目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場同應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 2.3 熱特性
- 3. 分級系統解釋規格書表明呢款LED有唔同顏色同埋強度可供選擇,意味住存在分級結構。雖然呢個型號冇詳細列出特定嘅分級代碼,但係呢類LED嘅典型分級參數包括:主波長 (色調):規格書指定典型主波長為589nm。生產差異會圍繞呢個中心值產生分級 (例如,587-591nm)。發光強度 (等級或級別):發光強度最低為630mcd,典型值為1250mcd。器件可能會根據強度分級 (例如,630-800mcd,800-1000mcd,1000-1250+mcd) 以確保應用中嘅一致性。正向電壓:範圍由1.7V到2.4V (典型2.0V),LED可能會根據正向電壓分級,以匹配驅動器要求或者用於並聯陣列中嘅電流平衡。標籤解釋部分提到CAT (等級) 同埋HUE (主波長),確認呢啲係訂購時嘅關鍵分級參數。4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度 vs. 波長
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 正向電流 vs. 正向電壓 (IV曲線)
- 4.4 相對強度 vs. 正向電流
- 4.5 溫度依賴性曲線
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸圖
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 引腳成型
- 6.2 儲存條件
- 6.3 焊接參數
- 6.4 清潔
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 包裝數量
- 7.3 標籤解釋
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題 (基於技術參數)
- 10.1 對於5V電源,我需要幾大電阻?
- 10.2 我可以用3.3V驅動呢款LED嗎?
- 10.3 點解發光強度以範圍給出 (最小630mcd,典型1250mcd)?
- 10.4 峰值波長 (591nm) 同埋主波長 (589nm) 有咩區別?
- 11. 實際使用案例
- 12. 技術原理介紹
- 13. 行業趨勢同發展
1. 產品概覽
呢份文件提供咗一款專為各種電子應用而設計嘅高亮度LED燈嘅技術規格。呢款器件採用AlGaInP晶片技術,能夠發出鮮明嘅黃色光。佢嘅特點係可靠、堅固,並且符合環保標準,例如無鉛同埋符合RoHS指令。
1.1 核心優勢
- 提供多種視角選擇,方便設計靈活性。
- 提供帶裝同捲盤包裝,適合自動化組裝流程。
- 高可靠性同埋堅固結構,適合要求嚴格嘅應用。
- 無鉛同埋符合RoHS指令,遵守環保法規。
- 專為需要更高亮度水平嘅應用而設計。
1.2 目標市場同應用
呢款LED主要針對消費電子產品同埋顯示器背光市場。典型應用包括:
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 一般電腦周邊設備同指示燈
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
以下表格列出咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲條件下操作並唔保證。
| 參數 | 符號 | 額定值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 連續正向電流 | IF | 25 | mA |
| 峰值正向電流 (佔空比 1/10 @ 1KHz) | IFP | 60 | mA |
| 反向電壓 | VR | 5 | V |
| 功耗 | Pd | 60 | mW |
| 工作溫度 | Topr | -40 至 +85 | °C |
| 儲存溫度 | Tstg | -40 至 +100 | °C |
| 焊接溫度 | Tsol | 260 (持續5秒) | °C |
2.2 電光特性
除非另有說明,否則呢啲參數係喺環境溫度 (Ta) 25°C 同埋正向電流 (IF) 20mA 下測量嘅。佢哋定義咗器件嘅典型性能。
| 參數 | 符號 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 630 | 1250 | ----- | mcd | IF=20mA |
| 視角 (2θ1/2) | - | ----- | 10 | ----- | 度 | IF=20mA |
| 峰值波長 | λp | ----- | 591 | ----- | nm | IF=20mA |
| 主波長 | λd | ----- | 589 | ----- | nm | IF=20mA |
| 光譜輻射帶寬 | Δλ | ----- | 15 | ----- | nm | IF=20mA |
| 正向電壓 | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| 反向電流 | IR | ----- | ----- | 10 | μA | VR=5V |
測量注意事項:
- 正向電壓不確定度:±0.1V
- 發光強度不確定度:±10%
- 主波長不確定度:±1.0nm
2.3 熱特性
雖然規格書冇提供具體嘅熱阻值,但係功耗 (60mW) 同埋工作溫度 (-40°C 至 +85°C) 嘅絕對最大額定值對於熱管理至關重要。超過Pd額定值會導致結溫上升同埋潛在故障。設計師必須確保喺高環境溫度下有足夠嘅散熱或者電流降額。
3. 分級系統解釋
規格書表明呢款LED有唔同顏色同埋強度可供選擇,意味住存在分級結構。雖然呢個型號冇詳細列出特定嘅分級代碼,但係呢類LED嘅典型分級參數包括:
- 主波長 (色調):規格書指定典型主波長為589nm。生產差異會圍繞呢個中心值產生分級 (例如,587-591nm)。
- 發光強度 (等級或級別):發光強度最低為630mcd,典型值為1250mcd。器件可能會根據強度分級 (例如,630-800mcd,800-1000mcd,1000-1250+mcd) 以確保應用中嘅一致性。
- 正向電壓:範圍由1.7V到2.4V (典型2.0V),LED可能會根據正向電壓分級,以匹配驅動器要求或者用於並聯陣列中嘅電流平衡。
標籤解釋部分提到CAT (等級) 同埋HUE (主波長),確認呢啲係訂購時嘅關鍵分級參數。
4. 性能曲線分析
規格書包含幾條典型特性曲線,對於理解器件喺唔同條件下嘅行為至關重要。
4.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示光譜功率分佈。對於呢款鮮明黃色LED,峰值波長 (λp) 典型值為591nm,光譜帶寬 (Δλ) 約為15nm,表示飽和嘅黃色。
4.2 指向性圖案
指向性曲線說明咗光嘅空間分佈。典型視角 (2θ1/2) 為10度,呢款係一款非常窄角度嘅LED,將光線集中喺一個緊密嘅光束中。適合需要聚焦光點或者遠距離指示嘅應用。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓 (IV曲線)
呢個圖表顯示正向電壓 (VF) 同埋正向電流 (IF) 之間嘅指數關係。典型VF喺20mA時為2.0V。設計師使用呢條曲線來選擇合適嘅限流電阻或者恆流驅動器設定。
4.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線展示咗光輸出 (相對強度) 如何隨正向電流增加而增加。喺建議嘅工作範圍內通常係線性嘅,但係喺更高電流下會飽和。對於確定達到所需亮度水平所需嘅驅動電流至關重要。
4.5 溫度依賴性曲線
相對強度 vs. 環境溫度:呢條曲線顯示LED嘅發光輸出會隨著環境 (以及因此結) 溫度升高而降低。喺高溫下操作嘅設計中必須考慮呢種熱降額。
正向電流 vs. 環境溫度:呢條曲線可能說明咗固定電壓或者功率條件下嘅關係,顯示由於二極管正向電壓嘅負溫度係數,電流如何隨溫度變化。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸圖
規格書包含LED封裝嘅詳細尺寸圖。關鍵尺寸包括整體主體尺寸、引腳間距同埋環氧樹脂透鏡尺寸。圖中嘅重要注意事項:
- 所有尺寸單位為毫米 (mm)。
- 凸緣高度必須小於1.5mm (0.059")。
- 未指定尺寸嘅默認公差為±0.25mm。
呢個圖對於PCB焊盤設計至關重要,確保組裝過程中嘅正確配合同埋對齊。
5.2 極性識別
陰極通常通過LED透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或者封裝上嘅標記來識別。PCB焊盤設計必須匹配呢個極性,以防止反向連接,如果反向電壓超過5V,可能會損壞LED。
6. 焊接同組裝指引
正確處理對於保持LED性能同埋可靠性至關重要。
6.1 引腳成型
- 喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 進行引腳成型之前 soldering.
- 避免喺成型過程中對LED封裝施加壓力,以防止內部損壞或者斷裂。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
6.2 儲存條件
- 收到後儲存喺≤30°C同埋≤70%相對濕度嘅環境中。
- 原始包裝內嘅保質期為3個月。
- 如需更長時間儲存 (長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同埋乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止凝結。
6.3 焊接參數
保持焊點距離環氧樹脂燈泡至少3mm。
| 方法 | 參數 | 數值 |
|---|---|---|
| 手動焊接 | 烙鐵頭溫度 | 最高300°C (最大30W) |
| 焊接時間 | 最多3秒 | |
| 波峰/浸焊 | 預熱溫度 | 最高100°C (最多60秒) |
| 焊錫槽溫度 & 時間 | 最高260°C,最多5秒 | |
| 冷卻速率 | 避免從峰值溫度快速冷卻。 |
額外焊接注意事項:
- 高溫焊接期間避免對引腳施加壓力。
- 唔好焊接 (浸焊或手焊) 超過一次。
- 焊接後,喺LED冷卻到室溫之前,保護佢免受機械衝擊。
- 使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能溫度。
6.4 清潔
- 如有必要,僅使用室溫下嘅異丙醇清潔,時間≤1分鐘。
- 使用前喺室溫下晾乾。
- 避免超聲波清潔。如果絕對需要,請預先驗證流程以確保無損壞發生。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
LED包裝用於防止靜電放電 (ESD) 同埋濕氣損壞:
- 主要包裝:防靜電袋。
- 內包裝:裝有多個袋嘅紙箱。
- 外包裝:主運輸紙箱。
7.2 包裝數量
- 每個防靜電袋最少200至500件。
- 每個內箱5袋。
- 每個外箱10個內箱。
7.3 標籤解釋
包裝上嘅標籤包含用於追溯同埋識別嘅關鍵資訊:
- CPN:客戶生產編號
- P/N:生產編號 (零件編號)
- QTY:包裝數量
- CAT:等級 (強度/性能分級)
- HUE:主波長 (顏色分級)
- REF:參考
- LOT No:批次編號,用於追溯
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 狀態指示燈:其高亮度同埋聚焦光束使其非常適合消費電子產品 (電視、顯示器、電話) 中嘅電源、警報或狀態指示燈。
- 背光:可用於小型LCD面板、圖標或鍵盤嘅局部背光。
- 面板安裝指示燈:適合需要明亮、清晰黃色信號嘅前面板指示燈。
8.2 設計考慮因素
- 電流限制:始終使用串聯電阻或者恆流驅動器將正向電流限制喺安全值 (≤25mA連續)。使用典型VF (2.0V) 同埋電源電壓計算電阻值:R = (Vsupply - VF) / IF。
- 熱管理:喺高環境溫度或者密閉空間中,考慮降低工作電流以防止過熱同埋過早光衰。
- 光學設計:10度視角產生窄光束。對於更寬嘅照明,可能需要二次光學元件 (擴散器、透鏡)。
- ESD保護:雖然冇明確標明為敏感,但建議喺組裝期間採取標準嘅ESD處理預防措施。
9. 技術比較同差異化
雖然冇提供與其他零件編號嘅直接比較,但根據其規格書,呢款LED嘅關鍵差異化特徵係:
- 非常窄嘅視角 (10°):與具有30-60°視角嘅標準LED相比,呢款器件提供更優越嘅光束集中度,非常適合定向光應用。
- AlGaInP晶片技術:呢種材料系統以喺紅色、橙色、琥珀色同埋黃色區域嘅高效率而聞名,通常比舊技術提供更高亮度同埋更好嘅色彩飽和度。
- 高典型發光強度 (1250mcd @ 20mA):喺標準驅動電流下提供高亮度,可能減少滿足特定光輸出要求所需嘅LED數量。
10. 常見問題 (基於技術參數)
10.1 對於5V電源,我需要幾大電阻?
使用歐姆定律同埋所需電流 (例如,20mA) 下嘅典型正向電壓 (VF=2.0V):
R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 歐姆。
最接近嘅標準值係150Ω。電阻嘅額定功率至少應為 P = I²R = (0.02)² * 150 = 0.06W,所以1/8W (0.125W) 或者1/4W嘅電阻都適合。
10.2 我可以用3.3V驅動呢款LED嗎?
可以。正向電壓 (1.7V 至 2.4V) 遠低於3.3V。你需要一個限流電阻。例如,要以20mA驅動:R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 歐姆。一個68Ω嘅標準電阻會導致電流略低 (~19.1mA)。
10.3 點解發光強度以範圍給出 (最小630mcd,典型1250mcd)?
呢個反映咗自然嘅製造差異。LED會根據測量輸出進行分級 (CAT/等級)。為咗應用中亮度一致,請指定或要求來自特定強度分級嘅LED。
10.4 峰值波長 (591nm) 同埋主波長 (589nm) 有咩區別?
峰值波長 (λp)係發射光譜強度最大嘅波長。
主波長 (λd)係單色光嘅波長,最接近地匹配LED光嘅感知顏色。佢哋通常接近但唔完全相同,特別係對於非單色光源。λd對於顏色規格更相關。
11. 實際使用案例
場景:為網絡路由器設計一個高可見度嘅電源指示燈。
- 要求:一個明亮、引人注目嘅黃色燈光,從房間對面都睇得到,以指示"電源開啟"狀態。
- 選擇理由:鮮明嘅黃色同埋高強度 (高達1250mcd) 滿足可見度要求。窄10°視角可以接受,因為指示燈主要從正面方向觀看。
- 電路設計:路由器內部邏輯電源為3.3V。使用典型VF 2.0V,並為咗壽命同埋減少熱量,目標電流設為15mA:R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A = 86.7Ω。選擇標準82Ω電阻,結果電流約為~15.9mA。
- PCB佈局:焊盤根據封裝尺寸圖設計。LED引腳周圍保持3mm嘅禁區用於焊接。LED放置喺靠近前面板嘅位置,帶有一個小孔。
- 組裝:使用溫度控制喺280°C嘅烙鐵手動焊接LED,每個引腳焊接時間少於2秒,確保遵守3mm距離規則。
12. 技術原理介紹
呢款LED基於AlGaInP (磷化鋁鎵銦)半導體技術。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同埋空穴被注入到有源區。佢哋嘅復合以光子 (光) 嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,直接定義咗發射光嘅波長 (顏色)。對於呢款器件,合金被調諧以產生光譜黃色區域 (~589-591nm) 嘅光子。環氧樹脂封裝用於保護半導體晶片,作為主要透鏡來塑造光輸出 (產生10°光束),並提高光提取效率。
13. 行業趨勢同發展
LED行業持續發展,即使對於標準指示燈亦都係咁。相關趨勢包括:
- 效率提高:持續嘅材料同埋工藝改進帶來更高嘅發光效率 (每電瓦更多光輸出),允許相同外形尺寸下功耗更低或亮度更高。
- 小型化:不斷推動更小嘅封裝尺寸 (例如,0402,0201晶片LED),同時保持或改善光學性能,實現更密集同埋更緊湊嘅電子設計。
- 可靠性增強:封裝材料 (環氧樹脂、矽膠) 嘅改進帶來更好嘅耐熱循環、濕度同埋紫外線照射能力,延長使用壽命。
- 集成解決方案:內置限流電阻或IC驅動器嘅LED趨勢簡化咗電路設計並減少咗PCB上嘅元件數量。
- 顏色一致性:分級同埋製程控制嘅進步允許對主波長同埋發光強度有更嚴格嘅公差,為多LED應用提供更均勻嘅外觀。
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。 |