Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Особенности
- 1.2 Области применения
- 2. Габаритные размеры
- 3. Предельные параметры
- 4. Электрические / Оптические характеристики
- 5. Типичные кривые электрических / оптических характеристик
- 6. Спецификация системы сортировки
- 6.1 Сортировка по силе света
- 6.2 Сортировка по доминирующей длине волны
- 7. Спецификация упаковки
- 8. Меры предосторожности и рекомендации по применению
- 8.1 Применение
- 8.2 Хранение
- 8.3 Очистка
- 8.4 Формовка выводов и монтаж
- 8.5 Пайка
- 8.6 Метод управления
- 8.7 Защита от электростатического разряда (ЭСР)
- 9. Технический анализ и рекомендации по проектированию
- 9.1 Фотометрический и колориметрический анализ
- 9.2 Вопросы управления температурным режимом
- 9.3 Реализация схемотехнических решений
- 9.4 Сравнение с альтернативными технологиями
- 9.5 Рекомендации для конкретных применений
- 9.6 Факторы надежности и срока службы
- 10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Обзор продукта
В данном документе подробно описаны характеристики светодиода LTL-R14FGSAJ для монтажа в отверстия. Светодиоды для монтажа в отверстия предлагаются в различных корпусах, таких как 3 мм, 4 мм, 5 мм, прямоугольные и цилиндрические, что подходит для всех применений, требующих индикации состояния. Для каждого цвета доступно несколько вариантов силы света и угла обзора для гибкости проектирования.
1.1 Особенности
- Низкое энергопотребление и высокая эффективность
- Не содержит свинца и соответствует директиве RoHS
- Корпус типа T-1 с белой рассеивающей линзой.
- Желто-зеленая и желтая лампа на основе AlInGaP с белой рассеивающей линзой.
1.2 Области применения
- Оборудование связи
- Компьютерная периферия
- Потребительская электроника
- Бытовая техника
2. Габаритные размеры
Светодиод выполнен в стандартном корпусе T-1 (3 мм) с белой рассеивающей линзой. Выводы предназначены для монтажа в отверстия на печатных платах (ПП).
Примечания:
- Все размеры указаны в миллиметрах (дюймах).
- Допуск составляет ±0.25 мм (.010"), если не указано иное.
- Максимальное выступание смолы под фланцем составляет 1.0 мм (.04").
- Расстояние между выводами измеряется в месте их выхода из корпуса.
- Характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления.
3. Предельные параметры
Параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению устройства.
| Параметр | Желто-зеленый | Желтый | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | 52 | 52 | мВт |
| Пиковый прямой ток (Скважность ≤1/10, Длительность импульса ≤10 мкс) | 60 | 60 | мА |
| Постоянный прямой ток | 20 | 20 | мА |
| Диапазон рабочих температур | -40°C до +85°C | ||
| Диапазон температур хранения | -40°C до +100°C | ||
| Температура пайки выводов [2.0 мм (.079") от корпуса] | 260°C, макс. 5 секунд. | ||
4. Электрические / Оптические характеристики
Характеристики измерены при температуре окружающей среды (TA) 25°C.
| Параметр | Обозначение | Цвет | Min. | Typ. | Max. | Единица измерения | Условия испытаний |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сила света | Iv | Желто-зеленый | 4 | 11 | 29 | мкд | IF = 10мА |
| Желтый | 4 | 11 | 29 | мкд | IF = 10мА | ||
| Угол обзора | 2 θ1/2 | Желто-зеленый | 110 | град. | |||
| Желтый | 110 | град. | |||||
| Пиковая длина волны излучения | λP | Желто-зеленый | 574 | нм | |||
| Желтый | 590 | нм | |||||
| Доминирующая длина волны | λd | Желто-зеленый | 565 | 569 | 572 | нм | |
| Желтый | 582 | 590 | 594 | нм | |||
| Полуширина спектральной линии | Δλ | Желто-зеленый | 20 | нм | |||
| Желтый | 20 | нм | |||||
| Прямое напряжение | VF | Желто-зеленый | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10мА |
| Желтый | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10мА | ||
| Обратный ток | IR | Желто-зеленый | 10 | мкА | VR = 5В | ||
| Желтый | 10 | мкА | VR = 5В |
ПРИМЕЧАНИЯ:
- Сила света измеряется с помощью комбинации светового датчика и фильтра, аппроксимирующей кривую спектральной чувствительности глаза CIE.
