目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款專為需要高光輸出應用而設計嘅高亮度LED燈規格。呢個裝置採用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)晶片,產生日落橙色光,封裝喺透明樹脂外殼入面。佢嘅主要設計目標係以緊湊嘅外形提供可靠同強勁嘅性能。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個系列提供多種視角選擇,以適應唔同應用需求,並且提供帶裝同捲盤包裝,方便自動化組裝流程,提升生產效率。設計上確保可靠同耐用,保證性能穩定。產品符合主要環保法規,包括歐盟RoHS(有害物質限制)指令、歐盟REACH(化學品註冊、評估、授權同限制)法規,並且係無鹵素,溴(Br)同氯(Cl)含量嚴格控制喺單獨低於900 ppm,總和低於1500 ppm。
呢款LED嘅目標應用主要喺消費電子產品同顯示器背光,包括電視機、電腦顯示器、電話,以及一般需要鮮明、明亮橙色信號嘅電腦指示燈應用。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致裝置永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下或超出呢啲條件操作唔保證性能,為咗長期可靠運作應該避免。
- 連續正向電流(IF):25 mA。呢個係可以持續施加喺LED上嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流(IFP):160 mA。呢個係最大脈衝電流,適用於1 kHz頻率、佔空比1/10嘅情況下。
- 反向電壓(VR):5 V。反向偏壓超過呢個電壓會損壞LED結。
- 靜電放電(ESD)人體模型:2000 V。呢個表示LED對靜電嘅敏感度;需要採取適當嘅ESD處理預防措施。
- 功耗(Pd):60 mW。封裝喺唔超過其熱極限情況下可以散發嘅最大功率。
- 工作溫度(Topr):-40°C 至 +85°C。裝置設計用於運作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C。非運作狀態下儲存嘅溫度範圍。
- 焊接溫度(Tsol):260°C 持續5秒。引腳喺波峰焊或回流焊期間可以承受嘅最高溫度同時間。
2.2 電光特性
除非另有說明,呢啲參數係喺環境溫度(Ta)25°C、正向電流(IF)20 mA嘅標準測試條件下測量。佢哋定義咗LED嘅典型性能。
- 發光強度(Iv):6300 mcd(最小值),8000 mcd(典型值)。呢個係衡量LED喺特定方向上嘅感知亮度。測量不確定度為±10%。
- 視角(2θ1/2):6°(典型值)。呢個係發光強度降至0°(軸上)強度一半時嘅全角。6°角表示光束非常窄同集中。
- 峰值波長(λp):621 nm(典型值)。光輸出功率最大時嘅波長。
- 主波長(λd):615 nm(典型值)。人眼感知到嘅、與LED顏色相匹配嘅單一波長。不確定度為±1.0 nm。
- 光譜輻射帶寬(Δλ):18 nm(典型值)。輻射功率至少為峰值功率一半時嘅波長範圍,表示光譜純度。
- 正向電壓(VF):2.0 V(典型值),2.4 V(最大值)。LED喺指定電流下工作時嘅壓降。不確定度為±0.1 V。
- 反向電流(IR):10 μA(最大值)。施加指定反向電壓(5V)時流過嘅小漏電流。
3. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,說明關鍵參數點樣隨操作條件變化。呢啲對於電路設計同熱管理至關重要。
3.1 光譜分佈同指向性
相對強度 vs. 波長曲線顯示出一個以621 nm為中心嘅尖銳峰值,確認咗橙色光發射。相對強度 vs. 波長曲線顯示出一個以621 nm為中心嘅尖銳峰值,確認咗橙色光發射。指向性曲線直觀地表示咗非常窄嘅6°視角,顯示強度喺離軸時迅速下降,呢個對於聚焦指示燈應用係理想嘅。
