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白色LED RF-A3H22-W57P-E5规格书 - 尺寸3.0x3.0x0.8mm - 电压5.8-7.0V - 功率9856mW - 通过AEC-Q102认证

REFOND RF-A3H22-W57P-E5 白色LED详细技术规格。3.0x3.0mm PLCC封装,120°视角,550-730lm光通量,5.8-7.0V正向电压,通过AEC-Q102认证,适用于汽车外部照明。
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PDF文档封面 - 白色LED RF-A3H22-W57P-E5规格书 - 尺寸3.0x3.0x0.8mm - 电压5.8-7.0V - 功率9856mW - 通过AEC-Q102认证

1. 产品概述

RF-A3H22-W57P-E5 是一款专为严苛的车用外部照明应用设计的高功率白光LED。该器件采用蓝光芯片结合荧光粉工艺制造,可发出色温典型值约为5700K的暖白至中性白光。其采用紧凑的3.0mm x 3.0mm x 0.8mm PLCC封装,提供极宽的120°视角,非常适合用于转向灯、日间行车灯及其他外部信号功能。该器件已通过AEC-Q102认证,确保在恶劣汽车环境下的可靠性,并符合RoHS标准。其最大正向电流为1500mA,功耗高达9856mW,在1000mA电流下可提供550-730lm的高光通量输出。其湿敏等级为2级,需要适当的操作与存储条件。

2. 技术参数分析

2.1 电气与光学特性

在1000mA测试电流和25°C焊点温度下,正向电压(VF)范围为5.8V(最小值)至7.0V(最大值),典型值虽未明确指定,但落在此区间内。在VR=5V条件下,反向电流(IR)极低,最大为10µA,表明结质量优异。光通量(Φ)按550lm(最小值)至730lm(最大值)分档,确保亮度选择的一致性。视角(2θ1/2)典型值为120°,保证宽光分布,适用于汽车信号灯。从结到焊盘的热阻(RTHJ-S)典型值为2.86K/W,可实现高效散热至PCB。

2.2 绝对最大额定值

The LED can handle a peak forward current of 2000mA (pulse width 0.1ms, 1/10 duty cycle) and continuous forward current up to 1500mA. Power dissipation is limited to 9856mW. Reverse voltage must not exceed 5V. The device is ESD sensitive with an HBM rating of 8000V (yield >90% at 2000V). Operating and storage temperature range is -40°C to +110°C, junction temperature maximum 150°C. These ratings must be strictly observed to prevent damage.

2.3 热特性

该LED的热阻为2.86K/W,能高效地将热量从结区传导至焊点。合理的热管理至关重要,因为高温会降低光效并导致色坐标偏移。设计人员必须确保结温始终不超过150°C,这可能需要采用足够的PCB散热措施,尤其是在大电流应用中。

3. 分档系统

3.1 正向电压分档

在1000mA电流下,正向电压分为三个档位:R0(5.8-6.2V)、S0(6.2-6.6V)和T0(6.6-7.0V)。这允许选择电压相近的LED用于并联或串联配置,以确保电流分布均匀。

3.2 光通量分档

光通量分为YA(550-610lm)、YB(610-670lm)和YC(670-730lm)三个档位。更高光通量档位可提供更大的光输出,从而灵活满足亮度要求。

3.3 色度分档

CIE色度图展示了三个色度分区:65N、60N和57N,每个分区由四个角坐标定义。这些分区分别对应约6500K、6000K和5700K的相关色温(CCT)。严格的色度控制可确保不同生产批次间颜色外观的一致性。

4. 性能曲线分析

4.1 正向电压与正向电流的关系

VF-IF曲线(图1-7)显示,在1000mA时典型正向电压约为6.0V,在1400mA时增至约6.4V。该关系近似线性,动态电阻约为1Ω。此信息对于设计恒流驱动器至关重要。

4.2 相对强度与正向电流的关系

相对光输出随电流增加而近乎线性增长,在1400mA时达到1000mA数值的约140%。这表明在高电流下具有良好的电流-光转换效率。

4.3 温度效应

相对强度随焊点温度升高而下降,在125°C时降至25°C时的约85%。正向电压也随温度略微下降(负温度系数)。色坐标在高温下向偏黄区域偏移。系统设计中必须补偿这些效应以保持性能一致性。

4.4 辐射方向图

辐射图(图1-12)呈现典型的朗伯分布,半强度角为±60°,验证了120°视角。这种宽辐射模式有利于需要大范围可见性的汽车信号应用。

4.5 频谱

光谱分布(图1-14)显示芯片在450nm附近产生一个宽的蓝光峰值,以及一个宽的黄色荧光粉转换峰值,从而产生白光。具体光谱随分档和温度变化。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED的顶部视角尺寸为3.00mm x 3.00mm,高度为0.80mm。底部视图显示两个阳极焊盘(2.75mm x 1.05mm 和 2.45mm x 1.05mm)和一个阴极焊盘(1.20mm x 1.05mm)。极性通过顶部表面靠近阴极侧的一个小圆点标记。推荐的焊接图案(图1-5)提供了与底部焊盘布局相匹配的焊盘,以实现最佳的热学和电气连接。