- θ1/2 — это угол отклонения от оси, при котором сила света составляет половину осевой силы света.
- Доминирующая длина волны λd определяется по цветовой диаграмме CIE и представляет собой одну длину волны, определяющую цвет устройства.
- Гарантия на Iv должна включать допуск испытаний ±30%.
- Условие обратного напряжения (VR) применяется только для теста IR. Устройство не предназначено для работы в обратном направлении.
- Обратный ток контролируется источником кристалла.
5. Типичные кривые электрических / оптических характеристик
В техническом описании представлены типичные кривые производительности, измеренные при температуре окружающей среды 25°C, если не указано иное. Эти кривые графически отображают зависимость между прямым током (IF) и силой света (Iv), прямым напряжением (VF), а также влияние температуры окружающей среды на силу света. Анализ этих кривых имеет решающее значение для понимания поведения светодиода в различных рабочих условиях, позволяя разработчикам оптимизировать ток управления для достижения желаемой яркости, контролируя при этом рассеиваемую мощность и тепловые эффекты.
6. Спецификация системы сортировки
Светодиоды сортируются по группам (бина) на основе силы света и доминирующей длины волны для обеспечения согласованности цвета и яркости в рамках одного применения.
6.1 Сортировка по силе света
| Код группы | Сила света (Желто-зеленый) Мин. (мкд) | Макс. (мкд) | Код группы | Сила света (Желтый) Мин. (мкд) | Макс. (мкд) |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 4 | 13 | A | 4 | 13 |
| B | 13 | 29 | B | 13 | 29 |
Примечание: Допуск для каждого предела группы составляет ±30%.
6.2 Сортировка по доминирующей длине волны
| Код группы | Доминирующая длина волны (Желто-зеленый) Мин. (нм) | Макс. (нм) | Код группы | Доминирующая длина волны (Желтый) Мин. (нм) | Макс. (нм) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 565 | 569 | 1 | 582 | 588 |
| 2 | 569 | 572 | 2 | 588 | 594 |
Примечание: Допуск для каждого предела группы составляет ±1 нм.
7. Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы для массовой обработки и отгрузки:
- 1000, 500, 200 или 100 штук в упаковочном пакете.
- 10 упаковочных пакетов размещаются в каждой внутренней коробке, всего 10 000 штук.
- 8 внутренних коробок упаковываются в каждую внешнюю коробку, всего 80 000 штук.
- В каждой отгрузочной партии только последняя упаковка может быть неполной.
8. Меры предосторожности и рекомендации по применению
8.1 Применение
Данная светодиодная лампа подходит для использования в внутренних и наружных вывесках, а также в обычном электронном оборудовании, требующем индикации состояния.
8.2 Хранение
Условия хранения светодиодов не должны превышать температуру 30°C или относительную влажность 70%. Рекомендуется использовать светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, в течение трех месяцев. Для длительного хранения вне оригинальной упаковки рекомендуется хранить светодиоды в герметичном контейнере с соответствующим осушителем или в эксикаторах в азотной среде.
8.3 Очистка
При необходимости используйте спиртосодержащие чистящие растворители, такие как изопропиловый спирт, для очистки светодиодов.
8.4 Формовка выводов и монтаж
При формовке выводов изгиб следует производить в точке на расстоянии не менее 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры при формовке. Формовку выводов необходимо проводить перед пайкой, при нормальной температуре. При монтаже на ПП используйте минимально возможное усилие зажима, чтобы избежать чрезмерных механических нагрузок на корпус.
8.5 Пайка
При пайке оставляйте зазор не менее 2 мм от основания линзы до точки пайки. Необходимо избегать погружения линзы в припой. Не прикладывайте никаких внешних нагрузок к выводной рамке во время пайки, пока светодиод находится при высокой температуре.
