目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數同規格
- 2.1 器件選擇同識別
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 電光特性
- 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 溫度依賴性曲線
- 4. 機械同封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 5. 焊接同組裝指引
- 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. 包裝同訂購資訊
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用備註同設計考慮
- 7.1 典型應用
- 7.2 電路設計考慮
- 7.3 熱設計考慮
- 7.4 光學設計考慮
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題(FAQ)
- 10. 實際應用示例
1. 產品概覽
A203B/UY/S530-A3係一款低功耗、高效率嘅LED陣列燈,主要設計用喺電子儀器同設備度做狀態或者功能指示燈。佢嘅核心設計理念係以最低功耗同最大設計彈性,為工程師提供可靠嘅視覺回饋。
呢款產品係以陣列形式構造,將多個獨立LED燈組裝喺單一塑膠支架入面。呢種集成化設計簡化咗安裝到印刷電路板(PCB)或者面板嘅過程,令到用單一元件就可以整出多點指示系統。陣列設計可以垂直同水平堆疊,方便整出緊湊、密集嘅指示燈群組,或者自訂形狀嘅指示圖案,以滿足特定應用需求。
主要優勢包括符合現代環保同安全標準。佢係一款無鉛(Pb-free)產品,符合RoHS(有害物質限制)指令,遵守歐盟REACH法規,並且滿足無鹵素要求,對溴(Br)同氯(Cl)含量有嚴格限制(Br<900 ppm,Cl<900 ppm,Br+Cl<1500 ppm)。呢點令佢適合用喺環保法規嚴格嘅廣泛市場。
2. 技術參數同規格
2.1 器件選擇同識別
呢份文件詳細說明嘅特定型號係333-2UYD/S530-A3-L。佢採用AlGaInP(磷化鋁鎵銦)晶片材料,發出亮黃色光。外部樹脂係黃色擴散型,有助於擴闊視角同柔化光線輸出,令可視性更好。
2.2 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能會永久損壞嘅極限。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。所有額定值都係喺環境溫度(Ta)25°C下指定嘅。
- 連續正向電流(IF):25 mA
- 峰值正向電流(IFP):60 mA(喺佔空比1/10、頻率1 kHz下)
- 反向電壓(VR):5 V
- 功耗(Pd):60 mW
- 操作溫度(Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- 焊接溫度(Tsol):最高260°C,最多5秒
2.3 電光特性
呢啲係喺標準測試條件下(Ta=25°C,IF=20mA,除非另有說明)測量嘅典型性能參數。佢哋代表器件嘅預期性能。
- 正向電壓(VF):最小1.7V,典型2.0V,最大2.4V。呢個係LED喺指定電流下工作時嘅壓降。
- 反向電流(IR):喺VR=5V下,最大10 µA。呢個表示施加反向電壓時嘅極小漏電流。
- 發光強度(IV):最小100 mcd,典型200 mcd。呢個係人眼感知到嘅LED亮度度量。
- 視角(2θ1/2):典型30度。呢個係發光強度降至0度(軸上)強度一半時嘅全角。
- 峰值波長(λp):典型591 nm。光輸出功率最大時嘅波長。
- 主波長(λd):典型589 nm。描述人眼感知顏色嘅單一波長。
- 光譜輻射帶寬(Δλ):典型15 nm。發出光嘅光譜寬度,以半高全寬(FWHM)測量。
3. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條特性曲線,說明器件喺唔同條件下嘅行為。呢啲對於電路設計同熱管理至關重要。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示咗發出光嘅光譜分佈,以典型591 nm峰值波長為中心,帶寬15 nm,確認咗黃色光輸出。
3.2 指向性圖案
呢個圖表說明咗光嘅空間分佈,顯示典型30度視角,強度降至軸上值嘅50%。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢條基本曲線顯示咗二極管電流同電壓之間嘅指數關係。對於呢款LED,喺典型工作電流20 mA下,正向電壓約為2.0V。呢條曲線對於設計限流電路至關重要。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線證明光輸出(發光強度)隨正向電流增加而增加,但關係唔係完全線性,特別係喺較高電流時。佢為咗達到所需亮度水平而決定驅動電流提供參考。
3.5 溫度依賴性曲線
兩條關鍵曲線顯示咗環境溫度(Ta)嘅影響:
相對強度 vs. 環境溫度:顯示發光強度通常隨環境溫度升高而降低。呢個係高溫環境應用嘅關鍵因素。
正向電流 vs. 環境溫度:可以用嚟理解I-V特性點樣隨溫度變化,呢點對於恆流驅動器設計好重要。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
規格書包含A203B/UY/S530-A3 LED陣列嘅詳細尺寸圖。圖紙註釋中嘅關鍵規格包括:所有尺寸單位係毫米(mm),除非另有說明,一般公差為±0.25 mm。引腳間距係喺引腳從封裝主體伸出嘅位置測量。精確尺寸對於PCB焊盤設計同確保組裝時正確配合至關重要。
5. 焊接同組裝指引
正確處理對於保持器件可靠性同性能至關重要。
5.1 引腳成型
