Техническая спецификация светодиодной лампы T-1 для сквозного монтажа - Диаметр 3мм - Прямое напряжение 2.0-2.4В - Мощность 75мВт - Красный/Зеленый цвет

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации серии светодиодных ламп для сквозного монтажа, предназначенных для индикации состояния и сигнализации. Продукт предлагается в популярном корпусе диаметром T-1 (3 мм), что обеспечивает компактное и универсальное решение для широкого спектра электронных устройств.

1.1 Ключевые преимущества

• Низкое энергопотребление и высокая эффективность:Разработаны для энергоэффективной работы, что делает их подходящими для устройств с питанием от батарей или чувствительных к мощности приложений.
• Бессвинцовые и соответствующие директиве RoHS:Изготовлены в соответствии с экологическими нормами, обеспечивая безопасность и устойчивость.
• Стандартный корпус T-1:Диаметр 3 мм является широко принятым отраслевым стандартом, что гарантирует простую интеграцию и совместимость с существующими посадочными местами на печатных платах и вырезами на панелях.
• Материал и технология:Используется полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для красных и зеленых излучателей, известный своей высокой яркостью и эффективностью. Линза выполнена из белого рассеивающего материала для равномерного внешнего вида свечения.

1.2 Целевые области применения

Эти светодиоды подходят для всех приложений, требующих четкой и надежной индикации состояния. Основные области применения включают:

• Оборудование связи
• Компьютерные периферийные устройства и материнские платы
• Потребительская электроника
• Бытовая техника и панели управления

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Все параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению.

• Рассеиваемая мощность (Pd):75 мВт для красных и зеленых вариантов. Это максимально допустимая мощность, которую устройство может рассеивать в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (I_FP):60 мА (зеленый) / 90 мА (красный). Это максимальный мгновенный ток, допустимый в импульсных условиях (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мс). Он значительно выше номинала для постоянного тока.
• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА для обоих цветов. Это рекомендуемый максимальный ток для непрерывной работы.
• Снижение номинального тока:Выше 50°C максимально допустимый постоянный прямой ток должен снижаться линейно со скоростью 0,4 мА/°C. Например, при 85°C максимальный I_Fсоставит 30 мА - ((85°C - 50°C) * 0,4 мА/°C) = 16 мА.
• Температурный диапазон:Рабочий: от -40°C до +100°C. Хранения: от -55°C до +100°C.
• Температура пайки:Выводы могут выдерживать 260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 1,6 мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные характеристики измеряются при TA=25°C и I_F=20 мА, если не указано иное.

• Сила света (I_v):Ключевой параметр яркости. Минимальные типичные значения составляют 65 мкд для обоих цветов, максимальные достигают 250 мкд (красный) и 450 мкд (зеленый). Тестирование включает допуск ±30%.
• Угол обзора (2θ_1/2):45 градусов для обоих цветов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего пикового (осевого) значения. Он определяет ширину луча.
• Длина волны:
  • Пиковая длина волны (λ_P):Приблизительно 639 нм (красный) и 575 нм (зеленый). Это длина волны в наивысшей точке спектра излучения.
  • Доминирующая длина волны (λ_d):Приблизительно 631 нм (красный) и 569 нм (зеленый). Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, полученная из диаграммы цветности CIE, и она определяет цвет.
  • Спектральная ширина полосы (Δλ):20 нм (красный) и 11 нм (зеленый). Это указывает на чистоту цвета; меньшая ширина полосы означает более монохроматический свет.
• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от 2,0В до 2,4В (красный) и от 2,1В до 2,4В (зеленый) при 20 мА. Этот параметр имеет решающее значение для проектирования токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом.
• Обратный ток (I_R):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (V_R) 5В.Важно:Устройство не предназначено для работы в обратном смещении; это условие тестирования предназначено только для характеристики.

3. Спецификация системы сортировки

Для обеспечения постоянства цвета и яркости в производстве светодиоды сортируются по группам (бинаризация).

3.1 Сортировка по силе света

Единицы измерения: мкд @ 20 мА. Допуск для каждого предела группы составляет ±15%.

