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 光電特性(Ta=25°C)
- 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
- 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 儲存條件
- 5.3 焊接參數
- 5.4 清潔
- 6. 應用設計考慮因素
- 6.1 熱管理
- 6.2 ESD(靜電放電)保護
- 6.3 電流驅動
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題(FAQ)
- 9.1 峰值波長同主波長有咩分別?
- 9.2 我可以將呢款LED驅動到 30mA 以獲得更高亮度嗎?
- 9.3 點解儲存條件咁重要?
- 9.4 我點樣解讀標籤上嘅 "CAT"、"HUE" 同 "REF" 代碼?
- 10. 設計案例研究示例
- 11. 技術原理介紹
- 12. 行業趨勢同背景
1. 產品概覽
583SURD/S530-A3係一款高亮度通孔LED燈,專為需要可靠同強勁照明嘅應用而設計。佢採用AlGaInP晶片,配合擴散式紅色樹脂透鏡,產生鮮紅色光。呢個系列嘅特點係提供多種視角同包裝選擇,包括帶裝同捲裝。佢符合RoHS、歐盟REACH等環保標準,並且無鹵素,適合對法規要求嚴格嘅現代電子設計。
1.1 核心優勢
- 高亮度:專為需要卓越光輸出嘅應用而設計。
- 合規性:符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
- 包裝靈活性:提供帶裝同捲裝,方便自動化組裝流程。
- 穩固設計:為咗喺各種操作條件下保持可靠性而設計。
1.2 目標市場同應用
呢款LED主要針對消費電子產品同顯示器背光市場。典型應用包括:
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 個人電腦同周邊設備
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器件永久損壞嘅極限。唔建議喺呢啲極限或接近極限嘅情況下操作。
- 連續正向電流(IF):25 mA
- 峰值正向電流(IFP):60 mA(佔空比 1/10 @ 1kHz)
- 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):260°C 持續 5 秒
2.2 光電特性(Ta=25°C)
呢啲參數定義咗LED喺標準測試條件下(IF=20mA)嘅典型性能。
- 發光強度(Iv):典型值 20 mcd(最小值 12.5 mcd)
- 視角(2θ1/2):130 度
- 峰值波長(λp):632 nm
- 主波長(λd):624 nm
- 光譜輻射帶寬(Δλ):20 nm
- 正向電壓(VF):2.0 V(範圍:最小值 1.7V,最大值 2.4V)
- 反向電流(IR):最大值 10 μA,當 VR=5V
測量公差:正向電壓(±0.1V)、發光強度(±10%)、主波長(±1.0nm)。
3. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條對設計工程師至關重要嘅特性曲線。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示光譜功率分佈,峰值喺 632 nm(典型值),帶寬約為 20 nm,確認咗鮮紅色光輸出。
3.2 指向性圖案
輻射圖案展示咗 130 度視角,顯示光強度如何從中心軸線遞減。對於理解照明覆蓋範圍好重要。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V 曲線)
呢個圖表描繪咗電流同電壓之間嘅指數關係。喺 20mA 時,典型正向電壓係 2.0V。設計師必須根據呢條曲線同佢哋嘅供電電壓來使用限流電阻。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線顯示光輸出隨電流增加而增加,但可能唔係完全線性,特別係當電流接近最大額定值時。佢有助於根據所需亮度決定驅動電流。
3.5 溫度依賴性
提供咗兩條關鍵曲線:相對強度 vs. 環境溫度:顯示發光輸出隨環境溫度升高而降低。對於密閉空間嘅熱管理至關重要。正向電流 vs. 環境溫度:顯示正向電壓特性點樣隨溫度變化,呢個會影響恆流驅動電路。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
LED採用標準 5mm 圓形徑向引腳封裝。關鍵尺寸包括: - 引腳間距:約 2.54mm(標準) - 環氧樹脂透鏡直徑:5mm - 總高度:受法蘭高度限制(必須小於 1.5mm) - 一般公差:±0.25mm,除非另有說明。
極性識別:較長嘅引腳係陽極(+),較短嘅引腳係陰極(-)。LED本體法蘭上嘅平面側亦可能表示陰極側。
5. 焊接同組裝指引
5.1 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.
