目錄
1. 產品概覽
呢份文件提供咗一隻高亮度艷紅色LED燈嘅完整技術規格。呢款器件屬於一個專為需要卓越光輸出同可靠性嘅應用而設計嘅系列。佢採用AlGaInP晶片技術,封裝喺紅色擴散樹脂入面,提供獨特嘅艷紅色發光。產品設計注重耐用性同符合現代環保同安全標準,包括無鉛、符合RoHS、符合歐盟REACH,同埋滿足無鹵素要求(Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm)。佢提供帶裝同捲盤包裝,適用於自動化組裝過程。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢係佢結合咗高發光強度(典型值高達400 mcd)同埋可靠耐用嘅結構。提供唔同視角(呢款特定型號具有30°半角)讓設計師可以為佢哋嘅應用選擇最佳光束模式。佢符合國際環保指令,適合全球市場。目標應用主要喺消費電子產品,包括電視機、電腦顯示器、電話同埋一般計算設備,呢啲設備需要指示燈或背光功能。
2. 技術參數深入分析
呢個部分根據資料表,客觀同詳細咁分析器件嘅關鍵技術參數。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件。
- 連續正向電流(IF)):25 mA。持續超過呢個電流會產生過多熱量,降低LED嘅壽命,並可能導致災難性故障。
- 峰值正向電流(IFP)):60 mA(喺1/10佔空比,1 kHz下)。呢個額定值允許更高電流嘅短脈衝,適用於多路復用或PWM調光方案,但平均電流必須保持喺連續額定值以內。
- 反向電壓(VR)):5 V。LED嘅反向擊穿電壓非常低。施加超過5V嘅反向電壓會導致即時且不可逆嘅結擊穿。
- 功耗(Pd)):60 mW。呢個係封裝喺環境溫度(Ta)為25°C時可以作為熱量散發嘅最大功率。實際可用嘅散熱能力會隨環境溫度升高而降低。
- 工作同儲存溫度:-40°C 至 +85°C(工作),-40°C 至 +100°C(儲存)。呢啲範圍定義咗器件喺使用期間同非操作期間可以承受嘅環境條件。
- 焊接溫度:260°C 持續5秒。呢個對於波峰焊或回流焊過程至關重要,以避免對環氧樹脂封裝同內部引線鍵合造成熱損傷。
2.2 電光特性
呢啲特性喺標準測試條件下(Ta=25°C, IF=20mA)測量,定義咗器件嘅性能。
- 發光強度(Iv)):250 mcd(最小值),400 mcd(典型值)。呢個係亮度嘅主要度量。400 mcd嘅典型值表示對於標準LED燈嚟講係非常明亮嘅輸出。設計師應該使用最小值進行最壞情況亮度計算。
- 視角(2θ1/2)):30°(典型值)。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角。30°角產生相對聚焦嘅光束,適合方向性指示器。
- 峰值波長(λp)):632 nm(典型值)。光譜發射最強嘅波長。對於艷紅色,呢個落喺光譜嘅上紅/橙色區域。
- 主波長(λd)):624 nm(典型值)。呢個係人眼感知到嘅單一波長,與LED光嘅顏色相匹配。佢係顏色規格嘅關鍵參數。
- 正向電壓(VF)):喺20mA下為1.7V(最小值),2.0V(典型值),2.4V(最大值)。呢個係LED工作時嘅壓降。對於設計限流電路至關重要。驅動器必須能夠處理最大VF以確保適當嘅電流調節。
- 反向電流(IR)):喺VR=5V下為10 μA(最大值)。呢個係二極管喺其最大額定值內反向偏置時嘅小漏電流。
測量不確定度:資料表註明咗測量嘅特定公差:VF為±0.1V,Iv為±10%,λd為±1.0nm。喺高精度應用中必須考慮呢啲。
3. 性能曲線分析
提供嘅特性曲線提供咗器件喺唔同條件下行為嘅更深入見解。
3.1 光譜分佈同指向性
相對強度 vs. 波長曲線顯示一個典型嘅類似高斯分佈,中心喺632 nm附近,光譜帶寬(Δλ)約為20 nm。呢個窄帶寬係AlGaInP LED嘅特徵,並產生飽和嘅顏色。指向性曲線直觀咁確認咗30°視角,顯示強度如何隨住偏離中心軸嘅角度對稱下降。
3.2 電氣同熱力關係
正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)展示咗經典嘅二極管指數關係。喺20mA嘅典型工作點,電壓為2.0V。呢條曲線對於理解LED嘅動態電阻同進行熱分析至關重要,因為VF具有負溫度係數。
相對強度 vs. 正向電流曲線顯示,光輸出喺較低電流範圍內與電流幾乎成線性關係,但喺較高電流下可能由於熱降同效率下降而飽和。喺20mA或以下工作對於線性同壽命係最佳嘅。
3.3 溫度依賴性
相對強度 vs. 環境溫度曲線顯示,隨著溫度升高,光輸出顯著下降。呢個係一個關鍵嘅設計因素;相比喺25°C嘅實驗室條件,LED喺熱環境(例如,喺封閉電子設備內部)會較暗。
