Техническая спецификация светодиода LTL763ENAK для сквозного монтажа - Красный 624нм - 20мА - 430-1880мкд

1. Обзор продукта

Данный документ содержит полные технические характеристики высокопроизводительного светодиода для сквозного монтажа. Разработанный для индикации состояния и сигнализации, этот компонент сочетает в себе высокую световую отдачу, надежность и гибкость проектирования. Устройство оснащено красным кристаллом и прозрачной линзой, что обеспечивает отчетливую доминирующую длину волны 624 нм. Конструкция корпуса для сквозного монтажа позволяет гибко устанавливать его на печатные платы (ПП) или панели, что делает его пригодным для широкого спектра электронных сборок.

Ключевые преимущества этого светодиода включают высокую силу света, которая может достигать 1880 милликандел (мкд), и низкое энергопотребление. Это бессвинцовый (Pb-free) продукт, соответствующий директиве RoHS. Основные целевые рынки для этого компонента охватывают коммуникационное оборудование, компьютерную периферию, потребительскую электронику, бытовую технику и системы промышленного управления, где требуются четкие и яркие визуальные индикаторы.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные значения

Характеристики устройства приведены при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность:максимум 50 мВт.
• Пиковый прямой ток:максимум 60 мА, применимо в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мс).
• Постоянный прямой ток:максимум 30 мА для непрерывной работы.
• Снижение тока:Линейное снижение с 30°C со скоростью 0,27 мА/°C.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:максимум 260°C в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2,0 мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при TA=25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное.

• Сила света (Iv):Диапазон от минимум 430 мкд до максимум 1880 мкд. Типичное значение составляет 900 мкд. Измерение проводится по кривой спектральной чувствительности глаза CIE, гарантированные значения включают допуск тестирования ±15%.
• Угол обзора (2θ1/2):110 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины от осевого (на оси) значения, определяя ширину луча.
• Пиковая длина волны излучения (λp):632 нм.
• Доминирующая длина волны (λd):624 нм. Это единственная длина волны, полученная из цветовой диаграммы CIE, которая определяет воспринимаемый цвет светодиода.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):20 нм, что указывает на спектральную чистоту излучаемого красного света.
• Прямое напряжение (VF):Обычно 2,5 В, максимум 2,5 В при IF=20 мА.
• Обратный ток (IR):максимум 100 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5 В.Важно:Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; данное условие тестирования предназначено только для характеристики.

3. Спецификация системы сортировки

Для обеспечения единообразия уровней яркости в производственных приложениях светодиоды сортируются по группам (бинам) на основе их силы света, измеренной при 20 мА. Код бина указан на каждом упаковочном пакете.

• Код бина M:Сила света от 430 мкд до 620 мкд.
• Код бина N:Сила света от 620 мкд до 900 мкд.
• Код бина P:Сила света от 900 мкд до 1300 мкд.
• Код бина Q:Сила света от 1300 мкд до 1880 мкд.

К пределам каждого бина применяется допуск ±15%. Эта система позволяет разработчикам выбирать подходящий класс яркости для своих конкретных потребностей, обеспечивая визуальную однородность при использовании нескольких светодиодов.

4. Анализ кривых производительности

Типичные кривые производительности иллюстрируют взаимосвязь ключевых параметров. Эти кривые необходимы для понимания поведения устройства в различных рабочих условиях.

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Эта кривая показывает, как световой выход увеличивается с ростом прямого тока. Обычно она нелинейна, что подчеркивает важность регулирования тока, а не напряжения, для управления яркостью.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Этот график демонстрирует эффект теплового тушения, когда световой выход уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Разработчики должны учитывать это снижение в высокотемпературных средах.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Эта ВАХ-характеристика имеет решающее значение для проектирования схемы ограничения тока. Она показывает экспоненциальную зависимость, подчеркивая необходимость последовательного резистора для стабилизации рабочей точки.
• Спектральное распределение:Кривая изображает относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны, с центром вокруг пика 632 нм и полушириной 20 нм, подтверждая монохроматический красный выход.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод размещен в стандартном корпусе для сквозного монтажа. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах, с допусками ±0,25 мм, если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1,0 мм.
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса.
• Чертеж корпуса предоставляет подробные размеры диаметра линзы, высоты корпуса, длины и диаметра выводов, обеспечивая совместимость с разводкой ПП и вырезами панелей.

