Техническая спецификация светодиода T-1 3/4 теплого белого свечения - Корпус 5.0мм - Напряжение 2.8-3.6В - Мощность 110мВт

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокопроизводительной светодиодной лампы теплого белого света. Устройство использует полупроводниковый чип InGaN в сочетании с рефлектором, заполненным люминофором, для преобразования синего излучения в теплый белый свет. Он размещен в популярном круглом корпусе T-1 3/4, что делает его подходящим для широкого спектра применений в качестве индикаторов и для освещения, требующих высокой световой отдачи.

Ключевые преимущества данного светодиода включают высокую световую мощность и стабильные цветовые характеристики с определенными типичными координатами цветности. Он спроектирован для надежности и соответствия современным экологическим стандартам, включая RoHS, EU REACH и требования по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Продукт доступен в россыпи или на катушке для автоматизированных процессов сборки.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Устройство предназначено для работы в строгих пределах для обеспечения долгосрочной надежности. Непрерывный прямой ток (I_F) составляет 30 мА, при этом пиковый прямой ток (I_FP) в 100 мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 @ 1 кГц). Максимальное обратное напряжение (V_R) равно 5 В. Общая рассеиваемая мощность (P_d) не должна превышать 110 мВт. Рабочий диапазон температур составляет от -40°C до +85°C, а диапазон хранения — от -40°C до +100°C. Устройство выдерживает электростатический разряд (ESD) 4 кВ (модель человеческого тела). Максимальная температура пайки — 260°C в течение 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды 25°C и прямой ток 20 мА.

• Прямое напряжение (V_F):Диапазон от минимального значения 2.8 В до максимального 3.6 В. Этот параметр критически важен для проектирования драйвера и выбора источника питания.
• Сила света (I_V):Минимальная сила света составляет 2850 милликандел (мкд). Типичное значение не указано, но максимальное достигает 7150 мкд, что указывает на семейство продуктов со значительным разбросом яркости, управляемым через систему сортировки.
• Угол обзора (2θ_1/2):Типичный половинный угол составляет 50 градусов, определяя угловое распределение излучаемого света.
• Координаты цветности:Типичная цветовая точка согласно стандарту CIE 1931: x=0.40, y=0.39. Это помещает белый свет в область теплого белого цвета в цветовом пространстве.
• Защита стабилитроном:Устройство включает стабилитрон для защиты от обратного напряжения, с типичным обратным напряжением (V_Z) 5.2 В при испытательном токе 5 мА.
• Обратный ток (I_R):Максимальный ток обратной утечки составляет 50 мкА при подаче обратного смещения 5 В.

3. Объяснение системы сортировки

Для обеспечения единообразия яркости, прямого напряжения и цвета светодиоды сортируются в специфические группы (бины). Это позволяет разработчикам выбирать компоненты, соответствующие точным требованиям их приложения.

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды классифицируются на четыре основные группы на основе их силы света, измеренной при 20 мА. Допуск внутри каждой группы составляет ±10%.

• Группа P:2850 мкд (Мин.) до 3600 мкд (Макс.)
• Группа Q:3600 мкд до 4500 мкд
• Группа R:4500 мкд до 5650 мкд
• Группа S:5650 мкд до 7150 мкд

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение также сортируется по группам для помощи в проектировании схем, особенно для приложений, чувствительных к падению напряжения или потребляемой мощности. Погрешность измерения составляет ±0.1В.

• Группа 0:2.8 В до 3.0 В
• Группа 1:3.0 В до 3.2 В
• Группа 2:3.2 В до 3.4 В
• Группа 3:3.4 В до 3.6 В

3.3 Сортировка по цвету (Цветность)

Цветовой выход строго контролируется и делится на специфические области на диаграмме цветности CIE 1931. Определенные цветовые ранги: D1, D2, E1, E2, F1 и F2. Эти группы представляют различные четырехугольники в спектре теплого белого света, где F1/F2 являются наиболее теплыми (самая низкая коррелированная цветовая температура), а D1/D2 — относительно более холодными. Погрешность измерения координат цветности составляет ±0.01. В спецификации эти ранги сгруппированы в единую группу выбора (Группа 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2), что указывает на доступность всех этих цветовых рангов для данной серии продуктов.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации представлены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая спектрального распределения показывает относительную интенсивность света, излучаемого на разных длинах волн. Для светодиода теплого белого света кривая обычно показывает доминирующий пик в синей области (от чипа InGaN) и более широкий пик или плато в желто-красной области (от преобразования люминофором). Точная форма определяет свойства цветопередачи светодиода.

4.2 Диаграмма направленности

Кривая направленности отображает относительную интенсивность в зависимости от угла излучения, визуально подтверждая типичный угол обзора в 50 градусов. Она показывает, как сила света уменьшается при удалении от центральной оси (0 градусов).

