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3474BFGR/MS 椭圆形LED灯规格书 - 椭圆形设计 - 20mA正向电流 - 亮绿色 - 简体中文技术文档

3474BFGR/MS 椭圆形LED灯的详细技术规格书。特性包括高发光强度、宽视角(110°/60°)、符合RoHS/REACH标准,适用于乘客信息标志和消息板。
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1. 产品概述

本文档提供了3474BFGR/MS椭圆形LED灯的完整技术规格。该器件是一款精密光学性能LED,专为需要清晰、明确照明图案的应用而设计,例如乘客信息系统和商业标牌。

1.1 核心特性与优势

这款椭圆形LED灯的主要优势源于其独特的设计和性能特点:

2. 技术参数与规格

2.1 器件选型与绝对最大额定值

该LED采用InGaN(氮化铟镓)芯片材料产生亮绿色,并通过绿色透镜扩散。为确保可靠性,不得超过操作极限。

参数 符号 额定值 单位
反向电压 VR 5 V
正向电流 IF 20 mA
峰值正向电流(占空比1/10 @1KHz) IFP 100 mA
功耗 Pd 100 mW
工作温度 TT_opr -40 至 +85 °C
存储温度 TT_stg -40 至 +100 °C
焊接温度 TT_sol 260 (持续5秒) °C

2.2 光电特性

除非另有说明,所有参数均在环境温度(T_a)为25°C、标准正向电流(I_F)为20mA的条件下测量。a)为25°C,标准正向电流(I_FF)为20mA的条件下测量。

参数 符号 Min. Typ. Max. 单位 条件
发光强度 Iv 2781 4635 5760 mcd IFI_F=20mA
视角(2θ1/2) -- -- X:110, Y:60 -- IFI_F=20mA
峰值波长 λp -- 522 -- nm IFI_F=20mA
主波长 λd 520 528 535 nm IFI_F=20mA
正向电压 VF 2.4 -- 3.6 V IFI_F=20mA
反向电流 IR -- -- 50 μA VRV_R=5V

3. 分档系统说明

为确保大规模应用中亮度和颜色的一致性,LED根据发光强度和主波长进行分档。

3.1 发光强度分档

LED分为四个档位(GA、GB、GC、GD),标称发光强度值的容差为±10%。

分档代码 最小值(mcd) 最大值(mcd)
GA 2781 3335
GB 3335 4000
GC 4000 4800
GD 4800 5760

3.2 主波长分档

通过五个波长档位(G1至G5)控制颜色一致性,容差严格控制在±1nm。

分档代码 最小值(nm) 最大值(nm)
G1 520 523
G2 523 526
G3 526 529
G4 529 532
G5 532 535

4. 性能曲线分析

The datasheet includes several key performance graphs that illustrate the LED's behavior under different conditions. These are critical for robust system design.

4.1 光谱与角度特性

相对强度 vs. 波长曲线显示典型峰值在522nm附近,确认了亮绿色的光输出。相对强度 vs. 波长曲线显示典型峰值在522nm附近,确认了亮绿色的光输出。方向性图直观地展示了非对称的110° x 60°视角,对于理解最终应用中的空间光分布至关重要。方向性图直观地展示了非对称的110° x 60°视角,对于理解最终应用中的空间光分布至关重要。

4.2 电气与热学特性

正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)对于驱动器设计至关重要,显示了典型的指数关系。正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)对于驱动器设计至关重要,显示了典型的指数关系。相对强度 vs. 正向电流曲线展示了光输出如何随电流增加,这对于亮度调节很重要。相对强度 vs. 正向电流曲线展示了光输出如何随电流增加,这对于亮度调节很重要。相对强度 vs. 环境温度和正向电流 vs. 环境温度图表突出了热性能。随着温度升高,光输出会下降,这是在封闭式标志或高环境温度环境中进行热管理的关键考量。相对强度 vs. 环境温度正向电流 vs. 环境温度图表突出了热性能。随着温度升高,光输出会下降,这是在封闭式标志或高环境温度环境中进行热管理的关键考量。

5. 机械与包装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准椭圆形灯封装,带有两个引脚。关键的尺寸说明包括:所有未指定的尺寸均以毫米为单位,标准公差为±0.25mm,法兰下方树脂的最大凸起为1.5mm。设计人员必须参考原始规格书中的详细尺寸图,以进行精确的PCB焊盘布局和机械间隙规划。

