Техническая спецификация светодиода 334-15/F1C5-1 RTA - Корпус T-1 3/4 - 3.6В макс. - 110мВт - Белый свет

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны характеристики высокоинтенсивного белого светодиода. Устройство выполнено в популярном круглом корпусе T-1 3/4, что делает его пригодным для широкого спектра применений в качестве индикатора и источника света. Основная технология основана на чипе InGaN, синее излучение которого преобразуется в белый свет с помощью люминофорного слоя внутри отражателя. Ключевые особенности включают высокую световую мощность, типичные координаты цветности, нацеленные на белую точку, и соответствие директиве RoHS. Устройство также оснащено защитой от электростатического разряда (ESD), выдерживая напряжение до 4 кВ.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эксплуатационные пределы устройства определены при конкретных условиях окружающей среды (Ta=25°C). Номинальный постоянный прямой ток (IF) составляет 30 мА, при этом пиковый прямой ток (IFP) в 100 мА допустим в импульсном режиме (скважность 1/10 на частоте 1 кГц). Максимальное обратное напряжение (VR) равно 5 В. Диапазон рабочих температур (Topr) составляет от -40°C до +85°C, а диапазон температур хранения — от -40°C до +100°C. Устройство выдерживает температуру пайки (Tsol) 260°C в течение 5 секунд. Общая рассеиваемая мощность (Pd) ограничена 110 мВт. Для защиты интегрирован стабилитрон с максимальным обратным током (Iz) 100 мА.

2.2 Электрооптические характеристики

При стандартных условиях испытаний (Ta=25°C, IF=20мА) прямое напряжение (VF) варьируется от минимум 2.8В до максимум 3.6В. Обратное напряжение стабилитрона (Vz) обычно составляет 5.2В при Iz=5мА. Обратный ток (IR) гарантированно не превышает 50 мкА при VR=5В. Основной оптический параметр, сила света (IV), имеет широкий диапазон от 4500 мкд (мин.) до 9000 мкд (макс.), с типичным углом обзора (2θ1/2) 50 градусов. Типичные координаты цветности по стандарту CIE 1931: x=0.29, y=0.28.

3. Объяснение системы сортировки

3.1 Сортировка по силе света

Светодиоды сортируются по группам (бинам) на основе измеренной силы света при токе 20мА. Коды групп и соответствующие им диапазоны: Группа R (4500 - 5650 мкд), Группа S (5650 - 7150 мкд) и Группа T (7150 - 9000 мкд). Указана погрешность измерений ±10%.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Устройства также сортируются по падению прямого напряжения. Группы: Код 0 (2.8 - 3.0В), Код 1 (3.0 - 3.2В), Код 2 (3.2 - 3.4В) и Код 3 (3.4 - 3.6В). Погрешность измерения напряжения составляет ±0.1В.

3.3 Сортировка по цвету (Цветность)

Диаграмма цветности CIE и связанная с ней таблица определяют конкретные цветовые ранги (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0). Каждый ранг определяется четырехугольной областью на диаграмме координат CIE 1931 (x,y). Эти ранги группируют светодиоды со схожим воспринимаемым белым цветом, охватывая диапазон коррелированной цветовой температуры (CCT) приблизительно от 4600K до более 22000K, как указано на диаграмме. Погрешность измерения координат цвета составляет ±0.01.

4. Анализ характеристических кривых

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

• Относительная интенсивность в зависимости от длины волны:Показывает спектральное распределение мощности белого света, представляющее собой широкий спектр, получаемый в результате комбинации синего светодиода и люминофора.
• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Изображает нелинейную зависимость между током и напряжением, что важно для проектирования токоограничивающих цепей.
• Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока:Демонстрирует, как световой поток увеличивается с ростом тока накачки, обычно показывая сублинейную зависимость при высоких токах из-за падения эффективности и нагрева.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Показывает снижение максимально допустимого прямого тока с увеличением температуры окружающей среды, что критически важно для теплового управления.
• Координаты цветности в зависимости от прямого тока:Иллюстрирует, как точка цвета (x,y) может незначительно смещаться при изменении тока накачки.
• Относительная интенсивность в зависимости от углового смещения:Полярная диаграмма, представляющая пространственную диаграмму направленности или угол обзора светодиода.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Светодиод выполнен в стандартном круглом корпусе T-1 3/4 (5мм) с двумя аксиальными выводами. Подробный чертеж с размерами определяет общую длину, диаметр выводов, форму линзы и плоскость установки. Ключевые примечания: все размеры указаны в миллиметрах, расстояние между выводами измеряется в точке выхода из корпуса, максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5мм. Корпус прозрачный.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Формовка выводов