• Общие группы для красных и зеленых:
  • Группа DE:от 65 мкд (мин.) до 140 мкд (макс.)
  • Группа FG:от 140 мкд (мин.) до 250 мкд (макс.)
• Дополнительная группа только для зеленых:
  • Группа HJ:от 250 мкд (мин.) до 450 мкд (макс.)

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (только зеленые)

Единицы измерения: нм @ 20 мА. Допуск для каждого предела группы составляет ±1 нм.

• Группа H06:от 564,0 нм до 568,0 нм
• Группа H07:от 568,0 нм до 571,0 нм

4. Анализ характеристических кривых

В даташите приведены типичные характеристические кривые, иллюстрирующие взаимосвязь ключевых параметров. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, их значение критически важно для проектирования.

• Вольт-амперная характеристика (I-V):Показывает экспоненциальную зависимость между прямым напряжением (V_F) и прямым током (I_F). Кривая для светодиодов более крутая по сравнению с резисторами. Эта нелинейность является причиной, по которой последовательный резистор обязателен для управления током при использовании источника постоянного напряжения.
• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой выход увеличивается с ростом тока. Обычно он линеен в рабочем диапазоне, но насыщается при очень высоких токах из-за тепловых ограничений и ограничений эффективности.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает уменьшение светового выхода при повышении температуры перехода. Этот эффект теплового снижения номинала необходимо учитывать в условиях высоких температур.
• Спектральное распределение:График, отображающий относительную интенсивность в зависимости от длины волны, показывающий пик (λ_P) и форму спектра излучения, которая определяет чистоту цвета (Δλ).

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Габаритные размеры

Светодиод имеет стандартный диаметр круглой линзы T-1 (3 мм). Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (дюймы приведены в скобках).
• Стандартный допуск составляет ±0,25 мм (±0,010\"), если не указано иное.
• Максимально допустимый выступ смолы под фланцем составляет 1,0 мм (0,04\").
• Расстояние между выводами измеряется в точке выхода выводов из корпуса, что является критическим размером для размещения отверстий на печатной плате.

5.2 Определение полярности

Светодиоды для сквозного монтажа обычно используют длину выводов или плоскую метку на фланце линзы для указания полярности. Более длинный вывод является анодом (плюс), а более короткий вывод (или вывод рядом с плоской меткой) является катодом (минус). Правильная полярность необходима для работы.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен происходить в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода.
• Не используйте корпус в качестве точки опоры при изгибе.
• Вся формовка выводов должна быть завершенадопроцесса пайки и при комнатной температуре.
• При установке на печатную плату используйте минимальное усилие зажима, чтобы избежать чрезмерного механического напряжения на выводах или эпоксидном уплотнении.

6.2 Процесс пайки

Между точкой пайки и основанием линзы должен соблюдаться минимальный зазор 2 мм. Необходимо избегать погружения линзы в припой.

• Ручная пайка (паяльником):
  • Максимальная температура жала паяльника: 350°C
  • Максимальное время пайки на один вывод: 3 секунды
  • Пайка должна выполняться только один раз на каждый вывод.
• Волновая пайка:
  • Максимальная температура предварительного нагрева: 100°C
  • Максимальное время предварительного нагрева: 60 секунд
  • Максимальная температура волны припоя: 260°C
  • Максимальное время контакта: 5 секунд
• Критическое примечание:Пайка оплавлением в инфракрасной (ИК) печинеявляется подходящим процессом для данного светодиодного продукта сквозного монтажа. Чрезмерная температура или время могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ.

6.3 Хранение и обращение

• Хранение:Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и относительная влажность ≤70%. Светодиоды, извлеченные из оригинальной влагозащитной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для более длительного хранения вне оригинального пакета используйте герметичный контейнер с осушителем или азотный эксикатор.
• Очистка:При необходимости очищайте только спиртосодержащими растворителями, такими как изопропиловый спирт (IPA).
• Защита от электростатического разряда (ЭСР):Светодиоды чувствительны к статическому электричеству. Меры предосторожности при обращении включают:
  • Использование заземленных браслетов или антистатических перчаток.
  • Обеспечение надлежащего заземления всего оборудования, рабочих мест и стеллажей для хранения.
  • Использование ионизатора для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

Продукт упакован в многоуровневую систему:

1. Упаковочный пакет:Содержит 500, 200 или 100 штук.
2. Внутренняя коробка:Содержит 10 упаковочных пакетов, всего 5 000 штук (при использовании пакетов по 500 шт.).
3. Основная (внешняя) коробка:Содержит 8 внутренних коробок, всего 40 000 штук.
4. Примечание указывает, что в любой партии отгрузки только последняя упаковка может быть неполной.