3.2 電氣同熱依賴性
正向電流 vs. 正向電壓(IV曲線)顯示出二極管典型嘅指數關係。喺20 mA時,電壓約為2.0V。正向電流 vs. 正向電壓(IV曲線)顯示出二極管典型嘅指數關係。喺20 mA時,電壓約為2.0V。相對強度 vs. 正向電流曲線表明光輸出隨電流線性增加,直至達到最大額定連續電流。
相對強度 vs. 環境溫度曲線對於熱設計至關重要。佢顯示發光輸出隨環境溫度升高而降低。例如,喺85°C時,輸出可能只有25°C時嘅50-60%。相反,相對強度 vs. 環境溫度曲線對於熱設計至關重要。佢顯示發光輸出隨環境溫度升高而降低。例如,喺85°C時,輸出可能只有25°C時嘅50-60%。相反,正向電流 vs. 環境溫度曲線(可能喺恆定電壓下)會顯示電流點樣隨溫度變化,對於設計恆流驅動器以保持穩定亮度好重要。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
LED封裝喺標準3mm圓形封裝內,通常稱為T-1尺寸。詳細尺寸圖指定咗透鏡直徑、引腳間距、引腳直徑同整體高度。一個關鍵註明指定法蘭(圓頂底部邊緣)嘅高度必須小於1.5mm(0.059")。所有尺寸單位為毫米,標準公差為±0.25mm,除非另有聲明。精確尺寸對於PCB焊盤設計同確保喺外殼中正確安裝至關重要。
4.2 極性識別
LED有兩條引腳:陽極(正極)同陰極(負極)。通常,陰極可以透過塑膠透鏡邊緣上嘅平點或較短嘅引腳來識別。應參考規格書圖表以確認呢個特定型號嘅確切極性標記,防止反向安裝。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於防止損壞同確保可靠性至關重要。
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,以避免對密封處造成應力。
- 成型必須喺之前 soldering.
- 進行。避免對封裝施加應力。PCB孔位唔對齊,喺插入時強行彎曲引腳,可能導致裂紋或性能下降。
- 喺室溫下剪腳。
5.2 焊接過程
手動焊接:烙鐵頭溫度唔應該超過300°C(對於最大30W烙鐵),每條引腳嘅焊接時間最多3秒。保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
波峰(DIP)焊接:預熱溫度唔應該超過100°C,最多持續60秒。焊錫槽溫度最高為260°C,停留時間為5秒。同樣,保持焊點到燈泡嘅距離為3mm。
推薦嘅焊接溫度曲線圖通常會顯示一個逐漸嘅預熱斜坡,喺260°C有一個短暫峰值,同埋一個受控嘅冷卻斜率。唔建議快速冷卻。浸焊或手動焊接唔應該進行超過一次。
5.3 儲存同清潔
儲存:LED應該儲存喺≤30°C同埋≤70%相對濕度嘅環境中。運輸後嘅保質期為3個月。對於更長時間嘅儲存(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止冷凝。
清潔:如有必要,只可以用室溫下嘅異丙醇清潔,時間唔超過一分鐘。除非絕對必要並且經過預先驗證,否則唔好使用超聲波清潔,因為佢可能導致內部損壞。
6. 熱管理原理
雖然唔係高功率LED,但熱管理仍然係一個關鍵嘅設計考慮因素。正向電壓同電流會產生熱量(功率 = Vf * If)。呢啲熱量如果唔散發,就會升高LED內部嘅結溫。正如性能曲線所示,高結溫會直接降低光輸出(發光強度),並可能加速長期性能下降,縮短LED壽命。因此,喺應用設計階段,應該考慮從LED引腳到PCB,甚至可能到散熱器嘅熱路徑,特別係喺接近最大連續電流或高環境溫度下操作時。60mW嘅功耗額定值係封裝嘅極限;超過佢會導致結溫超過安全極限。
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ESD。包裝層次如下:
1. 捲盤/袋:每防靜電袋最少200至500件。
2. 內盒:每內盒6袋。
3. 外箱/主箱:每主箱10個內盒。
7.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含幾個代碼:
- CPN:客戶零件編號。
- P/N:製造商零件編號(例如,383-2USOC/S530-A6)。
- QTY:包裝內件數。
- CAT:發光強度(Iv)嘅等級或分檔。
- HUE:主波長(λd)嘅等級或分檔。
- REF:正向電壓(Vf)嘅等級或分檔。
- LOT No:可追溯嘅生產批次號。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用電路
呢款LED應該由恆流源驅動以獲得穩定亮度。對於低電流應用,簡單嘅串聯電阻係常見做法。電阻值(R)計算為 R = (電源電壓 - Vf) / If。例如,使用5V電源,Vf為2.0V,目標If為20mA:R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。電阻額定功率至少應為(5-2.0)*0.02 = 0.06W,所以1/8W或1/4W電阻就足夠。對於需要喺溫度或電源電壓變化下保持穩定亮度嘅應用,建議使用專用LED驅動器IC。
8.2 設計考慮
- 視角:6°窄角使其適合面板指示燈,光線應該直接指向觀看者,唔適合廣域照明。
- 限流:務必使用限流電阻或電路。直接連接到電壓源會導致過大電流,損壞LED。
- PCB佈局:確保PCB焊盤設計符合規格書尺寸同極性。喺引腳周圍提供足夠嘅銅面積作為小型散熱器。
- ESD保護:如果LED係用戶可接觸嘅,請喺輸入線路上實施ESD保護,並喺組裝期間遵循ESD安全處理程序。
9. 技術介紹同區分
9.1 AlGaInP晶片技術
呢款LED採用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體材料。呢種材料體系對於產生琥珀色、橙色、紅色同黃綠色光譜嘅光非常高效。相比舊技術如GaAsP(磷化鎵砷),AlGaInP LED喺給定電流下提供顯著更高嘅亮度同效率,呢個就係點解呢款器件可以喺僅20mA下達到8000 mcd。透明樹脂透鏡(相對於擴散或染色透鏡)最大化光提取,有助於實現高發光強度。
9.2 與類似產品嘅區別
呢款特定LED嘅關鍵區別在於佢喺標準20mA驅動電流下嘅極高發光強度(8000 mcd)同埋佢嘅極窄視角(6°)。許多標準3mm橙色LED可能強度喺100-1000 mcd範圍內,視角更寬(15-30°)。呢個使其成為專業組件,適用於需要從小光源發出高度可見、聚焦橙色光束嘅應用,例如專業設備上嘅高亮度狀態指示燈或精確光學傳感器觸發器。
10. 常見問題(基於技術參數)
Q1:我可以連續以25mA驅動呢款LED嗎?
A1:可以,25mA係絕對最大連續正向電流。為咗最佳壽命同考慮實際熱條件,建議喺或略低於典型測試電流20mA下操作。
Q2:發光強度典型值係8000 mcd。點解我嘅測量結果唔同?
A2:規格書指定測量不確定度為±10%。此外,強度係喺特定條件(20mA,25°C)下,光度檢測器放置喺軸上(0°)測量嘅。電流、溫度或測量角度(對於6°光束尤其關鍵)嘅任何偏差都會導致唔同嘅讀數。
Q3:CAT、HUE同REF分檔係咩意思?
A3:由於製造差異,LED喺生產後會進行分類(分檔)。CAT根據相似發光強度對LED進行分組(例如,7000-8000 mcd,8000-9000 mcd)。HUE根據主波長分組(例如,613-617 nm)。REF根據正向電壓分組(例如,1.9-2.1V)。對於需要顏色或亮度一致性嘅應用,指定或購買緊密分檔內嘅產品好重要。
Q4:點樣理解2000V ESD額定值?
A4:2000V HBM(人體模型)額定值對於LED被認為相對穩健,但仍然需要基本嘅ESD預防措施。佢意味著裝置通常可以承受來自人體模型嘅2000V放電。務必喺接地表面上處理,使用腕帶,並用防靜電材料包裝。
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。 |