目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数详解
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明 规格书表明对关键参数采用了分档系统,如标签说明中所述。参数被分为不同类别(CAT, HUE, REF)。 发光强度分档(CAT): 发光输出被划分为不同等级。设计人员应查阅制造商详细的分档文档,根据其应用对亮度一致性的要求选择合适的类别。 主波长分档(HUE): 颜色(主波长)也进行了分档。这对于需要精确颜色匹配的应用至关重要,例如在多指示灯面板或对颜色均匀性有要求的背光阵列中。 正向电压分档(REF): 正向电压被分级。选择来自同一电压档的LED有助于设计更简单、更均匀的恒流驱动电路,尤其是在多个LED并联连接时。 4. 性能曲线分析
- 4.1 SUR芯片特性
- 4.2 SYG芯片特性
- 5. 机械与封装信息
- 6. 焊接与组装指南
- 7. 包装与订购信息
- 8. 应用建议
- 9. 技术对比
- 10. 常见问题解答(基于技术参数)
- 11. 实际应用案例
- 12. 技术原理介绍
- 13. 发展趋势
1. 产品概述
336SURSYGWS530-A3是一款紧凑型LED灯珠,专为指示灯和背光应用而设计。它在单个封装内集成了两个匹配的芯片,确保均匀的光输出和宽广的视角。该器件提供双色和双极两种配置,设计灵活。它采用AlGaInP半导体技术制造,具有高效率和高可靠性。该灯珠的特点包括固态可靠性、长工作寿命和低功耗,适用于对能耗敏感的设计。
核心优势:主要优势包括匹配芯片带来一致的亮度、兼容低压控制电路(与集成电路兼容),以及符合RoHS、欧盟REACH和无卤素标准(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)等主要环保法规。这确保了该产品可用于具有严格环保要求的广泛市场。
目标市场:这款LED主要面向消费电子和信息技术设备。其典型应用包括电视机、电脑显示器、电话机以及各种电脑外设的状态指示灯和背光。
2. 技术参数详解
2.1 绝对最大额定值
器件的绝对最大额定值定义了可能导致永久损坏的极限值。SUR(亮红)和SYG(亮黄绿)芯片的连续正向电流(IF)额定值为25 mA。在脉冲条件下(占空比1/10 @ 1 kHz),允许60 mA的峰值正向电流(IFP)。最大反向电压(VR)为5 V。每个芯片的最大功耗(Pd)限制为60 mW。工作温度范围(Topr)为-40°C至+85°C,而存储温度(Tstg)范围为-40°C至+100°C。焊接温度(Tsol)规定为260°C,最长5秒。
2.2 光电特性
在标准测试条件下(Ta=25°C, IF=20mA),定义了关键性能参数。两个芯片的正向电压(VF)典型值为2.0V,范围从1.7V(最小值)到2.4V(最大值)。发光强度(IV)典型值为32 mcd,最小值为16 mcd。视角(2θ1/2)典型值为90度,提供宽广的发射模式。
波长规格:对于SUR(亮红)芯片,峰值波长(λp)典型值为632 nm,主波长(λd)典型值为624 nm。对于SYG(亮黄绿)芯片,峰值波长典型值为575 nm,主波长典型值为573 nm。两者的光谱辐射带宽(Δλ)典型值为20 nm。当VR=5V时,反向电流(IR)最大值为10 μA。
测量公差:必须注意规定的测量不确定度:正向电压为±0.1V,发光强度为±10%,主波长为±1.0nm。这些应在电路设计和公差分析时予以考虑。
3. 分档系统说明
规格书表明对关键参数采用了分档系统,如标签说明中所述。参数被分为不同类别(CAT, HUE, REF)。
