Техническая спецификация светодиода LTL42FGRBBH281 - Многоцветный (Зеленый/Красный/Синий) - 20мА - Выводной корпус

1. Обзор продукта

LTL42FGRBBH281 — это многоцветный выводной светодиод, предназначенный для индикации на печатных платах. Он оснащен черным пластиковым угловым держателем (корпусом), который соединяется со светодиодными компонентами, повышая контрастность. Продукт разработан для удобства монтажа на печатных платах (ПП) и доступен в конфигурациях, позволяющих устанавливать компоненты в стопку и упрощающих монтаж.

1.1 Ключевые преимущества

• Разработан для удобства монтажа на печатную плату.
• Черный корпус повышает контрастность для лучшей видимости.
• Низкое энергопотребление и высокая эффективность.
• Продукт без свинца, соответствующий директиве RoHS.
• Использует специальные полупроводниковые материалы для излучения цвета: InGaN для синего (470 нм), AlInGaP для красного (631 нм) и AlInGaP для зеленого (569 нм) кристаллов.

1.2 Целевые области применения

• Компьютерные системы и периферийные устройства
• Оборудование связи
• Потребительская электроника
• Промышленные системы управления и приборы

2. Технические параметры: Подробное объективное описание

2.1 Предельные параметры (TA=25°C)

В следующей таблице указаны пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа за пределами этих диапазонов не рекомендуется.

2.2 Электрические и оптические характеристики (TA=25°C)

Эти параметры определяют типичные характеристики устройства в указанных условиях испытаний.

Примечания:1. Измерение силы света приближено к спектральной чувствительности глаза по CIE. 2. Угол обзора — это угол отклонения от оси, при котором сила света составляет половину осевого значения. 3. Доминирующая длина волны определяет цвет по диаграмме CIE. 4. Iv включает допуск испытаний ±15%. 5. Обратный ток контролируется источником. 6. Обратное напряжение предназначено только для испытаний; устройство не предназначено для работы в обратном направлении.

3. Объяснение системы сортировки

В спецификации указаны типичные значения ключевых параметров. При производстве устройства обычно сортируются (группируются) на основе конкретных характеристик для обеспечения однородности в рамках применения. Хотя точные коды сортировки в этом документе не приведены, параметры, подлежащие сортировке, вероятно, включают:

• Длина волны/Доминирующая длина волны (λd):Как показано в таблице характеристик, каждый цвет имеет диапазон мин./тип./макс. Продукты сортируются по измеренной доминирующей длине волны для обеспечения стабильных цветовых точек.
• Сила света (Iv):Широкий диапазон (от Мин. до Макс.) для каждого цвета предполагает, что устройства сортируются по световому потоку для соответствия требованиям к яркости в различных приложениях.
• Прямое напряжение (VF):Указанный диапазон указывает на то, что светодиоды могут группироваться по падению прямого напряжения, что важно для проектирования схем ограничения тока и обеспечения равномерной яркости в параллельных конфигурациях.

Разработчикам следует обращаться к конкретной информации о сортировке от производителя для критически важных приложений, требующих точного соответствия цвета или тока.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены типичные характеристические кривые для каждого цвета светодиода (Зеленый/Желто-зеленый, Красный, Синий). Эти кривые графически представляют взаимосвязь ключевых параметров и необходимы для проектирования схем.

4.1 Типичные ВАХ (Вольт-амперные характеристики)

Эти кривые отображают зависимость прямого тока (IF) от прямого напряжения (VF) для каждого цвета светодиода при 25°C. Они показывают нелинейную зависимость, типичную для диодов. Напряжение отсечки составляет приблизительно 2.0В для зеленых/красных и 3.2В для синих светодиодов. Разработчики используют эти кривые для определения необходимого напряжения питания и значения последовательного резистора для достижения желаемого рабочего тока (обычно 10мА или 20мА согласно спецификациям).

4.2 Зависимость силы света от прямого тока

Эти кривые иллюстрируют, как световой поток (Iv) увеличивается с ростом прямого тока (IF). Зависимость, как правило, линейна в рекомендуемом рабочем диапазоне (до 20мА постоянного тока). Работа выше абсолютного максимального тока может привести к сверхлинейному росту температуры перехода и быстрой деградации светового потока и срока службы.

4.3 Спектральное распределение

Хотя явно не представлено в виде графика, параметры пиковой длины волны излучения (λP), доминирующей длины волны (λd) и полуширины спектральной линии (Δλ) определяют спектральные характеристики. Δλ указывает на чистоту цвета; меньшее значение означает более монохроматический свет. Синие светодиоды имеют самую широкую Δλ (35 нм), а зеленые — самую узкую (15 нм).

