Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые особенности
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Технические параметры: Подробный анализ
- 2.1 Предельные эксплуатационные параметры
- 2.2 Электрические и оптические характеристики
- 3. Объяснение системы сортировки
- 3.1 Сортировка по силе света
- 3.2 Сортировка по оттенку (цветности)
- 4. Механическая информация и упаковка
- 4.1 Габаритные размеры и материалы
- 4.2 Спецификация упаковки
- 5. Рекомендации по сборке, пайке и обращению
- 5.1 Условия хранения
- 5.2 Очистка
- 5.3 Формовка выводов и сборка на ПП
- 5.4 Рекомендации по пайке
- 6. Соображения по проектированию приложений
- 6.1 Проектирование схемы управления
- 6.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)
- 6.3 Подходящие применения и ограничения
- 7. Графики характеристик и типичные параметры
- 8. Техническое сравнение и отличительные особенности
- 9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
- 9.1 Какой рекомендуемый рабочий ток?
- 9.2 Как интерпретировать коды бинов?
- 9.3 Можно ли использовать этот светодиод без токоограничивающего резистора?
- 9.4 Какова цель спецификации снижения номинала?
- 10. Пример проектирования и использования
- 11. Введение в технический принцип
- 12. Отраслевые тенденции и контекст
1. Обзор продукта
LTW-R4NLDJDJH239 — это светодиодная лампа для выводного монтажа, предназначенная для использования в качестве индикатора на печатной плате (Circuit Board Indicator, CBI). Она состоит из черного пластикового углового держателя (корпуса), в который устанавливается белая светодиодная лампа. Данная конструкция разработана для удобства сборки на печатных платах (ПП). Продукт характеризуется низким энергопотреблением, высокой эффективностью и соответствует требованиям директивы RoHS и бессвинцовой технологии.
1.1 Ключевые особенности
- Спроектирована для удобства монтажа на печатную плату.
- Черный корпус повышает контрастность для лучшей видимости.
- Низкое энергопотребление и высокая световая отдача.
- Бессвинцовый продукт, соответствующий директиве RoHS.
- Светодиод излучает белый свет на основе технологии InGaN и оснащен белым рассеивателем.
1.2 Целевые области применения
- Компьютерные системы и периферийные устройства.
- Оборудование связи.
- Потребительская электроника.
- Промышленная автоматика и контрольно-измерительные приборы.
2. Технические параметры: Подробный анализ
2.1 Предельные эксплуатационные параметры
Все параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению устройства.
- Рассеиваемая мощность:108 мВт
- Пиковый прямой ток:100 мА (Скважность ≤ 1/10, Длительность импульса ≤ 10мс)
- Постоянный прямой ток:30 мА
- Снижение номинального тока:Линейно, начиная с 30°C, со скоростью 0.45 мА/°C.
- Рабочий диапазон 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.
2.2 Электрические и оптические характеристики
Ключевые параметры производительности измерены при TA=25°C и прямом токе (IF) 20 мА, если не указано иное.
- Сила света (Iv):Типичное значение составляет 300 мкд, в диапазоне от 140 мкд (Мин.) до 520 мкд (Макс.). Измерение включает допуск на тестирование ±15%.
- Угол обзора (2θ1/2):Горизонтальный (H) — 130 градусов, вертикальный (V) — 120 градусов. Это угол, при котором сила света падает до половины осевого значения.
- Координаты цветности (x, y):Типичные значения: x=0.30, y=0.29, получены из цветового графика CIE 1931.
- Прямое напряжение (VF):Типичное значение 3.2В, диапазон от 2.8В (Мин.) до 3.6В (Макс.) при IF=20мА.
- Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (VR) 5В. Примечание: Устройство не предназначено для работы в обратном направлении; данное условие тестирования используется только для характеристики.
3. Объяснение системы сортировки
Светодиоды сортируются (биннируются) по измеренной силе света и цветности для обеспечения однородности в приложениях.
3.1 Сортировка по силе света
Бины определяются буквенным кодом, указывающим минимальную и максимальную силу света при IF=20мА. Каждый предел бина имеет допуск ±15%.
- G:140 мкд (Мин.) до 180 мкд (Макс.)
- H:180 мкд до 240 мкд
- J:240 мкд до 310 мкд
- K:310 мкд до 400 мкд
- L:400 мкд до 520 мкд
Код классификации Iv нанесен на каждую индивидуальную упаковочную ленту.
