Техническая спецификация светодиодной лампы 334-15/T1 C3-2TVA - Корпус T-1 3/4 - 3.6В макс. - 30мА - Белый свет

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации высокоинтенсивной белой светодиодной лампы. Устройство изготовлено на основе полупроводникового кристалла InGaN и системы люминофорного преобразования в популярном круглом корпусе T-1 3/4. Основная цель конструкции — обеспечить высокую световую интенсивность, подходящую для широкого спектра применений в качестве индикаторов и для освещения. Продукт соответствует нескольким экологическим и стандартам безопасности, включая соответствие директиве RoHS, регламенту ЕС REACH и требованиям по отсутствию галогенов (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Также устройство обладает высокой устойчивостью к электростатическим разрядам (ESD) до 4 кВ (HBM).

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельные эксплуатационные параметры

Эксплуатационные пределы устройства определены при температуре окружающей среды Ta=25°C. Превышение этих значений может привести к необратимому повреждению.

• Постоянный прямой ток (I_F):30 мА
• Пиковый прямой ток (I_FP):100 мА (Скважность 1/10 @ 1 кГц)
• Обратное напряжение (V_R):5 В
• Рассеиваемая мощность (P_d):110 мВт
• Рабочая температура (T_opr):от -40°C до +85°C
• Температура хранения (T_stg):от -40°C до +100°C
• ESD (HBM):4000 В
• Обратный ток стабилитрона (I_z):100 мА
• Температура пайки (T_sol):260°C в течение 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при Ta=25°C и стандартном испытательном токе I_F=20мА.

• Прямое напряжение (V_F):Мин. 2.8В, Тип. --, Макс. 3.6В. Определяет падение напряжения на светодиоде в рабочем режиме.
• Обратное напряжение стабилитрона (V_z):Тип. 5.2В при I_z=5мА, что указывает на встроенную защитную функцию.
• Обратный ток (I_R):Макс. 50 мкА при V_R=5В.
• Световая интенсивность (I_V):Мин. 7150 мкд, Тип. --, Макс. 14250 мкд. Это основной показатель светового потока.
• Угол обзора (2θ_1/2):Типичный 30 градусов. Определяет угловой диапазон, в котором световая интенсивность составляет не менее половины пикового значения.
• Координаты цветности (CIE 1931):Типичные x=0.26, y=0.27. Это определяет белый свет в конкретной области цветовой диаграммы.

3. Объяснение системы сортировки

Светодиоды сортируются по группам (бинам) на основе ключевых параметров для обеспечения стабильности в производственных партиях.

3.1 Сортировка по световой интенсивности

Светодиоды классифицируются на три группы (T, U, V) на основе измеренной световой интенсивности при I_F=20мА, с заявленным допуском ±10%.

• Группа T:7150 мкд (Мин.) до 9000 мкд (Макс.)
• Группа U:9000 мкд (Мин.) до 11250 мкд (Макс.)
• Группа V:11250 мкд (Мин.) до 14250 мкд (Макс.)

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение сортируется по четырем кодам (0, 1, 2, 3) с погрешностью измерения ±0.1В.

• Группа 0:2.8В (Мин.) до 3.0В (Макс.)
• Группа 1:3.0В (Мин.) до 3.2В (Макс.)
• Группа 2:3.2В (Мин.) до 3.4В (Макс.)
• Группа 3:3.4В (Мин.) до 3.6В (Макс.)

3.3 Сортировка по цвету

Цвет определяется в пределах конкретных границ координат цветности. В спецификации указаны группы, объединяющие определенные бины (например, Группа 1: A1+A0). Цветовые ранги A1 и A0 имеют определенные области на диаграмме CIE 1931, с погрешностью измерения ±0.01 для обеих координат x и y.

4. Анализ характеристических кривых

Спецификация включает несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение устройства в различных условиях.

• Относительная интенсивность в зависимости от длины волны:Показывает спектральное распределение мощности белого света, которое является комбинацией излучения синего кристалла InGaN и более широкого желтого излучения, преобразованного люминофором.
• Диаграмма направленности:Полярная диаграмма, визуализирующая типичный угол обзора 30 градусов, показывает, как интенсивность света уменьшается от центральной оси.
• Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика):Демонстрирует экспоненциальную зависимость, что крайне важно для проектирования схем ограничения тока.
• Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока:Показывает, как световой выход увеличивается с ростом тока накачки, что важно для управления яркостью и понимания эффективности.
• Координаты цветности в зависимости от прямого тока:Указывает, как воспринимаемый цвет белого света может незначительно смещаться при изменении рабочего тока.
• Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды:Иллюстрирует снижение максимально допустимого прямого тока с ростом температуры окружающей среды, что критически важно для теплового управления.

