目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势与目标市场
- 2. 技术参数深度解析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 性能曲线分析
- 3.1 相对强度与波长关系
- 3.2 指向性图
- 3.3 正向电流与正向电压关系(IV曲线)
- 3.4 相对强度与正向电流关系
- 3.5 热特性
- 4. 机械与封装信息
- 4.1 封装尺寸
- 4.2 极性识别
- 5. 焊接与组装指南
- 5.1 引脚成型
- 5.2 存储条件
- 5.3 焊接参数
- 5.4 清洗
- 5.5 热管理
- 6. 包装与订购信息
- 6.1 包装规格
- 6.2 包装数量
- 6.3 标签说明
- 7. 应用建议与设计考量
- 7.1 典型应用电路
- 7.2 设计考量
- 8. 技术对比与差异化
- 9. 常见问题解答(基于技术参数)
- 9.1 峰值波长与主波长有何区别?
- 9.2 我可以用3.3V电源驱动这颗LED吗?
- 9.3 为什么存储条件如此具体(3个月)?
- 10. 实际应用案例
- 11. 工作原理简介
- 12. 技术趋势与背景
1. 产品概述
1383-2SDRD/S530-A3是一款高亮度LED灯珠,专为需要在深红光光谱范围内提供卓越发光强度的应用而设计。该器件采用AlGaInP芯片技术,在20mA标准驱动电流下,典型发光强度可达320 mcd。其设计坚固耐用,寿命长,适合集成到各种电子设备和显示器中。
1.1 核心优势与目标市场
此LED系列提供多项关键优势,包括可选的视角、支持卷带包装以用于自动化组装,以及符合RoHS、REACH和无卤素(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)等主要环保与安全标准。其主要目标市场包括消费电子产品,特别是用作电视机、电脑显示器、电话及其他计算设备中的指示灯或背光,这些应用需要清晰、明亮的红色信号。
2. 技术参数深度解析
LED的性能由一套在标准条件(Ta=25°C)下测量的全面电气、光学和热学参数定义。
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限值。在任何工作条件下均不得超过。
- 连续正向电流(IF):25 mA
- 峰值正向电流(IFP):60 mA(占空比1/10 @ 1KHz)
- 反向电压(VR):5 V
- 功耗(Pd):60 mW
- 工作温度范围(Topr):-40°C 至 +85°C
- 存储温度范围(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 焊接温度(Tsol):260°C,持续5秒
2.2 光电特性
这些是正常工作条件下(除非另有说明,IF=20mA)的典型性能参数。
- 发光强度(Iv):160 mcd(最小值),320 mcd(典型值)
- 视角(2θ1/2):30 度(典型值)
- 峰值波长(λp):650 nm(典型值)
- 主波长(λd):639 nm(典型值)
- 光谱辐射带宽(Δλ):20 nm(典型值)
- 正向电压(VF):2.0 V(典型值),2.4 V(最大值)
- 反向电流(IR):10 µA(最大值),在VR=5V条件下
注:发光强度的测量不确定度为±10%,正向电压为±0.1V,主波长为±1.0nm。
3. 性能曲线分析
图形数据提供了在不同条件下LED行为的更深入洞察。
3.1 相对强度与波长关系
光谱分布曲线显示了一个以650 nm为中心的尖锐峰值,证实了超深红光发射。20 nm的窄光谱带宽是AlGaInP技术可实现的高色纯度的典型特征。
3.2 指向性图
辐射图展示了30度的半强度视角,表明其具有适合定向照明或指示用途的明确光束。
3.3 正向电流与正向电压关系(IV曲线)
此曲线对电路设计至关重要。LED在20mA电流下的典型正向电压为2.0V。设计人员必须确保限流电阻的计算基于最大VF值2.4V,以保证所有生产批次器件的正常工作。
3.4 相对强度与正向电流关系
光输出随正向电流增加而增加,但受限于25mA连续电流的绝对最大额定值。在没有适当热管理的情况下超过此点工作将缩短寿命并降低可靠性。