Если выводы необходимо согнуть, это должно быть сделано на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы. Формовка всегда должна производиться до пайки. Необходимо избегать механических напряжений на корпус во время формовки, чтобы предотвратить повреждение или поломку. Обрезка выводов должна выполняться при комнатной температуре. При монтаже на печатную плату отверстия должны идеально совпадать с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

6.2 Хранение

Рекомендуемые условия хранения: 30°C или ниже и относительная влажность 70% или ниже. Срок хранения ограничен 3 месяцами при этих условиях. Для более длительного хранения (до одного года) устройства должны храниться в герметичном контейнере с азотной атмосферой и осушителем.

6.3 Процесс пайки

Пайка должна выполняться осторожно, с соблюдением минимального расстояния 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы. Рекомендуемые условия:
Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (макс. 30Вт), время пайки макс. 3 секунды.
Волновая/погружная пайка:Максимальная температура предварительного нагрева 100°C (макс. 60 сек), температура ванны припоя макс. 260°C в течение 5 секунд.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Упаковка

Светодиоды упакованы в влагозащитные и антистатические материалы. Типичный процесс упаковки: светодиоды помещаются в антистатический пакет (200-500 штук в пакете). Пять пакетов помещаются во внутреннюю коробку. Десять внутренних коробок упаковываются во внешнюю коробку.

7.2 Маркировка

Маркировка включает поля для номера детали заказчика (CPN), производственного номера (P/N), количества в упаковке (QTY), кодов сортировки по силе света и прямому напряжению (CAT), цветового ранга (HUE), ссылки (REF) и номера партии (LOT No.).

7.3 Обозначение номера детали

Номер детали имеет структуру: 334-15/F1 C5-□ □ □ □. Пустые позиции соответствуют конкретным кодам для цветовой группы, группы силы света и группы напряжения, что позволяет точно выбирать требуемые характеристики.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные области применения

Высокая сила света делает этот светодиод подходящим для информационных панелей, оптических индикаторов, применений в подсветке и маркерных огней, где требуется высокая видимость.

8.2 Соображения при проектировании

• Управление током:Всегда используйте источник постоянного тока или токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодом. Работайте на рекомендованном токе 20мА для стандартной яркости или 30мА для максимальной, учитывая тепловое снижение номинала.
• Тепловое управление:Хотя корпус не предназначен для рассеивания высокой мощности, обеспечение адекватной вентиляции и предотвращение работы выше максимальной температуры перехода критически важно для долговечности, особенно при работе на высоких токах или в условиях высокой температуры окружающей среды.
• Защита от ESD:Хотя устройство имеет встроенную защиту от ESD (4 кВ), все же рекомендуется соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ESD во время сборки.
• Оптическое проектирование:Угол обзора 50 градусов обеспечивает широкую диаграмму направленности. Для получения сфокусированного света могут потребоваться вторичная оптика (линзы).

9. Техническое сравнение и дифференциация

Основными преимуществами данного светодиода в своем классе (белый светодиод T-1 3/4) являются очень высокая сила света (до 9000 мкд) и наличие точной электрической и цветовой сортировки. Интегрированный стабилитрон для защиты от обратного напряжения — это заметная особенность, которая может упростить проектирование схем в средах, подверженных переходным процессам по напряжению. Подробная система сортировки позволяет разработчикам выбирать компоненты для обеспечения стабильной яркости и цвета в своих приложениях, уменьшая необходимость в последующей калибровке.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В: Какова цель различных кодов сортировки?
О: Сортировка обеспечивает однородность. Группы силы света (R, S, T) гарантируют минимальную яркость. Группы напряжения (0-3) помогают прогнозировать энергопотребление и упрощают проектирование драйвера. Цветовые группы (A1-C0) обеспечивают единообразный внешний вид белого цвета для нескольких светодиодов в сборке.

