Содержание
- 1. Обзор изделия
- 1.1 Ключевые особенности
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Подробные технические характеристики
- 2.1 Предельно допустимые параметры
- 2.2 Электрические и оптические характеристики
- 3. Объяснение системы сортировки
- 3.1 Сортировка по силе света
- 3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (оттенку)
- 4. Механическая информация и упаковка
- 4.1 Габаритные размеры
- 4.2 Спецификация упаковки
- 5. Рекомендации по пайке и сборке
- 5.1 Формовка выводов
- 5.2 Процесс пайки
- 5.3 Хранение и обращение
- 5.4 Очистка
- 6. Применение и конструктивные соображения
- 6.1 Проектирование цепи управления
- 6.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)
- 6.3 Тепловой режим
- 7. Характеристические кривые и типичные параметры
1. Обзор изделия
LTL-R42NGYADH229Y — это компонент для индикации на печатных платах (ПП), предназначенный для простого монтажа. Он состоит из черного пластикового углового держателя (корпуса), в который устанавливается конкретный светодиод. Данная конструкция является частью семейства индикаторов, доступных в различных конфигурациях, включая прямое (со шпинделем) или угловое расположение, и может компоноваться в горизонтальные или вертикальные линейки. Складываемая конструкция корпуса облегчает сборку в приложениях, требующих нескольких индикаторов.
1.1 Ключевые особенности
- Оптимизирован для удобства сборки и установки на печатную плату.
- Черный материал корпуса улучшает визуальную контрастность, делая горящий индикатор более различимым.
- Оснащен зеленой рассеивающей линзой над желто-зеленым источником света.
- Обеспечивает низкое энергопотребление в сочетании с высокой световой отдачей.
- Изготовлен как бессвинцовое изделие и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
- В качестве источника света используется полупроводниковый кристалл AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия), размещенный в корпусе диаметром T-1 (3 мм).
1.2 Целевые области применения
Данный светодиод подходит для широкого спектра электронного оборудования, включая компьютеры, устройства связи, потребительскую электронику и промышленное оборудование. Его основная функция — индикация состояния или питания.
2. Подробные технические характеристики
2.1 Предельно допустимые параметры
Эти параметры определяют границы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа на этих пределах или за ними не гарантируется.
- Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 52 мВт. Это общая мощность, которую устройство может безопасно рассеивать в виде тепла.
- Пиковый прямой ток (IFP):60 мА, допустим только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 0.1 мс).
- Постоянный прямой ток (IF):Максимум 20 мА постоянного тока.
- Снижение номинального тока:При температуре окружающей среды (TA) выше 30°C максимально допустимый прямой ток должен снижаться линейно со скоростью 0.27 мА на градус Цельсия.
- Диапазон рабочих температур:от -30°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 (0.079 дюйма) от корпуса светодиода.
2.2 Электрические и оптические характеристики
Указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C, если не оговорено иное. Это типичные параметры производительности.
- Сила света (IV):8.7 мкд (мин.), 19 мкд (тип.), 50 мкд (макс.) при прямом токе (IF) 10мА. К этим значениям применяется допуск на измерение ±15%.
- Угол обзора (2θ1/2):100 градусов (тип.). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого (центрального) значения.
- Пиковая длина волны излучения (λP):572 нм (тип.). Это длина волны, на которой спектральная мощность излучения максимальна.
- Доминирующая длина волны (λd):566 нм (мин.), 569 нм (тип.), 574 нм (макс.) при IF=10мА. Это единственная длина волны, которая наилучшим образом представляет воспринимаемый цвет света.
- Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм (тип.). Указывает на спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого света.
- Прямое напряжение (VF):2.0В (мин.), 2.5В (тип.) при IF=10мА.
- Обратный ток (IR):100 мкА (макс.) при обратном напряжении (VR) 5В.Важно:Данное устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; это испытательное условие используется только для характеристики.
3. Объяснение системы сортировки
Для обеспечения единообразия в приложениях светодиоды сортируются (биннируются) по ключевым оптическим параметрам. Для LTL-R42NGYADH229Y используются два основных критерия сортировки.
3.1 Сортировка по силе света
Светодиоды классифицируются по бинам на основе измеренной силы света при IF=10мА. Для каждого бина установлен допуск ±15% от его границ.
- L3:от 8.7 мкд до 12.6 мкд
- L2:от 12.6 мкд до 19 мкд
- L1:от 19 мкд до 29 мкд
- M1:от 29 мкд до 50 мкд
Конкретный код бина (например, L2) маркируется на упаковке изделия.
