目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統解說
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜分佈同指向性
- 4.2 電流-電壓(I-V)關係
- 4.3 溫度依賴性
- 5. 機械同包裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 極性識別同安裝
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 引腳成型注意事項
- 6.2 焊接參數
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤解說
- 7.3 型號編碼規則
- 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. 常見問題解答(基於技術參數)
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高亮度LED燈嘅規格,專為需要卓越光輸出嘅應用而設計。呢款器件採用AlGaInP晶片技術,發出鮮明嘅黃色光。佢採用流行嘅T-1 3/4圓形封裝,喺性能同熟悉嘅外形之間取得平衡,方便整合到現有設計之中。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個LED系列嘅主要優勢包括高發光強度、可靠耐用嘅結構,以及提供多種視角選擇。環氧樹脂具有抗紫外線功能,增強咗喺戶外環境下嘅長期性能。產品符合相關環保法規。佢以帶裝同捲盤形式供應,方便自動化組裝流程。目標應用主要喺高可見度標誌,包括彩色圖形標誌、訊息板、可變訊息標誌(VMS)同商業戶外廣告,呢啲場合對清晰度同亮度要求極高。
2. 深入技術參數分析
對器件喺標準條件下嘅操作極限同性能進行全面分析。
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。喺呢啲極限或接近極限下操作並唔保證。關鍵參數包括最大反向電壓(VR)為5V,連續正向電流(IF)為50mA,以及喺脈衝條件下(1/10佔空比 @1kHz)嘅峰值正向電流(IFP)為160mA。最大功耗(Pd)為115mW。器件嘅額定工作溫度範圍(Topr)為-40°C至+85°C,儲存溫度範圍(Tstg)為-40°C至+100°C。佢具備靜電放電(ESD)保護,額定值為2000V(人體模型)。最高焊接溫度為260°C,持續5秒。
2.2 電光特性
呢啲特性係喺正向電流20mA同環境溫度25°C下測量,代表典型操作條件。發光強度(Iv)典型值為9000 mcd,最小值為5650 mcd,最大值為14250 mcd,表明係一款高亮度器件。視角(2θ1/2)典型值為23度,提供聚焦光束。峰值波長(λp)為591 nm,主波長(λd)典型值為589 nm,定義咗鮮黃色。光譜帶寬(Δλ)為15 nm。正向電壓(VF)典型值為2.2V,範圍由1.8V至2.6V。反向電流(IR)喺5V反向偏壓下最大為10 µA。
3. 分級系統解說
器件會根據關鍵性能參數分級,以確保同一生產批次內嘅一致性,並允許精確嘅設計匹配。
3.1 發光強度分級
發光強度分為四個等級:S(5650-7150 mcd)、T(7150-9000 mcd)、U(9000-11250 mcd)同V(11250-14250 mcd)。發光強度嘅容差為±10%。設計師計算目標亮度水平所需嘅驅動電流或LED數量時,必須考慮呢個範圍。
3.2 主波長分級
主波長(與感知顏色相關)分為兩組:等級1(586-590 nm)同等級2(590-594 nm)。容差為±1 nm。呢種嚴格控制對於多個LED之間顏色一致性好重要嘅應用(例如全彩顯示屏或標誌)至關重要。
3.3 正向電壓分級
正向電壓分為四個等級:1(1.8-2.0V)、2(2.0-2.2V)、3(2.2-2.4V)同4(2.4-2.6V),容差為±0.1V。了解電壓等級對於設計高效嘅限流電路至關重要,特別係當驅動多個串聯LED時,可以確保電流均勻分佈並防止熱失控。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗器件喺唔同條件下行為嘅深入見解。
4.1 光譜分佈同指向性
相對強度對波長曲線顯示出一個圍繞591 nm嘅窄發射峰,確認咗單色黃光輸出。指向性曲線說明咗空間輻射模式,23度視角對應於半強度點。呢個模式對於光學設計以實現所需嘅照明輪廓好重要。
4.2 電流-電壓(I-V)關係