- 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3 mm嘅位置進行,以避免對封裝造成應力。
- 成型必須喺焊接前同室溫下進行。
- PCB孔必須同LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存
- 建議儲存條件:≤30°C,相對濕度≤70%。
- 運輸後標準儲存壽命係3個月。如需更長儲存(最多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。
5.3 焊接過程
必須保持焊點同環氧樹脂燈泡之間最小3 mm距離。
手動焊接:烙鐵頭溫度最高300°C(適用於最大30W烙鐵)。每條引腳焊接時間最多3秒。
浸焊(波峰焊):預熱溫度最高100°C(最多60秒)。焊錫槽溫度最高260°C,最多5秒。
提供咗建議嘅焊接溫度曲線,強調控制加熱同冷卻速率嘅重要性。避免快速冷卻。焊接(浸焊或手動)唔應該進行超過一次。焊接後,喺LED恢復到室溫之前,避免對LED施加機械應力或振動。
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,如果絕對必要,必須事先驗證,因為根據功率同組裝條件,佢可能會損壞LED。
5.5 熱管理
強調咗正確嘅熱設計。工作電流應該根據應用嘅環境溫度同熱管理能力適當降額。設計師應該參考降額曲線(雖然提供嘅摘錄冇明確顯示,但係隱含咗)以確保長期可靠性。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
LED包裝用於防止靜電放電(ESD)同濕氣損壞。
包裝數量:
1. 每防靜電袋200件。
2. 每內箱4袋。
3. 每主(外)箱10個內箱。
總計每主箱8,000件。
6.2 標籤說明
包裝標籤包含幾個代碼:
• CPN:客戶部件號
• P/N:製造商部件號(例如,333-2UYD/S530-A3-L)
• QTY:數量
• CAT:性能等級或類別
• HUE:主波長
• REF:參考資訊
• LOT No:可追溯批次號,用於質量控制
7. 應用備註同設計考慮
7.1 典型應用
呢款LED陣列設計用作各種電子儀器同控制面板中顯示狀態、程度、功能模式或位置嘅指示燈。例子包括音響設備、測試同測量設備、工業控制系統同消費電子產品,呢啲地方需要多個可配置嘅指示點。
7.2 電路設計考慮
從電壓源驅動LED時,必須使用限流電阻。電阻值可以用歐姆定律計算:R = (Vsupply- VF) / IF。使用典型VF2.0V同從5V電源所需IF20 mA:R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。通常會用稍高嘅值(例如,180 Ω)以留餘量同降低功耗。為咗喺變化嘅電源電壓或溫度下保持恆定亮度,建議使用恆流驅動電路。
7.3 熱設計考慮
雖然器件功耗低(最大60 mW),但應用中有效嘅熱管理對於保持發光強度同壽命仍然重要,特別係喺接近最大電流或高環境溫度下操作時。確保PCB提供足夠嘅散熱,並考慮相鄰發熱元件嘅影響。
7.4 光學設計考慮
黃色擴散樹脂提供寬闊(30度)視角。對於需要更窄光束嘅應用,可以使用外部透鏡或導光管。擴散輸出有助於減少眩光並創造更均勻嘅外觀,呢點對於前面板指示燈係理想嘅。
8. 技術比較同差異化
A203B/UY/S530-A3通過其陣列格式實現差異化。同使用多個分立LED相比,呢款集成陣列提供顯著優勢:
• 簡化組裝:一個元件取代多個放置同焊接操作。
• 提高一致性:陣列內嘅LED來自同一生產批次,確保更好嘅顏色同亮度均勻性。
• 設計靈活性:可堆疊特性允許創建自訂指示燈形狀同圖案,而無需自訂工具。
• 空間效率:可以實現比分立元件更密集嘅指示燈佈局。
佢符合RoHS、REACH同無鹵素標準係現代元件嘅基本期望,但對於銷售到受監管市場仍然係關鍵差異化因素。
9. 常見問題(FAQ)
問:峰值波長同主波長有咩唔同?
答:峰值波長(λp)係光輸出最強時嘅物理波長。主波長(λd)係一個計算值,對應人眼感知嘅顏色。對於呢款黃色單色LED,佢哋通常非常接近(呢度係591 nm對589 nm)。
問:我可唔可以喺60 mA嘅峰值電流下連續驅動呢款LED?
答:唔可以。峰值正向電流(IFP)60 mA只適用於低佔空比(1/10)嘅脈衝操作。最大連續電流(IF)係25 mA。超過連續額定值會導致過熱同快速退化或故障。
問:點解儲存濕度咁重要?
答:LED封裝會吸收濕氣。喺高溫焊接過程中,呢啲吸收嘅濕氣會迅速變成蒸汽,導致內部分層或開裂(\"爆米花\"效應)。適當嘅儲存控制濕氣吸收。
問:正向電壓範圍從1.7V到2.4V。呢個對我嘅設計有咩影響?
答:呢種變化由於製造公差係正常嘅。你嘅限流電路應該設計成可以處理呢個範圍。使用恆流驅動器代替簡單電阻,將確保所有單元亮度一致,無論VF variation.
10. 實際應用示例
場景:為電源單元設計多級狀態指示燈。
設計師需要指示四種狀態:待機、正常、警告同故障。佢哋可以使用兩個垂直堆疊嘅A203B/UY/S530-A3陣列。
• PCB佈局:PCB焊盤根據封裝尺寸圖設計。附近放置四個限流電阻(每個對應陣列段中嘅一個LED)。電阻值係為3.3V邏輯電源計算,目標係每個LED 15 mA以獲得足夠亮度同較低功耗:R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 Ω。選擇標準91 Ω電阻。
• 韌體控制:微控制器嘅四個GPIO引腳連接到陰極(通過電阻),陽極連接到3.3V電源軌。韌體可以點亮單個LED或組合以表示四種狀態(例如,單個LED表示待機,兩個表示正常,三個表示警告,全部四個表示故障)。
• 組裝:喺其他SMD元件焊接後,將陣列放置喺PCB上。波峰焊期間,小心控制溫度曲線,唔超過260°C持續5秒,遵守3mm距離規則。
呢種方法使用最少電路板空間同元件數量,產生一個整潔、均勻且易於組裝嘅指示燈部分。
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。 |