正向電流 vs. 環境溫度曲線,結合功耗額定值,構成咗降額嘅基礎。隨著環境溫度升高,必須降低最大允許連續正向電流,以保持結溫喺安全限度內並防止加速退化。資料表建議查閱產品嘅特定降額曲線。
4. 機械同封裝資料
4.1 封裝尺寸
資料表包含LED燈嘅詳細尺寸圖。關鍵機械規格包括:
- 所有尺寸單位為毫米。
- 法蘭(圓頂底部嘅邊緣)嘅高度必須小於1.5mm(0.059")。呢個對於最終組裝中嘅間隙好重要。
- 未指定尺寸嘅標準公差為±0.25mm,呢個對於呢類元件係典型嘅。
- 圖紙定義咗引腳間距、本體直徑、總高度同透鏡形狀。精確尺寸對於PCB焊盤設計同確保喺外殼或透鏡中嘅適當配合至關重要。
4.2 極性識別
陰極(負極)引腳通常通過LED透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或封裝上嘅標記嚟識別。尺寸圖應該清楚咁標明呢一點。正確嘅極性喺安裝期間至關重要,因為施加反向電壓會損壞器件。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於可靠性至關重要。指引基於防止機械、熱同靜電損傷。
5.1 引腳成型
- 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置進行,以避免將應力傳遞到內部晶片同引線鍵合。
- 成型必須喺剪腳之前 soldering.
- 進行。剪腳應該喺室溫下進行,以防止熱衝擊。
- PCB孔必須與LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存
- 推薦儲存條件:≤30°C 同埋 ≤70% 相對濕度(RH)。
- 運輸後嘅保質期:喺呢啲條件下為3個月。
- 對於更長嘅儲存(長達1年),請使用帶有氮氣同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止冷凝。
5.3 焊接過程
手動焊接:烙鐵頭溫度≤300°C(對於最大30W嘅烙鐵),每個引腳焊接時間≤3秒。保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
浸焊(波峰焊):預熱≤100°C,持續≤60秒。焊錫槽溫度≤260°C,持續≤5秒。保持3mm距離規則。
關鍵焊接注意事項:
- 避免喺高溫階段對引腳施加應力。
- 唔好對同一個LED進行多次焊接(浸焊或手動)。
- 喺焊接後,保護LED免受機械衝擊,直到佢冷卻到室溫。
- 允許逐漸冷卻;避免快速淬火。
- 始終使用最低有效焊接溫度同時間。
5.4 清潔
如果需要清潔:
- 使用室溫下嘅異丙醇。
- 浸泡時間唔應該超過一分鐘。
- 喺室溫下風乾。
- 避免超聲波清潔,除非絕對必要並且只喺經過徹底嘅預先資格測試之後,因為空化作用會損壞內部結構。
5.5 熱管理同靜電放電
熱管理:必須進行有效嘅熱設計。必須根據環境溫度對電流進行降額,如產品嘅降額曲線所示。控制LED嘅工作溫度係保持亮度同長期可靠性嘅關鍵。
靜電放電(ESD):呢款LED對ESD敏感。喺處理同組裝期間必須遵循標準ESD預防措施:使用接地工作站、腕帶同導電容器。ESD會對半導體晶片造成潛在或災難性損壞。
6. 包裝同訂購資料
6.1 包裝規格
器件經過包裝,以確保防潮同防靜電放電。
- 初級包裝:每防靜電袋200-1000件。
- 次級包裝:每內盒4袋。
- 三級包裝:每主(外)箱10個內盒。
6.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含可追溯性同識別嘅關鍵信息:
- CPN:客戶部件編號。
- P/N:製造商部件編號(例如,1254-10SURD/S530-A3)。
- QTY:袋/箱中嘅件數。
- CAT:等級或分檔代碼(例如,用於強度或波長)。
- HUE:主波長代碼。
- REF:參考信息。
- LOT No:製造批次編號,用於追溯。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於:
- 狀態指示器:電視、顯示器同電腦中嘅電源開啟、待機或功能激活燈,高亮度確保良好嘅可見性。
- 背光:用於控制面板或電話上嘅小型圖例或符號。
- 通用信號指示:任何需要清晰、明亮紅色視覺信號嘅消費電子產品應用。
7.2 設計考慮
- 限流:始終使用恆流源或帶串聯電阻嘅電壓源驅動LED。根據電源電壓(VCC)、LED嘅最大VF同所需IF(例如,20mA)計算電阻值。R = (VCC- VF_max) / IF.
