目录
- 1. 产品概述
- 2. 深入技术参数分析
- 2.1 光度与颜色特性
- 2.2 电气特性
- 2.3 热特性与绝对最大额定值
- 3. 分档系统说明
- 3.1 发光强度分档
- 3.2 颜色(色度)分档
- 3.3 正向电压分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 光谱分布与辐射模式
- 正向电流与正向电压
- 曲线显示V
- 允许脉冲处理能力
- “推荐焊盘”部分提供了优化的PCB焊盘图形(焊盘几何形状),以确保可靠的焊接、良好的热传导和正确的对准。PLCC-6封装具有内置的极性键(通常是倒角或圆点)来指示阴极,防止错误安装。
- 5.3 回流焊接曲线
- 5.4 包装信息
- 6. 应用指南与设计考虑
- 此LED明确设计用于汽车外部照明,特别是转向信号灯。在此应用中,高发光强度和宽视角确保信号能从广泛的角度被其他驾驶员看到。琥珀色是大多数地区对转向信号灯的法规要求。AEC-Q101认证和耐硫性直接满足了经历极端温度、振动、湿度和暴露于道路化学品的引擎盖下或外部安装照明模块的可靠性需求。
- 电流驱动:
- 使用恒流驱动器,而非恒压源,以确保稳定的光输出并防止热失控。驱动器应设置为所需的工作电流(例如150mA),并且必须适应最大V
- 热管理:
- 8. 技术对比与差异化
- AEC-Q101认证:
- 耐硫性:
- 答:您将收到的LED,其测试发光强度落在DB档位范围内。在标准测试条件(I
- . Operating Principle and Technology
1. 产品概述
A09K-PA1501H-AM是一款专为严苛汽车照明应用设计的高性能表面贴装LED元件。它采用荧光粉转换琥珀色技术,以产生独特的琥珀色光输出。该器件封装在紧凑的PLCC-6封装内,这是SMD LED的标准封装形式,具有良好的热管理能力,并便于在自动化产线上组装。其主要设计重点在于确保在汽车应用典型的恶劣环境条件下的可靠性和性能。
这款LED的核心优势包括:在150mA标准驱动电流下,其典型发光强度高达7100毫坎德拉,确保了出色的可见度。它具有120度的宽视角,提供宽广且均匀的光分布。此外,它通过了针对分立半导体元件的严格AEC-Q101标准认证,确保其满足汽车行业在温度、湿度和使用寿命方面对质量和可靠性的要求。
目标市场专指汽车外部照明,具体应用于转向信号灯。符合RoHS和REACH指令证实了其环保特性,而其规定的耐硫性是在可能存在腐蚀性气体的环境中保证其使用寿命的关键特性。
2. 深入技术参数分析
2.1 光度与颜色特性
关键的光度参数是发光强度(IV),在150mA驱动下,其最小值为5600 mcd,典型值为7100 mcd,最大值为11200 mcd。典型值是在标准条件下的预期性能。最小值和最大值之间的宽范围突显了半导体制造的自然差异,这通过后文描述的分档系统进行管理。光通量的测量容差为±8%。
颜色由其CIE 1931色度图上的色度坐标定义:CIE x = 0.57,CIE y = 0.42。这将其输出牢牢定位在琥珀色区域。这些坐标的容差非常严格,为±0.005,确保了器件间颜色表现的一致性,这对于通常需要多个LED颜色匹配的汽车照明至关重要。
2.2 电气特性
正向电压(VF)是电路设计的关键参数。在150mA下,典型VF为3.15V,范围从2.50V(最小)到3.75V(最大)。设计人员必须确保驱动电路能够适应此范围,特别是最大值,以提供足够的电压裕量。正向电流(IF)的绝对最大额定值为200mA,但推荐的连续工作电流为150mA。
该器件并非为反向偏压操作而设计。其静电放电敏感度额定值为8kV(人体模型),这是一个稳健的水平,降低了处理和组装过程中的损坏风险。
2.3 热特性与绝对最大额定值
热管理对于LED的性能和寿命至关重要。从结到焊点的热阻以两种方式规定:实际热阻(RthJS real)≤ 60 K/W,电气法热阻(RthJS el)≤ 45 K/W。该参数表明热量从LED芯片传导出去的效率;数值越低越好。最大允许结温(TJ)为125°C。
绝对最大额定值定义了可能发生永久性损坏的极限。关键额定值包括:功耗(Pd)为750 mW,工作温度(Topr)范围为-40°C至+110°C,以及脉冲≤10μs时,浪涌电流(IFM)能力为750mA。焊接温度额定值允许在260°C下进行回流焊,最长30秒,这与标准的无铅焊接曲线兼容。
3. 分档系统说明
为了管理固有的制造差异,LED被分类到不同的性能档位中。本规格书概述了三个关键的分档类别。
3.1 发光强度分档
发光强度使用字母数字代码系统(例如L1、L2、M1...直至GA)进行分档。每个档位覆盖一个特定的最小和最大发光强度范围(单位:毫坎德拉)。对于A09K-PA1501H-AM,突出显示的可能输出档位是DB(5600-7100 mcd)、EA(7100-9000 mcd)和EB(9000-11200 mcd)。这使得客户可以选择满足其特定亮度要求的部件。
3.2 颜色(色度)分档