- 避免成型過程中對LED封裝施加壓力,以防止內部損壞或斷裂。
- 喺室溫下剪裁引腳;高溫剪裁可能導致故障。
- 確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
5.2 儲存條件
- 建議儲存:≤30°C 同 ≤70% 相對濕度。
- 出貨後儲存壽命:喺建議條件下為 3 個月。
- 如需更長儲存(長達 1 年):使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺高濕度環境下快速溫度轉變,以防止凝結。
5.3 焊接參數
保持焊接點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為 3mm。
手動焊接:- 烙鐵頭溫度:最高 300°C(最大 30W 烙鐵) - 每引腳焊接時間:最多 3 秒
波峰(DIP)焊接:- 預熱溫度:最高 100°C(最多 60 秒) - 焊錫槽溫度同時間:最高 260°C 持續最多 5 秒
關鍵焊接注意事項:- 避免喺高溫下對引腳施加壓力。 - 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/振動。 - 避免從峰值溫度快速冷卻。 - 使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。
5.4 清潔
- 如有需要,只喺室溫下用異丙醇清潔,時間 ≤1 分鐘。
- 使用前喺室溫下晾乾。
- 唔好使用超聲波清潔除非絕對必要且經過預先驗證,因為佢可能會損壞LED晶片。
6. 應用設計考慮因素
6.1 熱管理
LED性能同壽命高度依賴於結溫。 - 喺PCB同系統設計階段考慮散熱。 - 根據環境溫度適當降低操作電流,參考降額曲線(雖然呢份規格書冇明確圖示,但係隱含咗)。 - 控制最終應用中LED周圍嘅溫度。
6.2 ESD(靜電放電)保護
LED晶片對靜電放電同浪湧電壓敏感,可能導致即時或潛在損壞。 - 組裝期間實施標準ESD處理程序(例如,接地工作站、腕帶)。 - 如果LED可能暴露喺潛在電壓尖峰下,應用中考慮電路保護(例如,瞬態電壓抑制二極管)。
6.3 電流驅動
始終使用恆流源或帶串聯限流電阻嘅電壓源驅動LED。電阻值(R)可以使用以下公式計算:R = (Vsupply- VF) / IF. 使用典型 VF值 2.0V 同所需 IF值 20mA,供電 5V:R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。選擇最接近嘅標準值,並確保電阻嘅額定功率足夠(P = I2R)。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
LED包裝用於防止濕氣同靜電放電造成損壞。 -初級包裝:防靜電袋。 -次級包裝:內盒,內含多個袋。 -三級包裝:外箱,內含多個內盒。
包裝數量:- 每個防靜電袋最少 200 至 500 件。 - 每個內盒 4 袋。 - 每個外箱 10 個內盒。
7.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含追溯同分檔嘅關鍵資訊: -CPN:客戶生產編號 -P/N:生產編號(例如,583SURD/S530-A3) -QTY:包裝數量 -CAT:發光強度等級(亮度分檔) -HUE:主波長等級(顏色分檔) -REF:正向電壓等級(電壓分檔) -LOT No:生產批次號,用於追溯
8. 技術比較同差異化
雖然呢份單一規格書冇提供同其他型號嘅直接比較,但可以根據其聲明嘅規格來評估 583SURD/S530-A3: -亮度:喺 20mA 下典型值 20mcd,對於標準 5mm 紅色LED嚟講提供良好輸出。 -視角:130 度視角比一啲替代品更寬,提供更廣嘅發射模式,適合指示燈同背光應用。 -合規性:完全符合RoHS、REACH同無鹵素標準,對於針對有嚴格環保法規嘅全球市場嘅產品係一個顯著優勢。 -可靠性:穩固嘅結構同詳細嘅處理/焊接指引表明設計注重長期可靠性。
9. 常見問題(FAQ)
9.1 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(632 nm)係發射光功率最大嘅波長。主波長(624 nm)係人眼感知到嘅、與LED顏色相匹配嘅單一波長。主波長對於顏色規格更相關。
9.2 我可以將呢款LED驅動到 30mA 以獲得更高亮度嗎?
唔可以。連續正向電流嘅絕對最大額定值係 25 mA。超過呢個額定值可能導致不可逆轉嘅損壞、縮短壽命或導致災難性故障。請始終喺指定嘅限制內操作。
9.3 點解儲存條件咁重要?
LED封裝中使用嘅環氧樹脂會吸收空氣中嘅濕氣。喺高溫焊接過程中,呢啲被困住嘅濕氣會迅速膨脹,導致內部分層或破裂("爆米花效應"),從而破壞LED。適當嘅儲存可以控制濕氣吸收。
9.4 我點樣解讀標籤上嘅 "CAT"、"HUE" 同 "REF" 代碼?
呢啲係分檔代碼。由於製造差異,LED喺生產後會被分類(分檔)。"CAT" 表示亮度範圍(例如,15-20mcd,20-25mcd)。"HUE" 表示顏色/波長範圍。"REF" 表示正向電壓範圍。使用同一分檔嘅LED可以確保你產品中嘅亮度同顏色一致性。
10. 設計案例研究示例
場景:為一個有五個相同紅色LED指示燈嘅網絡路由器設計狀態指示燈面板。
- 元件選擇:選擇 583SURD/S530-A3,因為佢亮度高、視角寬(適合面板觀看),並且符合全球市場所需嘅環保標準。
- 電路設計:路由器內部邏輯供電係 3.3V。使用典型 VF值 2.0V 同目標 IF值 15mA(為咗長壽命同低熱量),計算串聯電阻:R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7 Ω。選擇標準 91 Ω 電阻,結果 IF≈ 14.3mA。
- PCB佈局:LED放置時有正確嘅極性標記。喺引腳上計劃嘅焊點同LED本體佔位之間保持至少 3mm 嘅間隙。對於低電流,散熱焊盤唔係嚴格必要,但用於更容易焊接。
- 組裝:LED喺使用前儲存喺受控環境中。波峰焊接期間,嚴格遵循指定嘅溫度曲線(預熱至 100°C,峰值 260°C 持續 5s)。電路板允許自然冷卻,唔使用強制風冷。
- 結果:由於採購時指定咗嚴格嘅分檔代碼(例如,相同嘅 HUE 同 CAT),面板提供咗均勻、鮮紅色嘅指示燈,所有五個LED嘅顏色同強度都一致。
11. 技術原理介紹
583SURD/S530-A3 基於 AlGaInP(磷化鋁鎵銦)半導體晶片。當正向電壓施加喺 p-n 結兩端時,電子同電洞復合,以光子形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,呢個直接對應於發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係紅色(~624-632 nm)。擴散式紅色環氧樹脂透鏡用於保護晶片、塑造輻射圖案(130度視角),並通過充當濾光片來增強色彩飽和度。呢種通孔封裝係一種成熟且具成本效益嘅技術,適用於唔需要表面貼裝器件(SMD)嘅應用。
12. 行業趨勢同背景
雖然表面貼裝器件(SMD)LED憑藉其更細嘅尺寸同適合自動化貼片組裝而主導新設計,但像 5mm 圓形封裝呢類通孔LED仍然有其用武之地。佢哋嘅主要優勢包括通過更長引腳實現更優嘅散熱(對更高功率版本有益)、易於手動原型製作同維修,以及喺高振動環境中嘅穩固性。呢個領域內嘅趨勢係朝向更高效率(每mA更多光輸出)、更嚴格嘅環保合規性(無鹵素、更低碳足跡)以及更緊密嘅顏色同亮度分檔以確保一致性,所有呢啲都反映喺呢個元件嘅規格中。佢哋繼續廣泛應用於工業設備、汽車內飾、家電同消費電子產品中,因為佢哋嘅特定優勢受到重視。
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。 |