Техническая спецификация светодиода LTL17KYV3JS - T-1 3мм круглый - Желтый 596нм - 2.4В макс. - 120мВт

1. Обзор продукта

LTL17KYV3JS — это высокопроизводительный выводной светодиод, предназначенный для требовательных визуальных приложений. Он выполнен в популярном круглом корпусе T-1 (3мм) с белой рассеивающей линзой, обеспечивающей гладкую и равномерную диаграмму направленности. Устройство использует технологию AlInGaP для получения насыщенного желтого света с пиковой длиной волны излучения 596 нм.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Данный светодиод разработан для применений, требующих высокой видимости и надежности. Его ключевые преимущества включают высокую выходную силу света, что обеспечивает отличную яркость и энергоэффективность. Корпус изготовлен с использованием передовой эпоксидной технологии с УФ-ингибиторами, обеспечивающей превосходную влагостойкость и защиту от длительного воздействия внешней среды. Основные целевые рынки — полноцветные вывески, включая RGB-вывески, рекламные щиты, информационные табло и автобусные табло, где критически важны стабильность цвета и яркости.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлен объективный анализ ключевых электрических, оптических и тепловых характеристик светодиода, определенных в спецификации.

2.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

Максимальная рассеиваемая мощность устройства составляет 120 мВт при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Абсолютный максимальный постоянный прямой ток — 50 мА. Для импульсного режима работы со скважностью ≤ 1/10 и длительностью импульса ≤ 10 мс пиковый прямой ток может достигать 120 мА. Диапазон рабочих температур составляет от -40°C до +85°C, температура хранения — до +100°C. Коэффициент снижения прямого тока составляет 0,67 мА/°C линейно, начиная с 30°C, что означает уменьшение допустимого постоянного тока с ростом температуры для соблюдения лимита рассеиваемой мощности.

2.2 Электрические и оптические характеристики

При стандартных условиях испытаний (TA=25°C, IF=20 мА) типичная сила света (Iv) составляет 5500 милликандел (мкд). Угол обзора (2θ1/2), определяемый как угол отклонения от оси, при котором интенсивность падает до половины осевого значения, равен 30 градусам. Типичное прямое напряжение (Vf) при токе 20 мА находится в диапазоне от 1,8 В до 2,4 В. Обратный ток (IR) не превышает 100 мкА при обратном напряжении (VR) 5 В, однако устройство не предназначено для работы в обратном смещении. Спектральные характеристики включают пиковую длину волны (λP) 596 нм и типичную полуширину спектра (Δλ) 15 нм.

3. Спецификация системы сортировки (бининга)

Для обеспечения стабильности в производственных партиях светодиоды сортируются по корзинам (бина́м) на основе ключевых параметров. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям приложения по яркости, напряжению и цвету.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света классифицируется кодами U, V, W и X с минимальным и максимальным диапазонами (например, V: 4200-5500 мкд, W: 5500-7200 мкд). При тестировании к пределу каждого бина применяется допуск ±15%.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется по кодам 1A, 2A и 3A, соответствующим диапазонам Vf 1.8-2.0В, 2.0-2.2В и 2.2-2.4В соответственно, с допуском ±0.1В для каждого бина.

3.3 Сортировка по доминирующей длине волны

Доминирующая длина волны, определяющая воспринимаемый цвет, сортируется по четырем кодам (1-4), охватывающим диапазон от 584.5 нм до 594.5 нм с шагом примерно 2.5 нм и допуском ±1 нм.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в спецификации приведены ссылки на конкретные графики (Рис.1, Рис.6), типичные кривые для такого устройства иллюстрируют зависимость между прямым током и силой света (показывающую почти линейный рост в пределах), прямого напряжения от тока (экспоненциальная характеристика включения) и относительной интенсивности от температуры (показывающую снижение выходной мощности с ростом температуры перехода). Диаграмма направленности с углом обзора 30 градусов указывает на относительно сфокусированный пучок по сравнению со светодиодами с широким углом.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод соответствует стандартным размерам круглого выводного корпуса T-1 (3мм). Ключевые механические примечания включают: расстояние между выводами измеряется в месте их выхода из корпуса, допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное, максимальный выступ смолы под фланцем — 1.0 мм. Белая рассеивающая эпоксидная линза обеспечивает равномерный внешний вид света и способствует смешению цветов в RGB-приложениях.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение критически важно для надежности. Выводы должны быть сформированы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы перед пайкой, без использования рамки выводов в качестве точки опоры. При сборке на печатной плате следует использовать минимальное усилие загиба.

6.1 Параметры пайки

При ручной пайке температура жала паяльника не должна превышать 350°C, максимальное время пайки на один вывод — 3 секунды, а точка пайки должна находиться не менее чем в 3 мм от основания линзы. При волновой пайке предварительный нагрев должен быть ниже 100°C в течение до 60 секунд, волна припоя — максимум 260°C в течение 5 секунд, при этом линза не должна погружаться. Пайка оплавлением (IR reflow) явно указана как непригодная для данного выводного изделия.