3.5 热特性
两个关键图表分析了热效应:相对强度与环境温度关系:随着环境温度升高,光输出会降低。在高温环境应用中必须考虑这种降额。正向电流与环境温度关系:此曲线可能说明在高温下需要电流降额,以保持可靠性并防止热失控。
4. 机械与封装信息
4.1 封装尺寸
LED采用标准灯式封装。关键尺寸包括引脚间距、本体直径和总高度。凸缘高度规定小于1.5mm。除非另有说明,所有尺寸均以毫米为单位,标准公差为±0.25mm。工程师必须参考规格书中的详细尺寸图进行精确的PCB焊盘设计。
4.2 极性识别
该元件具有阴极标识,通常是透镜上的平面或较短的引脚。组装时必须确保正确的极性方向,以防止反向偏压损坏。
5. 焊接与组装指南
正确处理对于保持LED性能和寿命至关重要。
5.1 引脚成型
- 弯曲点必须距离环氧树脂灯珠本体至少3mm。
- 在焊接前成型引脚。
- 避免对封装施加应力。PCB孔必须与LED引脚完美对齐,以防止机械应变。
- 在室温下剪切引脚。
5.2 存储条件
- 收货后,请在≤30°C和≤70%相对湿度的条件下存储。
- 在此条件下,保质期为3个月。如需更长时间存储(最长1年),请使用充氮并放置干燥剂的密封容器。
- 在潮湿环境中避免温度骤变,以防止冷凝。
5.3 焊接参数
保持焊点到环氧树脂灯珠的最小距离为3mm。
手工焊接:- 烙铁头温度:最高300°C(最大30W烙铁)。 - 焊接时间:每引脚最长3秒。
波峰焊/浸焊:- 预热温度:最高100°C(最长60秒)。 - 焊锡槽温度:最高260°C。 - 槽内停留时间:最长5秒。
避免多次焊接循环。在引脚发热时不要施加应力。焊接后让LED逐渐冷却至室温,冷却期间保护其免受冲击或振动。
5.4 清洗
如需清洗,请使用室温下的异丙醇,时间不超过一分钟。除非组装工艺已预先确认合格,否则请勿使用超声波清洗,因为它可能损坏LED结构。
5.5 热管理
有效的热管理至关重要,尤其是在接近最大额定值工作时。设计应考虑PCB布局、可能使用的散热过孔,以及基于环境工作温度的适当电流降额,以确保长期可靠性。
6. 包装与订购信息
6.1 包装规格
LED的包装旨在防止静电放电(ESD)和湿气损坏: -防静电袋:一级包装。 -内盒:容纳多个防静电袋。 -外箱:最终运输包装箱。
6.2 包装数量
标准包装为每防静电袋200-500片。五个防静电袋装入一个内盒。十个内盒构成一个主外箱。
6.3 标签说明
包装上的标签包含关键标识符: -CPN:客户部件号。 -P/N:制造商部件号(1383-2SDRD/S530-A3)。 -QTY:内含数量。 -CAT / HUE:表示发光强度和主波长的性能分档。 -LOT No:可追溯的批次号。
7. 应用建议与设计考量
7.1 典型应用电路
最常见的驱动电路是串联限流电阻。电阻值(R)使用欧姆定律计算:R = (Vcc - VF) / IF,其中Vcc是电源电压,VF是LED的正向电压(为可靠性起见使用最大值2.4V),IF是所需的正向电流(例如20mA)。对于5V电源:R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 欧姆。标准的130Ω或150Ω电阻是合适的。
7.2 设计考量
- 电流控制:始终使用恒流源或限流电阻。直接从电压源驱动LED将导致电流过大并迅速失效。
- 热设计:对于在高环境温度下或接近最大电流的连续工作,请考虑使用PCB铜箔区域进行散热。
- ESD防护:虽然LED本身具有一定的鲁棒性,但在组装过程中仍应遵守标准的ESD处理预防措施。
- 光学设计:30度视角提供了聚焦光束。如需更宽的照明,可能需要二次光学元件(例如漫射器)。
8. 技术对比与差异化
1383-2SDRD/S530-A3通过其特定的属性组合在深红光LED市场中脱颖而出。与标准红光LED(主波长通常在625-630nm左右)相比,这款主波长为639nm的“超深红光”变体提供了更深、更饱和的红色。其320mcd的典型发光强度在其封装尺寸和视角下具有竞争力。符合无卤素和REACH标准使其适用于注重环保的设计以及材料法规严格的市场,例如欧洲。
9. 常见问题解答(基于技术参数)
9.1 峰值波长与主波长有何区别?
