Техническая спецификация светодиода 334-15/FNC1-4YZA - Белый свет - Корпус T-1 3/4 - 2.8-3.6В - 20мА - 22500-36000мкд

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны спецификации высокоинтенсивного белого светодиода. Прибор выполнен в популярном круглом корпусе T-1 3/4 и предназначен для обеспечения высокой световой мощности в различных индикаторных и осветительных приложениях. Белый свет достигается за счёт процесса люминофорного преобразования, применяемого к синему чипу InGaN, что даёт типичные координаты цветности, определённые стандартом CIE 1931.

1.1 Ключевые преимущества

Основные преимущества данной серии светодиодов включают высокую силу света, что делает их подходящими для применений, требующих яркого, хорошо видимого света. Прибор обладает устойчивостью к электростатическим разрядам (ESD) до 4 кВ, что повышает его надёжность при обращении. Он соответствует соответствующим экологическим нормам и поставляется в россыпи или на катушках для автоматизированной сборки.

1.2 Целевой рынок и области применения

Данный светодиод предназначен для применений, требующих надёжных и ярких оптических индикаторов. Типичные варианты использования включают информационные панели, индикаторы состояния, подсветку небольших дисплеев и маркерные огни, где критически важна высокая видимость.

2. Подробный анализ технических параметров

2.1 Предельно допустимые режимы эксплуатации

Прибор не должен эксплуатироваться за пределами этих значений во избежание необратимого повреждения. Ключевые параметры включают: постоянный прямой ток (IF) 30 мА, импульсный прямой ток (IFP) 100 мА (скважность 1/10 @ 1 кГц) и максимальное обратное напряжение (VR) 5 В. Рассеиваемая мощность (Pd) составляет 110 мВт. Диапазон рабочих температур (Topr) от -40°C до +85°C, диапазон температур хранения (Tstg) от -40°C до +100°C. Максимальная температура пайки составляет 260°C в течение 5 секунд.

2.2 Электрооптические характеристики

Эти параметры измеряются при стандартных условиях испытаний: температура окружающей среды 25°C и прямой ток 20 мА. Прямое напряжение (VF) обычно находится в диапазоне от 2,8 В до 3,6 В. Сила света (IV) имеет типичный диапазон от 22 500 мкд до 36 000 мкд. Угол обзора (2θ1/2) составляет приблизительно 15 градусов, что указывает на относительно сфокусированный луч. Типичные координаты цветности: x=0,30, y=0,29. Встроенный стабилитрон имеет напряжение стабилизации (Vz) 5,2 В при токе 5 мА, а обратный ток (IR) не превышает 50 мкА при напряжении 5 В.

3. Объяснение системы сортировки

Продукт классифицируется по группам (бинаризация) для обеспечения единообразия ключевых параметров.

3.1 Сортировка по силе света

Сила света разделена на две основные группы: Группа 'Y' (22 500 - 28 500 мкд) и Группа 'Z' (28 500 - 36 000 мкд), обе измеряются при IF=20 мА. Общий допуск составляет ±10%.

3.2 Сортировка по прямому напряжению

Прямое напряжение классифицируется по четырём группам: 0 (2,8-3,0 В), 1 (3,0-3,2 В), 2 (3,2-3,4 В) и 3 (3,4-3,6 В). Погрешность измерения составляет ±0,1 В.

3.3 Цветовая комбинация

Цвет определяется комбинационной группой. Для данного продукта указана группа '4', которая соответствует цветовым группам A0, B5 и B6, отмеченным на диаграмме CIE.

4. Анализ характеристических кривых

В спецификации приведены несколько характеристических кривых, иллюстрирующих поведение прибора в различных условиях.

4.1 Относительная интенсивность в зависимости от длины волны

Эта кривая показывает спектральное распределение мощности белого света, которое является широким из-за люминофорного преобразования, с пиком в синей области от чипа и излучением по всему видимому спектру.

