Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Особенности
- 1.2 Области применения
- 2. Габаритные размеры
- 3. Предельные эксплуатационные параметры
- 4. Электрические и оптические характеристики
- 5. Типичные кривые электрических и оптических характеристик
- 6. Спецификация системы сортировки
- 6.1 Таблица оптических и электрических групп
- 6.2 Цветовой график C.I.E. 1931
- 7. Спецификация упаковки
- 8. Меры предосторожности и рекомендации по применению
- 8.1 Применение
- 8.2 Хранение
- 8.3 Очистка
- 8.4 Формовка выводов и сборка
- 8.5 Пайка
- 8.6 Метод управления
- 9. Соображения по проектированию и примечания по применению
- 9.1 Тепловой режим
- 9.2 Проектирование схемы для стабильной яркости
- 9.3 Механическая интеграция
- 10. Сравнение и руководство по выбору
1. Обзор продукта
LTW-1NHDR5JH231 — это светодиодная лампа для монтажа в отверстия, предназначенная для использования с черным или натуральным пластиковым угловым держателем (корпусом), также известным как индикатор для печатной платы (CBI). Данная конфигурация обеспечивает твердотельный источник света, подходящий для различных электронных применений. Продукт разработан для удобства сборки на печатные платы (PCB).
1.1 Особенности
- Разработан для удобства сборки на печатную плату.
- Надежный твердотельный источник света.
- Низкое энергопотребление и высокая эффективность.
- Продукт без содержания свинца, соответствующий директивам RoHS.
- Используется лампа размера T-1 с белым светодиодом InGaN и белым рассеивающим линзой.
1.2 Области применения
Данная светодиодная лампа подходит для широкого спектра применений, включая, но не ограничиваясь:
- Компьютерное оборудование
- Коммуникационные устройства
- Бытовая электроника
- Промышленное оборудование
2. Габаритные размеры
Механический чертеж для LTW-1NHDR5JH231 представлен на странице 2 технической документации. Ключевые примечания относительно размеров включают:
- Все размеры указаны в миллиметрах, дюймы приведены в скобках.
- Допуск по умолчанию составляет ±0.25 мм (±0.010"), если не указано иное.
- Материал держателя — черный пластик.
- Сама светодиодная лампа белого цвета.
- Все спецификации могут быть изменены без предварительного уведомления.
3. Предельные эксплуатационные параметры
Следующие параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению устройства.
| Параметр | Максимальное значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Рассеиваемая мощность | 108 | мВт |
| Пиковый прямой ток (Скважность ≤1/10, Длительность импульса ≤10мс) | 100 | мА |
| Постоянный прямой ток | 30 | мА |
| Снижение номинала (линейно от 30°C) | 0.45 | мА/°C |
| Диапазон рабочих температур | -40 до +85 | °C |
| Диапазон температур хранения | -40 до +100 | °C |
| Температура пайки выводов (2.0 мм от корпуса) | 260 максимум в течение 5 секунд. | °C |
4. Электрические и оптические характеристики
Следующие характеристики измерены при TA=25°C в указанных условиях испытаний.
| Параметр | Обозначение | Min. | Typ. | Max. | Единица измерения | Условие испытания |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Сила света | Iv | 880 | 1900 | 3200 | мкд | IF = 20мА |
| Угол обзора (2θ1/2) | - | - | 65 | - | град. | - |
| Координата цветности x | x | - | 0.30 | - | - | IF = 20мА |
| Координата цветности y | y | - | 0.29 | - | - | IF = 20мА |
| Прямое напряжение | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 20мА |
| Обратный ток | IR | - | - | 10 | мкА | VR = 5В |
Примечания:
- Сила света измеряется с помощью датчика и фильтра, аппроксимирующих кривую спектральной чувствительности глаза CIE для дневного зрения.
- θ1/2 — это угол отклонения от оси, при котором сила света составляет половину осевого значения.
- Код классификации Iv нанесен на каждую упаковочную пачку.
- Гарантия на Iv включает допуск ±15%.
- Координаты цветности (x, y) получены из цветового графика CIE 1931.
- Условие обратного напряжения предназначено только для тестирования IR; устройство не предназначено для работы в обратном направлении.
5. Типичные кривые электрических и оптических характеристик
Техническая документация включает типичные кривые характеристик (показаны на странице 4), иллюстрирующие взаимосвязь между различными параметрами. Эти кривые необходимы для понимания работы устройства в различных рабочих условиях, таких как зависимость прямого тока от силы света и прямого напряжения. Анализ этих кривых помогает разработчикам оптимизировать схемы управления для обеспечения стабильной яркости и эффективности в диапазоне рабочих точек.
6. Спецификация системы сортировки
LTW-1NHDR5JH231 классифицируется по оптическим и электрическим группам для обеспечения стабильности в применениях.
6.1 Таблица оптических и электрических групп
Группы силы света (Iv, мкд @ IF=20мА)
| Код группы | Минимум (мкд) | Максимум (мкд) |
|---|---|---|
| P | 880 | 1150 |
| Q | 1150 | 1500 |
| R | 1500 | 1900 |
| S | 1900 | 2500 |
| T | 2500 | 3200 |
Примечание: Допуск для каждого предела группы составляет ±15%.
