Техническая спецификация светодиода LTL-R42FSK6D - Желтый, диаметр T-1, 2.6В, 78мВт

1. Обзор продукта

LTL-R42FSK6D — это сквозной светодиод, предназначенный для индикации состояния и сигнализации. Он выполнен в популярном корпусе диаметром T-1, что обеспечивает универсальность монтажа на печатных платах (ПП) или панелях. Устройство использует технологию AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для желтого светоизлучающего кристалла в сочетании с желтым рассеивающим линзой для создания равномерного широкоугольного светового потока.

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая эффективность и низкое энергопотребление:Материальная система AlInGaP обеспечивает высокую световую отдачу, позволяя получить яркий свет при минимальной электрической мощности.
• Высокая сила света:Обеспечивает типичную силу света 400 мкд при стандартном токе накачки 20 мА, гарантируя отличную видимость.
• Соответствие экологическим нормам:Это бессвинцовый (Pb-free) продукт, полностью соответствующий директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Гибкость конструкции:Стандартный корпус T-1 (3 мм) широко распространен и совместим с типовыми разводками печатных плат и вырезами в панелях.
• Низкий ток накачки:Совместим с выходами интегральных схем (ИС), для работы требуется лишь небольшой прямой ток, что упрощает разработку драйвера.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод подходит для широкого спектра электронного оборудования, требующего четких и надежных визуальных индикаторов. Ключевые области применения включают:

• Оборудование связи:Индикаторы состояния на маршрутизаторах, модемах, коммутаторах.
• Компьютерная периферия:Индикаторы питания, активности жесткого диска и функций.
• Бытовая электроника:Индикаторы на аудио/видео аппаратуре, бытовой технике.
• Бытовая техника:Индикаторы включения, таймера или статуса функций на микроволновых печах, стиральных машинах и т.д.
• Промышленные системы управления:Индикаторы состояния станков, неисправностей и подсветка панелей управления.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют предельные значения, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или вблизи них не рекомендуется.

• Рассеиваемая мощность (P_D):78 мВт при температуре окружающей среды (T_A) 25°C. Это максимальная мощность, которую корпус светодиода может безопасно рассеивать в виде тепла.
• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА непрерывно. Светодиод не должен работать выше этого уровня постоянного тока.
• Пиковый прямой ток:60 мА, допустим только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мкс). Это позволяет кратковременно превышать ток, например, при мультиплексировании.
• Допустимое снижение параметров:Максимально допустимый постоянный прямой ток линейно уменьшается выше 50°C со скоростью 0,43 мА/°C. Это критически важно для теплового режима в условиях высокой температуры.
• Рабочая и температура хранения:Устройство может работать в диапазоне от -40°C до +85°C и храниться от -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2,0 мм от корпуса светодиода. Это определяет допустимые условия для ручной или волновой пайки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при T_A=25°C и I_F=20 мА, если не указано иное.

• Сила света (I_V):180 мкд (мин.), 400 мкд (тип.), 880 мкд (макс.). Этот широкий диапазон контролируется через систему сортировки (см. раздел 4). Интенсивность измеряется с фильтром, соответствующим кривой спектральной чувствительности глаза CIE.
• Угол обзора (2θ_1/2):65 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины от осевого (0°) значения. Рассеивающая линза создает такой широкий световой конус.
• Пиковая длина волны излучения (λ_P):588 нм. Это длина волны, на которой спектральная плотность мощности максимальна.
• Доминирующая длина волны (λ_d):587 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая определяет цвет (желтый) светодиода, полученная из цветовой диаграммы CIE.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм. Это указывает на спектральную чистоту; более узкая ширина означает более насыщенный, чистый цвет.
• Прямое напряжение (V_F):2,0 В (мин.), 2,6 В (тип.), V (макс.). Падение напряжения на светодиоде при протекании тока 20 мА. Конструкторы должны учитывать это при расчете номиналов последовательных резисторов.
• Обратный ток (I_R):100 мкА (макс.) при обратном напряжении (V_R) 5 В.Важно:Данное устройство не предназначено для работы в обратном смещении; этот параметр предназначен только для целей тестирования на утечку.