4.2 Диаграмма направленности

Полярная диаграмма иллюстрирует пространственное распределение силы света, подтверждая угол обзора 15 градусов с типичным ламбертовым или близким к нему профилем излучения.

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

Этот график показывает экспоненциальную зависимость между током и напряжением, что крайне важно для проектирования соответствующей схемы ограничения тока. Кривая помогает определить динамическое сопротивление светодиода.

4.4 Относительная интенсивность в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует, как световой поток увеличивается с ростом тока накачки. В рекомендуемом рабочем диапазоне зависимость, как правило, линейна, но может наблюдаться насыщение или деградация при более высоких токах.

4.5 Координаты цветности в зависимости от прямого тока

Этот график показывает, как цветовая точка (координаты x, y) может смещаться при изменении тока накачки, что важно для применений, критичных к цвету.

4.6 Прямой ток в зависимости от температуры окружающей среды

Эта кривая снижения номинальных значений показывает максимально допустимый прямой ток как функцию температуры окружающей среды, что необходимо для управления тепловым режимом и обеспечения долгосрочной надёжности.

5. Механическая информация и данные о корпусе

5.1 Габаритные размеры корпуса

Светодиод выполнен в стандартном круглом корпусе T-1 3/4 (5 мм). Чертеж размеров определяет диаметр, высоту, расстояние между выводами и другие критические механические характеристики. Все размеры указаны в миллиметрах со стандартным допуском ±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.

5.2 Определение полярности

Катод обычно обозначается плоским участком на ободке линзы светодиода или более коротким выводом. Для точного определения полярности следует обратиться к диаграмме в спецификации.

6. Рекомендации по пайке и монтажу

6.1 Формовка выводов

Выводы следует изгибать в точке не менее чем в 3 мм от основания эпоксидной колбы. Формовка должна быть выполнена до пайки. Необходимо избегать механических напряжений на корпус во время изгиба, чтобы предотвратить внутренние повреждения или поломку. Выводные рамки следует обрезать при комнатной температуре.

6.2 Условия хранения

Светодиоды следует хранить при температуре 30°C или ниже и относительной влажности 70% или ниже. Рекомендуемый срок хранения составляет 3 месяца с момента отгрузки. Для более длительного хранения (до одного года) используйте герметичный контейнер с азотной атмосферой и осушителем.

6.3 Рекомендации по пайке

Минимальное расстояние между паяным соединением и эпоксидной колбой должно составлять 3 мм. Рекомендуемые условия:

• Ручная пайка:Максимальная температура жала паяльника 300°C (макс. 30 Вт), 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 не более 5 секунд.

7. Информация об упаковке и заказе

7.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в антистатические пакеты. Каждый пакет содержит от 200 до 500 штук. Пять пакетов упаковываются в одну внутреннюю коробку. Десять внутренних коробок упаковываются в одну внешнюю (мастер) коробку.

7.2 Расшифровка маркировки

Маркировка на упаковке включает: CPN (номер детали заказчика), P/N (артикул производителя), QTY (количество), CAT (ранг силы света и прямого напряжения), HUE (цветовой ранг), REF (ссылка) и LOT No. (номер партии).

7.3 Обозначение модели

Артикул 334-15/FNC1-4YZA следует определённой системе кодирования, где сегменты, вероятно, обозначают серию, тип корпуса, цветовую группу (4), группу силы света (Y/Z) и группу прямого напряжения (0-3).

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые схемы включения

Для надёжной работы обязателен последовательный токоограничивающий резистор. Его номинал (R) можно рассчитать по закону Ома: R = (Vпитания - VF) / IF, где VF — прямое напряжение светодиода при требуемом токе IF. Для постоянной яркости рекомендуется использовать источник стабильного тока, особенно при нестабильном напряжении питания или при последовательном включении нескольких светодиодов.