琥珀色根据其CIE x和y坐标进行分档。规格书提供了分档结构图和标有YA和YB档位的特定坐标边界表。例如,YA档的目标坐标为(0.5680, 0.4315),并定义了边界。这确保了在琥珀色光谱内严格的颜色控制。
3.3 正向电压分档
正向电压也进行分档,尽管在提供的摘录中没有完全详述具体的档位代码和范围。通常,电压档位(例如V1、V2、V3)将具有相似VF特性的LED分组,这有助于设计更一致的驱动电路,特别是当多个LED串联连接时。
4. 性能曲线分析
规格书包含多个图表,说明了LED性能如何随工作条件变化。
4.1 光谱分布与辐射模式
相对光谱分布图显示了光输出随波长的变化关系。对于荧光粉转换琥珀色LED,该曲线通常在黄琥珀色区域有一个宽峰,这是由蓝光或近紫外LED芯片激发的荧光粉产生的。典型辐射特性图描绘了空间强度分布,证实了强度降至峰值一半时的120度视角。4.2 电流依赖性
正向电流与正向电压
曲线显示了I和V之间的非线性关系。随着电流增加,电压增加,但增加速率减慢。F相对发光强度与正向电流F图显示光输出随电流增加而增加,但可能并非完全线性,特别是在较高电流下由于热效应的影响。色度坐标偏移与正向电流图显示了色点(CIE x, y)如何随驱动电流轻微变化,这对于调光或脉冲操作中的颜色稳定性很重要。4.3 温度依赖性相对正向电压与结温
曲线显示V
随温度升高而线性下降(负温度系数),这是半导体结的特性。此特性有时可用于温度传感。相对发光强度与结温图至关重要;它显示光输出随结温升高而降低。因此,有效的散热对于维持亮度至关重要。F色度坐标偏移与结温图显示了颜色随温度的微小变化。4.4 降额与脉冲操作正向电流降额曲线规定了最大允许连续正向电流与焊盘温度的函数关系。随着焊盘温度升高,最大安全电流降低。例如,在110°C焊盘温度下,最大电流仅为67mA。
允许脉冲处理能力
图定义了对于给定脉冲宽度(t)和占空比(D)可以施加的峰值脉冲电流(IF(A)),这对于PWM调光应用很有用。5. 机械、封装与组装信息5.1 机械尺寸该LED采用标准PLCC-6封装。机械图纸(由“机械尺寸”章节标题暗示)将提供精确的长度、宽度、高度、引脚间距和公差。此信息对于PCB焊盘设计和确保在组装中的正确配合至关重要。p5.2 推荐焊盘与极性
“推荐焊盘”部分提供了优化的PCB焊盘图形(焊盘几何形状),以确保可靠的焊接、良好的热传导和正确的对准。PLCC-6封装具有内置的极性键(通常是倒角或圆点)来指示阴极,防止错误安装。
5.3 回流焊接曲线
提供了推荐的回流焊接曲线,规定了PCB组装应遵循的时间-温度关系。这通常包括预热、保温、回流(根据额定值,峰值温度最高260°C,持续30秒)和冷却阶段。遵循此曲线对于避免LED热损伤或不良焊点至关重要。
5.4 包装信息
这详细说明了LED的供应方式(例如,编带和卷盘),包括卷盘尺寸、料袋间距和方向。此信息对于配置自动贴片机是必需的。
6. 应用指南与设计考虑
6.1 典型应用:汽车转向信号灯
此LED明确设计用于汽车外部照明,特别是转向信号灯。在此应用中,高发光强度和宽视角确保信号能从广泛的角度被其他驾驶员看到。琥珀色是大多数地区对转向信号灯的法规要求。AEC-Q101认证和耐硫性直接满足了经历极端温度、振动、湿度和暴露于道路化学品的引擎盖下或外部安装照明模块的可靠性需求。
6.2 电路设计考虑
电流驱动:
使用恒流驱动器,而非恒压源,以确保稳定的光输出并防止热失控。驱动器应设置为所需的工作电流(例如150mA),并且必须适应最大V
3.75V加上一定的裕量。
热管理:
- PCB必须充当散热器。使用具有足够铜面积(散热焊盘)的电路板,并连接到LED的热路径,如推荐焊盘布局中所定义。对于高功率或高环境温度应用,可能需要额外的散热过孔或外部散热器,以将结温保持在125°C以下并维持光输出。ESD防护:F尽管额定值为8kV HBM,但在处理和组装过程中仍应遵循标准的ESD预防措施。
- 光学:对于转向信号灯应用,将使用透镜或反射器根据法规光度模式(例如SAE/ECE标准)来塑形光束。LED的120度宽视角有利于实现这些模式。
- 6.3 使用注意事项“使用注意事项”部分(摘录中未完全详述)通常包括以下警告:避免对透镜施加机械应力、不要用手直接触摸透镜以防止污染、在适当条件下储存(控制温度和湿度),以及确保焊盘清洁以避免焊接缺陷。
- 7. 订购信息部件号A09K-PA1501H-AM遵循特定的编码系统。虽然没有提供确切的分解,但它通常编码了封装类型(PLCC-6)、颜色(PA代表荧光粉转换琥珀色)、发光强度、颜色和电压的性能档位(由1501H暗示),以及可能的特殊功能或修订版。“订购信息”部分将澄清这一点并列出任何可用的变体。
8. 技术对比与差异化
与标准的非汽车级琥珀色LED相比,A09K-PA1501H-AM的关键差异化在于:
AEC-Q101认证:
这涉及一系列应力测试(高温工作寿命、温度循环、耐湿性等),这些是通用LED不经历的,保证了汽车应用的可靠性。
耐硫性:
采用特殊材料和结构,以抵抗某些汽车环境(例如来自橡胶或某些垫片)中含硫气体的腐蚀。
