目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點同優勢
- 2. 技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 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 相對強度 vs. 環境溫度
- 3.6 正向電流 vs. 環境溫度
- 4. 機械同封裝信息
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 焊接同組裝指南
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存條件
- 5.3 焊接過程
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝同訂購信息
- 6.1 包裝規格
- 6.2 包裝數量
- 6.3 標籤說明
- 7. 應用說明同設計考慮
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 電路設計考慮
- 根據封裝尺寸同引腳間距設計封裝。根據焊接指南,確保環氧樹脂燈泡周圍有足夠嘅間隙。
- 可堆疊設計(垂直同水平)允許創建密集陣列或客製化指示燈形狀。堆疊時,確保機械間隙並考慮相鄰單元之間嘅潛在熱耦合。
- 對於紅色AlGaInP LED,提供咗亮度(200 mcd典型值)、視角(30度)同低正向電壓(2.0V典型值)嘅良好組合。
- A5:LED對吸濕敏感。不當儲存可能導致喺高溫焊接過程中因水汽快速膨脹而出現爆米花現象或內部損壞。
- 同電流要求最小化被監測電池嘅負載。可堆疊設計簡化咗PCB上嘅物理佈局。
- A203B/SUR/S530-A3係一種基於半導體p-n結嘅固態光源。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時,來自n型AlGaInP半導體嘅電子會同來自p型材料喺有源區嘅電洞復合。呢個復合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,佢直接對應於發射光嘅波長(顏色),喺呢種情況下,係大約624-632 nm嘅鮮紅色。擴散紅色環氧樹脂透鏡用於從半導體提取光線,塑造光束(30度視角),並為芯片提供機械同環境保護。
1. 產品概覽
A203B/SUR/S530-A3係一款低功耗、高效率嘅LED燈陣列,主要設計用喺電子儀器作為指示燈。產品由一個塑膠支架同獨立嘅LED燈組合而成,形成一個多功能陣列,可以輕鬆安裝喺印刷電路板或者面板上。佢嘅核心優勢包括極低功耗、高性價比,以及出色嘅顏色組合設計彈性。目標市場涵蓋消費電子產品、工業控制面板、儀器儀表嘅製造商,以及任何需要清晰、可靠狀態或功能指示嘅應用。
1.1 核心特點同優勢
- 低功耗:為節能操作而優化,適合用電池供電或對功耗敏感嘅設備。
- 高效率同低成本:相對於輸入功率,提供明亮嘅光輸出,性價比高。
- 設計彈性:容許喺陣列內對LED顏色進行良好控制同自由組合,實現客製化指示燈方案。
- 機械設計:具有穩固嘅鎖定機制,設計易於組裝。陣列可以垂直同水平堆疊,方便節省空間同模組化設計。
- 多用途安裝:可以輕鬆安裝喺PCB或面板上。
- 環保合規:產品無鉛,符合RoHS指令,滿足歐盟REACH要求,並且無鹵素(Br <900 ppm,Cl <900 ppm,Br+Cl < 1500 ppm)。
2. 技術參數分析
本節對規格書中指定嘅關鍵電氣、光學同熱參數進行詳細、客觀嘅解讀。
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。喺呢啲極限下或超出極限操作唔保證正常。
- 連續正向電流(IF):25 mA。呢個係可以連續施加到LED嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流(IFP):60 mA(佔空比 1/10 @ 1kHz)。喺特定脈衝條件下,允許較高電流嘅短脈衝。
- 反向電壓(VR):5 V。反向偏壓超過此電壓可能導致結擊穿。
- 功耗(Pd):60 mW。喺Ta=25°C時,封裝可以散發嘅最大功率。
- 工作溫度(Topr):-40 至 +85 °C。可靠操作嘅環境溫度範圍。
- 儲存溫度(Tstg):-40 至 +100 °C。
- 焊接溫度(Tsol):260 °C 持續 5 秒。定義回流焊接曲線嘅耐受度。
2.2 電光特性
呢啲係喺Ta=25°C同IF=20mA下測量嘅典型性能參數,除非另有說明。
- 正向電壓(VF):2.0V(典型值),範圍為1.7V至2.4V。呢個係LED工作時嘅壓降。設計師必須確保驅動電路能夠提供此電壓。
- 發光強度(IV):200 mcd(典型值),最小值為100 mcd。呢個量化咗紅光輸出嘅感知亮度。
- 視角(2θ1/2):30度(典型值)。呢個定義咗發光強度至少為峰值強度一半嘅角度範圍。30度角表示光束相對集中,適合定向指示。
- 峰值波長(λp):632 nm(典型值)。光輸出功率最大嘅波長。
- 主波長(λd):624 nm(典型值)。人眼感知嘅單一波長,將顏色定義為鮮紅色。
- 光譜輻射帶寬(Δλ):20 nm(典型值)。發射光嘅光譜寬度,表示顏色純度。
- 芯片材料:AlGaInP(磷化鋁鎵銦)。呢種半導體材料以喺紅色至琥珀色範圍內高效率而聞名。
- 樹脂顏色:紅色擴散。透鏡染成紅色並擴散,以柔化光輸出並改善視角均勻性。
3. 性能曲線分析
規格書包含幾條對於理解器件喺唔同條件下行為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,峰值約為632 nm(典型值),帶寬約為20 nm。佢確認咗發射顏色喺紅色光譜內。
3.2 指向性圖案
說明光強度嘅空間分佈,與30度視角相關。圖案顯示擴散LED常見嘅朗伯或近朗伯分佈。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢條非線性曲線對於驅動器設計至關重要。佢顯示VF隨住IF增加而增加。為咗穩定操作,必須使用限流電阻或恆流驅動器,因為LED係電流驅動器件。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
表明喺工作範圍內,光輸出(強度)大致與正向電流成正比。然而,喺極高電流下,由於熱量增加,效率可能會下降。
3.5 相對強度 vs. 環境溫度
顯示發光輸出嘅負溫度依賴性。隨著環境溫度(Ta)升高,發光強度通常會降低。喺高溫應用中必須考慮呢種熱降額。
3.6 正向電流 vs. 環境溫度
指示正向電流特性點樣隨溫度變化。佢強調咗熱管理對於保持性能一致性嘅重要性。
4. 機械同封裝信息
4.1 封裝尺寸
機械圖紙指定咗LED燈陣列嘅物理尺寸。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度,引腳間距,以及環氧樹脂燈泡嘅位置。所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為±0.25mm,除非另有說明。引腳間距係喺引腳從封裝主體伸出嘅點測量,呢個對於PCB封裝設計至關重要。
4.2 極性識別
雖然提供嘅文本中無明確詳細說明,但典型嘅LED陣列會有標記(例如平邊、凹口或較長嘅引腳)來指示陰極。PCB封裝必須設計為匹配此極性,以確保組裝期間方向正確。
5. 焊接同組裝指南
正確處理對於防止損壞同確保長期可靠性至關重要。
5.1 引腳成型
- 彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm處進行,以避免對封裝造成應力。
- 焊接前成型引腳。
- 成型期間避免對封裝施加應力。
- 喺室溫下剪腳。
- 確保PCB孔與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。
- 喺呢啲條件下,出貨後嘅保質期為3個月。
- 對於更長嘅儲存(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止冷凝。
5.3 焊接過程
一般規則:保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
手動焊接:烙鐵頭溫度 ≤ 300°C(對於最大30W嘅烙鐵),焊接時間 ≤ 3 秒。
波峰/浸焊:預熱 ≤ 100°C(持續 ≤ 60 秒),焊錫槽溫度 ≤ 260°C 持續 ≤ 5 秒。
關鍵注意事項:
- 高溫階段避免對引腳施加應力。
- 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。
- 避免從峰值溫度快速冷卻。
- 始終使用最低有效焊接溫度。
5.4 清潔
- 如有必要,僅使用異丙醇喺室溫下清潔 ≤ 1 分鐘。
- 喺室溫下乾燥。
- 避免超聲波清洗。如果無法避免,請預先驗證流程以確保無損壞發生。
5.5 熱管理
適當嘅熱設計至關重要。工作電流應根據應用嘅環境溫度同熱路徑適當降額,參考降額曲線(規格書中暗示)。散熱不足會導致光輸出減少、加速老化同過早失效。
6. 包裝同訂購信息
6.1 包裝規格
元件包裝用於防止靜電放電(ESD)同濕氣損壞。包裝系統包括:
- 防靜電板或托盤。
- 內盒。
- 外箱。
6.2 包裝數量
- 每袋200件。
- 每個內盒4袋(每個內盒總共800件)。
- 每個外箱10個內盒(每個主箱總共8000件)。
6.3 標籤說明
標籤包含用於追溯同識別嘅關鍵信息:
- CPN:客戶部件號。
- P/N:製造商部件號(例如,A203B/SUR/S530-A3)。
- QTY:包裝內數量。
- CAT:性能等級或分檔。
- HUE:主波長。
- REF:參考代碼。
- LOT No:製造批次號,用於追溯。
7. 應用說明同設計考慮
7.1 典型應用場景
主要用作各種電子儀器中顯示狀態、程度、功能或位置嘅指示燈。例子包括:
- 消費電器上嘅電源開/關指示燈。
- 工業控制面板上嘅模式或狀態指示燈。
- 音頻設備或測試儀器上嘅電平指示燈。
- 具有多種設置嘅設備上嘅位置標記。
7.2 電路設計考慮
- 限流:始終使用串聯電阻或恆流驅動器來設定正向電流(IF)。電阻值可以使用 R = (Vsupply- VF) / IF.