6.2 Хранение и очистка

Светодиоды следует хранить при температуре ниже 30°C и относительной влажности 70%. Вне упаковки их следует использовать в течение трех месяцев или хранить в герметичной сухой среде. Для очистки при необходимости рекомендуется использовать изопропиловый спирт.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка — 1000, 500 или 250 штук в антистатическом пакете. Восемь пакетов упаковываются во внутреннюю коробку (всего 8000 шт.). Восемь внутренних коробок составляют внешнюю транспортную коробку (всего 64 000 шт.). В последней упаковке партии отгрузки могут встречаться неполные пачки. Партийный номер LTL17KYV3JS однозначно идентифицирует данную конкретную желтую модификацию светодиода.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

Данный светодиод оптимизирован для внутренних и наружных полноцветных динамических вывесок. Его высокая интенсивность и специфическая желтая длина волны делают его идеальным для смешения с красными и зелеными светодиодами для создания широкой цветовой гаммы в рекламных щитах, автобусных табло назначения и информационных дисплеях.

8.2 Соображения по проектированию схемы

Светодиоды являются токоуправляемыми устройствами. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном включении нескольких светодиодов настоятельно рекомендуется использовать индивидуальный токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема A в спецификации). Прямое параллельное подключение нескольких светодиодов к источнику напряжения (Схема B) не рекомендуется из-за разброса прямого напряжения (Vf) между отдельными светодиодами, что может вызвать значительную разницу в токе и, как следствие, в яркости.

8.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Профилактические меры включают использование заземленных браслетов и рабочих мест, применение ионизаторов для нейтрализации статического заряда на линзе и обеспечение надлежащего заземления всего оборудования для обработки.

9. Техническое сравнение и дифференциация

По сравнению со стандартными индикаторными светодиодами, LTL17KYV3JS предлагает значительно более высокую силу света (типично 5500+ мкд), что делает его пригодным для вывесок, видимых при дневном свете, а не только для индикации на панелях. Использование материала AlInGaP обеспечивает более высокую эффективность и лучшую температурную стабильность для желтого спектра по сравнению со старыми технологиями. Наличие подробной системы сортировки по интенсивности, напряжению и длине волны позволяет добиться более точного соответствия цвета и яркости в крупноразмерных сборках дисплеев, что является критическим фактором для профессиональных вывесок.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: В чем разница между пиковой длиной волны (596 нм) и доминирующей длиной волны (584.5-594.5 нм)?

О: Пиковая длина волны — это точка максимальной мощности в спектральном выходе. Доминирующая длина волны выводится из цветовых координат и представляет собой длину волны чистого спектрального цвета, соответствующего воспринимаемому оттенку светодиода. Это связанные, но не идентичные метрики для цвета.

В: Могу ли я питать этот светодиод током 50 мА непрерывно?

О: Хотя абсолютный максимальный рейтинг составляет 50 мА постоянного тока, непрерывная работа при таком токе будет генерировать значительное тепло. Фактический безопасный рабочий ток зависит от температуры окружающей среды и теплового управления, как это определяется номинальной рассеиваемой мощностью (макс. 120 мВт) и кривой снижения. При 25°C ток 50 мА с типичным Vf 2.2 В дает 110 мВт, что находится в пределах, но оставляет небольшой запас. Для надежности обычно работают при токе, равном или ниже испытательного условия 20 мА.

В: Почему необходим последовательный резистор для каждого светодиода при параллельном включении?

О: Прямое напряжение (Vf) имеет допуск и диапазон сортировки (1.8В-2.4В). Небольшая разница в Vf между двумя светодиодами, подключенными параллельно к источнику напряжения, вызовет большое расхождение в токе, потребляемом каждым, из-за экспоненциальной ВАХ диода. Последовательный резистор для каждого светодиода делает ток гораздо менее чувствительным к вариациям Vf, обеспечивая равномерную яркость.

11. Практический пример проектирования

Рассмотрим проектирование кластера для полноцветного пикселя в наружной вывеске. Пиксель может использовать один красный, один зеленый и один LTL17KYV3JS (желтый) светодиод. Для достижения баланса белого и целевой яркости токи управления для каждого цвета могут быть разными и контролироваться с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Разработчик выберет светодиоды из соответствующих бинов интенсивности (например, V или W), чтобы выход желтого канала соответствовал красному и зеленому. Для каждого светодиода будут использоваться отдельные токоограничивающие резисторы, рассчитанные на основе напряжения питания и типичного Vf светодиода из его кода бина (например, бин 2A: ~2.1В). Разводка печатной платы будет обеспечивать минимальный зазор в 3 мм от линзы для пайки и достаточное расстояние для рассеивания тепла.

12. Введение в принцип работы

LTL17KYV3JS основан на полупроводниковом материале фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP). При приложении прямого напряжения к P-N переходу электроны и дырки рекомбинируют в активной области, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав слоев AlInGaP определяет энергию запрещенной зоны, которая напрямую соответствует длине волны излучаемого света — в данном случае желтого (~596 нм). Эпоксидная линза служит для защиты полупроводникового кристалла, формирования диаграммы направленности с углом обзора 30 градусов и рассеивания света для равномерного внешнего вида.

13. Технологические тренды

На рынке светодиодов для вывесок наблюдаются тенденции к постоянному увеличению световой отдачи (люмен на ватт), что позволяет создавать более яркие дисплеи или снижать энергопотребление. Также наблюдается движение в сторону ужесточения допусков сортировки как по цвету, так и по интенсивности, чтобы обеспечить бесшовные дисплеи большой площади без видимых вариаций цвета или яркости. Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в новых конструкциях из-за компактности, выводные светодиоды, такие как корпус T-1, остаются актуальными для применений, требующих надежного механического крепления, более простой ручной сборки или специфических оптических характеристик традиционной купольной линзы.