发光强度分档(CAT):发光输出被划分为不同等级。设计人员应查阅制造商详细的分档文档,根据其应用对亮度一致性的要求选择合适的类别。
主波长分档(HUE):颜色(主波长)也进行了分档。这对于需要精确颜色匹配的应用至关重要,例如在多指示灯面板或对颜色均匀性有要求的背光阵列中。
正向电压分档(REF):正向电压被分级。选择来自同一电压档的LED有助于设计更简单、更均匀的恒流驱动电路,尤其是在多个LED并联连接时。
4. 性能曲线分析
4.1 SUR芯片特性
提供的SUR芯片曲线更深入地揭示了其特性。相对强度 vs. 波长曲线显示了以632 nm为中心的光谱发射轮廓。指向性图证实了典型的90度视角和接近朗伯分布的特性。
The正向电流 vs. 正向电压(IV曲线)展示了二极管的指数关系特性。在20 mA的典型工作点,电压约为2.0V。相对强度 vs. 正向电流曲线显示,光输出随电流线性增加,直至达到最大额定电流,表明在工作范围内具有良好的效率。
The相对强度 vs. 环境温度曲线表明,随着温度升高,光输出会降低,这是LED的典型特性。正向电流 vs. 环境温度曲线(在恒定电压下)显示了如果由电压源驱动,电流(以及功率)将如何随温度变化,这突显了恒流驱动对于稳定运行的重要性。
4.2 SYG芯片特性
SYG芯片曲线性质类似。值得注意的是,它包含一条色度坐标 vs. 正向电流曲线。此图至关重要,因为它显示了感知颜色(CIE图上的色度坐标)如何随驱动电流的变化而偏移。对于颜色敏感的应用,使用稳定、调节良好的电流驱动LED对于保持一致的色彩输出至关重要。
5. 机械与封装信息
该封装为标准LED灯珠形式。尺寸图提供了PCB焊盘设计和机械集成的关键尺寸。关键尺寸包括引脚间距、本体直径和总高度。注释说明所有尺寸单位为毫米,凸缘高度必须小于1.5mm,除非另有说明,一般公差为±0.25mm。
极性识别:该器件具有双极结构。阴极通常由LED透镜上的平面或较短的引脚指示。安装时必须注意正确的极性,以防损坏。
6. 焊接与组装指南
正确处理对于可靠性至关重要。引脚成型:引脚应在距环氧树脂灯珠本体至少3mm处弯曲,在焊接前完成,且不应对封装施加应力。切割应在室温下进行。
存储:LED应存储在≤30°C且≤70% RH的环境中。自发货起存储寿命为3个月。如需更长时间存储(最长1年),建议使用带干燥剂的密封氮气环境。避免在潮湿环境中温度骤变,以防冷凝。
焊接:焊点到环氧树脂灯珠的最小距离应保持3mm。推荐条件如下:
- 手工焊接:烙铁头温度最高300°C(最大功率30W),焊接时间最长3秒。
- 波峰/浸焊:预热温度最高100°C(最长60秒),焊锡槽温度最高260°C,持续5秒。
7. 包装与订购信息
LED采用防静电、防潮材料包装,以防静电放电(ESD)和湿气。包装规格详细说明了多层系统:每个防静电袋最少200至500片,每个内盒5袋,每个外箱10个内盒。
标签说明:包装标签包含客户产品编号(CPN)、产品编号(P/N)、包装数量(QTY)、以及发光强度(CAT)、主波长(HUE)和正向电压(REF)的分档等级,还有批号(LOT No)。
8. 应用建议
典型应用场景:这款LED非常适合用于消费电子产品的状态指示灯(电源开/关、待机模式、功能激活),以及为电视机、显示器、电话机等设备上的控制面板、键盘或开关上的小图标或符号提供背光。
设计考量:
- 电流驱动:务必使用串联限流电阻或恒流驱动电路。建议在典型的20mA下驱动,以获得均衡的性能和寿命。
- 热管理:虽然功耗较低,但如果多个LED用于密闭空间,请确保足够的通风,因为环境温度升高会降低光输出和寿命。
- 视觉设计:90度的宽视角使其适用于指示灯需要从各个角度可见的应用。在白透明/色透明(双极)和白色漫射(双色)树脂之间的选择会影响光束模式和颜色混合效果。