5.2 载带与卷盘

LED以载带(尺寸待确认)形式供应,并缠绕在卷盘上,卷盘外径为180±1mm,轮毂为60±1mm,带宽为12±0.1mm。每个卷盘包含指定数量(PDF中未给出数值,通常为1000个)。标签包括零件号、规格号、批号、光通量(φ)、色度(XY)、正向电压(VF)、波长(WLD)的分档代码、数量以及日期。

6. 焊接与装配指南

6.1 回流焊温度曲线

推荐的回流焊曲线(图3-1)包含一个150°C至200°C、持续60-120秒的预热区,升温速率≤3°C/s至217°C(TL),以及217°C以上(tL)最多60秒的持续时间。峰值温度(TP)为260°C,最长持续10秒。冷却速率≤6°C/s。从25°C到峰值的总时间不得超过8分钟。回流焊操作不得超过两次;若两次焊接间隔超过24小时,则需进行预烘烤。

6.2 手工焊接与返修

手工焊接必须使用温度低于300°C的烙铁,焊接时间小于3秒,且仅限一次。不建议进行返修;若无法避免,需使用双头烙铁,并在返修后验证LED特性。

6.3 搬运与存储

LED封装材料为硅胶,质地柔软。请避免对顶部表面施加压力。请勿安装在翘曲的PCB上,或在焊接后施加机械应力。存储条件:打开铝箔袋前,温度≤30°C,湿度≤75%,最长可存放一年;打开后,需在≤30°C、≤60% RH条件下于24小时内使用。如怀疑受潮,使用前应在60±5°C下烘烤超过24小时。需采取ESD防护措施;应使用适当的接地和防静电设备。

7. 包装与订购信息

产品采用防潮袋包装,内含干燥剂和湿度指示卡。每个袋子装有一卷盘。多个卷盘装入一个纸板箱。每个卷盘上的标签包含所有必要的追溯标识。订购时,料号RF-A3H22-W57P-E5指定了确切配置。请联系您的供应商获取详细的包装数量和最小起订量。

8. 应用建议

8.1 典型应用

主要应用为汽车外部照明,包括转向灯、刹车灯、日间行车灯和尾灯。宽广的视角和高光通量使其适用于直接照明和基于导光板的设计。AEC-Q102认证确保了其在振动、热循环和湿度条件下的可靠性。

8.2 设计考量

热管理至关重要:应在PCB上使用充足的铜箔面积,并考虑通过导热过孔连接散热器。必须采用恒流驱动;切勿在无电流限制的情况下使用电压源驱动。应使用串联电阻或LED驱动器。确保LED两端的反向电压始终不超过5V。对于并联支路,需匹配正向电压档位以避免电流不平衡。

8.3 环境兼容性

Avoid exposure to sulfur (limit <100ppm in mating materials), bromine (<900ppm), chlorine (<900ppm), and total halogens (<1500ppm). VOCs from adhesives and potting compounds can penetrate silicone and cause discoloration; use compatible materials only. Cleaning with isopropyl alcohol is recommended; ultrasonic cleaning is not advised.

9. 与替代方案的技术对比

与标准PLCC LED相比,RF-A3H22-W57P-E5具有更高的电流处理能力(1500mA对比典型值350-700mA)、更宽的视角(120°对比90-110°)以及汽车级可靠性(AEC-Q102)。其3.0x3.0mm的封装尺寸与许多中功率器件相似,但具备更强的散热能力。在1000mA电流下高达730lm的光通量输出使其跻身大功率产品行列,适用于在信号应用中替代多个低功率LED。

10. 常见问题解答

问:这款LED能否用于室内照明?
答:虽然可行,但它是为户外应用设计的。若用于室内,请确保其宽视角和高光通量符合需求。

问:为实现最佳效率,推荐的驱动电流是多少?
答:效率在较低电流(如700mA)时最高,但该LED针对1000mA进行了优化。如需最大光通量,可在良好热管理下使用1500mA。

问:如何处理分档差异?
答:根据需要订购特定分档(例如VF对应S0,光通量对应YB,色温对应60N)。在同一电路中混用分档会导致亮度不均。

问:我可以在不使用散热器的情况下使用这款LED吗?
答:仅在低电流下可以。在1000mA及以上电流时,必须使用散热器或大面积铜箔,以确保结温低于150°C。

11. 实际设计示例

考虑一个日间行车灯模块,要求在1000mA下提供400lm光通量。选用YB分档(610-670lm)可确保充足的余量。设计一个恒流驱动器,设定电流为1000mA,最大电压顺从范围为7.0V。将LED放置在一块铝基PCB的2x2cm铜焊盘上,并通过导热过孔连接至背面的散热器。进行热性能仿真,确保焊点温度低于85°C,从而使结温低于110°C。在LED附近放置一个10µF的旁路电容以降低EMI。