Рекомендуемые условия пайки:
Паяльник:Температура: макс. 350°C. Время пайки: макс. 3 секунды (только один раз). Положение: не ближе 2 мм от основания эпоксидной колбы.
Волновая пайка:Предварительный нагрев: макс. 100°C. Время предварительного нагрева: макс. 60 секунд. Волна припоя: макс. 260°C. Время пайки: макс. 5 секунд. Положение погружения: не ниже 2 мм от основания эпоксидной колбы.
Примечание:Чрезмерная температура и/или время пайки могут привести к деформации линзы светодиода или катастрофическому отказу светодиода. Инфракрасная оплавка не является подходящим процессом для светодиодных ламп для монтажа в отверстия.
8.6 Метод управления
Светодиод — это устройство, управляемое током. Для обеспечения равномерности яркости нескольких светодиодов, подключенных параллельно в одном применении, настоятельно рекомендуется включать токоограничивающий резистор в цепь управления последовательно с каждым светодиодом. Не рекомендуется питать светодиоды непосредственно от источника напряжения без последовательного резистора (подключение нескольких светодиодов параллельно), так как яркость каждого светодиода может различаться из-за естественных вариаций вольт-амперных характеристик отдельных светодиодов. Последовательный резистор стабилизирует ток через каждый светодиод, обеспечивая постоянную яркость и защищая светодиод от скачков тока.
8.7 Защита от электростатического разряда (ЭСР)
Статическое электричество или скачок напряжения могут повредить светодиод. Рекомендации по предотвращению повреждений от ЭСР включают:
- Используйте токопроводящий браслет или антистатическую перчатку при обращении с этими светодиодами.
- Все устройства, оборудование и механизмы должны быть правильно заземлены.
- Рабочие столы, стеллажи для хранения и т.д. должны быть правильно заземлены.
- Используйте ионный обдув для нейтрализации статического заряда, который мог накопиться на поверхности пластиковой линзы светодиода в результате трения между светодиодами при хранении и обращении.
9. Технический анализ и рекомендации по проектированию
9.1 Фотометрический и колориметрический анализ
LTL-R14FGSAJ использует технологию AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для желто-зеленого и желтого свечения. Светодиоды AlInGaP известны своей высокой эффективностью и хорошей чистотой цвета в спектре от янтарного до красного. Белая рассеивающая линза служит для расширения угла обзора до типичных 110 градусов и смягчает вид светящейся точки, что делает ее идеальной для индикаторов состояния, где желательна видимость под широким углом. Группы по доминирующей длине волны обеспечивают постоянство цвета, что критически важно в применениях, где несколько светодиодов используются вместе и должны визуально совпадать.
9.2 Вопросы управления температурным режимом
При максимальной рассеиваемой мощности 52 мВт и постоянном прямом токе 20 мА управление температурным режимом для этих индикаторов, как правило, не представляет сложностей. Однако разработчики должны учитывать диапазон рабочих температур (-40°C до +85°C). При более высоких температурах окружающей среды световой поток будет уменьшаться, а прямое напряжение также будет незначительно смещаться. Для применений, постоянно работающих при высоких температурах, может потребоваться снижение номинального прямого тока для обеспечения долгосрочной надежности. Предельный параметр температуры пайки выводов (260°C в течение 5 секунд) дает четкие рекомендации для процессов сборки ПП.
9.3 Реализация схемотехнических решений
Типичное прямое напряжение (VF) 2.0 В при 10 мА является ключевым параметром для проектирования схемы. Для расчета необходимого последовательного резистора (R_s) при питании светодиода от напряжения питания (V_питания) используйте закон Ома: R_s = (V_питания - VF) / I_F. Например, при питании 5 В и целевом токе 10 мА: R_s = (5В - 2.0В) / 0.01А = 300 Ом. Номинальная мощность резистора должна быть не менее P = I_F^2 * R_s = (0.01)^2 * 300 = 0.03 Вт, поэтому стандартного резистора 1/8 Вт или 1/10 Вт достаточно. Эта простая схема ограничения тока необходима для стабильной работы и долговечности.