5.2 防潮包装与标签

元件采用防潮包装,以防止在存储和运输过程中损坏。它们被放置在载带上,然后装入内盒和外箱。包装规格为每内盒2500件,每外箱10个内盒(总计25,000件)。卷盘标签包含用于追溯和正确应用的重要信息,包括客户产品编号(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)的具体分档代码。

6. 组装、操作与存储指南

6.1 引脚成型与焊接

6.2 存储条件

为确保长期可靠性,LED应存储在温度≤30°C、相对湿度≤70%的环境中。建议的出货后存储寿命为3个月。对于超过3个月至一年的存储,元件应保存在充有氮气并放置吸湿材料的密封容器中。必须避免在潮湿环境中温度骤变,以防止冷凝。

7. 应用说明与设计考量

7.1 典型应用场景

这款LED专为乘客信息标志、高速公路可变信息标志(VMS)、商业户外广告牌和通用信息显示屏而设计。其椭圆形光束图案和高强度使其非常适合这些应用,其中远距离可读性和宽水平视角至关重要。

7.2 设计与实施建议

8. 技术对比与差异化

这款LED的主要差异化因素是其椭圆形透镜几何形状,这在标准圆形LED中并不常见。这种形状提供了定制的辐射图案,本质上更适合标牌中的矩形像素,与在标准圆形LED上使用扩散器相比,可能减少光学损失并提高效率。其高发光强度(高达5760 mcd)与特定宽水平视角的结合,瞄准了高亮度显示市场中的一个细分领域,使其区别于通用指示灯LED。

9. 常见问题解答 (FAQ)

9.1 椭圆形设计有何用途?

椭圆形设计创造了非对称的辐射图案(宽110°,高60°),自然地适应大多数信息标志和像素的矩形格式,提供高效、均匀的照明,没有光浪费。

9.2 如何解读发光强度分档代码(GA、GB等)?

这些代码代表基于20mA下测量亮度进行分组的类别。GA是最暗的组(2781-3335 mcd),GD是最亮的组(4800-5760 mcd)。指定档位可确保大型安装的一致性。

9.3 我可以用电压源驱动这款LED吗?

不可以。LED是电流驱动器件。直接施加电压会导致电流不受控制地上升(由于二极管的指数I-V曲线),很可能损坏LED。务必使用限流机制。

9.4 峰值波长(522nm)与主波长(典型值528nm)有何区别?

峰值波长是光谱功率最高的单一波长。主波长是光线的感知颜色,根据整个光谱计算得出。人眼的灵敏度会影响此值,使得主波长对于颜色规格更为相关。

10. 实际应用案例

场景:设计高速公路可变信息标志(VMS)
一位工程师正在设计一个全彩VMS面板。每个像素由红、绿、蓝子像素组成。对于绿色子像素,选择了3474BFGR/MS。
实施:LED以矩阵形式排列在PCB上。一个恒流驱动器IC为每个LED串提供20mA电流。绿色LED的椭圆形光束图案经过对齐,使其110°宽轴对应于高速公路的水平方向,确保多车道驾驶员都能获得良好的可视性。60°垂直轴则约束光束以避免光污染。为确保大型标志上的颜色和亮度均匀性,采购订单指定了发光强度档位GC和主波长档位G3。标志金属背板上的适当散热设计将环境温度维持在限值内,从而保持LED的输出和寿命。

11. 工作原理

这款LED基于半导体中的电致发光原理工作。当在InGaN(氮化铟镓)p-n结上施加正向电压时,电子和空穴复合,以光子的形式释放能量。InGaN合金的特定成分决定了带隙能量,进而定义了发射光的波长——在本例中为绿色光谱(约522-535nm)。环氧树脂透镜封装芯片,提供机械保护,并成形(椭圆形)以控制发射光的辐射图案。

12. 行业趋势与背景

用于标牌和专业显示的LED代表了更广泛LED市场中的一个专业细分领域。趋势包括:
效率提升:持续发展旨在实现更高的发光效率(每瓦电能产生更多光输出),从而实现更亮的显示或更低的功耗。
色域增强:荧光粉和芯片技术的改进使得色域更广,从而实现更生动、更准确的显示。
小型化与高密度:不断推动更小的像素间距以实现更高分辨率的显示,这需要更小封装尺寸和精确光学控制的LED。
智能驱动器:将控制电子器件更靠近LED集成(例如,带有集成驱动器的COB - 板上芯片),以实现更智能、可寻址的显示模块。虽然这份具体的规格书描述的是一个分立式、通孔元件,但基本的性能要求(强度、视角、颜色)对于所有标牌LED来说仍然是根本性的,无论封装如何演变。

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。