- 严格的参数控制与分档:更严格的容差和全面的分档确保了汽车照明系统所需的一致性能,其中多个LED必须在亮度和颜色上匹配。
- 扩展的温度范围:额定工作温度范围为-40°C至+110°C,远超商业温度范围(通常为0°C至+70°C)。
- 9. 基于技术参数的常见问题解答问:我可以连续以200mA驱动此LED吗?
- 答:不可以。正向电流的绝对最大额定值为200mA,但这是应力极限,不是推荐的工作条件。根据特性表,推荐的连续工作电流为150mA(典型值)。连续以200mA工作将超过功耗额定值,并可能导致快速退化或失效。问:发光强度档位是DB(5600-7100 mcd)。我实际会得到什么强度?
答:您将收到的LED,其测试发光强度落在DB档位范围内。在标准测试条件(I
=150mA, T
=25°C)下测量时,每个LED的具体值将在5600至7100 mcd之间。对于设计,您应使用最小值(5600 mcd)来保证系统性能。
问:如何确定所需的散热?
答:使用热阻(RFthJSs≤ 60 K/W)和功耗。在150mA和典型V
3.15V下,功率P = 0.4725W。从结到焊盘的温升ΔT = P * R 荧光粉转换琥珀色LED The A09K-PA1501H-AM is aPhosphor Converted Amber (PCA) LED. Its operating principle involves two stages of light conversion. The core is a semiconductor chip (typically based on InGaN) that emits light in the blue or near-ultraviolet spectrum when forward biased (electroluminescence). This primary light is not amber. A carefully formulated phosphor coating is applied directly over this chip. When the high-energy blue/UV photons from the chip strike the phosphor particles, they are absorbed. The phosphor then re-emits light at a longer, lower-energy wavelength through a process called photoluminescence. The specific phosphor composition is engineered to produce a broad spectrum of light centered in the amber region. The combination of any unconverted blue light and the phosphor's amber emission results in the final perceived amber color, defined by the CIE (0.57, 0.42) coordinates. This technology allows for the creation of saturated colors like amber that are difficult to produce directly from a semiconductor material. LED技术术语完整解释
thJS= 0.4725W * 60 K/W = ~28.4K。如果您的最高环境温度为85°C,并且您希望T<110°C,那么焊盘温度必须保持在(110 - 28.4)= 81.6°C以下。PCB热设计必须确保焊盘温度低于此值。F问:我可以使用PWM进行调光吗?答:可以,脉宽调制是LED调光的常用且有效的方法。请参考“允许脉冲处理能力”图,以确保您选择的峰值电流、脉冲宽度和占空比在安全工作区域内。通常,对于PWM,峰值电流保持在直流额定值或以下,而时间上的平均电流决定了感知亮度。10. 工作原理与技术J
。其工作原理涉及两个阶段的光转换。核心是一个半导体芯片(通常基于InGaN),当正向偏置时(电致发光)发出蓝光或近紫外光谱的光。这种初级光不是琥珀色。一种精心配制的荧光粉涂层直接涂覆在该芯片上。当来自芯片的高能蓝光/紫外光子撞击荧光粉颗粒时,它们被吸收。然后,荧光粉通过称为光致发光的过程,以更长、能量更低的波长重新发射光。特定的荧光粉成分经过设计,以产生以琥珀色区域为中心的宽光谱光。任何未转换的蓝光与荧光粉的琥珀色发射相结合,产生了最终感知的琥珀色,由CIE(0.57, 0.42)坐标定义。这项技术使得能够产生像琥珀色这样难以直接从半导体材料产生的饱和颜色。. Operating Principle and Technology
LED规格术语详解
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。