目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 2.3 熱特性
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相對強度 vs. 波長
- 3.2 指向性圖案
- 3.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 3.4 相對強度 vs. 正向電流
- 3.5 相對強度 vs. 環境溫度
- 3.6 正向電流 vs. 環境溫度
- 4. 機械同埋封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 焊接同埋組裝指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存
- 5.3 焊接過程
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝同埋訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 包裝數量同埋標籤說明
- 7. 應用建議
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 設計考慮因素
- 8. 技術比較同埋差異化
- 9. 常見問題(基於技術參數)
- 10. 實際使用案例示例
- 11. 工作原理介紹
- 12. 技術趨勢(客觀角度)
1. 產品概覽
呢份文件提供一款高亮度亮麗黃綠色LED燈珠嘅技術規格。呢個器件採用AlGaInP晶片技術設計,封裝喺綠色透明樹脂入面,專為需要可靠、耐用同埋有獨特色彩輸出嘅照明應用而設。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED提供多個關鍵特性,令佢適合現代電子設計。佢有唔同視角同埋封裝選項,例如帶裝同埋卷裝,方便自動化組裝。產品符合環保法規,係無鉛、符合RoHS、歐盟REACH同埋無鹵素(溴<900 ppm,氯<900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。主要應用包括消費電子產品如電視機、電腦顯示器、電話同埋一般計算設備嘅背光同埋指示功能。
2. 技術參數:深入客觀解讀
呢部分詳細說明LED喺標準測試條件(Ta=25°C)下嘅關鍵操作極限同埋性能特徵。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。連續正向電流(IF)唔可以超過25 mA。對於脈衝操作,喺佔空比1/10同埋1 kHz下,允許峰值正向電流(IFP)為60 mA。最大反向電壓(VR)係5 V。器件可以消耗最多60 mW功率。操作溫度範圍係-40°C至+85°C,而儲存溫度可以係-40°C至+100°C。焊接溫度耐受係260°C,最長持續時間5秒。
2.2 電光特性
呢啲參數定義咗喺建議條件下操作時嘅典型性能。喺正向電流20 mA下,發光強度(Iv)通常係20 mcd,最低10 mcd。視角(2θ1/2)通常係100度。峰值波長(λp)通常係575 nm,主波長(λd)通常係573 nm,定義咗佢嘅亮麗黃綠色。光譜帶寬(Δλ)通常係20 nm。正向電壓(VF)通常測量為2.0 V,喺20 mA時範圍由1.7 V至2.4 V。反向電流(IR)喺5 V時最大為10 µA。註明咗正向電壓(±0.1V)、發光強度(±10%)同埋主波長(±1.0nm)嘅測量不確定度。
2.3 熱特性
雖然冇以獨立表格形式呈現,但熱管理至關重要。60 mW嘅功耗額定值同埋操作溫度範圍直接關係到器件嘅熱性能。當喺接近最大額定值或喺較高環境溫度下操作時,必須有適當嘅散熱或電流降額,以確保壽命同埋保持光學性能。
3. 性能曲線分析
規格書包含多個圖形表示,展示LED喺唔同條件下嘅行為。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線說明咗光譜功率分佈,顯示發光集中喺575 nm峰值附近,有明確帶寬,確認咗黃綠色點。
3.2 指向性圖案
呢個極座標圖可視化咗光嘅空間分佈,對應100度視角,顯示強度如何從中心軸線減弱。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢條基本曲線顯示電流同埋電壓之間嘅指數關係,對於設計正確嘅限流電路至關重要。喺20mA時典型VF為2.0V,係一個關鍵設計參數。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢個圖表展示咗光輸出如何隨驅動電流增加。喺較高電流時通常係次線性,原因係效率下降同埋熱效應,有助於決定為達到所需亮度嘅最佳驅動電流。
3.5 相對強度 vs. 環境溫度
呢條曲線顯示光輸出嘅負溫度係數。隨著環境溫度升高,發光強度通常會降低,對於溫度變化大嘅應用至關重要。
3.6 正向電流 vs. 環境溫度
通常同降額有關,呢個圖表可能顯示隨著環境溫度升高,最大允許正向電流應該點樣降低,以保持喺功耗限制之內。
4. 機械同埋封裝資訊
4.1 封裝尺寸
規格書包含LED封裝嘅詳細機械圖紙。關鍵尺寸包括元件嘅總長度、寬度同埋高度、引腳間距,以及環氧樹脂透鏡嘅大小同埋位置。註明所有尺寸均以毫米為單位,法蘭高度必須小於1.5mm,除非另有說明,一般公差為±0.25mm。呢啲資訊對於PCB焊盤設計同埋確保組裝中嘅正確配合至關重要。
4.2 極性識別
陰極通常由透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或封裝主體上嘅特定標記識別,如尺寸圖所示。安裝時必須注意正確極性。
5. 焊接同埋組裝指引
正確處理對於防止損壞同埋確保可靠性至關重要。
5.1 引腳成型
如果需要,引腳應該喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置彎曲。成型必須喺室溫下焊接前完成,以避免對封裝或引腳造成應力,否則可能導致斷裂或性能下降。PCB孔必須同LED引腳精確對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存
LED應該儲存喺30°C或以下同埋70%相對濕度或以下嘅環境。出貨後建議儲存壽命為3個月。對於長達一年嘅更長儲存,請使用帶有氮氣氣氛同埋乾燥劑嘅密封容器。避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止凝結。
5.3 焊接過程
必須保持焊點同埋環氧樹脂燈泡之間最少3mm距離。建議條件如下:
手動焊接:烙鐵頭溫度最高300°C(最大30W),焊接時間最長3秒。
波峰/浸焊:預熱溫度最高100°C(最長60秒),焊錫槽溫度最高260°C,持續5秒。
提供咗建議嘅焊接溫度曲線圖,通常顯示升溫、預熱、回流同埋冷卻階段。浸焊或手動焊接唔應該進行多於一次。避免喺高溫下對引腳施加應力。焊接後,保護LED免受機械衝擊,直到冷卻至室溫。唔好使用快速冷卻過程。
5.4 清潔
如果需要清潔,請使用室溫下嘅異丙醇,時間唔超過一分鐘,然後風乾。唔建議使用超聲波清潔,因為可能會損壞LED。如果絕對需要,必須進行預先鑑定以確定安全功率水平同埋持續時間。
5.5 熱管理
必須喺應用設計階段考慮熱管理。操作電流應該根據環境溫度適當降額,參考降額曲線(喺性能圖表中暗示),以防止超過最高結溫並確保長期可靠性。
6. 包裝同埋訂購資訊
6.1 包裝規格
LED包裝用於防止靜電放電(ESD)同埋濕氣損壞。佢哋被放置喺防靜電袋中。然後將呢啲袋裝入內箱,隨後再放入外箱以便運輸。
6.2 包裝數量同埋標籤說明
標準包裝數量為每個防靜電袋200-1000件,每個內箱4袋,每個外箱10個內箱。包裝上嘅標籤包括以下代碼:客戶生產編號(CPN)、生產編號(P/N)、包裝數量(QTY)、等級(CAT,可能用於發光強度或波長分檔)、主波長(HUE)、正向電壓(REF)同埋批號(LOT No)。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
呢款LED非常適合用於狀態指示器、小型顯示器嘅背光,以及需要獨特黃綠色信號嘅消費電子產品如電視、顯示器、電話同埋電腦中嘅面板照明。
7.2 設計考慮因素
電路設計:務必使用串聯限流電阻。根據電源電壓(VCC)、典型正向電壓(VF~2.0V)同埋所需正向電流(IF,唔超過25mA連續)計算電阻值。公式:R = (VCC- VF) / IF.
