Техническая спецификация UVA светодиода ELUA2835TG0 - Корпус 2.8x3.5мм - Прямое напряжение 3.0-4.0В - 150мА - Пиковая длина волны 360-400нм

1. Обзор продукта

Серия ELUA2835TG0 представляет собой компактный, высокопроизводительный ультрафиолетовый светодиод диапазона A (UVA), предназначенный для поверхностного монтажа (SMT). Данный продукт разработан для обеспечения высокой эффективности и надежной работы при минимальных габаритах, что делает его подходящим для интеграции в конструкции с ограниченным пространством.

1.1 Ключевые преимущества и целевой рынок

Основные преимущества данного светодиода включают низкое энергопотребление, широкий угол обзора 100 градусов и компактный форм-фактор размером 2.8x3.5 мм. Он оснащен встроенной защитой от электростатического разряда (ESD) до 2 кВ, что повышает его надежность при обращении и монтаже. Устройство полностью соответствует директивам RoHS, не содержит свинца, соответствует EU REACH и не содержит галогенов (содержание брома <900 ppm, хлора <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), что делает его пригодным для мировых рынков со строгими экологическими требованиями. Основные области применения находятся в спектре UVA, включая УФ-отверждение гель-лаков, системы обнаружения подделок и устройства для ловли насекомых.

2. Подробный анализ технических параметров

В данном разделе представлена объективная и подробная интерпретация ключевых технических параметров, указанных в спецификации.

2.1 Абсолютные максимальные параметры

Устройство рассчитано на максимальный постоянный прямой ток (I_F) 180 мА, хотя обычно оно работает при 150 мА. Максимальная температура перехода (T_J) составляет 90°C, что является критическим параметром для проектирования системы теплового управления. Тепловое сопротивление от перехода к окружающей среде (R_th) указано как 15°C/Вт. Диапазон рабочих температур и температур хранения составляет от -40°C до +85°C, что указывает на пригодность для работы в жестких условиях.

2.2 Фотометрические и электрические характеристики

Номенклатура продукта раскрывает подробные спецификации. Например, типичный артикул ELUA2835TG0-P6070SC53040150-VA1D(CM) указывает на пиковую длину волны в диапазоне 360-370 нм (P6070) с минимальным световым потоком 210 мВт (бин SC3), типичным значением 240 мВт и максимальным 270 мВт. Его прямое напряжение (V_F) указано в диапазоне от 3.0 В до 4.0 В при токе 150 мА. Другой вариант, ELUA2835TG0-P9000SC13040150-VA1D(CM), предназначен для длины волны 390-400 нм со схожими электрическими характеристиками, но с немного более высоким типичным световым потоком 250 мВт.

3. Объяснение системы бинирования

Производитель использует точную систему бинирования для обеспечения стабильности и предоставления гибкости при проектировании.

3.1 Бинирование по световому потоку

Световой поток классифицируется по бинам, таким как SC3 (210-250 мВт), SC5 (250-270 мВт), SC7 (270-300 мВт) и SC9 (300-330 мВт). Допуск измерений составляет ±10%. Конструкторы могут выбирать бины в зависимости от требуемого оптического выхода для их приложения.

3.2 Бинирование по пиковой длине волны

Длина волны строго контролируется. Для области 365 нм бины: W36A (360-365 нм) и W36B (365-370 нм). Для области 395 нм бины: W39A (390-395 нм) и W39B (395-400 нм). Допуск измерения составляет ±1 нм.

3.3 Бинирование по прямому напряжению

Прямое напряжение разбито на бины с шагом 0.1 В от 3.0 В до 4.0 В (например, 3031 для 3.0-3.1 В, 3132 для 3.1-3.2 В и т.д.). Это позволяет лучше согласовывать ток при последовательном включении нескольких светодиодов. Допуск измерения составляет ±2%.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлено несколько графиков, характеризующих производительность в различных условиях. Все кривые приведены для вариантов 365 нм и 395 нм при температуре подложки 25°C, если не указано иное.

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

График показывает нелинейную зависимость, типичную для диодов. Прямое напряжение увеличивается с ростом тока. При номинальном токе 150 мА, V_Fсоставляет примерно 3.4 В для светодиода 365 нм и немного выше для светодиода 395 нм. Эта информация имеет решающее значение для проектирования драйвера.