В: Могу ли я питать этот светодиод током 30мА непрерывно?
О: Да, 30мА — это абсолютный максимальный номинальный постоянный ток при 25°C. Однако необходимо ознакомиться с кривой снижения номинала (Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды). При более высоких температурах окружающей среды максимально допустимый постоянный ток уменьшается для предотвращения перегрева и преждевременного выхода из строя.

В: Как интерпретировать диаграмму цветности CIE для этого светодиода?
О: Локус черного тела и линии CCT предоставлены для справки. Цветные четырехугольники (A1, A0 и т.д.) — это допустимые цветовые диапазоны для каждой группы. Светодиоды тестируются и сортируются в эти области. Более низкая CCT (например, около B3/B4) указывает на более теплый белый цвет, а более высокая CCT (например, около C0) указывает на более холодный, голубоватый белый цвет.

11. Практический пример использования

Сценарий: Проектирование панели индикации состояния с высокой видимостью.
Инженер проектирует промышленную панель управления, которая требует ярких, однородных белых индикаторов состояния, видимых при сильном окружающем освещении. Выбирая светодиоды из одной группы силы света (например, группа T для максимальной яркости) и одной цветовой группы (например, B4 для нейтрального белого), они обеспечивают единообразный внешний вид и яркость для всех индикаторов. Угол обзора 50 градусов обеспечивает хорошую видимость с различных углов. Инженер реализует простую схему драйвера, используя источник питания 5В и токоограничивающий резистор, рассчитанный на ~20мА, обеспечивая работу в рамках спецификаций. Интегрированный стабилитрон защищает светодиоды от случайной обратной полярности во время обслуживания.

12. Введение в принцип работы

Это белый светодиод с люминофорным преобразованием. Основой является полупроводниковый чип из нитрида индия-галлия (InGaN), который излучает синий свет при прямом смещении (электролюминесценция). Этот синий свет не излучается напрямую. Вместо этого он попадает на люминофорное покрытие (обычно алюмоиттриевый гранат, легированный церием, или YAG:Ce), взвешенное в эпоксидной смоле корпуса. Люминофор поглощает часть синих фотонов и переизлучает свет в широком спектре в желтой области. Комбинация оставшегося непоглощенного синего света и широкого желтого излучения от люминофора смешивается, создавая свет, который человеческий глаз воспринимает как белый. Конкретные соотношения синего и желтого, а также точный состав люминофора определяют коррелированную цветовую температуру (CCT) и свойства цветопередачи белого света.

13. Технологические тренды

Описанная технология представляет собой зрелую стадию развития белых светодиодов с люминофорным преобразованием. Текущие тренды в более широкой светодиодной индустрии включают:
Повышение эффективности:Постоянное улучшение внутренней квантовой эффективности синего чипа InGaN и эффективности преобразования люминофора (более высокая световая отдача в люменах на ватт).
Качество цвета:Разработка многокомпонентных люминофорных смесей (например, добавление красных люминофоров) для улучшения индекса цветопередачи (CRI), достижения более естественного и насыщенного воспроизведения цвета, хотя в данной спецификации указана более простая система с одним люминофором.
Миниатюризация корпусов:Хотя корпус T-1 3/4 остается популярным, многие новые приложения переходят на корпуса для поверхностного монтажа (SMD), такие как 2835 или 3030, для лучшей технологичности и тепловых характеристик.
Умное и сетевое освещение:Интеграция управляющей электроники непосредственно со светодиодными корпусами — это растущий тренд, хотя данный продукт является дискретным компонентом без драйвера.
Данное конкретное устройство ориентировано на обеспечение высокой силы света в классическом корпусе для сквозного монтажа — требование, которое остается стабильным для многих унаследованных и специфических применений в качестве индикаторов высокой яркости.