Содержание
- 1. Обзор продукта
- 1.1 Ключевые преимущества
- 1.2 Целевые области применения
- 2. Анализ технических параметров
- 2.1 Абсолютные максимальные значения
- 2.2 Электрические и оптические характеристики
- 3. Спецификация системы сортировки
- 3.1 Сортировка по силе света
- 3.2 Сортировка по прямому напряжению
- 3.3 Сортировка по оттенку (цвету)
- 4. Анализ характеристических кривых
- 5. Механические данные и информация об упаковке
- 5.1 Габаритные размеры
- 5.2 Спецификации упаковки
- 6. Рекомендации по пайке и сборке
- 6.1 Хранение
- 6.2 Формовка выводов
- 6.3 Процесс пайки
- 6.4 Очистка
- 7. Применение и рекомендации по проектированию
- 7.1 Проектирование схемы управления
- 7.2 Меры предосторожности от ЭСР (электростатического разряда)
- 7.3 Тепловое управление
- 8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
- 8.1 В чем разница между значениями Iv в таблице характеристик и таблице сортировки?
- 8.2 Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?
- 8.3 Почему так важно соблюдать зазор в 2 мм при пайке?
- 8.4 Как интерпретировать таблицу градаций оттенка (U91, U01 и т.д.)?
1. Обзор продукта
LTW-1GHCX4 — это высокояркий белый светодиод для монтажа в отверстия, предназначенный для индикации состояния и подсветки в широком спектре электронных устройств. Он выполнен в стандартном корпусе T-1 (диаметром 5 мм) с прозрачной линзой, что обеспечивает гибкость конструкции при различных вариантах установки на печатные платы или панели.
1.1 Ключевые преимущества
- Соответствие RoHS:Продукт не содержит свинца (Pb) и соответствует экологическим нормам.
- Высокая эффективность:Обеспечивает высокую световую отдачу при низком энергопотреблении.
- Гибкость конструкции:Выполнен в популярном форм-факторе, подходящем для различных способов монтажа.
- Работа на низких токах:Совместим с интегральными схемами благодаря низким требованиям к току.
1.2 Целевые области применения
Данный светодиод подходит для многочисленных отраслей, включая:
- Компьютерное и коммуникационное оборудование
- Бытовая электроника
- Бытовые приборы
- Промышленная автоматика и контрольно-измерительные приборы
2. Анализ технических параметров
2.1 Абсолютные максимальные значения
Эти значения определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Работа в таких условиях не гарантируется.
- Рассеиваемая мощность (Pd):Максимум 90 мВт.
- Постоянный прямой ток (IF):25 мА непрерывно.
- Пиковый прямой ток:100 мА (импульсный, скважность ≤ 1/10, длительность ≤ 10 мс).
- Диапазон рабочих температур:от -40°C до +85°C.
- Диапазон температур хранения:от -40°C до +100°C.
- Температура пайки выводов:260°C максимум в течение 5 секунд, измеряется на расстоянии 2,0 мм от корпуса светодиода.
- Электростатический разряд (ESD):Выдерживает до 1000 В.
Тепловое снижение номинала:Постоянный прямой ток должен линейно снижаться на 0,36 мА за каждый градус Цельсия выше температуры окружающей среды 30°C, чтобы не превысить предел рассеиваемой мощности.
2.2 Электрические и оптические характеристики
Эти параметры указаны при температуре окружающей среды (TA) 25°C и определяют типичные характеристики устройства.
- Сила света (Iv):Диапазон от 4000 мкд (мин.) до 11000 мкд (макс.), типичное значение — 7500 мкд при прямом токе (IF) 20 мА. Измерение включает допуск тестирования ±15%.
- Угол обзора (2θ1/2):Приблизительно 44 градуса (тип.). Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего осевого значения.
- Прямое напряжение (VF):Диапазон от 2,7В до 3,5В, типичное значение — 3,1В при IF=20мА.
- Обратный ток (IR):Максимум 5 мкА при обратном напряжении (VR) 5В.Важно:Устройство не предназначено для работы в режиме обратного смещения; данное тестовое условие используется только для характеристики.
- Координаты цветности (x, y):Типичные координаты на диаграмме цветности CIE 1931: x=0,28, y=0,26, определяющие белую точку светодиода.
3. Спецификация системы сортировки
Светодиоды сортируются по группам (бинаризация) на основе ключевых параметров для обеспечения однородности в производственной партии. Код группы указан на каждом упаковочном пакете.
3.1 Сортировка по силе света
| Код группы | Минимальная Iv (мкд) | Максимальная Iv (мкд) |
|---|---|---|
| V2 | 4000 | 5600 |
| W2 | 5600 | 7850 |
| X2 | 7850 | 11000 |
Примечание: Допуск для каждого предела группы составляет ±15%.
3.2 Сортировка по прямому напряжению
| Код группы | Минимальное VF (В) | Максимальное VF (В) |
|---|---|---|
| 1E | 2.7 | 2.9 |
| 2E | 2.9 | 3.1 |
| 3E | 3.1 | 3.3 |
| 4E | 3.3 | 3.5 |
Примечание: Допуск измерения прямого напряжения составляет ±0,1В.
3.3 Сортировка по оттенку (цвету)
Определены несколько градаций оттенка (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51), каждая из которых задает четырехугольную область на диаграмме цветности CIE 1931 с определенными границами координат (x, y). Это обеспечивает строгий контроль за цветовой однородностью белого света. Допуск измерения координат цвета составляет ±0,01.
4. Анализ характеристических кривых
Типичные характеристические кривые иллюстрируют взаимосвязь ключевых параметров. Они необходимы для проектирования схем и понимания поведения устройства в различных условиях.
- Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Показывает экспоненциальную зависимость, критически важную для выбора токоограничивающих резисторов.
- Сила света в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой поток увеличивается с ростом тока, вплоть до максимальных предельных значений.
- Сила света в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение светового потока при повышении температуры перехода, подчеркивая важность теплового управления.
- Диаграмма направленности:Полярная диаграмма, показывающая угловое распределение интенсивности света.
5. Механические данные и информация об упаковке
5.1 Габаритные размеры
Светодиод соответствует стандартному корпусу T-1 (5 мм) с радиальными выводами.
- Диаметр корпуса:5 мм (номинальный).
- Расстояние между выводами:Измеряется в месте выхода выводов из корпуса.
- Выступающая смола:Максимум 1,0 мм под фланцем.
- Допуски:±0,25 мм, если не указано иное.
Идентификация полярности:Более длинный вывод обозначает анод (плюс), а более короткий — катод (минус). Сторона катода также может быть обозначена срезом на фланце линзы светодиода.
5.2 Спецификации упаковки
Светодиоды поставляются в антистатических упаковочных пакетах.
- Количество в пакете:1000, 500, 200 или 100 штук в пакете.
- Внутренняя коробка:Содержит 10 упаковочных пакетов (например, 10 000 шт., если в каждом пакете по 1000 шт.).
- Внешняя коробка:Содержит 8 внутренних коробок (например, 80 000 шт. всего).
- В каждой отгрузочной партии только последняя упаковка может быть неполной.
6. Рекомендации по пайке и сборке
6.1 Хранение
Для оптимального срока хранения держите светодиоды в среде с температурой не выше 30°C и относительной влажностью не более 70%. Если светодиоды извлечены из оригинальной упаковки, используйте их в течение трех месяцев. Для длительного хранения вне оригинальной упаковки используйте герметичный контейнер с осушителем или в атмосфере азота.
6.2 Формовка выводов
- Изгибайте выводы в точке не менее чем в 3 мм от основания линзы светодиода.
- Не используйте основание выводной рамки в качестве точки опоры.
- Проводите формовку перед пайкой при нормальной температуре.
- Используйте минимальное усилие при установке на печатную плату, чтобы избежать механических напряжений.