9.4 Сравнение с альтернативными технологиями
По сравнению со старыми желтыми светодиодами на основе GaAsP (фосфида арсенида галлия), технология AlInGaP предлагает значительно более высокую световую эффективность, что приводит к более яркому свечению при том же токе управления. Широкий угол обзора 110 градусов, обеспечиваемый рассеивающей линзой, является явным преимуществом по сравнению со светодиодами с прозрачной линзой, имеющими более узкий угол обзора, что делает LTL-R14FGSAJ более подходящим для применений, где индикатор должен быть виден под разными углами. Корпус для монтажа в отверстия обеспечивает механическую прочность и простоту ручной сборки или прототипирования по сравнению с альтернативами в корпусах для поверхностного монтажа (SMD), хотя SMD экономят место на плате при крупносерийном автоматизированном производстве.
9.5 Рекомендации для конкретных применений
Дляоборудования связи(маршрутизаторы, модемы) эти светодиоды обеспечивают четкую индикацию состояния связи/активности. Впотребительской электроникеибытовой технике(кнопки питания, индикаторы режимов) рассеянный свет эстетически приятен. При использовании внаружных вывескахразработчики должны обеспечить, чтобы корпус обеспечивал адекватную защиту от окружающей среды (степень защиты IP), поскольку сам светодиод не является водонепроницаемым. Для устройств с батарейным питанием низкое прямое напряжение и способность эффективно работать при токах ниже 10 мА (см. кривую IV) помогают экономить энергию. При проектировании панелей с несколькими индикаторами указание светодиодов из одной группы по силе света и длине волны имеет решающее значение для однородного внешнего вида.
9.6 Факторы надежности и срока службы
Срок службы светодиода в первую очередь определяется условиями эксплуатации, особенно температурой перехода. Соблюдение предельных параметров по току и температуре имеет первостепенное значение. Рекомендации по хранению предотвращают поглощение влаги, что может привести к "вспучиванию" или расслоению во время пайки. Правильное обращение с ЭСР предотвращает скрытые дефекты, которые могут вызвать преждевременный отказ. Следуя рекомендациям по пайке, управлению и обращению, приведенным в этом техническом описании, светодиод может достичь расчетного срока службы, который для индикаторных применений обычно составляет десятки тысяч часов.
10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Могу ли я непрерывно питать этот светодиод максимальным постоянным током 20 мА?
О: Да, но только в пределах указанного диапазона рабочих температур. Для максимальной надежности, особенно при высоких температурах окружающей среды, рекомендуется работать при более низком токе (например, 10-15 мА), так как это снижает внутренний нагрев и нагрузку на устройство.
В: В чем разница между пиковой длиной волны (λP) и доминирующей длиной волны (λd)?
О: Пиковая длина волны — это длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна. Доминирующая длина волны — это одна длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая лучше всего представляет цвет света, рассчитанная из цветовых координат CIE. λd более актуальна для спецификации цвета.
В: Почему последовательный резистор обязателен?
О: Светодиоды имеют экспоненциальную вольт-амперную характеристику. Небольшое увеличение напряжения вызывает большое увеличение тока, которое может быстро превысить максимальный номинал и разрушить светодиод. Последовательный резистор делает ток в основном зависимым от номинала резистора и напряжения питания, обеспечивая простую и эффективную форму регулирования тока.
В: Могу ли я использовать этот светодиод для подсветки небольшой панели?
О: Хотя это возможно, его широкий угол обзора и рассеивающая линза делают его более подходящим для прямого наблюдения в качестве индикатора состояния. Для равномерной подсветки панели часто более подходят светодиоды с более узким углом обзора или бокового свечения.
В: Как интерпретировать коды групп при заказе?
О: Укажите желаемую комбинацию группы силы света (например, A или B) и группы доминирующей длины волны (например, 1 или 2) для требуемого цвета (желто-зеленый или желтый), чтобы гарантировать получение светодиодов с согласованными характеристиками для вашего применения.
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. |