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

Эта фундаментальная кривая показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением для диода. Она крайне важна для определения рабочей точки и проектирования схем ограничения тока или драйверов постоянного тока.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Этот график демонстрирует, как световой выход (относительная интенсивность) увеличивается с ростом прямого тока. Зависимость, как правило, линейна в определенном диапазоне, но может насыщаться при более высоких токах из-за тепловых эффектов и снижения эффективности.

4.5 Координаты цветности в зависимости от прямого тока

Эта кривая важна для приложений, критичных к цвету. Она показывает, как цветовая точка (координаты x, y) может смещаться при изменении тока накачки. Желательна стабильная цветовая точка на разных уровнях тока.

4.6 Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая снижения номинальных значений указывает максимально допустимый прямой ток при повышении температуры окружающей среды. Для предотвращения перегрева и обеспечения надежности максимальный ток должен быть снижен при работе в условиях высоких температур.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод использует стандартный круглый корпус T-1 3/4. Ключевые примечания по размерам включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Общий допуск составляет ±0.25 мм, если не указано иное.
• Расстояние между выводами измеряется в точке их выхода из корпуса.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5 мм.

В спецификации предоставлен подробный чертеж с размерами, указывающий общий диаметр, длину и диаметр выводов, плоскость установки и геометрию оптической линзы.

6. Рекомендации по пайке и сборке

Правильное обращение крайне важно для сохранения производительности и надежности светодиода.

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводыдопайки компонента.
• Избегайте приложения напряжения к корпусу светодиода во время изгиба, так как это может повредить внутренние соединения или привести к растрескиванию эпоксидной смолы.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре. Резка при высокой температуре может вызвать отказы.
• Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

6.2 Условия хранения

• Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и ≤70% относительной влажности.
• Срок годности при этих условиях составляет 3 месяца с момента отгрузки.
• Для более длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры во влажной среде для предотвращения конденсации.

6.3 Процесс пайки

• Соблюдайте расстояние более 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.
• Рекомендуется паять только до основания перемычки на выводной рамке.
• Соблюдайте максимальную температуру пайки 260°C в течение 5 секунд.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы для предотвращения электростатического разряда (ESD) и повреждения влагой.

• Первичная упаковка:Антистатические пакеты.
• Количество:От 200 до 500 штук в пакете.
• Вторичная упаковка:5 пакетов помещаются в одну внутреннюю коробку.
• Третичная упаковка:10 внутренних коробок упаковываются в одну основную (внешнюю) коробку.

7.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке содержит ключевую информацию:

• CPN:Партномер заказчика.
• P/N:Партномер производителя.
• QTY:Количество штук в упаковке.
• CAT:Код комбинированной группы силы света и прямого напряжения.
• HUE:Код цветового ранга (например, D1, F2).
• REF:Справочная информация.
• LOT No:Номер производственной партии для прослеживаемости.

7.3 Обозначение модели

Партномер следует структурированному формату:334-15/X2C5-□ □ □ □. Пустые места (□) соответствуют специфическим кодам для выбора требуемойЦветовой группы, , группы силы света игруппы прямого напряжения. Это позволяет пользователям указывать точные требуемые характеристики производительности для их приложения.

8. Рекомендации по применению и соображения при проектировании

8.1 Типичные области применения

Этот высокояркий светодиод теплого белого света хорошо подходит для:

• Информационных и сигнальных панелей:Где требуется высокая контрастность и читаемость.
• Оптических индикаторов состояния:В потребительской электронике, промышленном оборудовании и автомобильных панелях приборов.
• Подсветки:Для небольших ЖК-дисплеев, мембранных клавиатур или декоративных панелей.
• Маркерных и позиционных огней:Обеспечение освещения или сигнализации.

8.2 Соображения при проектировании

• Управление током:Всегда используйте драйвер постоянного тока или соответствующий токоограничивающий резистор на основе группы прямого напряжения (V_F) и напряжения питания. Не превышайте предельные эксплуатационные параметры.
• Тепловой менеджмент:Хотя рассеиваемая мощность относительно невелика (110 мВт), обеспечьте адекватный теплоотвод или воздушный поток в условиях высокой температуры окружающей среды, особенно при работе, близкой к максимальному току. См. кривую снижения номиналов прямого тока в зависимости от температуры окружающей среды.
• Оптическое проектирование:Угол обзора 50 градусов обеспечивает довольно широкий луч. Для сфокусированного света могут потребоваться вторичная оптика (линзы).
• Защита от ESD:Хотя устройство имеет рейтинг 4кВ по модели человеческого тела, во время сборки следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ESD.
• Цветовая однородность:Для приложений, требующих единообразного цветового вида, указывайте узкую цветовую группу (HUE) и убедитесь, что все светодиоды в массиве из одной или соседних групп.