- ESD防护:尽管采用防静电材料包装,但在处理和组装过程中仍应遵守标准的ESD预防措施。
9. 技术对比
336SURSYGWS530-A3在其类别中提供了特定的差异化优势。它在单个封装中使用两个匹配的AlGaInP芯片,为需要两种不同颜色或从一个元件实现双极指示的应用提供了解决方案,与使用两个独立LED相比节省了电路板空间。符合无卤素和REACH标准,使其在环保法规严格的市场中相比老旧或不兼容的元件更具优势。典型的90度视角是标准配置,但匹配芯片的特性确保了在多LED阵列中比不匹配的独立LED具有更好的一致性。
10. 常见问题解答(基于技术参数)
Q1: 我可以直接用5V逻辑电源驱动这个LED吗?A: 不可以。其典型Vf为2.0V,如果不加限流电阻直接连接到5V,会导致电流过大,可能损坏LED。必须根据电源电压和所需正向电流(例如20mA)计算串联电阻。
Q2: 双色型和双极型有什么区别?A: 规格书描述该产品包含两个集成芯片,可作为双色和双极型提供。通常,双色LED具有两个不同颜色的芯片(例如红色和绿色),共用一个阴极或阳极,允许任一颜色独立点亮。双极LED通常指可以通过施加任一极性电压点亮的单芯片LED,但此处的描述可能指的是透镜类型(双极型为白透明/色透明,双色型为白色漫射)。建议向制造商澄清具体的电气配置。
Q3: 温度如何影响性能?A: 如性能曲线所示,发光强度随环境温度升高而降低。正向电压也具有负温度系数。因此,为了获得稳定的光输出,强烈建议使用恒流驱动器,而不是带电阻的恒压驱动器。
Q4: "SUR"和"SYG"代码的含义是什么?A: 这些是芯片类型的内部产品代码。"SUR"表示亮红芯片,"SYG"表示亮黄绿芯片。它们对应特定的半导体材料(AlGaInP)以及由此产生的波长/颜色。
11. 实际应用案例
场景: 网络路由器的双状态指示灯。设计师需要在路由器上设置两个状态指示灯:一个用于"电源"(常亮绿色),一个用于"网络活动"(闪烁红色)。设计师可以使用一个336SURSYGWS530-A3双色配置(如果电气配置为共阴极),而不是使用两个独立的LED封装。SYG(绿色)芯片可以连接到电源电路以实现常亮状态。SUR(红色)芯片可以连接到随网络活动切换的微控制器引脚。这节省了PCB空间,减少了元件数量,并确保指示灯完美对齐。宽广的视角确保了从房间另一侧也能清晰可见。设计师必须为每个芯片实现适当的限流电阻,并确保驱动电路不超过绝对最大额定值。
12. 技术原理介绍
该LED基于AlGaInP(铝镓铟磷)半导体技术。当在p-n结上施加正向电压时,电子和空穴在活性区复合,以光子(光)的形式释放能量。AlGaInP合金的具体成分决定了带隙能量,从而直接定义了发射光的波长(颜色)。对于SUR芯片,合金被调谐以发射红光光谱(约624-632 nm)。对于SYG芯片,成分被调整以发射黄绿光谱(约573-575 nm)。环氧树脂透镜用于保护半导体芯片、塑造光输出光束(90度角),并且在漫射类型的情况下,散射光线以获得更宽、更柔和的外观。
13. 发展趋势
LED技术持续向更高效率、更高可靠性和更小尺寸发展。对于像336系列这样的指示灯型LED,趋势包括:
- 效率提升:新的材料外延和芯片设计旨在相同或更低的驱动电流下产生更高的发光强度(mcd),从而降低整体系统功耗。
- 颜色一致性增强:改进的制造工艺带来了更严格的波长和强度分档公差,为设计人员提供了更可预测的性能。
- 更广泛的环保合规性:在全球化环保和健康政策的推动下,向无卤素和遵守REACH等不断发展的法规迈进已成为标准。
- 集成化:存在向集成多种功能的趋势,例如组合不同颜色的LED或在封装内添加内置限流电阻或控制IC,以简化设计。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |