Техническая документация на светодиод LTL750RGBHBJH292U - RGB, выводной монтаж, 20мА - Красный/Зеленый/Синий

1. Обзор продукта

LTL750RGBHBJH292U — это светодиодная лампа для выводного монтажа под прямым углом, объединяющая красный, зеленый и синий (RGB) светодиодные кристаллы в одном черном пластиковом корпусе. Она оснащена белой рассеивающей линзой для смешивания цветов и равномерного распределения света. Этот компонент предназначен для универсального монтажа на печатные платы (ПП) или панели, предлагая штабелируемое и простое в сборке решение для многоцветной индикации.

1.1 Ключевые особенности

• Конструкция без свинца (Pb) и соответствующая директиве RoHS.
• Низкое энергопотребление с высокой световой отдачей.
• Универсальные варианты монтажа, подходящие для интеграции в ПП или панели.
• Интегрированные RGB светодиодные кристаллы с белой рассеивающей линзой для смешивания цветов.

1.2 Целевое применение

Эта светодиодная лампа подходит для широкого спектра электронного оборудования, требующего многоцветной индикации состояния, сигнализации или подсветки. Основные области применения включают:

• Коммуникационное оборудование
• Компьютерные периферийные устройства и системы
• Потребительская электроника
• Бытовая техника
• Промышленные системы управления

2. Подробный анализ технических параметров

Все спецификации определены при температуре окружающей среды (TA) 25°C, если не указано иное.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Превышение этих пределов может привести к необратимому повреждению устройства.

• Рассеиваемая мощность:Красный: 80 мВт, Зеленый: 108 мВт, Синий: 108 мВт.
• Пиковый прямой ток:(Скважность 1/10, импульс 0.1мс) Красный: 90 мА, Зеленый: 100 мА, Синий: 100 мА.
• Постоянный прямой ток:30 мА для всех цветов.
• Коэффициент снижения мощности:Линейное снижение от 50°C на 0.57 мА/°C для всех цветов.
• Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C.
• Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C.
• Температура пайки выводов:макс. 260°C в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2.0 мм от корпуса светодиода.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Типичные параметры измерены при прямом токе (IF) 20мА.

• Сила света (Iv):
  • Красный: 140 - 725 мкд
  • Зеленый: 170 - 870 мкд
  • Синий: 38 - 180 мкд
• Угол обзора (2θ1/2):Приблизительно 110 градусов для всех цветов. Это угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения.
• Пиковая длина волны (λP):
  • Красный: ~634 нм
  • Зеленый: ~525 нм
  • Синий: ~470 нм
• Доминирующая длина волны (λd):
  • Красный: 618 - 630 нм
  • Зеленый: 513 - 530 нм
  • Синий: 465 - 477 нм
• Прямое напряжение (VF):
  • Красный: 1.7В (Мин.), 2.2В (Тип.), 2.7В (Макс.)
  • Зеленый: 2.5В (Мин.), 3.2В (Тип.), 3.6В (Макс.)
  • Синий: 2.5В (Мин.), 3.2В (Тип.), 3.6В (Макс.)
• Обратный ток (IR):Измерено при VR = 5В. Красный: макс. 10 мкА, Зеленый/Синий: макс. 50 мкА. Устройство не предназначено для работы в обратном смещении.

3. Спецификация системы бинов

Светодиоды классифицируются по бинам на основе их силы света при 20мА. Это обеспечивает согласованность цвета и яркости в определенном диапазоне для производственных партий. Допуск ±15% применяется к каждому пределу бина.

3.1 Бины светового потока

• Бины для красного:
  • RA: 140 - 240 мкд
  • RB: 240 - 420 мкд
  • RC: 420 - 725 мкд
• Бины для зеленого:
  • GA: 170 - 290 мкд
  • GB: 290 - 500 мкд
  • GC: 500 - 870 мкд
• Бины для синего:
  • BA: 38 - 65 мкд
  • BB: 65 - 110 мкд
  • BC: 110 - 180 мкд

Конкретный код бина для силы света указан на каждой упаковочной сумке, что позволяет точно выбирать компоненты при производстве.

4. Механическая информация и упаковка

4.1 Габаритные размеры

Устройство использует стандартный корпус для выводного монтажа под прямым углом. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (дюймы приведены на оригинальном чертеже).
• Общий допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.0 мм.
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса.

4.2 Спецификация упаковки

Продукт поставляется в многоуровневой упаковочной системе для защиты компонентов и удобства обращения.

• Туба:Вмещает 46 штук. Размеры: 520мм x 12.7мм x 8.9мм.
• Внутренняя коробка:Содержит 156 туб, всего 7,176 штук. Размеры: 544мм x 180мм x 141мм.
• Внешняя коробка:Содержит 4 внутренние коробки, всего 28,704 штук. Размеры: 550мм x 370мм x 302мм.

5. Рекомендации по пайке и монтажу

Правильное обращение критически важно для обеспечения надежности устройства и предотвращения повреждений.