9. Техническое сравнение и дифференциация

Данный светодиод отличается в первую очередь сочетанием классического, широко распространенного корпуса T-1 3/4 с высокой силой света, подходящей для теплого белого свечения. По сравнению с меньшими SMD-светодиодами, выводной дизайн может быть преимуществом для прототипирования, ручной сборки или применений, требующих более высокой яркости в одной точке. Включение стабилитрона для защиты от обратного напряжения является заметной особенностью, повышающей надежность в схемах, где могут возникать обратные импульсы напряжения. Детальная и многопараметрическая система сортировки (интенсивность, напряжение, цвет) предоставляет разработчикам высокую степень контроля над производительностью и единообразием конечного продукта, что критически важно при серийном производстве.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

10.1 Какая схема драйвера рекомендуется?

Для базового использования в качестве индикатора достаточно простого последовательного резистора. Рассчитайте значение резистора как R = (V_{питания}- V_F) / I_F. Используйте максимальное V_Fиз группы (например, 3.6В для группы 3), чтобы гарантировать, что ток не превысит 20мА в наихудших условиях. Для оптимальной стабильности и эффективности, особенно в массивах или при более высоких токах, рекомендуется драйвер постоянного тока.

10.2 Как температура влияет на производительность?

При повышении температуры окружающей среды прямое напряжение светодиода слегка уменьшается, но его внутренняя эффективность может снижаться, уменьшая световой выход при том же токе. Что более критично, чрезмерная температура может сократить срок службы светодиода. Всегда обращайтесь к кривой снижения номиналов прямого тока в зависимости от температуры окружающей среды и обеспечивайте, чтобы температура перехода оставалась в безопасных пределах благодаря правильному тепловому проектированию.

10.3 Можно ли использовать его для цветосмешения?

Это светодиод теплого белого света с преобразованием люминофором, а не монохроматический. Он не предназначен для RGB-смешения цветов. Для смешения цветов следует использовать специальные красные, зеленые и синие (RGB) светодиоды.

10.4 Какова цель параметра напряжения стабилитрона?

Стабилитрон интегрирован параллельно светодиоду для защиты. Если случайно приложено обратное напряжение, превышающее примерно 5.2В, стабилитрон начнет проводить ток, ограничивая напряжение и потенциально защищая светодиодный переход от повреждения. Номинальный обратный ток стабилитрона (I_Z) в 100 мА указывает на его способность проводить ток в этой защитной роли.

11. Пример проектирования и использования

Сценарий: Проектирование высоковидимого индикатора состояния для промышленного оборудования.

Инженеру нужен яркий, надежный индикаторный свет для машины, работающей в хорошо освещенной заводской среде. Свет должен быть четко виден под разными углами и иметь теплый, отчетливый цвет. Он выбирает этот светодиод из группы S (наивысшая интенсивность, 5650-7150 мкд) и цветового ранга F1/F2 для теплого вида. Он проектирует печатную плату с шиной питания 12В. Используя максимальное V_F3.6В и целевой I_F20мА, он рассчитывает последовательный резистор: R = (12В - 3.6В) / 0.02А = 420Ом. Выбран стандартный резистор 430Ом, 1/4Вт. Он следует рекомендациям по сборке, изгибая выводы на расстоянии 4мм от корпуса перед установкой. Финальный индикатор обеспечивает отличную видимость даже при окружающем освещении, а единообразная сортировка гарантирует, что все устройства на производственной линии выглядят одинаково.

12. Введение в принцип работы

Данный светодиод работает по принципу электролюминесценции в полупроводнике. Основой является чип InGaN (нитрид индия-галлия). При приложении прямого напряжения электроны и дырки рекомбинируют в активной области чипа, высвобождая энергию в виде фотонов. Специфический состав сплава InGaN заставляет это излучение находиться в синем диапазоне длин волн. Для создания белого света синий свет направляется на люминофорное покрытие внутри отражателя. Люминофор поглощает часть синих фотонов и переизлучает свет на более длинных, желтых и красных длинах волн. Смесь оставшегося синего света и преобразованного люминофором желто-красного света воспринимается человеческим глазом как теплый белый свет. Точный оттенок (коррелированная цветовая температура) определяется составом и концентрацией люминофора.

13. Технологические тренды и контекст

Хотя светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) доминируют в массовом производстве благодаря своему размеру и пригодности для автоматизированной сборки, выводные светодиоды, такие как этот корпус T-1 3/4, остаются актуальными. Их ключевые преимущества включают простоту ручной пайки и прототипирования, более высокий потенциал яркости в одной точке из-за большего корпуса и чипа, а также надежность в определенных жестких условиях. Тренд в технологии белых светодиодов продолжается в сторону повышения эффективности (больше люмен на ватт), улучшения индекса цветопередачи (CRI) и большей цветовой однородности. Интеграция защитных функций, таких как стабилитроны, как видно в данном устройстве, отражает фокус на повышении надежности и упрощении проектирования конечных схем. Более того, соответствие экологическим нормам (RoHS, REACH, Halogen-Free) теперь является стандартным требованием, движимым глобальными инициативами в области устойчивого развития.