3.2 Сортировка по оттенку (цветности)
Оттенок классифицируется по рангам (например, B1, B2, C1, C2, D1, D2) на основе определенных четырехугольных областей, заданных границами координат (x, y) на цветовом графике CIE 1931. Допуск измерения цветовых координат составляет ±0.01. Предоставленная документация включает таблицу с точными границами координат для каждого ранга оттенка и справочный цветовой график CIE для визуализации.
4. Механическая информация и упаковка
4.1 Габаритные размеры и материалы
Продукт имеет угловую конструкцию для выводного монтажа. Ключевые механические примечания включают:
- Все размеры указаны в миллиметрах (в скобках — дюймы).
- Стандартный допуск составляет ±0.25 мм (±0.010"), если не указано иное.
- Материал держателя (корпуса) — черный пластик (PA9T).
- Сама светодиодная лампа белого цвета.
(Примечание: Конкретный чертеж с размерами приведен в оригинальном PDF-файле, но не воспроизведен здесь в текстовой форме. Для точных размеров следует обратиться к техническому описанию).
4.2 Спецификация упаковки
Светодиоды упакованы в лотки для транспортировки и хранения. Точные размеры лотка и его вместимость подробно описаны на схеме упаковки в оригинальном техническом описании.
5. Рекомендации по сборке, пайке и обращению
5.1 Условия хранения
Для оптимального срока хранения светодиоды должны храниться в среде с температурой не выше 30°C и относительной влажностью не более 70%. Если они извлечены из оригинальной влагозащитной упаковки, рекомендуется использовать их в течение трех месяцев. Для длительного хранения вне оригинального пакета храните в герметичном контейнере с осушителем или в атмосфере азота.
5.2 Очистка
Если необходима очистка, используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт. Избегайте использования других агрессивных химикатов.
5.3 Формовка выводов и сборка на ПП
- Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры.
- Формовка выводов должна выполняться при комнатной температуре идопроцесса пайки.
- При установке на плату используйте минимально необходимое усилие фиксации, чтобы избежать чрезмерной механической нагрузки на компонент.
5.4 Рекомендации по пайке
Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм от основания линзы/держателя до точки пайки. Избегайте погружения линзы/держателя в припой.
- Паяльник:Максимальная температура 350°C, максимальное время 3 секунды (только один раз).
- Волновая пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 120°C до 100 секунд. Максимальная температура волны припоя 260°C не более 5 секунд.
Предупреждение:Чрезмерная температура или время пайки могут вызвать деформацию линзы светодиода или катастрофический отказ.
6. Соображения по проектированию приложений
6.1 Проектирование схемы управления
Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при использовании нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется управлять каждым светодиодом через собственный токоограничивающий резистор, включенный последовательно (Схема A). Не рекомендуется подключать несколько светодиодов непосредственно параллельно (Схема B), так как незначительные различия в характеристиках прямого напряжения (Vf) между отдельными светодиодами могут привести к значительному неравномерному распределению тока и, как следствие, к неравномерной яркости.
6.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)
Данный светодиод чувствителен к повреждениям от электростатического разряда или скачков напряжения. Профилактические меры включают:
- Операторы должны носить токопроводящий браслет или антистатические перчатки при обращении со светодиодами.
- Все оборудование, инструменты и рабочие места должны быть правильно заземлены.
- Используйте ионизатор для нейтрализации статических зарядов, которые могут накапливаться на поверхности пластиковой линзы из-за трения при обращении.
6.3 Подходящие применения и ограничения
Данная светодиодная лампа подходит для общих индикаторных применений в вывесках для помещений и улиц, а также в обычном электронном оборудовании. Конструкторы должны обеспечить, чтобы рабочие условия (ток, температура) оставались в пределах указанных Предельных эксплуатационных параметров и рекомендуемых рабочих условий, изложенных в данном документе.
7. Графики характеристик и типичные параметры
Оригинальное техническое описание содержит раздел "Типичные электрические/оптические характеристики". Эти графики обычно иллюстрируют зависимость прямого тока от силы света, прямого напряжения от температуры и, возможно, спектральное распределение. Для детального анализа кривых следует обратиться к графическим данным в официальном PDF-файле, так как они обеспечивают визуальное подтверждение тенденций производительности при различных условиях.
8. Техническое сравнение и отличительные особенности
Хотя прямое сравнение с другими конкретными номерами деталей не предоставлено в этом отдельном техническом описании, ключевые отличительные особенности данного продукта можно вывести из его спецификаций:
- Угловая конструкция для выводного монтажа:Предлагает определенную ориентацию монтажа по сравнению с вертикальными или поверхностными альтернативами, что полезно для бокового обзора или применений с ограниченным пространством.
