Техническая документация на светодиод LTL42FGYAD3HKPY - Желто-зеленый 569нм - 20мА - 52мВт

1. Обзор продукта

LTL42FGYAD3HKPY — это индикатор для печатных плат (Circuit Board Indicator, CBI), предназначенный для простой интеграции в сборки печатных плат (PCB). Он состоит из черного пластикового углового корпуса, в котором надежно закреплены три желто-зеленых светодиодных кристалла. Такая конструкция предназначена для обеспечения высококонтрастного визуального индикатора, подходящего для различного электронного оборудования.

1.1 Ключевые преимущества

• Простота монтажа:Конструкция для сквозного монтажа и штабелируемый формат корпуса упрощают процесс сборки печатной платы.
• Улучшенная видимость:Материал черного корпуса увеличивает контрастность, делая светящийся светодиод более заметным.
• Энергоэффективность:Устройство работает с низким энергопотреблением, обеспечивая при этом высокую световую отдачу.
• Соответствие экологическим нормам:Продукт не содержит свинца и соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Специфическое излучение:Используется технология AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия) для получения стабильного желто-зеленого света с доминирующей длиной волны 569 нм.

1.2 Целевые области применения

Данный светодиод подходит для широкого спектра электронных применений, включая, но не ограничиваясь:

• Периферийные устройства компьютеров и индикаторы состояния
• Оборудование связи
• Потребительская электроника
• Промышленные панели управления и оборудование

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена детальная, объективная интерпретация ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, указанных для светодиода LTL42FGYAD3HKPY. Все данные приведены для температуры окружающей среды (TA) 25°C, если не указано иное.

2.1 Предельно допустимые параметры

Эти параметры определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.

• Рассеиваемая мощность (PD):52 мВт. Это максимальное количество мощности, которое светодиод может рассеять в виде тепла.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА. Допустим только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 10 мкс).
• Постоянный прямой ток (IF):20 мА. Рекомендуемый максимальный постоянный прямой ток для надежной работы.
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -30°C до +85°C. Диапазон температуры окружающей среды, в котором устройство предназначено для работы.
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2,0 мм (0,079\") от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности при указанных условиях испытаний.

• Сила света (Iv):от 8,7 до 29 мкд (милликандел), типичное значение — 15 мкд при IF=10мА. Обратите внимание, что в гарантию включен допуск на испытания ±30%.
• Угол обзора (2θ1/2):100 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения, что указывает на относительно широкий конус обзора.
• Пиковая длина волны излучения (λP):572 нм. Длина волны, на которой спектральное распределение мощности максимально.
• Доминирующая длина волны (λd):569 нм (типично), в диапазоне от 566 нм до 574 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, которая определяет цвет света.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):15 нм (типично). Этот параметр указывает на спектральную чистоту или ширину полосы излучаемого света.
• Прямое напряжение (VF):от 1,6В до 2,5В, типичное значение — 2,0В при IF=10мА.
• Обратный ток (IR):максимум 10 мкА при обратном напряжении (VR) 5В. Критически важно отметить, что устройствоне предназначено для работы в обратном направлении; это условие испытания предназначено только для характеристики.

3. Анализ характеристических кривых

Хотя в спецификации упоминаются конкретные графические кривые (Рис.1, Рис.6), здесь приведены их типичные интерпретации. Эти кривые необходимы для понимания поведения устройства в различных условиях.

3.1 Зависимость прямого тока от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

ВАХ является нелинейной. Прямое напряжение (VF) имеет указанный диапазон (1,6В-2,5В при 10мА). Конструкторам необходимо учитывать этот разброс при проектировании токоограничивающих цепей, чтобы обеспечить одинаковую яркость нескольких светодиодов, особенно при их параллельном соединении.

3.2 Зависимость силы света от прямого тока

Сила света примерно пропорциональна прямому току в рекомендуемом рабочем диапазоне. Превышение максимального постоянного тока (20мА) может привести к ускоренной деградации светового потока и сокращению срока службы.