正向電流對正向電壓曲線係非線性嘅,係二極管嘅典型特徵。佢顯示出超過正向電壓閾值後電流會指數式增加。呢條曲線對於選擇合適嘅驅動電路(恆流 vs. 恆壓)至關重要。
4.3 溫度依賴性
相對強度對環境溫度曲線顯示出發光輸出嘅負溫度係數;強度會隨環境溫度升高而降低。相反,正向電流對環境溫度曲線(喺恆定電壓下)顯示電流會隨溫度升高而增加,如果唔用恆流驅動器妥善管理,可能會導致熱失控。呢啲曲線強調咗系統設計中熱管理嘅重要性。
5. 機械同包裝資訊
5.1 封裝尺寸
器件符合標準T-1 3/4圓形LED封裝尺寸。關鍵測量包括引腳間距、本體直徑同總高度。註明咗法蘭下方樹脂嘅最大突出量為1.5mm。除非另有說明,所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為0.25mm。精確嘅尺寸數據對於PCB焊盤設計同確保喺機械外殼內嘅正確配合至關重要。
5.2 極性識別同安裝
陰極通常由LED透鏡上嘅平面或較短嘅引腳表示。規格書強調,安裝期間,PCB孔必須與LED引腳精確對齊,以避免產生機械應力,呢啲應力可能會降低環氧樹脂同LED嘅性能。
6. 焊接同組裝指引
6.1 引腳成型注意事項
如果需要彎曲引腳,必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置進行,以防止對內部晶片同鍵合線造成應力。引腳成型必須喺焊接前同室溫下進行。高溫下切割引腳可能會導致故障。
6.2 焊接參數
對於手工焊接,烙鐵頭溫度唔應該超過300°C(最大30W烙鐵),焊接時間應該為3秒或更短。對於浸焊,建議嘅焊錫槽溫度最高為260°C,最長5秒,預熱最高100°C,最長60秒。兩種情況下,焊點必須距離環氧樹脂燈泡至少3mm。焊接溫度曲線圖建議採用受控嘅升溫、保溫、回流同冷卻循環,以最小化熱衝擊。浸焊或手工焊接唔應該進行超過一次。LED處於高溫時,唔應該對引腳施加應力。
6.3 儲存條件
LED應該儲存喺30°C或以下同70%相對濕度或以下嘅環境。建議嘅運輸後儲存壽命為3個月。對於更長嘅儲存(長達一年),應該將佢哋存放喺充有氮氣同吸濕材料嘅密封容器中。應避免喺高濕度環境中快速溫度轉變,以防止凝露。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
LED包裝喺防靜電袋中以防靜電。呢啲袋放入內箱,然後再裝入外箱。包裝數量靈活:每袋最少200件,最多500件;每內箱5袋;每外箱10個內箱。
7.2 標籤解說
包裝標籤包括幾個代碼:CPN(客戶產品編號)、P/N(產品編號)、QTY(包裝數量)、CAT(發光強度同正向電壓等級)、HUE(主波長等級)、REF(參考)同LOT No(批次編號,用於追溯)。
7.3 型號編碼規則
部件編號7343/Y5C2-ASVB/X/MS遵循特定結構。"7343"可能表示系列或封裝類型。"Y5"表示顏色(黃色)同發光強度等級。"C2"可能指視角或其他光學特性。"ASVB"部分可能指定晶片技術或其他功能。"X"係特定選項(例如有冇止動器)嘅佔位符,"MS"可能表示包裝樣式(例如帶裝同捲盤)。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
由於其高發光強度,呢款LED非常適合高環境光或長觀看距離嘅應用。主要用途包括高速公路嘅全彩或單色可變訊息標誌、廣告牌、室內/室外資訊顯示屏,以及需要清晰黃色信號嘅狀態指示燈面板。
8.2 設計考慮因素
驅動器選擇:由於正向電壓具有負溫度係數,請務必使用恆流驅動器以確保穩定嘅光輸出並防止熱失控。驅動器應額定用於最大正向電流(50mA連續)。
熱管理:儘管功耗低(最大115mW),建議採用適當嘅PCB佈局,並提供足夠嘅銅面積用於散熱,特別係喺高環境溫度或電流範圍上限操作時,以保持發光強度同使用壽命。
光學設計:23度視角產生相對聚焦嘅光束。對於更寬嘅照明,可能需要二次光學元件(透鏡或擴散片)。抗紫外線環氧樹脂允許可靠嘅戶外使用,而無需擔心透鏡明顯變黃。
9. 技術比較同差異化
與標準黃色LED相比,呢款器件嘅關鍵區別在於其極高嘅發光強度(@ 20mA高達14250 mcd),呢係通過先進嘅AlGaInP晶片技術同優化嘅封裝設計實現嘅。強度、波長同電壓嘅嚴格分級可用性,相比於未分級或寬鬆分級嘅產品,能夠喺陣列應用中實現更優異嘅顏色同亮度均勻性。T-1 3/4封裝提供咗一種經過驗證、可靠嘅機械格式,相對於更細嘅表面貼裝封裝具有更好嘅散熱特性,使其能夠應對苛刻環境。
10. 常見問題解答(基於技術參數)
問:我可以用3.3V電源同一個電阻嚟驅動呢個LED嗎?