3. Спецификация системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам (бинаризация). LTL-R42FSK6D использует два независимых критерия сортировки.

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды классифицируются на основе измеренной силы света при 20 мА.

Примечание: Допуск на каждый предел группы составляет ±15%.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Светодиоды также сортируются по доминирующей длине волны для контроля точного оттенка желтого.

Примечание: Допуск на каждый предел группы составляет ±1 нм.Для применений, требующих точного соответствия цветов (например, многосветодиодные дисплеи), указание одной группы по длине волны является обязательным.

4. Механическая информация и данные о корпусе

4.1 Габаритные размеры

Светодиод соответствует стандартному радиальному корпусу T-1 (3 мм). Ключевые размерные примечания включают:

• Все основные размеры указаны в миллиметрах, общий допуск составляет ±0,25 мм, если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 0,7 мм.
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса, что критически важно для расстояния между отверстиями на ПП.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Формовка выводов

Если выводы необходимо согнуть для монтажа, изгиб должен быть выполнен на расстоянии не менее 3 мм от основания линзы светодиода. Основание выводной рамки не должно использоваться в качестве точки опоры. Формовка должна производиться при комнатной температуре идопроцесса пайки.

5.2 Процесс пайки

Минимальный зазор 2 мм должен соблюдаться между основанием эпоксидной линзы и точкой пайки. Линза никогда не должна погружаться в припой.

• Ручная пайка (паяльником):Максимальная температура 350°C, максимальное время 3 секунды на вывод. Допускается только один цикл пайки.
• Волновая пайка:Температура предварительного нагрева ≤100°C в течение ≤60 секунд. Температура волны припоя ≤260°C в течение ≤5 секунд. Светодиод должен быть расположен так, чтобы волна припоя не приближалась к основанию линзы ближе 2 мм.
• Критическое предупреждение:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ светодиода.Пайка оплавлением в ИК-печи не подходитдля данного сквозного светодиода.

5.3 Хранение и обращение

Для длительного хранения вне оригинальной упаковки рекомендуется хранить светодиоды в герметичном контейнере с осушителем или в азотной атмосфере. Светодиоды, извлеченные из упаковки, желательно использовать в течение трех месяцев. Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и относительная влажность ≤70%.

5.4 Очистка

Если очистка необходима, используйте только спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.

6. Соображения по проектированию приложений

6.1 Проектирование цепи накачки

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при накачке нескольких светодиодов необходимо использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно скаждымсветодиодом (Схема А). Прямое параллельное соединение светодиодов (Схема Б) не рекомендуется, так как небольшие различия в характеристике прямого напряжения (V_F) между отдельными светодиодами приведут к значительной разнице в распределении тока и, следовательно, яркости.

Схема А (Рекомендуется):[Vcc] — [Резистор] — [Светодиод] — [Земля] (Повторить для каждого светодиода).
Схема Б (Не рекомендуется):[Vcc] — [Резистор] — [Светодиод1 // Светодиод2 // Светодиод3] — [Земля].

Номинал последовательного резистора (R_S) можно рассчитать по закону Ома: R_S= (V_{Питания}- V_F) / I_F. Используя типичное V_F= 2,6 В и желаемый I_F= 20 мА при питании 5 В: R_S= (5В - 2,6В) / 0,020А = 120 Ом. Подойдет стандартный резистор 120 Ом с достаточной мощностью рассеяния (P = I²R = 0,048 Вт).

6.2 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность мала, в условиях высокой температуры окружающей среды необходимо соблюдать кривую допустимого снижения параметров. Если температура окружающей среды превышает 50°C, максимально допустимый постоянный прямой ток должен быть уменьшен на 0,43 мА за каждый градус выше 50°C. Например, при температуре окружающей среды 70°C максимальный I_Fсоставит 30 мА - (0,43 мА/°C * (70-50)°C) = 30 мА - 8,6 мА = 21,4 мА.