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габаритные размеры

Устройство использует выводной корпус с черным пластиковым угловым держателем. Ключевые механические примечания из спецификации:

• Все размеры указаны в миллиметрах (дюймах).
• Допуск составляет ±0.25 мм (.010\"), если не указано иное.
• Материал держателя (корпуса) — черный пластик.
• LED1 — зеленого (желто-зеленого) цвета с зеленой рассеивающей линзой.
• LED2 — красного цвета с белой рассеивающей линзой.
• LED3 и LED4 — синего цвета с белыми рассеивающими линзами.

Точный чертеж размеров приведен в спецификации, предоставляя критически важные размеры для проектирования посадочного места на ПП, включая расстояние между выводами, размер корпуса и расположение монтажных отверстий.

5.2 Определение полярности

Для выводных светодиодов полярность обычно указывается длиной вывода (более длинный вывод — анод) или плоской меткой на линзе или корпусе. На чертеже габаритных размеров в спецификации должна быть четко обозначена катода (обычно более короткий вывод или вывод, ближайший к плоскому краю). Правильная полярность необходима для работы устройства.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Условия хранения

Температура хранения не должна превышать 30°C, а относительная влажность — 70%. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для длительного хранения вне оригинальной упаковки храните в герметичном контейнере с осушителем или в эксикаторе в азотной атмосфере.

6.2 Очистка

При необходимости очистки используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт. Избегайте агрессивных химикатов, которые могут повредить пластиковую линзу или корпус.

6.3 Формовка выводов

Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры. Формовку выводов выполняйте перед пайкой при нормальной температуре. Во время сборки ПП используйте минимально возможное усилие загиба, чтобы избежать чрезмерной механической нагрузки на компонент.

6.4 Параметры пайки

Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм от основания линзы/держателя до точки пайки. Избегайте погружения линзы/держателя в припой.

Важно:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать отказ. Инфракрасная оплавка НЕ подходит для этого выводного продукта. Максимальная температура волновой пайки не определяет температуру тепловой деформации (HDT) или температуру плавления держателя.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Спецификация включает специальный раздел о спецификации упаковки (ссылка на страницу 7/10). В нем подробно описано, как поставляются компоненты, обычно в антистатических трубках, на катушках или в лотках. Включает информацию о количестве в упаковке, размерах катушки и ориентации для автоматической обработки.

7.2 Правила нумерации моделей

Партномер LTL42FGRBBH281, вероятно, кодирует ключевые атрибуты. Общая конвенция включает: Серию (LTL), Код размера/корпуса (42), Цвет (FGRB для комбинации цветов) и конкретный код варианта/оптики (BH281). Точную расшифровку следует подтверждать по руководству по продукции производителя.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном подключении нескольких светодиодов необходимо использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с КАЖДЫМ светодиодом (Схема A). Избегайте прямого параллельного подключения светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема B), так как небольшие различия в прямом напряжении (VF) приведут к значительной разнице в распределении тока и, следовательно, яркости.

Схема A (Рекомендуется):[Vcc] -- [Резистор] -- [Светодиод] -- [GND]. Отдельная ветвь резистор-светодиод для каждого светодиода, включенного параллельно.

Схема B (Не рекомендуется для равномерности):[Vcc] -- [Резистор] -- [LED1 // LED2 // LED3] -- [GND].

8.2 Защита от электростатического разряда (ESD)

Светодиоды чувствительны к статическому электричеству. Меры предосторожности включают:

• Используйте токопроводящий браслет или антистатические перчатки при обращении.
• Убедитесь, что все оборудование, рабочие места и стеллажи для хранения правильно заземлены.
• Используйте ионизатор для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе во время обработки.

8.3 Тепловые соображения

Хотя рассеиваемая мощность мала (52-76 мВт), поддержание температуры перехода в рабочем диапазоне (-30°C до +85°C) имеет решающее значение для долговечности и стабильности светового потока. Обеспечьте достаточное расстояние на ПП и учитывайте температуру окружающей среды в корпусе. Работа на максимальном постоянном токе или близком к нему будет генерировать больше тепла.

9. Техническое сравнение и дифференциация

LTL42FGRBBH281 предлагает конкретные преимущества в своей категории:

• Многоцветность в одном корпусе:Объединяет несколько светодиодных кристаллов (Зеленый/Желто-зеленый, Красный, Синий) с различными рассеивающими линзами, подходит для многостатусной индикации.
• Угловой держатель:Черный угловой корпус разработан для удобного монтажа на ПП и обеспечивает определенное направление обзора, повышая контрастность.
• Складываемая конструкция:Конструкция корпуса позволяет устанавливать компоненты в стопку, что позволяет создавать вертикальные или горизонтаные массивы для гистограмм или многосегментных индикаторов.
• Надежность выводного монтажа:Обеспечивает надежное механическое соединение с ПП, подходит для применений, подверженных вибрации или требующих ручной сборки/ремонта.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Могу ли я питать синий светодиод током 20мА, как красный?