3.3 Спектральное распределение

Спектральная кривая (см. Рис.1) показала бы пик примерно на 572 нм с полушириной около 15 нм, что подтверждает узкополосное желто-зеленое излучение, характерное для технологии AlInGaP.

3.4 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма (см. Рис.6) иллюстрирует угол обзора 100 градусов, показывая, как интенсивность света распределяется в пространстве от светодиода.

4. Механическая информация и упаковка

4.1 Габаритные размеры

Устройство использует черный или темно-серый пластиковый угловой держатель. Чертеж размеров предоставляет ключевые измерения для проектирования посадочного места на печатной плате. Ключевые примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (с эквивалентами в дюймах).
• Стандартный допуск составляет ±0,25 мм (±0,010\"), если в примечании к конкретному элементу не указано иное.
• Корпус содержит три желто-зеленых светодиода (LED1, LED2, LED3) с зелеными рассеивающими линзами.

4.2 Определение полярности

Для светодиодов со сквозным монтажом полярность обычно указывается длиной выводов (более длинный вывод — анод) и/или плоским срезом или выемкой на линзе светодиода или фланце корпуса. Посадочное место на печатной плате должно быть спроектировано в соответствии с этой ориентацией.

4.3 Спецификация упаковки

В спецификации есть специальный раздел, посвященный упаковке, в котором подробно описывается формат упаковки (на катушке, в трубке или лотке), количество в упаковке и информация о маркировке для обеспечения правильного обращения и управления запасами.

5. Рекомендации по пайке и сборке

Соблюдение этих рекомендаций имеет решающее значение для обеспечения надежности и предотвращения повреждений в процессе производства.

5.1 Условия хранения

Светодиоды следует хранить в среде с температурой не выше 30°C и относительной влажностью не более 70%. Если они извлечены из оригинальной влагозащитной упаковки, их следует использовать в течение трех месяцев. Для более длительного хранения вне оригинального пакета используйте герметичный контейнер с осушителем или азотный эксикатор.

5.2 Очистка

Если очистка необходима, используйте спиртосодержащие растворители, такие как изопропиловый спирт. Избегайте агрессивных или неизвестных химических очистителей.

5.3 Формовка выводов

Если выводы необходимо согнуть, это должно быть сделанодопайки и при нормальной комнатной температуре. Изгиб должен быть выполнен на расстоянии не менее 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание линзы или выводную рамку в качестве точки опоры при изгибе.

5.4 Процесс пайки

Критическое правило:Соблюдайте минимальный зазор 2 мм от основания линзы/держателя до точки пайки. Никогда не погружайте линзу или держатель в припой.

• Ручная пайка (паяльником):Максимальная температура 350°C, максимальное время 3 секунды на вывод (только один раз).
• Волновая пайка:Предварительный нагрев до максимум 120°C в течение до 100 секунд. Температура волны припоя максимум 260°C в течение до 5 секунд. Положение погружения должно быть не ниже 2 мм от основания эпоксидной линзы.
• Важное примечание:Пайка оплавлением в ИК-печине подходитдля данного светодиода со сквозным монтажом. Чрезмерная температура или время могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ.

5.5 Сборка на печатной плате

При установке в печатную плату используйте минимально необходимую силу закрепления, чтобы избежать чрезмерного механического напряжения на выводах или корпусе светодиода.

6. Рекомендации по применению и проектированию схем

6.1 Метод управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Чтобы обеспечить равномерную яркость при использовании нескольких светодиодов,настоятельно рекомендуетсяуправлять каждым светодиодом с помощью собственного токоограничивающего резистора, включенного последовательно (Схема A).

• Схема A (Рекомендуемая):[Источник питания] -> [Резистор] -> [Светодиод] -> [Земля]. Эта конфигурация компенсирует естественный разброс прямого напряжения (VF) между отдельными светодиодами, гарантируя, что каждый получает заданный ток.
• Схема B (Не рекомендуется для параллельного включения):Прямое параллельное соединение нескольких светодиодов с одним общим резистором (Схема B) не рекомендуется. Небольшие различия в ВАХ каждого светодиода могут вызвать значительный дисбаланс токов, что приведет к видимым различиям в яркости и потенциальной перегрузке светодиода с наименьшим VF.