5.1 Формовка выводов

• Изгиб должен выполняться на расстоянии не менее 3 мм от основания линзы светодиода.
• Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры.
• Формовку выводов необходимо выполнять при нормальной температуре, до процесса пайки.
• Во время сборки ПП используйте минимально необходимую силу зажима, чтобы избежать чрезмерных механических нагрузок на выводы или корпус.

5.2 Процесс пайки

Между основанием линзы и точкой пайки должен быть обеспечен минимальный зазор 2 мм. Необходимо избегать погружения линзы в припой.

• Паяльник:
  • Температура: макс. 350°C.
  • Время: макс. 3 секунды (только один раз).
• Волновая пайка:
  • Температура предварительного нагрева: макс. 100°C.
  • Время предварительного нагрева: макс. 60 секунд.
  • Температура волны припоя: макс. 260°C.
  • Время пайки: макс. 5 секунд.

Важное примечание:Чрезмерная температура и/или время пайки могут вызвать деформацию линзы или катастрофический отказ светодиода. Инфракрасная (IR) пайка оплавлением не является подходящим процессом для этого светодиода выводного типа.

5.3 Хранение и очистка

• Хранение:Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и относительная влажность ≤70%. Светодиоды, извлеченные из оригинальной упаковки, должны быть использованы в течение трех месяцев. Для более длительного хранения используйте герметичный контейнер с осушителем или азотную среду.
• Очистка:При необходимости очищайте только спиртосодержащими растворителями, такими как изопропиловый спирт.

6. Применение и конструктивные соображения

6.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды — это устройства, управляемые током. Чтобы обеспечить равномерную яркость при управлении несколькими светодиодами, особенно в параллельных конфигурациях, настоятельно рекомендуется использовать токоограничивающий резистор, включенный последовательно с каждым отдельным светодиодом (Схема A). Управление несколькими светодиодами параллельно без индивидуальных последовательных резисторов (Схема B) не рекомендуется, так как небольшие различия в характеристиках прямого напряжения (Vf) между светодиодами могут привести к значительным различиям в распределении тока и, как следствие, к неравномерной яркости.

6.2 Защита от электростатического разряда (ESD)

Эти светодиоды чувствительны к электростатическому разряду и скачкам напряжения, которые могут вызвать немедленное или скрытое повреждение. Для предотвращения повреждений от ESD:

• Операторы должны носить токопроводящий браслет или антистатические перчатки при обращении со светодиодами.
• Все оборудование, машины, рабочие столы и стеллажи для хранения должны быть правильно заземлены.
• Используйте ионизатор для нейтрализации статических зарядов в рабочей зоне.

6.3 Пригодность для применения

Эта светодиодная лампа подходит для общих применений в вывесках внутри и снару помещений, а также для стандартного электронного оборудования. Указанный диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C поддерживает использование в различных условиях окружающей среды.

7. Графики характеристик и типичные параметры

В техническом описании приведены типичные графики характеристик, которые графически представляют ключевые зависимости. Эти кривые необходимы для детального анализа конструкции.

• Относительная сила света в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с током для каждого цвета, обычно до максимального номинального тока.
• Прямое напряжение в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует ВАХ каждого светодиодного кристалла, что важно для расчета соответствующего значения последовательного резистора.
• Относительная сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Демонстрирует снижение светового выхода при увеличении температуры перехода, подчеркивая важность теплового управления в приложениях с высокой мощностью или высокой температурой окружающей среды.
• Спектральное распределение:Изображает относительную излучаемую мощность в зависимости от длины волны для каждого цвета, визуально показывая пиковую и доминирующую длины волн.

Конструкторам следует обращаться к этим графикам для оптимизации условий управления, понимания компромиссов эффективности и прогнозирования производительности при нестандартных температурах.

8. Техническое сравнение и преимущества конструкции

LTL750RGBHBJH292U предлагает несколько конструктивных преимуществ для многоцветной индикации:

• Интегрированное RGB-решение:Объединяет три отдельных цветных кристалла в одном корпусе под прямым углом, экономя место на ПП по сравнению с использованием трех отдельных одноцветных светодиодов.
• Белая рассеивающая линза:Обеспечивает смешивание цветов и более широкую, равномерную диаграмму направленности, идеально подходящую для индикаторов состояния, которые должны быть видны под разными углами.
• Стандартизированная система бинов:Определенная система бинов для силы света позволяет получать предсказуемые и согласованные уровни яркости при производстве, уменьшая проблемы согласования цвета и яркости в конечных сборках.
• Надежная конструкция для выводного монтажа:Обеспечивает прочное механическое крепление к ПП, подходит для применений, подверженных вибрации или требующих ручной сборки.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

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

Пиковая длина волны (λP) — это длина волны, на которой излучаемая оптическая мощность максимальна. Доминирующая длина волны (λd) выводится из диаграммы цветности CIE и представляет собой одну длину волны чистого монохроматического света, которая соответствовала бы воспринимаемому цвету светодиода. Для светодиодов λd часто более актуальна для человеческого восприятия цвета.