6.3 Процесс пайки
Критическое правило:Соблюдайте минимальное расстояние 2 мм от основания линзы до точки пайки. Не погружайте линзу в припой.
| Параметр | Ручная пайка (паяльник) | Волновая пайка |
|---|---|---|
| Температура | Макс. 350°C. | Макс. 260°C (припойная волна). |
| Время | Макс. 3 секунды (только один раз). | Макс. 5 секунд (в припое). |
| Предварительный нагрев | Не применимо | Макс. 100°C в течение макс. 60 сек. |
| Положение | Не ближе 2 мм от основания линзы | Не ниже 2 мм от основания линзы |
Предупреждение:Чрезмерная температура или время могут деформировать линзу или вызвать катастрофический отказ. Пайка оплавлением (IR reflow) не подходит для данного светодиода для монтажа в отверстия.
6.4 Очистка
При необходимости очищайте только спиртосодержащими растворителями, такими как изопропиловый спирт.
7. Применение и рекомендации по проектированию
7.1 Проектирование схемы управления
Светодиоды — это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости при параллельном включении нескольких светодиодов токоограничивающий резистор должен быть включен последовательно скаждым отдельным светодиодом(Схема А). Параллельное включение светодиодов без индивидуальных резисторов (Схема Б) не рекомендуется, так как незначительные различия в характеристике прямого напряжения (Vf) между светодиодами приведут к значительному разбросу токов и, как следствие, яркости.
Схема А (Рекомендуется):[Vcc] — [Резистор] — [Светодиод] — [GND] (для каждой ветви со светодиодом).
Схема Б (Не рекомендуется):[Vcc] — [Один резистор] — [Несколько светодиодов параллельно] — [GND].
7.2 Меры предосторожности от ЭСР (электростатического разряда)
Хотя светодиод рассчитан на ЭСР 1000 В, следует соблюдать правильные процедуры обращения. Используйте заземленные рабочие места и антистатические браслеты при работе с этими устройствами, чтобы предотвратить повреждение от статического электричества или скачков напряжения.
7.3 Тепловое управление
Соблюдайте спецификации по рассеиваемой мощности (90 мВт) и снижению номинала. В условиях высокой температуры окружающей среды или при работе на высоких токах обеспечьте достаточную вентиляцию или отвод тепла через выводы, чтобы предотвратить перегрев, который снижает световой поток и срок службы.
8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)
8.1 В чем разница между значениями Iv в таблице характеристик и таблице сортировки?
Таблица "Электрические/Оптические характеристики" (Раздел 2.2) содержит абсолютные минимальные, типичные и максимальные значения для всего семейства продуктов. Таблица сортировки (Раздел 3) показывает, как произведенные изделия сортируются в более узкие и однородные группы (бины) на основе тестируемых параметров. Вы выбираете код бина, чтобы гарантировать, что полученные светодиоды попадают в определенный, более узкий диапазон характеристик.
8.2 Могу ли я управлять этим светодиодом без токоограничивающего резистора?
Нет. Прямое напряжение светодиода имеет отрицательный температурный коэффициент и не является фиксированной величиной. Подключение его напрямую к источнику напряжения вызовет неконтролируемый ток, который, вероятно, превысит максимальный рейтинг и разрушит устройство. Последовательный резистор обязателен при питании от постоянного напряжения.
8.3 Почему так важно соблюдать зазор в 2 мм при пайке?
Материал эпоксидной линзы имеет гораздо более высокий коэффициент теплового расширения, чем металлические выводы. Приложение интенсивного тепла слишком близко к линзе может создать сильное механическое напряжение на границе раздела вывод-эпоксидка, что может привести к растрескиванию герметизации, повреждению внутреннего кристалла или проникновению влаги, вызывая преждевременный отказ.
8.4 Как интерпретировать таблицу градаций оттенка (U91, U01 и т.д.)?
Каждая градация оттенка (например, U31) определяет четырехугольную область на диаграмме цветового пространства CIE 1931 с использованием четырех наборов координат (x, y). Светодиоды тестируются, и их измеренные координаты цвета должны попадать в границы многоугольника назначенной градации оттенка. Это гарантирует, что все светодиоды с одинаковой градацией оттенка излучают свет очень схожего белого цветового тона.
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. |