6.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Светодиоды подвержены повреждению от электростатического разряда. Надежная программа контроля ЭСР необходима в среде обращения и сборки.

• Заземление персонала:Операторы должны носить токопроводящие браслеты или антистатические перчатки.
• Заземление оборудования:Все инструменты, оборудование и рабочие места должны быть правильно заземлены.
• Нейтрализация статики:Используйте ионизаторы для нейтрализации статического заряда, который может накапливаться на поверхности пластиковой линзы из-за трения при обращении.
• Контроль зоны:Организуйте статически безопасные рабочие зоны с соответствующими знаками. Поверхности в этих зонах должны иметь потенциал менее 100В.
• Обучение:Обеспечьте обучение и сертификацию персонала по процедурам предотвращения ЭСР.

7. Меры предосторожности и соображения надежности

7.1 Условия применения

Данный светодиод подходит как для внутренних, так и для наружных вывесок, а также для стандартного электронного оборудования. Диапазон рабочих температур от -30°C до +85°C поддерживает использование в различных средах.

7.2 Тепловой режим

Хотя устройство имеет номинальную рассеиваемую мощность, обеспечение адекватного теплоотвода через дорожки печатной платы и работа в пределах указанных пределов тока и температуры жизненно важны для долгосрочной стабильности светового потока и срока службы.

7.3 Проверка конструкции

Всегда создавайте прототип и проверяйте окончательную конструкцию в ожидаемых рабочих условиях, включая экстремальные температуры, чтобы убедиться, что производительность соответствует требованиям применения. Учитывайте допуск ±30% на силу света в приложениях, критичных к яркости.

8. Техническое сравнение и дифференциация

LTL42FGYAD3HKPY предлагает конкретные преимущества в своей нише:

• По сравнению с одиночными светодиодами:Интеграция трех светодиодов в одном угловом корпусе обеспечивает более высокий совокупный световой поток и потенциально более широкий охват обзора по сравнению с одним дискретным светодиодом в аналогичном корпусе.
• По сравнению со светодиодами для поверхностного монтажа (SMD):Конструкция со сквозным монтажом обеспечивает превосходную механическую прочность и удержание на печатной плате, что может быть преимуществом в условиях сильной вибрации или в приложениях, требующих частого ручного обращения. Это также упрощает прототипирование и мелкосерийную сборку.
• Специфичность цвета:Использование технологии AlInGaP для желто-зеленого цвета 569 нм обеспечивает высокую чистоту цвета и эффективность для этой конкретной длины волны, что может быть предпочтительнее фильтрованных или преобразованных с помощью люминофора белых светодиодов для определенных индикаторных применений, требующих точного цвета.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

9.1 Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 20 мА?

Да, 20 мА — это максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток для непрерывной работы. Для оптимального срока службы и надежности часто советуют работать на этом значении или немного ниже (например, 15-18 мА).

9.2 Почему такой большой диапазон силы света (от 8,7 до 29 мкд)?

Этот диапазон представляет минимальные и максимальные значения, указанные в спецификации, которые включают внутренний допуск на испытания ±30%. Типичное значение — 15 мкд. Такой разброс является нормальным в производстве светодиодов из-за технологических вариаций. Для обеспечения стабильной яркости в производстве рекомендуется приобретать светодиоды, рассортированные по более узким диапазонам силы света.

9.3 Какое сопротивление резистора следует использовать для питания 5В?

Используя закон Ома (R = (V_питания - VF_светодиода) / I_светодиода) и предполагая типичное VF=2,0В и желаемый ток 10мА: R = (5В - 2,0В) / 0,01А = 300 Ом. Всегда рассчитывайте, используя максимально возможное VF (2,5В), чтобы гарантировать, что минимальный ток безопасен, и проверяйте мощность резистора (P = I^2 * R).

