Техническая документация на желтый светодиод LTL2V3YUJS - Выводной корпус - Диаметр 5мм - Тип. 2.1В - 20мА

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокоэффективной желтой выводной светодиодной лампы. Устройство предназначено для применения в качестве индикаторов общего назначения и для подсветки, где требуются надежная работа и четкая видимость. Его ключевые преимущества включают высокую выходную силу света, низкое энергопотребление и равномерное светораспределение, что делает его подходящим для широкого спектра электронного оборудования.

1.1 Ключевые особенности и целевой рынок

Светодиод характеризуется бессвинцовой конструкцией, соответствующей директиве RoHS. Он обеспечивает высокую световую отдачу, что означает яркий выходной сигнал при относительно низком потребляемом токе. Типичный угол обзора в 36 градусов обеспечивает равномерное и широкое распределение света. Устройство совместимо с интегральными схемами, то есть может управляться непосредственно многими логическими схемами без необходимости в сложных каскадах драйверов. Его основные целевые рынки включают потребительскую электронику, панели промышленного управления, внутреннее освещение автомобилей и различные индикаторы в приборах, где выводной монтаж предпочтителен из-за долговечности или для прототипирования.

2. Анализ технических параметров

В следующих разделах представлена подробная, объективная интерпретация ключевых электрических, оптических и тепловых параметров, указанных для устройства.

2.1 Предельно допустимые значения

Эти значения определяют пределы, превышение которых может привести к необратимому повреждению устройства. Они не предназначены для нормальной работы.

• Рассеиваемая мощность:Максимум 120 мВт. Это общая мощность (Vf * If), которую корпус может безопасно выдерживать.
• Прямой ток:50 мА непрерывно, 150 мА пиковый (в импульсном режиме: скважность 1/10, длительность импульса 1 мс). Превышение непрерывного тока приведет к перегреву полупроводникового перехода.
• Обратное напряжение:Максимум 5 В. Светодиоды имеют низкое напряжение обратного пробоя; приложение более высокого обратного напряжения может вызвать мгновенный отказ.
• Диапазоны температур:Рабочая: от -40°C до +100°C; Хранения: от -55°C до +100°C. Устройство подходит для работы в жестких условиях.
• Снижение номинала:Непрерывный прямой ток должен быть линейно снижен на 0,67 мА за каждый градус Цельсия выше температуры окружающей среды (Ta) в 60°C.

2.2 Электрические и оптические характеристики

Это типичные и гарантированные параметры производительности, измеренные при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Сила света (Iv):2500-4200 мкд (милликандела) типично при прямом токе (If) 20 мА. Фактический код сортировки (T, U, V, W) на упаковочном пакете указывает гарантированный минимальный и максимальный диапазон для конкретной партии, с допуском ±15% на границы сортировки.
• Угол обзора (2θ1/2):32-36 градусов. Это полный угол, при котором сила света падает до половины своего пикового осевого значения.
• Длина волны:Источник света - AlInGaP (фосфид алюминия-индия-галлия). Пиковая длина волны излучения (λP) обычно составляет 590 нм. Доминирующая длина волны (λd), определяющая воспринимаемый цвет, сортируется в диапазоне от 584,5 нм до 592 нм (сортировки A, B, C). Полуширина спектральной линии (Δλ) обычно составляет 17 нм, что указывает на относительно чистый желтый цвет.
• Прямое напряжение (Vf):1,8-2,5 В при If=20мА, с типичным значением 2,1В. Этот параметр также сортируется (коды от 1 до 7) для помощи в проектировании схем для обеспечения одинаковой яркости в параллельных цепочках.
• Обратный ток (Ir):Максимум 10 мкА при обратном напряжении (Vr) 5В.
• Емкость (C):Обычно 40 пФ, измеренная при нулевом смещении и частоте 1 МГц. Это важно для применений с высокоскоростным переключением.

3. Объяснение системы сортировки

Продукт классифицируется по сортировкам на основе ключевых параметров производительности для обеспечения согласованности в пределах производственной партии и для конкретных потребностей применения.

3.1 Сортировка по силе света

Коды сортировки T, U, V, W классифицируют светодиоды на основе их минимальной силы света при 20 мА. Например, сортировка 'U' гарантирует силу света в диапазоне от 3200 до 4200 мкд (с допуском ±15% на эти границы). Это позволяет разработчикам выбрать класс яркости для своего применения.

