Техническая документация на светодиод LTL1CHVRTNN - Красный, корпус T-1, 2.4В, 75мВт

1. Обзор продукта

LTL1CHVRTNN — это высокоэффективный, низкопотребляющий сквозной светодиод, предназначенный для индикации состояния и подсветки в широком спектре электронных приложений. Он выполнен в популярном корпусе T-1 (3 мм) с красной прозрачной линзой, обеспечивая оптимальный баланс яркости и угла обзора для различных требований проектирования.

1.1 Ключевые преимущества

• Высокая эффективность и низкое энергопотребление:Обеспечивает высокую силу света при минимальном потреблении энергии, что делает его идеальным для устройств с батарейным питанием или энергоэффективных приложений.
• Соответствие RoHS и бессвинцовая технология:Изготовлен в соответствии с экологическими нормами, что гарантирует пригодность для современных мировых рынков.
• Стандартный корпус:Форм-фактор T-1 (3 мм) широко распространен и совместим со стандартными макетами печатных плат и монтажным оборудованием.
• Гибкость проектирования:Доступен в определенных бинах по силе света и доминирующей длине волны, что обеспечивает постоянство цвета и яркости в рамках производственных партий.

1.2 Целевые рынки

Этот светодиод универсален и ориентирован на несколько отраслей, включая:

• Оборудование связи
• Компьютерная периферия
• Потребительская электроника
• Бытовая техника
• Промышленные системы управления

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Абсолютные максимальные параметры

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

• Рассеиваемая мощность (Pd):75 мВт. Это максимальная мощность, которую светодиод может рассеять в виде тепла при температуре окружающей среды (TA) 25°C. Превышение этого предела грозит тепловым повреждением.
• Постоянный прямой ток (IF):30 мА. Максимальный непрерывный ток, который можно приложить.
• Пиковый прямой ток:90 мА (длительность импульса ≤10 мкс, скважность ≤1/10). Подходит для кратковременных импульсов высокой интенсивности, но не для непрерывной работы.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C. Устройство рассчитано на работу в этом диапазоне температур окружающей среды.
• Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд на расстоянии 2,0 мм от корпуса светодиода. Критически важно для процессов волновой или ручной пайки.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные параметры производительности, измеренные при TA=25°C и IF=20 мА, стандартных условиях испытаний.

• Сила света (Iv):1500 - 3200 мкд (милликандела). Этот высокий уровень яркости обеспечивает отличную видимость. Фактическое значение разбито на бины (R, S, T) для обеспечения постоянства.
• Угол обзора (2θ1/2):45 градусов. Это определяет конус, внутри которого сила света составляет не менее половины осевой интенсивности. Обеспечивает хороший компромисс между сфокусированным лучом и широкой видимостью.
• Пиковая длина волны излучения (λP):639 нм. Длина волны, на которой спектральная мощность излучения максимальна.
• Доминирующая длина волны (λd):621 - 637 нм. Это единственная длина волны, воспринимаемая человеческим глазом, определяющая цвет (красный). Она разбита на бины (H29-H32) для точного согласования цвета.
• Прямое напряжение (VF):2,0 В (мин.), 2,4 В (тип.). Падение напряжения на светодиоде при токе 20 мА. Этот параметр имеет решающее значение для проектирования токоограничивающего резистора в цепи управления.
• Обратный ток (IR):100 мкА (макс.) при VR=5 В. Светодиод не предназначен для работы в обратном смещении; этот параметр предназначен только для тестирования тока утечки.

3. Объяснение системы бинов

Для обеспечения постоянства продукта светодиоды сортируются по бинам на основе ключевых оптических параметров.

3.1 Биннинг по силе света

Биннинг гарантирует минимальный уровень яркости. Допуск для каждого предела бина составляет ±15%.

• Бин R:1500 - 1900 мкд
• Бин S:1900 - 2500 мкд
• Бин T:2500 - 3200 мкд

3.2 Биннинг по доминирующей длине волны

Биннинг обеспечивает точное постоянство цвета. Допуск для каждого предела бина составляет ±1 нм.

• Бин H29:621,0 - 625,0 нм
• Бин H30:625,0 - 629,0 нм
• Бин H31:629,0 - 633,0 нм
• Бин H32:633,0 - 637,0 нм

4. Анализ характеристических кривых

Хотя в техническом описании приведены конкретные графики, их значение критически важно для проектирования.