Анодный (положительный) и катодный (отрицательный) выводы обычно различаются по длине или имеют плоскую метку на катодной стороне фланца, что является общепринятой отраслевой практикой для идентификации полярности.

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 вне оригинального пакета используйте герметичный контейнер с осушителем или азотный эксикатор.

6.2 Очистка

Если очистка необходима, используйте спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт. Избегайте агрессивных или абразивных чистящих средств.

6.3 Формовка выводов

Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте корпус в качестве точки опоры. Формовка выводов должна выполняться при комнатной температуре идопроцесса пайки. При установке на ПП прикладывайте минимальное усилие для фиксации, чтобы избежать механического напряжения на эпоксидной линзе или внутренних соединениях.

6.4 Процесс пайки

Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм между основанием линзы и паяным соединением. Избегайте погружения линзы в припой.

• Ручная пайка (паяльником):Максимальная температура 350°C, максимальное время 3 секунды на вывод (однократно).
• Волновая пайка:Предварительный нагрев до максимум 100°C в течение до 60 секунд. Температура волны припоя не должна превышать 260°C, с максимальным временем погружения 5 секунд. Светодиод не должен погружаться ниже чем на 2 мм от основания линзы.

Критическое примечание:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ. Инфракрасная (ИК) пайка оплавлениемне подходитдля данного светодиода для сквозного монтажа.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная конфигурация упаковки следующая:

• Единичная упаковка:1000, 500, 200 или 100 штук в влагозащитном упаковочном пакете.
• Внутренняя коробка:Содержит 8 упаковочных пакетов, всего 8000 штук.
• Внешняя коробка (транспортная):Содержит 8 внутренних коробок, всего 64000 штук.

В каждой отгрузочной партии только последняя упаковка может содержать неполное количество. Номер детали для этого устройства — LTL763ENAK.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Этот светодиод хорошо подходит для индикации состояния в вывесках для помещений и улицы, а также в общем электронном оборудовании в коммуникационной, компьютерной, потребительской, бытовой и промышленной отраслях.

8.2 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодовнастоятельно рекомендуетсяиспользовать индивидуальный токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Прямое параллельное подключение нескольких светодиодов к источнику напряжения без индивидуальных резисторов (Схема B) не рекомендуется, так как незначительные различия в характеристиках прямого напряжения (VF) каждого светодиода приведут к значительным различиям в распределении тока и, как следствие, к неравномерной яркости.

8.3 Защита от электростатического разряда (ESD)

Этот светодиод подвержен повреждениям от электростатического разряда или скачков напряжения. Профилактические меры необходимы:

• Персонал должен носить токопроводящие браслеты или антистатические перчатки при обращении со светодиодами.
• Все оборудование, рабочие места и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
• Используйте ионизаторы для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе из-за трения при обращении.
• Внедряйте и контролируйте программы обучения и сертификации по ESD для всего персонала в зонах, защищенных от статики.

9. Техническое сравнение и соображения при проектировании

По сравнению со стандартными индикаторными светодиодами, это устройство предлагает значительно более высокую силу света, что делает его видимым в ярко освещенных средах. Угол обзора 110 градусов обеспечивает широкий, рассеянный рисунок освещения, идеальный для панельных индикаторов. Использование красного кристалла с прозрачной линзой, в отличие от тонированной или рассеивающей линзы, максимизирует эффективность светового выхода. Разработчики должны тщательно учитывать теплоотвод, так как максимальная рассеиваемая мощность составляет 50 мВт, а производительность ухудшается с ростом температуры окружающей среды, как показано на кривой снижения. Спецификация прямого напряжения критически важна для расчета соответствующего значения последовательного резистора при работе от общего источника напряжения, такого как 5 В или 12 В.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Могу ли я управлять этим светодиодом напрямую с вывода микроконтроллера на 5 В?