3.2 Сортировка по доминирующей длине волны (оттенку)
Светодиоды также сортируются по доминирующей длине волны для контроля цветовой однородности. Допуск для границ каждого бина составляет ±1 нм.
- H06:от 566.0 нм до 568.0 нм
- H07:от 568.0 нм до 570.0 нм
- H08:от 570.0 нм до 572.0 нм
- H09:от 572.0 нм до 574.0 нм
4. Механическая информация и упаковка
4.1 Габаритные размеры
Устройство имеет угловую конструкцию для монтажа в отверстия. Основной материал корпуса — черный пластик. Сам светодиодный компонент имеет диаметр T-1 (3 мм). В данной конкретной партии (LTL-R42NGYADH229Y) позиция LED1 в держателе пуста, а позиция LED2 занята желто-зеленым кристаллом AlInGaP, покрытым зеленой рассеивающей линзой. Все размерные допуски составляют ±0.25 мм (0.010\"), если иное не указано на чертеже размеров (см. подробный чертеж в спецификации).
4.2 Спецификация упаковки
Светодиоды поставляются в упаковке, подходящей для процессов автоматизированной сборки. Точный метод упаковки (например, на ленте в катушке, навалом) и количество определены в разделе спецификации упаковки в документации. Коды классификации по бинам четко указаны на упаковочных пакетах для обеспечения прослеживаемости.
5. Рекомендации по пайке и сборке
5.1 Формовка выводов
Если выводы необходимо согнуть, это должно быть сделанодопайки и при комнатной температуре. Изгиб должен выполняться в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы/держателя светодиода. Основание выводной рамки не должно использоваться в качестве точки опоры при изгибе, чтобы избежать нагрузки на внутреннее крепление кристалла.
5.2 Процесс пайки
Между основанием линзы/держателя и паяным соединением должен соблюдаться минимальный зазор 2 мм. Линза никогда не должна погружаться в припой.
- Паяльник:Максимальная температура 350°C. Максимальное время пайки 3 секунды на вывод (однократно).
- Волновая пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 120°C до 100 секунд. Максимальная температура паяльной волны 260°C не более 5 секунд. Положение погружения должно быть не ниже 2 мм от основания эпоксидной линзы.
Предупреждение:Превышение рекомендуемой температуры или времени может вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ 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. Рекомендуемая среда хранения не превышает 30°C и 70% относительной влажности.
5.4 Очистка
Если очистка необходима, используйте только спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт.
6. Применение и конструктивные соображения
6.1 Проектирование цепи управления
Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном включении нескольких светодиодовнастоятельно рекомендуетсяиспользовать индивидуальный токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым светодиодом (Схема A). Параллельное включение светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема B) не рекомендуется, так как небольшие различия в характеристиках прямого напряжения (VF) между светодиодами приведут к значительным различиям в распределении тока и, как следствие, яркости.
6.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)
Светодиод чувствителен к электростатическому разряду. Во время обращения и сборки должны применяться соответствующие меры контроля ЭСР:
- Операторы должны носить заземленные браслеты или антистатические перчатки.
- Все оборудование, рабочие столы и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
- Используйте ионизаторы для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на пластиковой линзе.
- Поддерживайте антистатическое рабочее место с соответствующими знаками.
6.3 Тепловой режим
Хотя рассеиваемая мощность невелика (макс. 52 мВт), соблюдение кривой снижения тока выше 30°C имеет решающее значение для долгосрочной надежности. Обеспечьте достаточный поток воздуха в конечном приложении, если работа ведется вблизи максимальных температурных пределов.
7. Характеристические кривые и типичные параметры
В спецификации приведены типичные характеристикические кривые, которые дают ценную информацию для проектирования. Эти графики наглядно показывают взаимосвязь ключевых параметров в различных условиях. Хотя конкретные точки данных кривых здесь не перечислены, конструкторам следует обращаться к этим кривым для:
- Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с током, обычно сублинейно при высоких токах.
- Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ диода.
- Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового выхода при повышении температуры перехода.
- Спектральное распределение:График, показывающий относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны, с центром около пиковой длины волны 572 нм и типичной полушириной 15 нм.
Эти кривые необходимы для прогнозирования производительности в нестандартных условиях (например, при различных токах управления или температурах окружающей среды) и для оптимизации конструкции с точки зрения эффективности и долговечности.
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. |