6.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Данный светодиод чувствителен к повреждениям от электростатического разряда. Во время обращения и сборки должны быть реализованы надлежащие меры контроля ЭСР:

• Персонал должен носить заземляющие браслеты или антистатические перчатки.
• Все рабочие места, инструменты и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
• Используйте ионизатор для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе во время обращения.

7. Спецификации упаковки

Продукт доступен в нескольких стандартных количествах упаковки для различных масштабов производства:

• Базовая единица:Доступна в пакетах по 1000, 500, 200 или 100 штук.
• Внутренняя коробка:Содержит 10 пакетов, всего 10 000 штук.
• Внешняя (мастер) коробка:Содержит 8 внутренних коробок, всего 80 000 штук.

В пределах отгрузочной партии только последняя упаковка может содержать неполное количество.

8. Техническое сравнение и дифференциация

LTL-R42FSK6D, благодаря материалу AlInGaP и спецификациям, предлагает явные преимущества:

• По сравнению с традиционными желтыми светодиодами на GaAsP:Технология AlInGaP обеспечивает значительно более высокую световую эффективность и яркость (силу света) при том же токе накачки, что приводит к меньшему энергопотреблению при заданном световом потоке.
• По сравнению со светодиодами с очень широким углом обзора:Угол обзора 65 градусов, достигнутый с помощью рассеивающей линзы, обеспечивает хороший баланс между широкой видимостью и приемлемой осевой интенсивностью, что делает его подходящим как для прямого, так и для косвенного наблюдения.
• По сравнению со светодиодами без сортировки:Комплексная система сортировки как по интенсивности, так и по длине волны предоставляет разработчикам предсказуемую производительность и постоянство цвета, что критически важно для приложений с множеством индикаторов или продуктов, где важна эстетическая однородность.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 Могу ли я накачивать этот светодиод напрямую с вывода микроконтроллера на 3,3В или 5В?

Нет. Хотя напряжение может казаться достаточным, светодиод должен иметь ограничение тока. Прямое подключение к низкоомному источнику напряжения, такому как вывод микроконтроллера, обычно приведет к протеканию чрезмерного тока, что может повредить как светодиод, так и выход микроконтроллера. Всегда используйте последовательный токоограничивающий резистор, как описано в разделе 6.1.

9.2 Почему диапазон силы света такой широкий (180-880 мкд)?

Это общий разброс производства. В процессе сортировки (раздел 3.1) светодиоды распределяются по более узким группам (HJ, KL, MN). Для обеспечения постоянной яркости в вашем приложении вы должны указывать и закупать светодиоды из одной группы по интенсивности.

9.3 Подходит ли этот светодиод для использования на улице?

В спецификации указано, что он подходит для внутренних и наружных вывесок. Рабочий температурный диапазон от -40°C до +85°C поддерживает уличные условия. Однако для длительного пребывания на открытом воздухе рассмотрите дополнительную защиту от окружающей среды (например, защитное покрытие на ПП, герметичные корпуса) для защиты от влаги и УФ-деградации, которые не покрываются собственными спецификациями светодиода.

9.4 Что произойдет, если я превышу предельно допустимые параметры?

Работа за этими пределами, даже кратковременная, может вызвать немедленный или скрытый отказ. Превышение рассеиваемой мощности или тока может привести к перегреву и разрушению полупроводникового перехода. Превышение температуры/времени пайки может расплавить эпоксидную линзу или повредить внутренние соединения. После такого воздействия работоспособность устройства не гарантируется.

10. Принцип работы и технология

LTL-R42FSK6D основан на полупроводниковом диоде, изготовленном из материалов AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее пороговое значение диода (примерно 2,0 В), электроны и дырки инжектируются в активную область полупроводника, где они рекомбинируют. Этот процесс рекомбинации высвобождает энергию в виде фотонов (света). Конкретный состав слоев AlInGaP определяет длину волны (цвет) излучаемого света, который в данном случае находится в желтом спектре (~587 нм). Эпоксидный корпус служит для защиты хрупкого полупроводникового кристалла, действует как линза для формирования светового пучка (угол обзора 65 градусов) и обеспечивает рассеянный желтый оттенок.