4.2 Относительный световой поток в зависимости от прямого тока

Выходной поток увеличивается с ростом тока, но показывает признаки насыщения при более высоких токах, особенно для светодиода 395 нм. Работа при 150 мА, по-видимому, находится в эффективной области до значительного падения эффективности.

4.3 Относительное спектральное распределение

Графики показывают узкие пики излучения с центром около 365 нм и 395 нм, подтверждая излучение в диапазоне UVA. Минимальное излучение видимого света является желательным для чистых УФ-приложений.

4.4 Температурная зависимость

Ключевые параметры построены в зависимости от температуры подложки при фиксированном токе 150 мА. Относительный световой поток уменьшается с ростом температуры, причем светодиод 365 нм демонстрирует более выраженный эффект теплового тушения. Прямое напряжение линейно уменьшается с ростом температуры. Пиковая длина волны смещается в сторону более длинных волн (красное смещение) с увеличением температуры.

4.5 Кривая снижения мощности

Критический график показывает максимально допустимый прямой ток как функцию температуры подложки. С ростом температуры максимальный безопасный ток линейно уменьшается. Этой кривой необходимо следовать, чтобы температура перехода не превышала 90°C и для обеспечения долгосрочной надежности.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Габаритный чертеж

Механический чертеж определяет размер корпуса 2.8 мм (длина) на 3.5 мм (ширина). Также определена высота линзы. Допуски составляют ±0.2 мм, если не указано иное. На чертеже четко обозначены площадки анода и катода. Важное примечание указывает, что тепловая площадка электрически соединена с катодом. Конструкторы должны учитывать это при разводке печатной платы, чтобы избежать короткого замыкания.

5.2 Обращение и полярность

Конкретное предупреждение рекомендует не брать устройство за линзу, так как механическое напряжение может привести к отказу. Полярность обозначена на самом устройстве и соответствует расположению площадок на чертеже.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Процесс пайки оплавлением

Светодиод подходит для стандартных процессов SMT-пайки оплавлением. В спецификации представлен общий график профиля оплавления с указанием температурных зон. Ключевые рекомендации включают: избегать более двух циклов оплавления, минимизировать механическое напряжение на светодиоде во время нагрева и не гнуть печатную плату после пайки. Эти шаги необходимы для предотвращения отказа паяного соединения или повреждения внутреннего кристалла и проводных соединений.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Лента и катушка для излучателей

Светодиоды поставляются на эмбоссированной несущей ленте. Размеры ленты указаны в спецификации. Стандартная катушка содержит 2000 штук, что типично для автоматизированных сборочных линий.

7.2 Расшифровка номенклатуры продукта

Подробно объяснена структура полного номера детали. Он кодирует информацию о производителе, спектре (UVA), размере корпуса (2835), материале корпуса (PCT), покрытии (Ag), угле обзора (100°), коде пиковой длины волны, бине светового потока, диапазоне прямого напряжения (3.0-4.0 В), прямом токе (150 мА), типе кристалла (Вертикальный), размере кристалла (15 мил), количестве кристаллов (1) и типе процесса (Дозирование). Это позволяет точно указывать спецификацию при заказе.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

УФ-отверждение гель-лаков:Длины волн 365 нм и 395 нм эффективны для отверждения гель-лаков. Свет 395 нм более видимый (фиолетово-синий) и может медленнее отверждать поверхностные слои, в то время как 365 нм более "невидим" и проникает глубже.
Обнаружение подделок:Многие защитные элементы, чернила и бумаги флуоресцируют под определенными длинами волн UVA. Эти светодиоды могут подсвечивать такие элементы для проверки.
Ловушки для насекомых:Многие летающие насекомые привлекаются светом UVA. Эти светодиоды могут служить приманкой в электронных ловушках для насекомых или мониторинговых ловушках.