О: В таблице предельных параметров указан постоянный прямой ток 20мА для всех цветов. Однако в таблице электрических характеристик указаны условия испытаний IF=10мА для синих и зеленых и IF=20мА для красных светодиодов. Для надежной долгосрочной работы рекомендуется эксплуатировать синие и зеленые светодиоды при токе около 10мА, так как именно при этом условии гарантируются их оптические характеристики. Превышение этого значения может сократить срок службы или изменить цвет.

В2: Почему обратный ток для синего светодиода (10мкА) намного ниже, чем для зеленого/красного (100мкА)?

О: Эта разница обусловлена используемыми полупроводниковыми материалами (InGaN для синего против AlInGaP для красного/зеленого). Характеристики диодного перехода, включая обратный ток утечки, различаются в зависимости от ширины запрещенной зоны материала и технологии изготовления.

В3: В чем разница между пиковой длиной волны (λP) и доминирующей длиной волны (λd)?

О: Пиковая длина волны — это единственная длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна. Доминирующая длина волны выводится из цветовой диаграммы CIE и представляет собой воспринимаемый цвет света; это единственная длина волны, которая соответствовала бы цветовому ощущению. λd более актуальна для спецификации цвета в приложениях, ориентированных на человека.

В4: Требуется ли радиатор?

О: Учитывая низкую рассеиваемую мощность (макс. 76 мВт для синего), специальный радиатор, как правило, не требуется для стандартной работы в пределах указанных пределов тока. Правильная разводка ПП с некоторой площадью меди вокруг выводов будет достаточной для рассеивания тепла в большинстве сред.

11. Практический пример применения

Сценарий: Проектирование многофункционального индикатора состояния для промышленного контроллера.

Промышленному программируемому логическому контроллеру (ПЛК) требуется один индикатор для отображения нескольких состояний: Ожидание (Зеленый), Работа (Мигающий зеленый), Неисправность (Красный) и Активная связь (Синий).

Реализация проекта:

1. LTL42FGRBBH281 выбран за счет интегрированной многоцветности в одном выводном корпусе, что экономит место на плате по сравнению с использованием трех отдельных светодиодов.

2. Вывод GPIO микроконтроллера подключен к катоду каждого светодиода (через токоограничивающий резистор), а аноды подключены к шине питания. Это позволяет независимо управлять каждым цветом.

3. Значения резисторов рассчитываются по формуле R = (Vcc - VF) / IF. Для питания 5В: R_Зеленый/Красный ≈ (5В - 2.5В) / 0.01А = 250 Ом; R_Синий ≈ (5В - 3.8В) / 0.01А = 120 Ом. Выбраны стандартные значения резисторов (270 Ом и 120 Ом).

4. Угловой корпус позволяет установить индикатор на краю ПП, направив его наружу через вырез в панели. Черный корпус обеспечивает высокую контрастность на фоне панели.

5. Программное обеспечение управляет режимом мигания для состояния \"Работа\" путем переключения вывода зеленого светодиода.

Эта конструкция использует ключевые особенности продукта: многоцветную интеграцию, удобство сборки и высококонтрастный корпус.

12. Принцип работы

Светоизлучающие диоды (СИД) — это полупроводниковые p-n переходные устройства, излучающие свет посредством электролюминесценции. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее встроенный потенциал перехода, электроны из n-области рекомбинируют с дырками из p-области в активной области. Эта рекомбинация высвобождает энергию в виде фотонов (света). Длина волны (цвет) излучаемого света определяется энергией запрещенной зоны полупроводникового материала, используемого в активной области. LTL42FGRBBH281 использует AlInGaP для красного и зеленого излучения и InGaN для синего излучения. Пластиковая линза служит для фокусировки света, защиты полупроводникового кристалла и, будучи рассеивающей, для увеличения угла обзора и смягчения внешнего вида света.

13. Технологические тренды

Выводной светодиод представляет собой зрелую и надежную технологию корпусирования. Текущие отраслевые тенденции показывают сильный сдвиг в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) (например, 0603, 0805, 1206 и более крупные силовые корпуса) для большинства новых разработок из-за их меньшего занимаемого места, пригодности для автоматической сборки и меньшей высоты. Однако выводные компоненты, такие как LTL42FGRBBH281, остаются актуальными в определенных нишах: приложения, требующие исключительной механической прочности, высоковольтной изоляции, ручной сборки/ремонта, образовательные наборы или где угловой обзор и возможность установки в стопку являются особенно выгодными. Технология продолжает развиваться за счет улучшений в полупроводниковых материалах (например, более высокая эффективность, лучшая цветопередача) и методах литья пластмасс, даже в рамках выводного форм-фактора.