4.1 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Вольт-амперная характеристика нелинейна. Небольшое увеличение напряжения сверх типичного VF может вызвать большое, потенциально опасное увеличение тока. Это подчеркивает необходимость использования источника постоянного тока или, что более распространено, токоограничивающего резистора, включенного последовательно со светодиодом.

4.2 Сила света в зависимости от прямого тока

Сила света приблизительно пропорциональна прямому току вплоть до максимального номинального тока. Однако эффективность может снижаться при очень высоких токах, и будет выделяться избыточное тепло. Работа при рекомендуемом токе 20 мА или ниже обеспечивает оптимальную производительность и долговечность.

4.3 Спектральное распределение

Спектральная кривая показывает узкую полуширину (Δλ, типично 20 нм), что указывает на относительно чистый красный цвет. Пиковая (639 нм) и доминирующая (621-637 нм) длины волн определяют его конкретный оттенок в красном спектре.

5. Механическая информация и информация об упаковке

5.1 Габаритные размеры

Светодиод соответствует стандартному радиальному корпусу T-1 (3 мм) с выводами. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах.
• Допуск составляет ±0,25 мм, если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1,0 мм.
• Расстояние между выводами измеряется в месте их выхода из корпуса.

5.2 Определение полярности

Более длинный вывод — это анод (+), а более короткий — катод (-). Сторона катода также может быть обозначена плоским участком на фланце линзы. Правильную полярность необходимо соблюдать при сборке схемы.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Условия хранения

Светодиоды следует хранить в среде, не превышающей 30°C и 70% относительной влажности. Если они извлечены из оригинального влагозащитного пакета, их следует использовать в течение трех месяцев. Для более длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или азотную среду.

6.2 Формовка выводов

Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода. Не используйте основание линзы в качестве точки опоры. Формовку необходимо проводить перед пайкой и при комнатной температуре, чтобы избежать нагрузки на внутренние контакты кристалла.

6.3 Процесс пайки

Критическое правило:Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм от основания эпоксидной линзы до точки пайки. Не погружайте линзу в припой.

• Паяльник:Макс. температура 350°C, макс. время 3 секунды на вывод.
• Волновая пайка:Предварительный нагрев ≤100°C в течение ≤60 сек, волна припоя ≤260°C в течение ≤5 сек.
• Важно:Пайка оплавлением (IR reflow) НЕ подходит для этого типа сквозного светодиода. Чрезмерный нагрев или время деформируют линзу или вызовут катастрофический отказ.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты для предотвращения повреждения от электростатического разряда.

• Количество в пакете: 1000, 500, 200 или 100 штук.
• Внутренняя коробка: 10 пакетов в коробке (всего 10 000 шт.).
• Внешняя коробка: 8 внутренних коробок во внешней коробке (всего 80 000 шт.).

8. Рекомендации по проектированию

8.1 Проектирование цепи управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости, особенно при параллельном подключении нескольких светодиодов, последовательный токоограничивающий резистор для каждого светодиодаявляется обязательным(Схема A). Избегайте прямого параллельного подключения светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема B), так как незначительные различия в их прямом напряжении (VF) вызовут значительный дисбаланс тока и неравномерную яркость.

Пример расчета резистора (для источника питания 5В, целевой IF=20 мА, VF=2,4 В):
R = (Vпитания - VF) / IF = (5В - 2,4В) / 0,020А = 130 Ом.
Можно использовать ближайшее стандартное значение (например, 120 Ом или 150 Ом), пересчитав фактический ток.

8.2 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Светодиоды чувствительны к статическому электричеству. Профилактические меры необходимы при обращении и сборке:

• Используйте заземленные браслеты и антистатические коврики.
• Убедитесь, что все оборудование и рабочие поверхности правильно заземлены.
• Используйте ионизаторы для нейтрализации статического заряда на пластиковых поверхностях линз.
• Внедрите обучение и сертификацию персонала по ЭСР.

8.3 Тепловой режим

Хотя рассеиваемая мощность мала (макс. 75 мВт), поддержание светодиода в пределах его рабочего температурного диапазона (окружающая среда от -40°C до +85°C) важно для долгосрочной надежности. Избегайте размещения светодиода рядом с другими теплообразующими компонентами. В высокоплотных компоновках обеспечьте достаточный воздушный поток.