5. Механическая информация и данные о корпусе

Устройство использует стандартный круглый корпус T-1 3/4 (примерно 5 мм) с двумя аксиальными выводами. Ключевые размерные примечания включают:

• Все размеры указаны в миллиметрах (мм).
• Применяется общий допуск ±0.25 мм, если не указано иное.
• Расстояние между выводами измеряется в точке выхода выводов из корпуса.
• Максимальный выступ смолы под фланцем составляет 1.5 мм.
• Чертеж корпуса предоставляет подробные размеры диаметра линзы, длины корпуса, длины и диаметра выводов, а также плоскости установки.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Формовка выводов

• Изгиб должен производиться на расстоянии не менее 3 мм от основания эпоксидной колбы.
• Формуйте выводы перед пайкой.
• Избегайте механических нагрузок на корпус во время изгиба, чтобы предотвратить внутренние повреждения или поломку.
• Обрезайте выводы при комнатной температуре; резка при высокой температуре может привести к отказу.
• Убедитесь, что отверстия на печатной плате идеально совпадают с выводами светодиода, чтобы избежать монтажных напряжений.

6.2 Хранение

• Рекомендуемые условия хранения: ≤30°C и ≤70% относительной влажности.
• Стандартный срок хранения после отгрузки: 3 месяца.
• Для длительного хранения (до 1 года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.
• Избегайте резких перепадов температуры при высокой влажности, чтобы предотвратить конденсацию.

6.3 Пайка

Соблюдайте минимальное расстояние 3 мм от места пайки до эпоксидной колбы.

Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (для паяльника мощностью до 30 Вт), время пайки не более 3 секунд.

Волновая / DIP-пайка:Температура предварительного нагрева не более 100°C (максимум 60 сек), температура ванны припоя не более 260°C в течение 5 секунд.

7. Упаковка и информация для заказа

7.1 Спецификация упаковки

• Упаковка:Светодиоды упакованы в антистатические пакеты, помещены во внутренние коробки, которые затем упаковываются в основные внешние коробки.
• Количество в упаковке:200-500 штук в пакете. 5 пакетов во внутренней коробке. 10 внутренних коробок во внешней коробке.

7.2 Объяснение маркировки

Маркировка на упаковке включает: Производственный номер заказчика (CPN), Производственный номер (P/N), Количество (QTY), Ранги световой интенсивности и прямого напряжения (CAT), Цветовой ранг (HUE), Ссылка (REF) и Номер партии (LOT No).

7.3 Обозначение продукции / Нумерация компонентов

Номер компонента следует формату:334-15/T1C3- □ □ □ □. Пустые квадраты (□) являются заполнителями для конкретных кодов групп, связанных с Цветовой группой, Группой световой интенсивности и Группой напряжения, что позволяет точно выбирать требуемые характеристики.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные сценарии применения

• Информационные панели и оптические индикаторы:Использует высокую световую интенсивность для отличной видимости.
• Подсветка:Подходит для подсветки небольших панелей или значков.
• Маркерные огни:Идеально подходит для индикации состояния или положения.

8.2 Вопросы проектирования

• Ограничение тока:Всегда используйте последовательный резистор или драйвер постоянного тока, чтобы ограничить I_Fдо 30 мА или ниже.
• Тепловое управление:Учитывайте кривую снижения номинальных параметров (Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды). В условиях высокой температуры или в закрытых пространствах уменьшайте ток накачки для поддержания надежности.
• Защита от ESD:Хотя устройство рассчитано на 4 кВ HBM, внедрение стандартной защиты от ESD на печатных платах является хорошей практикой, особенно при обращении и сборке.
• Оптическое проектирование:Угол обзора 30 градусов обеспечивает относительно сфокусированный луч. Для более широкого освещения могут потребоваться вторичная оптика (линзы, рассеиватели).

9. Техническое сравнение и отличительные особенности

Ключевые отличительные особенности данного светодиода в своем классе (белый светодиод T-1 3/4) включают:

• Высокая световая интенсивность:Минимум 7150 мкд является заметно высоким показателем для данного размера корпуса, обеспечивая превосходную яркость.
• Встроенная защита стабилитроном:Указанное обратное напряжение стабилитрона (Vz) предполагает наличие встроенной защиты от обратного напряжения, которая не всегда присутствует в базовых светодиодах, что повышает надежность при проектировании схем.
• Всесторонняя сортировка:Детальная сортировка по интенсивности, напряжению и цвету позволяет точно подбирать светодиоды для применений, требующих согласованности между несколькими устройствами.
• Соответствие экологическим стандартам:Соответствует современным стандартам, таким как "Без галогенов" и REACH, что может быть критически важно для определенных рынков и экологически ориентированных проектов.

10. Часто задаваемые вопросы (на основе технических параметров)

В1: Какой рекомендуемый рабочий ток?

О1: Абсолютный максимальный постоянный ток составляет 30 мА. Типичная рабочая точка — 20 мА, что является стандартным испытательным условием для указанных оптических характеристик (световая интенсивность, цвет). Работа при 20 мА обеспечивает хороший баланс яркости, эффективности и долговечности.

В2: Как интерпретировать группы световой интенсивности (T, U, V)?