9.2 Можно ли управлять этим светодиодом без последовательного резистора?

Нет. Управление светодиодом напрямую от источника напряжения не рекомендуется и, вероятно, приведет к его разрушению из-за чрезмерного тока. Светодиод должен управляться контролируемым током, обычно достигаемым с использованием драйвера постоянного тока или, чаще, источника напряжения с последовательным токоограничивающим резистором.

9.3 Почему требуется минимальный зазор 2 мм между линзой и точкой пайки?

Этот зазор предотвращает тепловое повреждение эпоксидной линзы светодиода во время процесса пайки. Чрезмерный нагрев может вызвать растрескивание, изменение цвета или деформацию линзы, что ухудшит оптические характеристики и потенциально подвергнет полупроводниковый кристалл воздействию загрязнений окружающей среды.

9.4 Как выбрать правильный бин для моего применения?

Выбирайте бин на основе требуемой минимальной силы света для вашей конструкции. Например, если вашему применению требуется минимальная красная интенсивность 300 мкд при 20мА, вам нужно будет указать бины RB или RC. Обращение к таблице бинов гарантирует, что вы получите компоненты, соответствующие вашим спецификациям по яркости.

10. Практический пример проектирования

Сценарий:Проектирование многостатусной индикаторной панели для промышленного контроллера. Панель должна отображать состояния Питание (постоянный зеленый), Неисправность (мигающий красный) и Ожидание (постоянный синий) с использованием одного места для индикатора.

Реализация с LTL750RGBHBJH292U:

1. Схема управления:Микроконтроллер управляет тремя отдельными выходными выводами, каждый из которых подключен к одному цветовому каналу (R, G, B) светодиода. Каждый канал включает последовательный резистор, рассчитанный на основе желаемого тока (например, 15мА для достаточной яркости) и типичного прямого напряжения (Vf) этого цвета из технического описания, с использованием напряжения питания.
2. Пример расчета резистора (Зеленый канал, Vcc=5В):
   • Целевой IF = 15мА, Типичный Vf (Зеленый) = 3.2В.
   • Значение резистора R = (Vcc - Vf) / IF = (5В - 3.2В) / 0.015А ≈ 120 Ом.
   • Мощность резистора P = (Vcc - Vf) * IF = 1.8В * 0.015А = 0.027Вт. Стандартный резистор 1/8Вт (0.125Вт) достаточен.
3. Реализованные преимущества:
   • Экономия места:Один компонент заменяет три.
   • Упрощенная сборка:Только один компонент для установки и пайки.
   • Согласованный внешний вид:Белая рассеивающая линза обеспечивает излучение всех цветов из одной точки с одинаковой диаграммой направленности, создавая профессиональный вид.
   • Гибкость:Микроконтроллер может легко создавать дополнительные состояния, такие как желтый (Красный+Зеленый) или голубой (Зеленый+Синий), активируя несколько каналов одновременно.

11. Принцип работы

Светодиоды (LED) — это полупроводниковые устройства, излучающие свет при прохождении через них электрического тока. Это явление, называемое электролюминесценцией, происходит, когда электроны рекомбинируют с дырками внутри устройства, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет излучаемого света определяется шириной запрещенной зоны используемого полупроводникового материала. В LTL750RGBHBJH292U три различных полупроводниковых кристалла — каждый сконструированный с определенной шириной запрещенной зоны — размещены вместе для независимого излучения красного, зеленого и синего света. Белая рассеивающая линза над кристаллами рассеивает и смешивает свет, обеспечивая равномерный визуальный выход.

12. Технологические тренды

Рынок многоцветных и RGB светодиодов продолжает развиваться. Ключевые тренды, влияющие на такие компоненты, как LTL750RGBHBJH292U, включают:

• Повышение эффективности:Постоянные улучшения в материаловедении и дизайне кристаллов приводят к более высокой световой отдаче (больше светового потока на ватт электрической мощности), позволяя создавать более яркие индикаторы при меньшей мощности или сниженной тепловой нагрузке.
• Миниатюризация:Хотя корпуса для выводного монтажа остаются важными для надежности, существует параллельный тренд в сторону меньших RGB светодиодов для поверхностного монтажа (SMD) для высокоплотных конструкций ПП.
• Интегрированное управление:Растущий тренд — интеграция светодиодных кристаллов с миниатюрной управляющей микросхемой в одном корпусе, создавая "умные светодиоды", которые могут адресоваться и программироваться для сложных цветовых последовательностей без внешнего микроконтроллера.
• Согласованность цвета и система бинов:Производственные процессы постоянно совершенствуются для производства светодиодов с более узким распределением параметров, уменьшая необходимость в обширной системе бинов и обеспечивая более согласованную производительность прямо с производства.

Выводные RGB индикаторы, подобные этому, остаются фундаментальным и надежным решением для применений, где долговечность, простота ручной сборки и проверенная производительность имеют первостепенное значение.