Техническая спецификация светодиодной лампы LTLR42FGAJH79Y для сквозного монтажа - Желто-зеленый 570нм - 20мА - 52мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики светодиодной лампы для сквозного монтажа, предназначенной для использования в качестве индикатора на печатной плате (CBI). Устройство использует черный пластиковый угловой держатель (корпус), который соединяется со светодиодным компонентом. Такая конструкция облегчает монтаж на печатные платы (ПП). Основным источником света является твердотельный светодиод, обладающий преимуществами в эффективности и долговечности.

1.1 Ключевые преимущества

• Простота монтажа:Конструкция оптимизирована для простого и эффективного крепления на печатные платы.
• Улучшенная контрастность:Черный материал корпуса улучшает визуальный коэффициент контрастности светящегося индикатора.
• Надежность твердотельной технологии:Используется светодиодная технология, обеспечивающая надежный и долговечный источник света без нитей накаливания.
• Энергоэффективность:Характеризуется низким энергопотреблением и высокой световой отдачей.
• Соответствие экологическим нормам:Это бессвинцовый продукт, соответствующий директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).
• Специфическое излучение:Светодиоды 1 и 4 излучают свет в желто-зеленом спектре с пиковой длиной волны около 570 нм, используя технологию AllnGaP (фосфид алюминия-индия-галлия).
• Чувствительность к влаге:Уровень чувствительности к влаге: MSL3 (Moisture Sensitivity Level 3).

1.2 Целевые области применения

Данная светодиодная лампа подходит для различного электронного оборудования, требующего индикации состояния. Типичные области применения включают:

• Оборудование связи
• Компьютерные системы и периферийные устройства
• Бытовая электроника
• Бытовая техника

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Следующие параметры ни при каких условиях не должны быть превышены, так как это может привести к необратимому повреждению устройства. Все значения указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (PD):52 мВт - максимальная общая мощность, которую устройство может безопасно рассеивать.
• Пиковый прямой ток (IFP):60 мА - это максимальный мгновенный прямой ток, допустимый только в импульсном режиме (скважность ≤ 1/10, длительность импульса ≤ 0.1 мс).
• Постоянный прямой ток (IF):20 мА - максимальный рекомендуемый постоянный прямой ток для нормальной работы.
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +85°C - диапазон температур окружающей среды, в котором устройство предназначено для работы.
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C - диапазон температур для нерабочего хранения.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2.0 мм (0.079 дюйма) от корпуса компонента.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при TA=25°C. Приведены значения для светодиодов 1 и 4 (желто-зеленых).

• Сила света (Iv):Диапазон от минимум 23 мкд до максимум 140 мкд, типичное значение 80 мкд, измерено при IF=20мА. Этот параметр сортируется (см. раздел 3).
• Угол обзора (2θ1/2):Приблизительно 100 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого (центрального) значения.
• Пиковая длина волны излучения (λP):Типично 571 нм. Это длина волны, на которой спектральное распределение мощности максимально.
• Доминирующая длина волны (λd):Диапазон от 565 нм до 571 нм, типичное значение 569 нм при IF=20мА. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, полученная из диаграммы цветности CIE.
• Полуширина спектральной линии (Δλ):Типично 15 нм. Это указывает на спектральную чистоту; меньшее значение означает более монохроматический свет.
• Прямое напряжение (VF):Диапазон от 1.6В до 2.6В, типичное значение 2.1В при IF=20мА.
• Обратный ток (IR):Максимум 10 мкА при приложенном обратном напряжении (VR) 5В.Важное примечание:Устройство не предназначено для работы в обратном смещении; данное испытательное условие предназначено только для характеристики.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения стабильности производства светодиоды сортируются по ключевым оптическим параметрам. Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие конкретным требованиям к яркости и цвету.

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды классифицируются на три группы по силе света, измеренной в милликанделах (мкд) при прямом токе 20мА. Допуск для каждого предела группы составляет ±15%.

• Группа AB:Минимум 23 мкд, максимум 50 мкд.
• Группа CD:Минимум 50 мкд, максимум 85 мкд.
• Группа EF:Минимум 85 мкд, максимум 140 мкд.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Светодиоды также сортируются по доминирующей длине волны для контроля цветовой стабильности. Допуск для каждого предела группы составляет ±1 нм.

• Группа 1:Минимум 565.0 нм, максимум 568.0 нм.
• Группа 2:Минимум 568.0 нм, максимум 571.0 нм.