8.2 Вопросы проектирования

• Тепловое управление:При тепловом сопротивлении 15°C/Вт и максимальной T_J90°C, правильный теплоотвод через тепловую площадку/катод является обязательным, особенно при работе в условиях высокой температуры окружающей среды или высоких токов.
• Управление током:Используйте драйвер постоянного тока, установленный на 150 мА (или ниже в соответствии с кривой снижения мощности), чтобы обеспечить стабильный выход и долговечность. Бин прямого напряжения следует учитывать при последовательных конфигурациях.
• Оптическое проектирование:Широкий угол обзора 100 градусов обеспечивает широкое освещение. Для сфокусированных лучей могут потребоваться вторичная оптика.
• Меры предосторожности от ЭСР:Хотя устройство рассчитано на ЭСР 2 кВ, во время сборки все равно следует соблюдать стандартные процедуры обращения с ЭСР.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Хотя в спецификации нет прямого сравнения с другими продуктами, можно выделить ключевые отличительные особенности данной серии. Комбинация стандартного форм-фактора 2835 (совместимого со многими существующими конструкциями), встроенной защиты от ЭСР и соответствия нескольким экологическим стандартам предлагает сбалансированное решение. Наличие двух различных пиковых длин волн (365 нм и 395 нм) в одном механическом корпусе обеспечивает гибкость применения. Детальная структура бинирования позволяет добиться высокой стабильности при массовом производстве.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Могу ли я непрерывно питать этот светодиод током 180 мА?
О: Нет. Абсолютный максимальный параметр 180 мА является пределом нагрузки, а не рабочим условием. Номинальный рабочий ток составляет 150 мА. Непрерывная работа при 180 мА, вероятно, превысит максимальную температуру перехода и сократит срок службы.

В: В чем разница между тепловой площадкой и электрическими площадками?
О: Тепловая площадка электрически соединена с катодом. Это означает, что при разводке печатной платы тепловая площадка должна быть подключена к той же цепи, что и катодная площадка. Ее нельзя использовать как изолированный радиатор.

В: Как выбрать между длиной волны 365 нм и 395 нм?
О: Это зависит от спектральной чувствительности вашего приложения. 395 нм ближе к видимому фиолетовому свету и часто используется там, где допустим некоторый видимый сигнал (например, лампы для маникюра). 365 нм — это более глубокий UVA, более "невидимый", и может быть лучше для приложений, требующих чистого УФ или где определенные материалы флуоресцируют сильнее на этой длине волны.

В: Что означает "Кривая снижения мощности" для моего проекта?
О: Она определяет максимальный безопасный рабочий ток при различных температурах окружающей среды/платы. Например, если температура вашей печатной платы в точке крепления светодиода достигает 80°C, максимально допустимый ток значительно падает ниже 150 мА. Вы должны спроектировать свою систему так, чтобы она оставалась ниже этой кривой.

11. Практический пример проектирования и использования

Пример: Проектирование компактной УФ-инспекционной ручки.Конструктору необходимо портативное устройство для проверки банкнот. Он выбирает ELUA2835TG0 из-за его малого размера и защиты от ЭСР 2 кВ (важно для ручного устройства). Он выбирает вариант 365 нм для сильной флуоресценции на защитных нитях. Он проектирует простую печатную плату с батарейкой типа "таблетка", токоограничивающим резистором, установленным на ~100 мА (для продления срока службы батареи и соблюдения безопасных пределов без активного охлаждения), и выключателем. Тепловая площадка подключена к дорожке катода, которая на печатной плате сделана как можно больше, чтобы служить радиатором. Широкий угол обзора устраняет необходимость в линзе, упрощая сборку.

12. Введение в принцип работы

UVA светодиоды работают по принципу электролюминесценции в полупроводниковых материалах. Когда прямое напряжение прикладывается к p-n переходу, электроны и дырки рекомбинируют, высвобождая энергию в виде фотонов. Конкретная длина волны этих фотонов (в диапазоне UVA, 315-400 нм) определяется шириной запрещенной зоны полупроводниковых материалов, используемых в кристалле светодиода, обычно на основе нитрида алюминия-галлия (AlGaN) или подобных соединений. Вертикальная структура кристалла, упомянутая в номере детали, часто относится к конструкции, в которой электрический ток течет вертикально через кристалл, что может давать преимущества в распределении тока и тепловых характеристиках по сравнению с латеральными структурами.

13. Тенденции развития

Рынок UVA светодиодов движется в сторону миниатюризации, повышения эффективности (более высокий световой поток на ватт) и улучшения надежности. Ведутся разработки по смещению длин волн в более глубокие диапазоны UVB и UVC для применений в стерилизации, но UVA остается критически важным для отверждения, сенсорики и специального освещения. Интеграция UVA светодиодов с датчиками и интеллектуальными драйверами для замкнутого контроля интенсивности является новой тенденцией. Кроме того, достижения в материалах корпусов постоянно повышают устойчивость к УФ-индуцированной деградации, что является ключевым фактором для долгосрочной производительности в UVA-приложениях, где сам корпус подвергается воздействию собственного излучения.