О: Нет. Типичное прямое напряжение составляет 2,5 В. Подключение его напрямую к 5 В вызовет чрезмерный ток, что разрушит светодиод. Вы должны использовать последовательный токоограничивающий резистор. Например, при питании 5 В и целевом токе 20 мА, значение резистора будет примерно (5 В - 2,5 В) / 0,02 А = 125 Ом. Подойдет стандартный резистор на 120 или 150 Ом.

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

О: Пиковая длина волны (λp=632 нм) — это длина волны, на которой спектральный выход физически наиболее сильный. Доминирующая длина волны (λd=624 нм) — это расчетное значение, основанное на восприятии цвета человеком (диаграмма CIE), которое наилучшим образом представляет цвет, который мы фактически видим. Доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета в индикаторных приложениях.

В: Зачем используется система сортировки (бининг)?

О: Из-за производственных вариаций светодиоды из одной производственной партии могут иметь разный уровень яркости. Биннинг сортирует их на группы (M, N, P, Q) с определенными диапазонами интенсивности. Это позволяет производителям предлагать стабильную продукцию и дает разработчикам возможность выбирать подходящий класс яркости для оптимизации стоимости и производительности, обеспечивая визуальную согласованность в их конечных продуктах.

В: Могу ли я использовать пайку оплавлением для этого светодиода?

О: Нет. В спецификации явно указано, что ИК-оплавление не является подходящим процессом для этого светодиода для сквозного монтажа. Рекомендуемые методы — ручная пайка или волновая пайка с указанными ограничениями по температуре и времени, чтобы предотвратить тепловое повреждение эпоксидной линзы.

11. Практический пример проектирования

Рассмотрим проектирование панели управления с десятью индикаторами состояния. Чтобы обеспечить равномерную яркость, укажите светодиоды из одного бина интенсивности (например, Бин N: 620-900 мкд). Рассчитайте последовательный резистор для питания 12 В: R = (12 В - 2,5 В) / 0,02 А = 475 Ом. Подойдет стандартный резистор 470 Ом, 1/4 Вт, так как рассеиваемая мощность на резисторе составляет (12 В-2,5 В)*0,02 А = 0,19 Вт. На разводке ПП убедитесь, что отверстия для выводов светодиода расположены в соответствии с размерами из спецификации. Нанесите контур на шелкографию для руководства сборкой. Во время волновой пайки используйте приспособление или ленту, чтобы светодиоды не вставлялись в плату глубже чем на 2 мм от основания линзы, защищая их от чрезмерного нагрева.

12. Принцип работы

Это устройство представляет собой светоизлучающий диод (LED). Он работает по принципу электролюминесценции в полупроводниковом материале. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Используемые конкретные полупроводниковые материалы (например, арсенид алюминия-галлия - AlGaAs для красного цвета) определяют длину волны и, следовательно, цвет излучаемого света. Прозрачная эпоксидная линза служит для защиты полупроводникового кристалла, формирования диаграммы направленности луча с углом обзора 110 градусов и улучшения вывода света из кристалла.

13. Технологические тренды

Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в современной высокоплотной электронике, светодиоды для сквозного монтажа остаются актуальными для приложений, требующих высокой надежности, простоты ручной сборки, ремонта и видимости с нескольких углов. Тренды в этом сегменте сосредоточены на увеличении световой отдачи (больше светового выхода на единицу электрической мощности), улучшении цветовой согласованности за счет более жесткой сортировки и повышении долгосрочной надежности при различных воздействиях окружающей среды. Стремление к повышению эффективности согласуется с более широкими инициативами по энергосбережению в электронной промышленности.