3.2 Сортировка по доминирующей длине волны

Коды сортировки A, B, C сортируют светодиоды по их доминирующей длине волны (цвету). Сортировка 'A' охватывает 584,5-587 нм (более зеленовато-желтый), 'B' охватывает 587-589,5 нм, а 'C' охватывает 589,5-592 нм (более оранжево-желтый). Допуск для каждой границы сортировки составляет ±1 нм.

3.3 Сортировка по прямому напряжению

Коды сортировки от 1 до 7 группируют светодиоды по их падению прямого напряжения при 20 мА, с шагом 0,1 В от 1,8 В до 2,5 В. Использование светодиодов из одной сортировки Vf в параллельной цепи помогает предотвратить "перетягивание" тока, когда светодиоды с более низким Vf потребляют больше тока и выглядят ярче или выходят из строя преждевременно.

4. Механическая и упаковочная информация

4.1 Габаритные размеры корпуса и полярность

Устройство представляет собой стандартный выводной светодиодный корпус круглой формы диаметром 5 мм (T-1 3/4) с прозрачной линзой. Катодный вывод обычно идентифицируется как более короткий вывод или вывод, расположенный рядом с плоским участком на ободке линзы. Выводы выходят из корпуса с заданным шагом, и все размерные допуски составляют ±0,25 мм, если не указано иное. Формовка выводов должна выполняться на расстоянии не менее 3 мм от основания линзы, чтобы избежать повреждения внутренних проводных соединений.

4.2 Спецификации упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты. Стандартные количества упаковки: 1000, 500 или 250 штук в пакете. Восемь пакетов помещаются во внутреннюю коробку (всего 8000 шт.), и восемь внутренних коробок упаковываются во внешнюю транспортную коробку (всего 64 000 шт.). Для отгрузочных партий только последняя упаковка может содержать неполное количество.

5. Рекомендации по монтажу, пайке и обращению

5.1 Хранение и очистка

Для длительного хранения вне оригинальной упаковки светодиоды должны храниться в среде, не превышающей 30°C и 70% относительной влажности. Рекомендуется использовать их в течение трех месяцев или хранить в герметичном контейнере с осушителем. Очистка, при необходимости, должна проводиться спиртосодержащими растворителями, такими как изопропиловый спирт.

5.2 Процесс пайки

Важно:Это выводное устройство и оно НЕ подходит для процессов пайки оплавлением в инфракрасной (ИК) печи. Следует использовать только волновую пайку или ручную пайку.

• Ручная пайка:Температура паяльника не должна превышать 300°C, а время пайки на один вывод должно быть не более 3 секунд. Между точкой пайки и основанием линзы светодиода должен соблюдаться минимальный зазор 2 мм.
• Волновая пайка:Температура предварительного нагрева не должна превышать 100°C в течение до 60 секунд. Температура волны припоя должна быть не более 260°C, при этом выводы должны подвергаться воздействию не более 5 секунд.

Чрезмерная температура или время могут расплавить линзу или вызвать катастрофический отказ светодиодного кристалла.

5.3 Защита от электростатического разряда (ЭСР)

Хотя светодиоды не так чувствительны, как некоторые ИС, они могут быть повреждены электростатическим разрядом. Рекомендуемые меры предосторожности включают использование заземленных браслетов и рабочих мест, антистатических перчаток и ионизаторов для нейтрализации статического заряда на поверхности светодиода во время обращения.

6. Рекомендации по проектированию применений

6.1 Проектирование схемы управления

Светодиоды - это устройства, управляемые током. Для обеспечения равномерной яркости и долговечности они должны управляться с помощью механизма ограничения тока. Самый простой и наиболее рекомендуемый метод - использовать последовательный резистор для каждого светодиода, как показано на схеме A в исходном документе. Это компенсирует вариации прямого напряжения (Vf) между отдельными светодиодами. Не рекомендуется подключать несколько светодиодов непосредственно параллельно (Схема B) без индивидуальных резисторов, так как различия в Vf вызовут неравномерное распределение тока и яркости.

Значение последовательного резистора (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (Vпитания - Vf_светодиода) / If, где Vf_светодиода - прямое напряжение светодиода при желаемом токе (If). Всегда используйте максимальное значение Vf из технического описания для консервативного проектирования, которое гарантирует, что ток не превысит предел даже при использовании светодиода с низким Vf.

6.2 Соображения по тепловому режиму

Хотя выводной корпус рассеивает тепло через свои выводы, необходимо обращать внимание на рассеиваемую мощность и кривую снижения номинала. Работа при высоких температурах окружающей среды (выше 60°C) требует снижения максимального непрерывного прямого тока, как указано. Обеспечение достаточного расстояния на печатной плате и избегание размещения светодиода в герметичном, невентилируемом пространстве поможет поддерживать температуру перехода в безопасных пределах.