- 。熱管理
- :確保PCB同周圍設計允許散熱。避免將LED放置喺其他發熱元件附近。如果預期高佔空比或高環境溫度,請考慮喺PCB焊盤中使用散熱過孔。光學集成
- :30°視角提供聚焦光束。對於更寬嘅照明,可能需要外部擴散器或透鏡。確保機械外殼提供適當對齊並且唔會阻擋視角。ESD保護
:喺敏感或暴露嘅應用中,考慮並聯一個小型瞬態電壓抑制(TVS)二極管或一個電阻-電容網絡,以保護免受電壓尖峰影響。
8. 常見問題(基於技術參數)
Q1:我可以喺30mA下驅動呢款LED以獲得額外亮度嗎?
A1:唔可以。連續正向電流嘅絕對最大額定值係25 mA。喺30 mA下操作超過呢個額定值,會使結過度受壓,導致亮度快速下降、顏色偏移,並可能立即故障。始終喺指定嘅最大連續電流或以下操作。FQ2:典型V
係2.0V,但我嘅電路使用5V電源。我應該使用咩電阻值?FA2:你必須為最壞情況(最大)VF_max進行設計,以確保電流永遠唔超過限制。使用VF= 2.4V 同 IF= 20mA:R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 歐姆。最近嘅標準值係130Ω或150Ω。使用150Ω得到 I
≈ (5-2.4)/150 = 17.3mA,呢個係一個安全且常見嘅工作點。
Q3:如果我設備內部溫度係60°C,亮度會下降幾多?
A3:參考相對強度 vs. 環境溫度曲線,喺60°C時,相對強度大約係其喺25°C時值嘅0.8(或80%)。因此,如果LED喺25°C輸出400 mcd,佢喺60°C時將輸出大約320 mcd。呢個必須考慮喺光學設計中。
Q4:呢款LED適合汽車應用嗎?
A4:指定嘅工作溫度範圍(-40°C 至 +85°C)涵蓋咗許多汽車環境要求。然而,汽車應用通常要求元件符合特定標準(如AEC-Q102),以確保喺振動、濕度同擴展溫度循環下嘅可靠性。呢份標準資料表並未表明呢種資格。對於汽車用途,應該尋找經過專門資格認證嘅產品型號。
9. 技術介紹同趨勢
9.1 工作原理
呢款LED基於AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體晶片。當施加正向電壓時,電子同空穴被注入到半導體嘅有源區域,喺嗰度佢哋復合。呢個復合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,佢直接定義咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下,係大約624-632 nm嘅艷紅色。紅色擴散環氧樹脂封裝用於保護晶片,作為主透鏡塑造光束(30°角),並擴散光線以減少眩光並創造均勻外觀。
9.2 行業趨勢
- LED行業持續發展,有幾個明顯趨勢影響著呢類元件:效率提升(lm/W)
- :雖然呢份資料表指定咗發光強度(mcd),但更廣泛嘅趨勢係朝向更高嘅發光效率,意味著每輸入電瓦有更多光輸出,減少能耗同熱負載。小型化
- :封裝不斷變小,同時保持或改善光輸出。增強可靠性同壽命
- :晶片設計、封裝材料(例如用矽膠代替環氧樹脂以獲得更好嘅耐熱同耐紫外線性)同製造工藝嘅改進,正將額定壽命推至遠超50,000小時。更嚴格嘅環保合規
- :正如呢款產品所見,邁向無鹵素、RoHS同REACH合規,現已成為全球法規同消費者需求驅動下嘅基本要求。智能同集成解決方案
:趨勢正從分立指示燈轉向具有內置驅動器(IC)同控制器嘅集成LED模組,實現調光、混色同I2C等通信協議。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |