода, для использования в качестве радиатора, особенно при работе вблизи максимального тока или при высоких температурах окружающей среды.

7.3 Оптическая конструкция

Встроенная рассеивающая линза обеспечивает широкий, равномерный угол обзора. Для применений, требующих световодов или дополнительного рассеивания, изначально широкий угол делает этот светодиод хорошим кандидатом. Черный корпус минимизирует внутренние отражения и утечку света, улучшая контрастность.

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

8.1 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λ_P)— это физическая длина волны, на которой светодиод излучает наибольшую оптическую мощность.Доминирующая длина волны (λ_d)— это расчетное значение, основанное на восприятии цвета человеком (диаграмма CIE), которое наилучшим образом представляет цвет, который мы видим. Для монохроматического зеленого светодиода они часто близки, но λ_dявляется критическим параметром для согласования цвета в применении.

8.2 Могу ли я питать этот светодиод от источника 3,3В без резистора?

Не рекомендуется.Прямое напряжение варьируется от 2,4В до 3,5В. При 3,3В светодиод с низким V_F(например, 2,5В) будет испытывать большой, неконтролируемый ток, потенциально превышающий его максимальный рейтинг и вызывающий немедленный или постепенный отказ. Всегда используйте механизм ограничения тока.

8.3 Почему важен 168-часовой срок хранения после вскрытия MBB?

Пластиковые корпуса светодиодов могут поглощать влагу из воздуха. Во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением эта захваченная влага может быстро испаряться, создавая внутреннее давление, которое может расслоить корпус или растрескать эпоксидную линзу ("попкорн"). Ограничение в 168 часов и процедура прогрева критически важны для предотвращения этого производственного дефекта.

9. Пример практического применения

Сценарий:Проектирование индикатора питания для сетевого коммутатора.

• Требование:Четкий, широкоугольный зеленый свет, видимый с лицевой панели.
• Выбор компонента:LTL-R42FTG2H106PT выбран из-за его углового монтажа (подходит для вертикальных ПП за панелью), широкого угла обзора 100° и соответствующей яркости.
• Проектирование схемы:Внутреннее логическое питание коммутатора составляет 3,3В. Используя формулу с макс. V_F=3,5В и целевым I_F=8мА (для долгого срока службы и достаточной яркости): R_s= (3,3В - 3,5В) / 0,008А. Это дает отрицательное значение, указывая, что 3,3В может быть недостаточно для надежного питания всех устройств. Поэтому вместо этого используется шина питания 5В: R_s= (5В - 3,5В) / 0,008А = 187,5 Ом. Выбран резистор 180 Ом или 200 Ом.
• Размещение:Светодиод размещен на краю ПП. Два вывода подключены к небольшим медным полигонам для улучшения теплоотвода. Инструкции по сборке для изгиба выводов и зазора при пайке точно соблюдаются.
• Результат:Надежный, стабильно яркий индикатор питания, соответствующий всем требованиям проектирования и производства.

10. Принцип работы

Это устройство представляет собой светоизлучающий диод (LED). Он работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом материале (InGaN для зеленого света). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав полупроводника нитрида индия-галлия (InGaN) определяет длину волны излучаемого света, в данном случае, в центре зеленого спектра (~525нм). Интегрированная рассеивающая линза рассеивает свет, создавая равномерный, широкий луч.

11. Технологические тренды

Светодиоды для монтажа в отверстия с отдельными держателями остаются актуальными для применений, требующих высокой надежности, простоты ручной сборки, ремонта или где волновая пайка является основным процессом. Однако отраслевой тренд для индикаторов состояния продолжает смещаться в сторону светодиодов для поверхностного монтажа (SMD) из-за их меньшего занимаемого места, пригодности для полностью автоматизированной сборки и меньшей высоты. Угловая конструкция для монтажа в отверстия предлагает конкретное механическое преимущество для панельного монтажа, которое некоторые решения SMD повторяют с корпусами бокового свечения. Достижения в технологии светодиодов сосредоточены на повышении эффективности (больше света на ватт), улучшении постоянства цвета и повышении надежности в условиях более высоких температур и влажности.