- Черный корпус:Обеспечивает более высокую контрастность по отношению к светящейся линзе, улучшая видимость в различных условиях освещения.
- Широкий угол обзора:Угол обзора 130° (Г) x 120° (В) обеспечивает широкую видимость, что подходит для применений, где индикатор может просматриваться с неосевых позиций.
- Всесторонняя сортировка:Детальная сортировка по силе света и цветности позволяет добиться более точного соответствия цвета и яркости в критически важных приложениях.
9. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)
9.1 Какой рекомендуемый рабочий ток?
Типичное условие тестирования — 20 мА, а Предельный параметр для постоянного тока — 30 мА. Для надежной долгосрочной работы рекомендуется управлять светодиодом при токе 20 мА или ниже, возможно, с соответствующим снижением номинала, если температура окружающей среды превышает 30°C.
9.2 Как интерпретировать коды бинов?
Буквенный код на упаковке (G, H, J, K, L) указывает диапазон силы света. Вы должны сверить его с таблицей бинов в разделе 7 технического описания, чтобы узнать точное минимальное/максимальное значение в мкд для вашей партии. Информация о ранге оттенка обычно предоставляется на групповой упаковке или в документации на партию.
9.3 Можно ли использовать этот светодиод без токоограничивающего резистора?
Нет. Подключение светодиода непосредственно к источнику напряжения не рекомендуется и, скорее всего, приведет к разрушению устройства из-за перегрузки по току. Последовательный резистор обязателен для установки соответствующего прямого тока в соответствии с напряжением питания и характеристикой Vf светодиода.
9.4 Какова цель спецификации снижения номинала?
Коэффициент снижения номинала (0.45 мА/°C, начиная с 30°C) указывает, насколько необходимо уменьшить максимально допустимый постоянный прямой ток на каждый градус Цельсия, на который температура окружающей среды превышает 30°C. Это критически важно для управления тепловым режимом и обеспечения надежности устройства при более высоких рабочих температурах.
10. Пример проектирования и использования
Сценарий:Проектирование панели индикации состояния для промышленного контроллера, требующей нескольких белых индикаторов включения, видимых под разными углами на сборочной линии.
Обоснование выбора компонента:LTW-R4NLDJDJH239 выбран, потому что его угловая конструкция для выводного монтажа позволяет устанавливать его перпендикулярно ПП, делая световой поток параллельным поверхности панели. Широкий угол обзора обеспечивает видимость для операторов, стоящих в разных позициях. Черный корпус увеличивает контрастность на металлической панели. Конструктор указывает производителю бины "J" или "K", чтобы обеспечить одинаково яркий вид всех индикаторов.
Реализация схемы:Каждый светодиод управляется от шины 5В через отдельный последовательный резистор 100 Ом (рассчитан на ~18 мА при типичном Vf 3.2 В), реализуя рекомендуемую Схему A. Разводка ПП обеспечивает зазор 2 мм между паяным соединением и основанием держателя светодиода. Параметры волновой пайки установлены в пределах, указанных в техническом описании.
11. Введение в технический принцип
Данный светодиод основан на полупроводниковой технологии InGaN (нитрид индия-галлия), которая обычно используется для получения белого света в современных светодиодах. Белый свет обычно генерируется с использованием синего светоизлучающего чипа InGaN, покрытого слоем люминофора. Люминофор поглощает часть синего света и переизлучает его в виде желтого света. Комбинация оставшегося синего света и широкоспектрального желтого свечения люминофора создает восприятие белого света. Рассеивающая линза над чипом служит для рассеивания света, создавая более равномерный вид и расширяя эффективный угол обзора.
12. Отраслевые тенденции и контекст
Хотя выводные светодиоды, подобные этому, остаются важными для многих применений, требующих надежного механического крепления или ручной пайки, общая отраслевая тенденция продолжает смещаться в сторону корпусов для поверхностного монтажа (SMD) для автоматизированной сборки, более высокой плотности и низкопрофильных конструкций. Однако выводные компоненты сохраняют преимущества в определенных сценариях: высоконадежные применения, где целостность паяного соединения имеет первостепенное значение, прототипирование, образовательное использование и ситуации, требующие конкретной механической формы (например, угловой монтаж), предлагаемой данным продуктом. Акцент на соответствии RoHS и бессвинцовых профилях пайки, как видно в этом техническом описании, отражает глобальные экологические нормы, которые теперь стали стандартом в электронной промышленности.
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. |