答:可以,但需要仔細計算。典型VF為2.2V,串聯電阻會降低1.1V。要達到20mA,電阻值為R = V/I = 1.1V / 0.02A = 55Ω。然而,你必須考慮電壓等級(1.8V至2.6V)。對於2.6V嘅LED,電阻只降低0.7V,導致電流為0.7V / 55Ω ≈ 12.7mA,亮度會降低。恆流驅動器更可靠。
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長(λp)係發射光譜強度最大嘅波長(此處為591 nm)。主波長(λd)係與LED感知顏色相匹配嘅單色光波長(此處典型值為589 nm)。主波長對於顏色規格更相關。
問:視角點樣影響我嘅設計?
答:23度視角(半高全寬)意味住光線集中喺一個相對窄嘅錐形區域內。對於需要從寬角度觀看嘅標誌,你可能需要將LED排列得更密,或者使用擴散片以創造更均勻嘅外觀。對於遠距離投射應用,呢種聚焦光束係有利嘅。
11. 實用設計同使用案例
案例:設計高可見度警告信標燈。
一位設計師需要為工程車輛設計一個閃爍嘅黃色信標燈。佢哋選擇呢款LED,因為其高強度同堅固封裝。佢哋設計一塊PCB,每個LED配一個55Ω限流電阻,由車輛嘅12V系統供電。為咗喺所有電壓等級下都達到必要嘅亮度,佢哋使用PWM電路以20mA嘅平均電流驅動LED。LED安裝喺反射器中,以進一步準直23度光束,實現最大嘅遠距離可見度。抗紫外線環氧樹脂確保透鏡喺長時間陽光照射下唔會劣化。組裝期間遵循儲存同焊接指引,以保證喺溫度變化大嘅惡劣車輛環境中嘅可靠性。
12. 工作原理介紹
呢款LED係一種基於AlGaInP(磷化鋁鎵銦)晶片嘅半導體光源。當施加超過二極管閾值嘅正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區複合,以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,直接對應於發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係黃色(約589 nm)。高亮度係通過高效嘅內部量子效率同從晶片同封裝中有效提取光線實現嘅。環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑造光束(23度視角)並增強光輸出。
13. 技術趨勢
標誌同高亮度應用嘅LED技術趨勢繼續朝向更高光效(每瓦更多流明)、通過更嚴格分級改善顏色一致性,以及增強可靠性。雖然呢款器件使用經過驗證嘅通孔封裝,但行業普遍朝向表面貼裝器件(SMD)封裝發展,以實現自動化組裝同更高密度。然而,像T-1 3/4咁樣嘅通孔封裝,對於需要優異熱性能、機械穩健性或易於現場更換嘅應用仍然相關。熒光粉轉換同直接發色半導體材料嘅進步,可能為未來實現特定顏色提供替代途徑,具有潛在更高效率或唔同嘅光譜特性。
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。 |