Ранги оттенка (Координаты цветности, CC(x,y) @ IF=20мА)
Техническая документация содержит подробную таблицу (на странице 6), определяющую несколько рангов оттенка (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2). Каждый ранг определяется четырехугольной областью на цветовом графике CIE 1931 с использованием четырех наборов координат (x, y). Это позволяет осуществлять точный подбор цвета. Допуск для каждого предела группы составляет ±0.01 по значению координаты.
6.2 Цветовой график C.I.E. 1931
Включен справочный цветовой график CIE 1931 (на странице 7) для визуального представления групп оттенков, определенных в таблице. Этот график является стандартным инструментом для определения и понимания цвета источников света.
7. Спецификация упаковки
Стандартная конфигурация упаковки для LTW-1NHDR5JH231 следующая:
- Базовая единица:180 штук на лоток.
- Внутренняя коробка:8 лотков во внутренней коробке, всего 1,440 штук.
- Внешняя коробка:8 внутренних коробок во внешней коробке, всего 11,520 штук.
Примечание указывает, что 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 внутренней и наружной сигнализации, а также для обычного электронного оборудования.
8.2 Хранение
Для оптимального срока службы светодиоды следует хранить в среде, не превышающей 30°C или 70% относительной влажности. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для длительного хранения вне оригинальной упаковки их следует хранить в герметичном контейнере с осушителем или в атмосфере азота.
8.3 Очистка
Если необходима очистка, используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.
8.4 Формовка выводов и сборка
- Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода.
- Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры.
- Выполняйте формовку выводов при нормальной температуре и перед пайкой.
- Во время сборки на PCB используйте минимальное усилие зажима, чтобы избежать механических напряжений.
8.5 Пайка
Необходимо строго соблюдать критические рекомендации по пайке, чтобы предотвратить повреждение:
- Соблюдайте минимальный зазор 2 мм от основания линзы/проставки до точки пайки.
- Избегайте погружения линзы/проставки в припой.
- Не прикладывайте внешнее усилие к выводной рамке во время пайки, пока светодиод горячий.
Рекомендуемые условия пайки:
| Метод | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| Паяльник | Температура | Макс. 350°C | Только один раз. Жало паяльника не ближе 2 мм от основания эпоксидной колбы. |
| Время | Макс. 3 секунды | ||
| Положение | - | ||
| Волновая пайка | Температура предварительного нагрева | Макс. 120°C | Волна припоя не ниже 2 мм от основания эпоксидной колбы. Пайка оплавлением IR не подходит для данного продукта для монтажа в отверстия. |
| Время предварительного нагрева | Макс. 100 секунд | ||
| Температура волны припоя | Макс. 260°C | ||
| Время пайки | Макс. 5 секунд | ||
| Положение при погружении | - |
Предупреждение: Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ.
8.6 Метод управления
Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Использование одного резистора для нескольких параллельных светодиодов (Схема B) не рекомендуется, так как незначительные различия в прямом напряжении (VF) между отдельными светодиодами могут привести к значительным различиям в токе и, как следствие, в яркости.
9. Соображения по проектированию и примечания по применению
9.1 Тепловой режим
Хотя устройство имеет относительно низкую рассеиваемую мощность (макс. 108 мВт), правильная тепловая конструкция по-прежнему важна для долгосрочной надежности, особенно при работе вблизи предельных параметров или при высоких температурах окружающей среды. Необходимо учитывать коэффициент снижения номинала 0.45 мА/°C выше 30°C, чтобы гарантировать, что постоянный прямой ток не превышает безопасные пределы. Достаточное расстояние на PCB и возможный поток воздуха могут помочь контролировать температуру перехода.
9.2 Проектирование схемы для стабильной яркости
Система сортировки по силе света (Iv) и цветности (x, y) является ключевой особенностью для применений, требующих согласованности цвета или яркости. Разработчики должны указывать требуемые группы при заказе. Кроме того, как подчеркивается в разделе о методе управления, использование отдельных последовательных резисторов для каждого светодиода является наиболее надежным способом достижения равномерной яркости в массивах из нескольких светодиодов, компенсируя естественное распределение в характеристике прямого напряжения светодиода.
9.3 Механическая интеграция
Продукт предназначен для использования с определенным угловым держателем (CBI). Разработчики должны убедиться, что разводка PCB учитывает посадочное место держателя и рекомендуемую запретную зону для пайки (2 мм от основания линзы). Инструкции по формовке выводов и минимальному усилию зажима критически важны для избежания механических напряжений на корпусе светодиода, что может привести к преждевременному отказу или трещинам в линзах.
10. Сравнение и руководство по выбору
LTW-1NHDR5JH231 предлагает комбинацию стандартной лампы T-1 с выделенной системой держателя. Его основные преимущества включают простоту сборки и возможность углового обзора через держатель. Детальная структура сортировки позволяет осуществлять точный подбор для применений, где критически важно соответствие цвета или интенсивности. При выборе светодиода ключевыми параметрами для сравнения являются сила света (Iv), угол обзора, прямое напряжение (VF) и связанные с ними предельные параметры (ток, мощность, температура). Типичное прямое напряжение данного устройства 3.2В при 20мА является обычным для белых светодиодов InGaN, что делает его совместимым со стандартными источниками питания логического уровня при использовании с соответствующим токоограничивающим резистором.
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. |