9.4 Подходит ли этот светодиод для автомобильных применений?

Диапазон рабочих температур (-30°C до +85°C) охватывает многие автомобильные интерьерные применения. Однако автомобильное использование обычно требует квалификации по определенным стандартам (например, AEC-Q102) для надежности в суровых условиях, таких как тепловые циклы и влажность, которые могут не быть покрыты этой общей спецификацией. Обратитесь к производителю за автомобильными вариантами.

10. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование панели индикаторов состояния для промышленного маршрутизатора с несколькими портами. Каждый порт требует четкого широкоугольного желто-зеленого индикатора связи/активности.

Реализация:

1. Выбор компонентов:LTL42FGYAD3HKPY выбран из-за углового крепления (подходит для обзора сбоку), широкого угла обзора 100 градусов и отчетливого желто-зеленого цвета.
2. Проектирование схемы:Каждый светодиод управляется независимо от источника логического питания маршрутизатора 3,3В. Используя формулу с максимальным VF=2,5В и целевым IF=10мА: R = (3,3В - 2,5В) / 0,01А = 80 Ом. Для каждого светодиода выбран стандартный резистор 82 Ом, 1/8 Вт, включенный последовательно в соответствии со Схемой A.
3. Разводка печатной платы:Посадочное место размещено в соответствии с механическим чертежом. Для облегчения пайки на контактные площадки добавлены тепловые переходы. Правило зазора 2 мм от основания линзы строго соблюдается при определении слоев паяльной маски и паяльной пасты.
4. Сборка:Светодиоды устанавливаются после размещения всех SMD-компонентов. Используется процесс волновой пайки с указанным профилем (предварительный нагрев<120°C, волна<260°C в течение<5с), обеспечивая ориентацию платы так, чтобы корпуса светодиодов не погружались в припой.
5. Результат:Панель обеспечивает равномерные, хорошо видимые индикаторы на всех портах с надежной работой в рабочей среде оборудования от 0°C до 70°C.

11. Введение в технологический принцип

LTL42FGYAD3HKPY использует полупроводниковый материал AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретный состав сплава AlInGaP разработан для получения фотонов с длиной волны, соответствующей желто-зеленому свету (около 569 нм). Этот материал с прямой запрещенной зоной очень эффективно преобразует электрическую энергию в видимый свет, что приводит к высокой яркости и низкому энергопотреблению, отмеченным в характеристиках. Зеленая рассеивающая линза над кристаллом служит для рассеивания света, способствуя созданию широкого, равномерного угла обзора, характерного для устройства.

12. Отраслевые тенденции и контекст

Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в крупносерийном производстве благодаря своему малому размеру и пригодности для автоматизированной сборки, светодиоды со сквозным монтажом, такие как LTL42FGYAD3HKPY, сохраняют актуальность в нескольких областях:

• Прототипирование и использование энтузиастами:Их простота ручной пайки и надежное механическое соединение делают их идеальными для макетных плат и прототипов печатных плат.
• Высокая надежность/Промышленность:Физическое соединение сквозного вывода может быть более устойчивым к механическим ударам и вибрации, чем только паяные соединения у SMD-компонента.
• Устаревшие конструкции и обслуживание:Многие существующие продукты спроектированы с компонентами для сквозного монтажа, и запасные части должны сохранять совместимость по форме, размерам и функциям.
• Специфические форм-факторы:Угловые держатели и другие специализированные корпуса для сквозного монтажа предлагают оптические и механические решения, которые могут быть не так легко доступны или экономически эффективны в форматах SMD для определенных применений, таких как панельные индикаторы, где свет необходимо направлять параллельно печатной плате.

Тенденция к миниатюризации и автоматизации продолжается, но оптоэлектронные компоненты со сквозным монтажом, вероятно, сохранятся в нишах, где их конкретные преимущества в прочности, тепловом режиме (через выводы) и гибкости проектирования имеют первостепенное значение.