6.3 Типичные сценарии применения

• Индикаторы состояния:Индикаторы включения, режима ожидания или неисправности в бытовых приборах, сетевом оборудовании и промышленных системах управления.
• Подсветка панелей:Подсветка переключателей, циферблатов или надписей на приборных панелях.
• Внутреннее освещение автомобилей:Картографические фонари, подсветка индикаторов приборной панели (при условии соответствия конкретным автомобильным стандартам).
• Вывески и дисплеи:В качестве отдельных пикселей или сегментов в низкоразрешающих информационных дисплеях.

7. Характеристические кривые и свойства

В техническом описании приведены типичные характеристические кривые, которые имеют решающее значение для понимания поведения устройства в нестандартных условиях. Хотя конкретные графики не воспроизводятся в тексте, их значение анализируется ниже.

7.1 Зависимость силы света от прямого тока (I-V кривая)

Световой выход (сила света) приблизительно пропорционален прямому току в определенном диапазоне. Однако эффективность может снижаться при очень высоких токах из-за увеличения тепловыделения. Кривая помогает разработчикам выбрать рабочую точку, которая балансирует яркость с эффективностью и сроком службы устройства.

7.2 Зависимость прямого напряжения от температуры

Прямое напряжение светодиода имеет отрицательный температурный коэффициент; оно уменьшается с увеличением температуры перехода. Это важное соображение для схем с постоянным напряжением питания, так как более теплый светодиод будет потреблять больше тока, что потенциально может привести к тепловому разгону, если ток не ограничен должным образом.

7.3 Спектральное распределение

Кривая спектрального выхода показывает интенсивность света, излучаемого на каждой длине волны. Она подтверждает пиковую длину волны и спектральную полуширину, определяя чистоту цвета. Сдвиги этой кривой с температурой или током управления, как правило, минимальны для светодиодов AlInGaP по сравнению с некоторыми другими типами.

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

8.1 Могу ли я управлять этим светодиодом непосредственно с выхода логики 5В или вывода микроконтроллера?

Нет, не напрямую. Типичный вывод микроконтроллера может выдавать или принимать только 20-40 мА, что находится в диапазоне светодиода, но выходное напряжение вывода составляет 5 В (или 3,3 В). Прямое напряжение светодиода составляет всего около 2,1 В. Прямое подключение попытается пропустить очень высокий, неконтролируемый ток, повреждая как светодиод, так и, возможно, вывод микроконтроллера. Вы всегда должны использовать последовательный токоограничивающий резистор.

8.2 Почему существует допуск ±15% на границы сортировки по силе света?

Этот допуск учитывает вариации измерительной системы и незначительные производственные колебания. Это означает, что светодиод из сортировки U (3200-4200 мкд) на другой, откалиброванной системе может реально измеряться как ~2720 мкд (3200 * 0,85) или как ~4830 мкд (4200 * 1,15). Разработчики должны учитывать этот диапазон в своих оптических требованиях.

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

Пиковая длина волны (λP)это длина волны, на которой кривая спектрального распределения мощности достигает максимальной интенсивности.Доминирующая длина волны (λD)это расчетное значение, полученное из диаграммы цветности CIE; оно представляет собой единственную длину волны чистого монохроматического света, который казался бы стандартному человеческому наблюдателю имеющим тот же цвет, что и светодиод. λD более актуальна для спецификации цвета в приложениях.

9. Обзор технологии и тенденций

9.1 Принцип технологии AlInGaP

Этот светодиод использует полупроводниковый материал фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для своей активной области. Путем точного контроля соотношений этих элементов во время роста кристалла ширина запрещенной зоны материала может быть настроена для излучения света в желтой, оранжевой и красной частях видимого спектра. AlInGaP известен своей высокой внутренней квантовой эффективностью и хорошей производительностью при повышенных температурах по сравнению со старыми технологиями, такими как фосфид галлия (GaP).

9.2 Контекст отрасли и эволюция

Выводные светодиоды, подобные этому, представляют собой зрелую и высоконадежную технологию корпусирования. В то время как светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в новых конструкциях благодаря своему меньшему размеру и пригодности для автоматизированной сборки, выводные светодиоды остаются жизненно важными для применений, требующих более высокой механической прочности, более легкого ручного прототипирования, ремонта или ситуаций, когда рассеивание тепла через выводы является полезным. Постоянное развитие сосредоточено на увеличении световой отдачи (больше света на ватт) и улучшении цветовой согласованности в пределах производственных сортировок, даже для этих устоявшихся типов корпусов.