峰值波长(650nm)是光谱功率分布达到最大值时的单一波长。主波长(639nm)是与LED感知颜色相匹配的单色光波长。在显示应用中,主波长对于颜色规格更为相关。
9.2 我可以用3.3V电源驱动这颗LED吗?
可以。使用公式,Vcc=3.3V,VF(max)=2.4V,IF=20mA:R = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 欧姆。47Ω电阻将是一个合适的标准值。确保电阻的额定功率足够(P = I^2 * R = 0.02^2 * 47 = 0.0188W,因此1/10W或1/8W的电阻即可)。
9.3 为什么存储条件如此具体(3个月)?
LED封装会从大气中吸收湿气。在高温焊接过程中,这些被截留的湿气会迅速膨胀,导致内部分层或开裂(“爆米花”效应)。3个月的保质期是基于工厂标准的防潮保护。对于更长时间的存储,充氮包装方法可以防止湿气进入,保持可焊性和可靠性。
10. 实际应用案例
场景:网络路由器上的状态指示灯设计师需要一个明亮、清晰的“链路激活”指示灯。选择1383-2SDRD/S530-A3是因为其高亮度和独特的深红色。 -电路:通过一个47Ω限流电阻从路由器的3.3V逻辑电源轨驱动,提供约19mA电流。 -布局:LED放置在前面板上。PCB焊盘与规格书图纸匹配,孔位对齐以防止引脚应力。 -组装:来自卷带的LED由贴片机放置。电路板经过受控的波峰焊工艺,遵循260°C持续5秒的曲线。 -结果:一个可靠、亮度一致的状态指示灯,满足目标市场的所有法规要求。
11. 工作原理简介
此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,电子和空穴被注入有源区。它们的复合以光子(光)的形式释放能量。AlGaInP层的特定成分决定了带隙能量,这直接对应于发射光的波长——在本例中,峰值波长约为650 nm的深红光。环氧树脂透镜封装芯片,提供机械保护,并将发射光塑造成指定的30度视角。
12. 技术趋势与背景
AlGaInP LED代表了用于产生红光、橙光和黄光的成熟且高效的技术。该领域的主要趋势包括: -效率提升:持续的材料科学改进旨在提高每瓦流明数(光效),在相同光输出下降低功耗。 -小型化:虽然这是一款灯式封装,但行业趋势是采用更小的表面贴装器件(SMD)封装,以实现更高密度的PCB布局。 -颜色稳定性:技术进步的重点是在器件的整个寿命周期内以及在不同工作温度下保持一致的色彩输出(波长)。 -集成化:在更广泛的照明应用中,像这样的深红光LED通常与其他颜色(蓝光、绿光、白光)在多芯片封装或阵列中结合,以产生可调白光或特定的颜色混合,用于植物照明,其中深红光对植物光合作用至关重要。
1383-2SDRD/S530-A3处于这一不断发展的格局中,作为一种可靠的单色光源,针对指示灯和信号应用进行了优化,这些应用对特定的色点和亮度是关键要求。
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。 |