- 計算。電壓裕量:F設計驅動電路時,要考慮V
- 嘅變化(1.7V至2.4V),以確保各單元亮度一致。反向電壓保護:
- 雖然LED可以承受5V反向電壓,但最好避免電路中出現反向偏壓條件。喺交流或雙極性信號應用中,可能需要並聯一個保護二極管(反向偏置)。PCB佈局:
根據封裝尺寸同引腳間距設計封裝。根據焊接指南,確保環氧樹脂燈泡周圍有足夠嘅間隙。
7.3 堆疊同組裝
可堆疊設計(垂直同水平)允許創建密集陣列或客製化指示燈形狀。堆疊時,確保機械間隙並考慮相鄰單元之間嘅潛在熱耦合。
8. 技術比較同差異化
- 雖然直接比較需要特定競爭對手數據,但A203B/SUR/S530-A3提供咗幾個差異化特點:陣列格式:
- 與安裝多個分立LED相比,帶有可組合燈嘅集成塑膠支架簡化咗組裝同對齊。可堆疊性:
- 呢個模組化功能並非所有指示燈LED都具備,為垂直或水平排列提供獨特嘅設計彈性。全面合規:
- 同時符合RoHS、REACH同嚴格嘅無鹵素標準,使其適合要求最高嘅全球市場同注重環保嘅設計。平衡性能:
對於紅色AlGaInP LED,提供咗亮度(200 mcd典型值)、視角(30度)同低正向電壓(2.0V典型值)嘅良好組合。
9. 常見問題(FAQ)
Q1:呢款LED嘅建議工作電流係幾多?FA1:規格書指定咗喺I
=20mA時嘅特性,呢個係一個常見嘅工作點。最大連續電流為25 mA。為咗最佳壽命同效率,建議喺20mA或以下操作。
Q2:我可以直接用5V或3.3V邏輯電源驅動呢款LED嗎?FA2:可以,但你必須使用限流電阻。對於5V電源同目標IF為20mA,典型V
為2.0V,電阻值為(5V - 2.0V)/ 0.02A = 150歐姆。對於3.3V使用類似計算。
Q3:我點樣識別陽極同陰極?
A3:參考封裝圖紙嘅極性標記。通常,較長嘅引腳係陽極(正極),或者封裝可能喺陰極附近有平邊或凹口。
Q4:呢款LED適合戶外應用嗎?
A4:工作溫度範圍係-40至+85°C,涵蓋許多戶外條件。然而,封裝並無專門評級為防水或抗紫外線。對於戶外使用,需要額外嘅環境保護(塗層、密封外殼)。
Q5:點解儲存條件咁重要?
A5:LED對吸濕敏感。不當儲存可能導致喺高溫焊接過程中因水汽快速膨脹而出現爆米花現象或內部損壞。
10. 實際應用示例
場景:為便攜式設備設計多級電池充電指示燈。實施:F使用多個A203B/SUR/S530-A3燈陣列,每個代表一個充電水平(例如,25%、50%、75%、100%)。佢哋可以垂直堆疊形成條形圖。一個簡單嘅微控制器或專用電池計量IC會監測電池電壓。喺唔同嘅電壓閾值,佢會通過晶體管開關打開相應數量嘅LED陣列。30度視角確保指示燈從正面清晰可見,而低V
同電流要求最小化被監測電池嘅負載。可堆疊設計簡化咗PCB上嘅物理佈局。
11. 工作原理
A203B/SUR/S530-A3係一種基於半導體p-n結嘅固態光源。當施加超過結內建電勢嘅正向電壓時,來自n型AlGaInP半導體嘅電子會同來自p型材料喺有源區嘅電洞復合。呢個復合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,佢直接對應於發射光嘅波長(顏色),喺呢種情況下,係大約624-632 nm嘅鮮紅色。擴散紅色環氧樹脂透鏡用於從半導體提取光線,塑造光束(30度視角),並為芯片提供機械同環境保護。
12. 技術趨勢
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。 |