Код группы как для интенсивности, так и для длины волны указан на упаковке продукта, что позволяет точно выбирать компоненты в соответствии с потребностями применения.

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в даташите упоминаются конкретные графические кривые, следующий анализ основан на предоставленных табличных данных и стандартном поведении светодиодов.

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

Типичное прямое напряжение (VF) 2.1В при 20мА указывает на то, что это низковольтный светодиод, характерный для технологии AllnGaP. VF имеет отрицательный температурный коэффициент, то есть слегка уменьшается с ростом температуры перехода. Указанный диапазон (1.6В до 2.6В) учитывает нормальные производственные отклонения.

4.2 Зависимость силы света от прямого тока

Сила света приблизительно пропорциональна прямому току в рекомендуемом рабочем диапазоне (до 20мА). Превышение номинального постоянного тока приведет к нелинейному увеличению светового потока и чрезмерному нагреву, что может сократить срок службы светодиода и изменить его цвет.

4.3 Температурные характеристики

Сила света светодиодов обычно уменьшается с ростом температуры перехода. Хотя здесь это не отображено графически, широкий рабочий диапазон температур (от -40°C до +85°C) подразумевает, что устройство предназначено для работы в суровых условиях, хотя с потенциально сниженной выходной мощностью на верхнем пределе. Правильный теплоотвод через печатную плату имеет решающее значение для поддержания производительности и долговечности.

5. Механическая информация и информация о корпусе

5.1 Контур и размеры

Устройство использует корпус для сквозного монтажа с угловой ориентацией. Ключевые механические примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах, с допусками ±0.25 мм, если не указано иное.
• Держатель (корпус) изготовлен из черного пластика класса UL94V-0, что указывает на его огнестойкость.
• Светодиоды 1 и 4 имеют белый рассеивающий линзу, что помогает расширить угол обзора и смягчить внешний вид света.

5.2 Определение полярности

Для светодиодов сквозного монтажа полярность обычно указывается длиной выводов (более длинный вывод - анод, или положительная сторона) и/или плоским участком или выемкой на линзе или корпусе. Для конкретной маркировки этого компонента следует обратиться к даташиту. Приложение обратного напряжения может повредить светодиод.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Условия хранения

Из-за рейтинга MSL3 правильное обращение имеет решающее значение для предотвращения повреждений, вызванных влагой во время оплавления.

• Запечатанная упаковка:Хранить при ≤30°C и ≤70% относительной влажности. Использовать в течение одного года с даты упаковки.
• Вскрытая упаковка:Для компонентов, извлеченных из влагозащитного пакета (MBB), окружающая среда должна быть ≤30°C и ≤60% относительной влажности.
• Срок хранения на производстве:Компоненты, подвергшиеся воздействию окружающего воздуха, должны быть оплавлены методом ИК-оплавления в течение 168 часов (7 дней).
• Длительное хранение/прокаливание:Если MBB был открыт более 168 часов, настоятельно рекомендуется прокаливание при 60°C в течение не менее 48 часов перед процессом SMT-монтажа для удаления поглощенной влаги.

6.2 Формовка выводов

• Изгиб должен выполнятьсядопайки и при комнатной температуре.
• Точка изгиба должна находиться на расстоянии не менее 3 мм от основания линзы светодиода.
• Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры, чтобы избежать напряжения внутреннего кристалла.
• При установке на печатную плату используйте минимально необходимую силу зажима.

6.3 Процесс пайки

• Соблюдайте минимальный зазор 2 мм от основания линзы/держателя до точки пайки.
• Избегайте погружения линзы или держателя в припой.
• Не прикладывайте внешнее напряжение к выводам, пока светодиод горячий после пайки.
• Рекомендуемая ручная пайка:Температура паяльника ≤ 350°C, время пайки ≤ 3 секунды на вывод, прикладывать не ближе 2 мм от основания эпоксидной колбы. Это должно выполняться только один раз.
• Предупреждение:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ. Максимальная температура волновой пайки не эквивалентна температуре тепловой деформации (HDT) держателя.

6.4 Очистка

Если требуется очистка после пайки, используйте спиртовые растворители, такие как изопропиловый спирт (IPA). Избегайте агрессивных химикатов, которые могут повредить пластиковый корпус или линзу.