12. 工作原理

白光LED的工作原理是利用荧光粉涂层,将InGaN/GaN芯片发出的蓝光转换为白光。蓝光芯片发射波长约450nm的光子;这些光子部分激发黄绿色荧光粉(Ce:YAG或类似材料),使其发出宽光谱光。蓝光与黄光混合后,在人眼看来即为白光。该器件采用PLCC封装,芯片安装在引线框架上,并用含荧光粉的硅胶进行封装。

13. 行业趋势与展望

The automotive lighting market is moving toward higher power LEDs in smaller packages. The RF-A3H22-W57P-E5 exemplifies this trend with its 3.0x3.0mm PLCC package and 5.8-7.0V forward voltage suitable for 12V automotive systems. Future developments include even higher luminous efficacy (>150lm/W), improved thermal resistance, and tighter color bins. With the adoption of matrix lighting and adaptive driving beams, high-power white LEDs with precise optical control will continue to be in demand.

LED规格术语

LED技术术语完整解释

光电性能

术语 单位/表示 简单解释 为何重要
光效 lm/W(流明每瓦) 每瓦电力的光输出量,数值越高代表能效越高。 直接决定能效等级与用电成本。
光通量 lm(流明) 光源发出的总光量,通常称为“亮度”。 决定光线是否足够明亮。
视角 °(度),例如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽度。 影响照明范围与均匀度。
CCT (色温) K (开尔文),例如:2700K/6500K 光的冷暖感,数值偏低偏黄/暖,数值偏高偏白/冷。 决定照明氛围及适用场景。
CRI / Ra 无量纲,0–100 准确还原物体颜色的能力,Ra≥80为良好。 影响色彩真实性,用于商场、博物馆等高要求场所。
SDCM 麦克亚当椭圆步数,例如“5步” 颜色一致性指标,数值越小表示颜色越一致。 确保同一批次LED灯的颜色均匀一致。
主波长 nm(纳米),例如620nm(红色) 对应彩色LED灯颜色的波长。 决定红色、黄色、绿色单色LED灯的色调。
光谱分布 波长-强度曲线 显示不同波长上的强度分布。 影响显色性与光品质。

电气参数

术语 符号 简单解释 设计考量
正向电压 Vf 点亮LED所需的最低电压,类似于“启动阈值”。 驱动电压必须≥Vf,串联LED时电压会累加。
正向电流 如果 正常LED工作时的电流值。 Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
最大脉冲电流 Ifp 短时内可承受的峰值电流,用于调光或闪烁。 Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
反向电压 Vr LED所能承受的最大反向电压,超出可能导致击穿。 电路必须防止反接或电压尖峰。
热阻 Rth (°C/W) 从芯片到焊点的热传导阻力,数值越低越好。 高热阻需要更强的散热能力。
ESD Immunity V (HBM), e.g., 1000V 耐受静电放电的能力,数值越高表示越不易受损。 生产中需采取防静电措施,尤其针对敏感型LED。

Thermal Management & Reliability

术语 关键指标 简单解释 影响
结温 Tj (°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能翻倍;温度过高会导致光衰、色偏。
光通量衰减 L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需的时间。 直接定义LED的“使用寿命”。
光通维持率 %(例如:70%) 使用一段时间后保持的亮度百分比。 表示长期使用中的亮度保持能力。
色偏 Δu′v′ 或 MacAdam 椭圆 使用过程中的颜色变化程度。 影响照明场景中的颜色一致性。
热老化 材料降解 长期高温导致的性能劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路故障。

Packaging & Materials

术语 常见类型 简单解释 Features & Applications
封装类型 EMC, PPA, Ceramic 保护芯片并提供光学/热接口的外壳材料。 EMC:良好的耐热性,成本低;陶瓷:更好的散热性,寿命更长。
芯片结构 正装,倒装 芯片电极排列 倒装:更好的散热性,更高的效率,适用于大功率。
荧光粉涂覆 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖蓝光芯片,将部分光转换为黄/红光,混合后形成白光。 不同的荧光粉会影响光效、色温和显色指数。
透镜/光学器件 平面、微透镜、TIR 表面上的光学结构用于控制光分布。 决定视角和光分布曲线。

Quality Control & Binning

术语 分档内容 简单解释 目的
光通量分档 代码示例:2G, 2H 按亮度分组,每组具有最小/最大流明值。 确保同批次亮度均匀。
Voltage Bin 代码示例:6W, 6X 按正向电压范围分组。 便于驱动器匹配,提升系统效率。
颜色分档 5-step MacAdam ellipse 按色坐标分组,确保范围紧凑。 保证颜色一致性,避免灯具内出现色差。
色温分档 2700K, 3000K 等 按CCT分组,每组对应相应的坐标范围。 满足不同场景的CCT要求。

Testing & Certification

术语 标准/测试 简单解释 重要性
LM-80 光通量维持率测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减。 用于估算LED寿命(依据TM-21)。
TM-21 寿命估算标准 基于LM-80数据估算实际工况下的寿命。 提供科学化的寿命预测。
IESNA 照明工程学会 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 确保不含铅、汞等有害物质。 国际市场准入要求。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 照明产品的能效与性能认证。 用于政府采购、补贴项目,提升竞争力。