8.2 Вопросы проектирования

Тепловой режим:Хотя рассеиваемая мощность невелика, обеспечение адекватной вентиляции или теплоотвода важно для поддержания светового потока и долговечности, особенно при высоких температурах окружающей среды или работе, близкой к предельным значениям.
Защита от электростатических разрядов (ESD):Хотя прибор имеет встроенную защиту от ESD (4 кВ HBM), во время сборки всё равно следует соблюдать стандартные меры предосторожности при обращении с ЭСР-чувствительными компонентами.
Оптическое проектирование:Угол обзора 15 градусов делает этот светодиод подходящим для применений, требующих направленного луча. Для более широкого освещения могут потребоваться вторичная оптика, такая как линзы или рассеиватели.

9. Техническое сравнение и отличия

По сравнению со стандартными 5-мм светодиодами, данное устройство предлагает значительно более высокую силу света (до 36 000 мкд), что делает его подходящим для применений, где требуется превосходная яркость. Интегрированный стабилитрон для защиты от обратного напряжения — это особенность, повышающая надёжность в схемах, где могут возникать обратные импульсы напряжения. Точная сортировка по интенсивности, напряжению и цвету обеспечивает лучшую однородность в серийно выпускаемой продукции, где критически важны единообразие внешнего вида и характеристик.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Какой типичный рабочий ток для этого светодиода?
О: Стандартное условие испытаний и типичная рабочая точка — 20 мА. Он может работать до непрерывного максимума в 30 мА, но срок службы и стабильность цвета следует проверять при более высоких токах.

В: Как интерпретировать цветовые группы A0, B5, B6?
О: Это конкретные области на диаграмме цветности CIE 1931, определяющие допустимое цветовое отклонение. Группа '4' означает, что цвет светодиода будет находиться в пределах объединённой области этих трёх групп, которые соответствуют различным коррелированным цветовым температурам (CCT), как показано на диаграмме (например, ~5600K, ~7000K, ~9000K).

В: Можно ли питать этот светодиод от источника 5 В без резистора?
О: Нет. Без механизма ограничения тока светодиод попытается потреблять чрезмерный ток, быстро превысит свои предельные значения и приведёт к катастрофическому отказу. Всегда используйте последовательный резистор или источник стабильного тока.

11. Пример практического применения

Сценарий: Проектирование панели индикаторов состояния с высокой видимостью.Панель управления требует набора ярких белых индикаторов состояния, видимых при сильном окружающем освещении. Использование этого светодиода в группе Z (высокая интенсивность) обеспечивает видимость. Спроектирована схема с питанием 12 В. Для каждого светодиода, предполагая VF = 3,2 В (Группа 1) и желаемый IF = 20 мА, последовательный резистор рассчитывается как (12В - 3,2В) / 0,02А = 440 Ом. Выбран стандартный резистор 470 Ом, что даёт ток примерно 18,7 мА, что соответствует спецификации. Светодиоды устанавливаются на печатную плату с отверстиями, совмещёнными с выводами, чтобы избежать напряжений, и паяются вручную с соблюдением рекомендаций по времени и температуре.

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 излучается не напрямую. Вместо этого он попадает на слой люминофорного материала (обычно YAG:Ce), нанесённого внутри корпуса. Люминофор поглощает часть синих фотонов и переизлучает свет в более широком спектре, в основном в жёлтой области. Смесь оставшегося синего света и преобразованного жёлтого света воспринимается человеческим глазом как белый. Точный оттенок (коррелированная цветовая температура) контролируется составом и количеством люминофора.

13. Технологические тренды

Развитие белых светодиодов обусловлено прогрессом в эффективности чипов InGaN и технологии люминофоров. Тренды продолжаются в сторону повышения световой отдачи (больше люмен на ватт), улучшения индекса цветопередачи (CRI) для лучшего качества света и ужесточения допусков сортировки для однородности цвета. Инновации в области корпусов также направлены на улучшение теплового режима для работы при более высоких токах накачки и плотностях мощности, а также на миниатюризацию. Эта технология остаётся основой твердотельного освещения, вытесняя традиционные лампы накаливания и люминесцентные источники во многих областях благодаря своей энергоэффективности, долговечности и гибкости дизайна.