7. Примечания по применению и конструктивные соображения

7.1 Типовые схемы включения

Этот светодиод обычно управляется источником постоянного тока или, чаще, токоограничивающим резистором, включенным последовательно с источником напряжения. Значение резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (V_питания - VF) / IF. Используя типичное VF 2.1В и IF 20мА при питании 5В: R = (5В - 2.1В) / 0.02А = 145 Ом. Подойдет стандартный резистор 150 Ом, рассеивающий P = I^2 * R = (0.02)^2 * 150 = 0.06Вт.

7.2 Конструктивные соображения

• Управление током:Всегда используйте токоограничивающее устройство. Прямое подключение к источнику напряжения вызовет чрезмерный ток и мгновенный отказ.
• Тепловой менеджмент:Хотя рассеиваемая мощность мала (макс. 52мВт), обеспечение достаточной площади меди на печатной плате вокруг выводов помогает рассеивать тепло, особенно в условиях высокой температуры окружающей среды или при работе, близкой к максимальному току.
• Визуальный дизайн:Черный корпус и рассеивающая линза предназначены для хорошей контрастности и широкого угла обзора. Учитывайте предполагаемый угол обзора при размещении светодиода на печатной плате.
• Выбор группы:Для применений, требующих равномерной яркости или точного цвета, укажите требуемые группы интенсивности (например, группа EF) и длины волны (например, группа 2) при закупке.

8. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

8.1 В чем разница между пиковой длиной волны и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λP)это буквально самая высокая точка на кривой спектрального излучения.Доминирующая длина волны (λd)это единственная длина волны, которую человеческий глаз воспринимает как цвет, рассчитанная из координат цвета CIE. Для монохроматического источника, такого как этот светодиод, они часто очень близки (типично 571нм против 569нм). Доминирующая длина волны более актуальна для спецификации цвета.

8.2 Могу ли я питать этот светодиод от источника 3.3В?

Да. Используя типичное VF 2.1В при 20мА, последовательный резистор будет: R = (3.3В - 2.1В) / 0.02А = 60 Ом. Убедитесь, что мощность резистора достаточна (0.02^2 * 60 = 0.024Вт).

8.3 Почему существует рейтинг пикового прямого тока, значительно превышающий рейтинг постоянного тока?

Рейтинг пикового тока 60мА (при коротких импульсах) позволяет кратковременно превышать ток для достижения очень высокой яркости в стробоскопических или мультиплексных приложениях. Низкая скважность (≤10%) гарантирует, что средняя мощность и температура перехода не превысят безопасные пределы. Для постоянного освещения никогда не превышайте рейтинг постоянного тока 20мА.

8.4 Что означает MSL3 для моего процесса сборки?

MSL3 указывает, что компонент может поглощать опасное количество влаги из воздуха после вскрытия герметичного пакета. Чтобы предотвратить "вспучивание" (внутреннее расслоение) во время высокотемпературного процесса пайки оплавлением, вы должны либо припаять его в течение 168 часов после вскрытия пакета, либо предварительно прокалить, как описано в разделе 6.1.

9. Технологическая база и тенденции

9.1 Технология AllnGaP

Этот светодиод использует полупроводниковый материал фосфида алюминия-индия-галлия (AllnGaP). Эта технология высокоэффективна для получения света в янтарном, желтом и желто-зеленом спектре (примерно от 570нм до 620нм). Она обеспечивает хорошую световую отдачу и стабильность по сравнению со старыми технологиями, такими как фильтрованный GaP.

9.2 Тенденции: сквозной монтаж против поверхностного монтажа

Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в современных массовых электронных устройствах благодаря своему размеру и скорости сборки, светодиоды для сквозного монтажа, подобные этому, остаются актуальными. Их ключевые преимущества включают превосходную механическую прочность (устойчивость к изгибу платы), более простое ручное прототипирование и ремонт, а также часто более высокую допустимую рассеиваемую мощность на корпус благодаря более длинным выводам, действующим как радиаторы. Они часто встречаются в промышленных системах управления, источниках питания, автомобильной вторичной продукции и устройствах, где надежность при вибрации имеет решающее значение.

9.3 Развитие индикаторных светодиодов

Тенденция для индикаторных светодиодов продолжается в сторону повышения эффективности (больше света на мА), что позволяет снизить рабочие токи и энергопотребление системы. Также уделяется внимание улучшению цветовой стабильности между производственными партиями за счет расширенной сортировки и более жесткого контроля процесса, что подтверждается подробными таблицами сортировки в этом даташите. Использование рассеивающих линз и корпусов, улучшающих контрастность, как показано здесь, повышает читаемость — постоянная цель дизайна.