PCB佈局:遵循封裝尺寸中嘅建議焊盤圖案。確保PCB上嘅極性標記同LED嘅陰極匹配。
熱設計:對於喺最大電流或接近最大電流下連續操作,請考慮PCB作為散熱器嘅能力。使用連接至LED焊盤嘅更寬銅箔可以幫助散熱。
光學設計:100度視角提供寬光束。對於更聚焦嘅光線,可能需要外部透鏡或反射器。
8. 技術比較同埋差異化
雖然呢份單一規格書冇提供同其他型號嘅直接比較,但可以推斷呢款LED嘅關鍵差異化因素:
晶片技術:使用AlGaInP半導體材料係高效率黃色同埋琥珀色LED嘅標準,提供良好亮度同埋色彩純度。
環境合規性:完全符合RoHS、REACH同埋無鹵素標準,令佢適合有嚴格環保法規嘅全球市場。
封裝:標準燈珠封裝為通孔應用提供易於處理同埋焊接嘅便利,雖然文件亦提到有帶裝同埋卷裝供應,表明有SMD變體或自動化組裝兼容性。
9. 常見問題(基於技術參數)
Q1:對於5V電源,我需要幾大電阻?
A1:目標係安全嘅20mA驅動電流,典型VF為2.0V:R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。使用最接近嘅標準值(例如150Ω或160Ω)並檢查電阻嘅額定功率(P = I2R = 0.06W,所以1/8W或1/4W電阻都可以)。
Q2:我可以用3.3V驅動呢款LED嗎?
A2:可以。使用相同計算:R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω。一個68Ω標準電阻會導致電流略低(~19.1mA),係可以接受嘅。
Q3:20 mcd有幾光?
A3:20毫坎德拉係中等亮度,適合室內指示器應用,喺短距離內觀看。喺正常房間照明條件下清晰可見。
Q4:"亮麗黃綠色"係咩意思?
A4:呢個係對由其主波長約573 nm定義嘅顏色嘅描述性名稱。佢喺光譜上位於純綠色(~525 nm)同埋純黃色(~590 nm)之間。
Q5:需要散熱器嗎?
A5:對於喺高環境溫度下以絕對最大電流25mA連續操作,熱考慮因素好重要。對於喺室溫下以20mA嘅典型使用,PCB銅箔通常足夠。高溫操作請參考降額曲線。
10. 實際使用案例示例
場景:為桌面電腦設計電源指示燈。
實施:LED放置喺前面板。佢串聯一個180Ω限流電阻連接到主機板嘅5V待機電源軌。當電腦插電時(即使關機),5VSB軌道處於活動狀態,以大約16.7mA ((5V-2.0V)/180Ω) 點亮LED,提供清晰嘅"待機"指示。寬視角確保從各個角度都可見。低功耗(LED+電阻約50mW)可以忽略不計。無鹵素同埋RoHS合規性滿足電腦製造所需嘅環境標準。
11. 工作原理介紹
呢款LED基於半導體二極管中嘅電致發光原理運作。有源區由AlGaInP(磷化鋁鎵銦)化合物半導體組成。當施加正向電壓時,來自n型區域嘅電子同埋來自p型區域嘅電洞被注入有源區。當呢啲電荷載流子復合時,佢哋以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而決定咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下,黃綠色約為573-575 nm。環氧樹脂封裝用於保護半導體晶片,作為透鏡塑造光輸出光束(100度視角),並提高光提取效率。
12. 技術趨勢(客觀角度)
LED行業持續發展。雖然呢款係標準通孔燈珠封裝,但影響呢類元件嘅更廣泛趨勢包括:
效率提升:持續嘅材料科學研究旨在提高AlGaInP LED嘅內部量子效率(IQE)同埋光提取效率(LEE),可能導致相同電流下更高亮度或相同亮度下更低功耗。
小型化:由於佔用空間更小同埋兼容自動化貼片組裝,市場普遍轉向表面貼裝器件(SMD)封裝(如0603、0402)用於指示器,儘管通孔封裝對於原型製作、維修同埋某些堅固應用仍然相關。
色彩一致性:外延生長同埋分檔過程嘅進步允許對主波長同埋發光強度進行更嚴格嘅控制,從而在生產批次內提供更一致嘅色彩同埋亮度。
可靠性同埋壽命:封裝材料(環氧樹脂、矽膠)同埋晶片貼裝技術嘅改進持續增強LED嘅長期可靠性同埋光通維持率,特別係喺高溫操作條件下。
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。 |