8. Рекомендации по проектированию приложений

8.1 Проектирование схемы управления

Светодиод является устройством с токовым управлением. Для обеспечения равномерной яркости, особенно при параллельном использовании нескольких светодиодов, токоограничивающий резистор должен быть включен последовательно скаждым LED.

• Рекомендуемая схема (A):Каждый светодиод имеет свой собственный последовательный резистор, подключенный к источнику напряжения (V_CC). Это обеспечивает независимое управление током, компенсируя естественные вариации прямого напряжения (V_F) отдельных светодиодов.
• Нерекомендуемая схема (B):Несколько светодиодов, подключенных параллельно с одним общим последовательным резистором. Этого следует избегать, так как небольшие различия в ВАХ каждого светодиода вызовут значительный дисбаланс в распределении тока, что приведет к неравномерной яркости и потенциальной перегрузке светодиода с наименьшим V_F.
• Расчет резистора:R = (V_CC- V_F) / I_F. Используйте максимальное V_Fиз даташита для консервативного проектирования, которое гарантирует, что I_Fне превысит желаемое значение даже при разбросе параметров между экземплярами.

8.2 Соображения по тепловому режиму

Хотя рассеиваемая мощность мала (75 мВт), кривую снижения номинала необходимо соблюдать в приложениях с высокой температурой окружающей среды. Снижение рабочего тока (I_F) является основным методом управления температурой перехода и поддержания долгосрочной надежности и стабильного светового выхода.

8.3 Область применения

Эта светодиодная лампа подходит как для внутренней, так и для наружной вывески, а также для общего электронного оборудования. Технология AlInGaP обеспечивает хорошую яркость и стабильность для целей индикации.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со старыми технологиями, такими как стандартные светодиоды на основе GaP (фосфида галлия), материал AlInGaP, используемый в этом продукте, обеспечивает значительно более высокую световую эффективность, что приводит к большей яркости при том же рабочем токе. Корпус T-1 остается одним из наиболее экономически эффективных и механически прочных вариантов для сквозного монтажа, предлагая хороший баланс размера, светового выхода и простоты сборки по сравнению с меньшими поверхностно-монтируемыми устройствами (SMD) для определенных применений.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

10.1 Могу ли я питать этот светодиод напрямую от источника питания логики 5В или 3,3В?

Нет, вы должны использовать последовательный резистор.Прямое подключение позволит протекать чрезмерному току, мгновенно разрушая светодиод. Рассчитайте номинал резистора по формуле R = (V_{питания}- V_F) / I_F.

10.2 Почему существует разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волныявляется физическим пиком спектра излучения света.Доминирующая длина волныявляется расчетным значением, основанным на восприятии цвета человеком (стандарты CIE). Доминирующая длина волны определяет цвет, который мы видим, поэтому она используется для сортировки.10.3 Что произойдет, если я превышу время пайки 5 секунд при 260°C?

Превышение номинального времени или температуры пайки может вызвать несколько видов отказов: термическое растрескивание эпоксидной линзы, деградацию внутренних проводящих соединений или расслоение внутри корпуса. Это, скорее всего, приведет к немедленному отказу или значительному снижению долгосрочной надежности.

10.4 Как выбрать правильную группу для моего приложения?

Для приложений, где несколько светодиодов просматриваются вместе (например, массив индикаторных ламп), выбирайте светодиоды из одной группы по силе света (DE, FG, HJ) и, для зеленых светодиодов, из одной группы по длине волны (H06, H07), чтобы обеспечить визуальную согласованность по яркости и цветовому оттенку.

For applications where multiple LEDs are viewed together (e.g., an array of status lights), select LEDs from the same intensity bin (DE, FG, HJ) and, for green LEDs, the same wavelength bin (H06, H07) to ensure visual consistency in brightness and color hue.