О2: Эти группы гарантируют минимальный световой выход. Например, заказ из группы V гарантирует, что каждый светодиод будет иметь не менее 11250 мкд при 20 мА. Это крайне важно для применений, где должен быть достигнут минимальный уровень яркости. Группы позволяют разработчикам выбирать соответствующий по стоимости уровень производительности.

В3: Могу ли я питать этот светодиод от источника 5В?

О3: Не напрямую, без токоограничивающего резистора. Прямое напряжение (Vf) находится в диапазоне от 2.8В до 3.6В. Прямое подключение 5В вызовет чрезмерный ток и разрушит светодиод. Вы должны рассчитать и использовать последовательный резистор: R = (Напряжение питания - Vf) / I_F. Используя типичное Vf=3.2В и I_F=20мА при питании 5В: R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 Ом.

В4: Что означает рейтинг ESD 4 кВ для обращения?

О4: Это означает, что светодиод, как правило, может выдерживать электростатический разряд 4000 В по модели человеческого тела (HBM) без повреждений. Несмотря на такую устойчивость, по-прежнему крайне важно соблюдать стандартные меры предосторожности от ESD во время обращения и сборки (например, использование заземленных рабочих мест, браслетов), чтобы предотвратить кумулятивные повреждения или скрытые дефекты.

В5: Насколько критично минимальное расстояние 3 мм для пайки/изгиба выводов?

О5: Очень критично. Эпоксидная смола и внутренние проводящие соединения вблизи основания корпуса чувствительны к теплу и механическим напряжениям. Нарушение этого расстояния может вызвать немедленный отказ (трещины в смоле, обрыв соединения) или проблемы с долгосрочной надежностью (снижение светового выхода, преждевременный отказ).

11. Пример практического применения

Сценарий: Проектирование панели индикаторов состояния с высокой видимостью

Разработчику необходимо 20 ярких белых индикаторов для панели управления, которые должны быть видны при сильном окружающем освещении. Он выбирает светодиоды из группы с наивысшей световой интенсивностью (V), чтобы обеспечить достаточную яркость. Для обеспечения однородного внешнего вида также указывается узкая цветовая группа (например, Группа 1). Простая схема драйвера проектируется с использованием шины питания 5В. Для каждого светодиода рассчитывается резистор 100 Ом, 1/8 Вт (используя консервативное Vf=3.4В для групп 2/3: (5-3.4)/0.02=80 Ом; 100 Ом — стандартное значение, обеспечивающее ~16 мА, безопасную и яркую рабочую точку). Разводка печатной платы обеспечивает зазор 3 мм между контактной площадкой и контуром корпуса светодиода. Во время сборки используется приспособление для пайки, чтобы сохранить расстояние изгиба вывода 3 мм перед установкой в плату.

12. Введение в принцип работы

Это белый светодиод с люминофорным преобразованием. Основой является полупроводниковый кристалл из нитрида индия-галлия (InGaN). При подаче прямого тока электроны и дырки рекомбинируют внутри кристалла, испуская фотоны в синей области спектра (обычно около 450-455 нм). Этот синий свет излучается не напрямую. Вместо этого он попадает на слой желтого (или желтого и красного) люминофорного материала, нанесенного внутри отражателя, окружающего кристалл. Люминофор поглощает часть синего света и переизлучает его в виде более широкого спектра света с большей длиной волны (желтый). Оставшийся непоглощенный синий свет смешивается с желтым люминофорным излучением, и человеческий глаз воспринимает эту комбинацию как белый свет. Точный оттенок или "цветовая температура" белого света определяется соотношением синего и желтого света, которое контролируется составом и концентрацией люминофора.

13. Технологические тренды и контекст

Корпус T-1 3/4 представляет собой зрелую технологию выводного монтажа, широко используемую на протяжении десятилетий в индикаторных применениях. Использование кристалла InGaN с люминофорным преобразованием является стандартным методом производства белых светодиодов со времен изобретения синего светодиода. Современные тренды в индустрии светодиодов в целом движутся в сторону:

• Компонентов для поверхностного монтажа (SMD):Для автоматизированной сборки и уменьшения размеров корпуса, такие как 3528, 5050 или 2835, в значительной степени заменили выводные светодиоды в новых массовых разработках.
• Повышенной эффективности:Постоянная разработка направлена на увеличение люмен на ватт (лм/Вт), снижение потребляемой электрической мощности для того же светового потока.
• Улучшенной цветопередачи (CRI):Использование смесей нескольких люминофоров или фиолетовых/синих кристаллов с красными/зелеными люминофорами для получения белого света, который более точно передает цвета объектов.
• Интегрированных решений:Светодиодов со встроенными стабилизаторами тока, контроллерами или даже возможностью полноценного смешения цветов RGB.

Несмотря на эти тренды, выводные светодиоды, подобные данному, остаются актуальными для прототипирования, ремонта, обслуживания устаревших систем, образовательных целей и применений, где требуется ручная сборка или повышенная прочность. Их высокая интенсивность в простом, надежном корпусе обеспечивает им постоянную нишу в мире электронных компонентов.