9. Техническое сравнение и отличия

LTL1CHVRTNN отличается в категории красных светодиодов T-1 благодаря своей специфической комбинации высокой силы света (до 3200 мкд) и стандартного угла обзора 45 градусов. По сравнению с универсальными компонентами, его определенная структура бинов как по интенсивности, так и по длине волны предоставляет проектировщикам предсказуемую производительность, снижая необходимость в калибровке после производства в приложениях, где критически важны постоянство цвета и яркости, например, в индикаторных массивах или панелях подсветки.

10. Часто задаваемые вопросы (ЧЗВ)

10.1 Можно ли использовать этот светодиод без токоограничивающего резистора?

No.Прямое подключение к источнику напряжения вызовет чрезмерный ток, мгновенно повредив светодиод. Всегда требуется последовательный резистор или драйвер постоянного тока.

10.2 В чем разница между пиковой и доминирующей длиной волны?

Пиковая длина волны (λP)— это физическая длина волны, на которой светодиод излучает наибольшую оптическую мощность.Доминирующая длина волны (λd)— это расчетное значение, основанное на чувствительности человеческого глаза (кривая МКО), которое определяет воспринимаемый цвет. λd более актуальна для визуальных приложений.

10.3 Можно ли использовать оплавление припоя (Reflow) для этого светодиода?

No.В техническом описании явно указано, что пайка оплавлением (IR reflow) не подходит для этого типа сквозного светодиода. Рекомендуется только волновая пайка или ручная пайка с тщательным контролем температуры и времени.

10.4 Как интерпретировать код бина на упаковочном пакете?

Код бина (например, T-H31) указывает на бин силы света (T: 2500-3200 мкд) и бин доминирующей длины волны (H31: 629,0-633,0 нм). Это позволяет выбрать светодиоды с согласованными характеристиками для вашего приложения.

11. Практический пример применения

Сценарий:Проектирование панели индикации состояния для промышленного оборудования, требующей 10 равномерно ярких красных светодиодов.

1. Выбор компонентов:Укажите светодиоды LTL1CHVRTNN из одного бина силы света (например, Бин S) и бина длины волны (например, Бин H31), чтобы гарантировать визуальное постоянство.
2. Проектирование схемы:Используйте шину питания постоянного тока 12В. Рассчитайте последовательный резистор для каждого светодиода: R = (12В - 2,4В) / 0,020А = 480 Ом. Подойдет резистор 470 Ом, 1/4 Вт. Подключите все 10 пар светодиод-резистор параллельно к шине 12В.
3. Разводка печатной платы:Разместите отверстия для корпуса светодиода 3 мм. Убедитесь, что контактная площадка для катода (более короткий вывод) четко обозначена. Соблюдайте зазор >2 мм между контактной площадкой и контуром корпуса светодиода.
4. Сборка:Соблюдайте меры предосторожности от ЭСР. Вставьте светодиоды, слегка загните выводы на стороне пайки, чтобы зафиксировать их. Используйте волновую пайку с параметрами, не превышающими 260°C в течение 5 секунд.

12. Принцип работы

Этот светодиод представляет собой полупроводниковый p-n переход. Когда прикладывается прямое напряжение, превышающее его характерное прямое напряжение (VF ~2,4 В), электроны и дырки рекомбинируют на переходе, высвобождая энергию в виде фотонов (света). Конкретные материалы, используемые в полупроводниковых слоях, определяют длину волны (цвет) излучаемого света, который в данном случае находится в красном спектре (621-637 нм). Эпоксидная линза служит для фокусировки светового потока и защиты полупроводникового кристалла.

13. Технологические тренды

Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в новых разработках для миниатюризации и автоматизированной сборки, сквозные светодиоды, такие как корпус T-1, остаются актуальными в определенных нишах. Спрос на них сохраняется в приложениях, требующих высокой надежности в суровых условиях (вибрация, тепловые циклы), более простого ручного прототипирования и ремонта, обслуживания устаревших систем и ситуациях, когда сам компонент выступает в качестве индикатора, устанавливаемого на панели и выступающего через корпус. Технология продолжает совершенствоваться с точки зрения световой отдачи (больше светового потока на ватт) и постоянства цвета даже в рамках устоявшихся форм-факторов сквозных компонентов.