目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優點
- 1.2 產品描述
- 1.3 目標應用
- 2. 技術規格同深入分析
- 2.1 器件選擇同材料
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 電光特性 (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
- 6.4 清潔
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 分級同訂購資料
- 5.1 標籤解釋
- 5.2 包裝規格
- 6. 組裝、處理同應用指引
- 6.1 引腳成型
- 6.2 儲存條件
- 6.3 焊接指示
- .4 Cleaning
- 6.5 熱管理
- 7. 應用建議同設計考慮
- 7.1 驅動電路設計
- 7.2 PCB佈局同安裝
- 7.3 長期可靠性
- 8. 常見問題 (基於技術參數)
- 8.1 峰值波長同主波長有咩分別?
- 8.2 我可以用3.3V電源驅動呢個LED嗎?
- 8.3 點解視角咁闊 (130°)?
- 8.4 溫度點樣影響亮度?
- 9. 技術原理同趨勢
- 9.1 工作原理
- 9.2 行業背景同趨勢
1. 產品概覽
呢份文件提供咗484-10SURT/S530-A3系列LED燈嘅完整技術規格同應用指引。呢個元件係一隻分立式發光二極管,專為需要特定顏色同強度特性嘅可靠照明應用而設計。
1.1 核心功能同優點
呢隻LED提供咗幾個關鍵功能,令佢適合多種電子應用:
- 視角選項:提供唔同視角,以適應唔同應用需求。
- 包裝:以帶狀同捲盤形式供應,兼容自動化組裝流程。
- 穩固性:設計喺標準操作條件下可靠同穩固。
- 環保合規:產品符合RoHS (有害物質限制)、歐盟REACH法規,並且係無鹵素,溴(Br)同氯(Cl)含量符合指定限制。
1.2 產品描述
呢個LED系列經過特別設計,以提供更高亮度水平。燈珠有唔同顏色同發光強度可供選擇,讓設計師可以為佢哋嘅視覺指示器或背光需求選擇最佳元件。呢度涵蓋嘅特定型號發出亮麗紅色。
1.3 目標應用
):
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 一般電腦同電子設備
2. 技術規格同深入分析
2.1 器件選擇同材料
發光芯片由AlGaInP (磷化鋁鎵銦) 半導體材料製成。呢種材料系統以生產高效率紅色、橙色同黃色LED而聞名。樹脂封裝體係紅色透明,針對亮麗紅色發光顏色進行咗優化。
2.2 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能對器件造成永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下或超出呢啲條件操作唔保證正常。
- 連續正向電流 (IF):25 mA
- 峰值正向電流 (IFP):60 mA (喺1/10佔空比,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):260°C 持續5秒 (波峰焊或回流焊)
2.3 電光特性 (Ta=25°C)
呢啲係喺標準測試條件下 (IF= 20 mA) 測量嘅典型性能參數。
- 發光強度 (Iv):典型 20 mcd (最小 10 mcd)。呢個量化咗紅光嘅感知亮度。
- 視角 (2θ1/2):典型 130 度。呢個係發光強度為峰值強度一半時嘅全角。
- 峰值波長 (λp):典型 632 nm。光譜發射最強嘅波長。
- 主波長 (λd):典型 624 nm。人眼感知嘅單一波長,定義顏色。
- 光譜輻射帶寬 (Δλ):典型 20 nm。發射光譜嘅寬度。
- 正向電壓 (VF):典型 2.0 V (範圍:1.7 V 至 2.4 V)。LED操作時嘅壓降。
- 反向電流 (IR):喺 VR=5V 時最大 10 μA。
注意:關鍵參數提供咗測量不確定度:VF(±0.1V), Iv(±10%), λd(±1.0nm)。
3. 性能曲線分析
規格書包含幾條特性曲線,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
呢條曲線顯示光譜功率分佈,喺大約632 nm (紅色) 處達到峰值,典型帶寬為20 nm,確認咗亮麗紅色。
3.2 指向性圖案
一個極坐標圖,說明130度典型視角,顯示光強度喺偏離中心軸嘅角度點樣減弱。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
呢個圖表顯示電流同電壓之間嘅指數關係。喺20mA時典型正向電壓2.0V係計算驅動電路中串聯電阻值嘅關鍵參數。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線證明光輸出 (強度) 隨正向電流增加而增加,但唔一定喺整個範圍內線性增加。佢有助於為所需亮度選擇適當嘅驅動電流。
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:顯示光輸出通常點樣隨環境溫度升高而降低。呢個係高溫環境應用嘅關鍵考慮因素。
- 正向電流 vs. 環境溫度:可能說明正向電壓特性點樣隨溫度變化,影響驅動電路嘅行為。
4. 機械同封裝資料
4.1 封裝尺寸
提供咗詳細機械圖紙,指定LED燈嘅物理尺寸。關鍵註釋包括:
- 所有尺寸單位係毫米 (mm)。
- 法蘭高度必須小於1.5mm (0.059\")。
- 除非另有說明,默認公差係±0.25mm。
4.2 極性識別
陰極通常由透鏡上嘅平點、較短嘅引腳或尺寸圖中所示嘅其他標記表示。安裝期間必須觀察正確極性。
5. 分級同訂購資料
5.1 標籤解釋
產品標籤包含幾個用於追溯同規格嘅代碼:
- CPN:客戶生產編號
- P/N:生產編號 (例如,484-10SURT/S530-A3)
- QTY:包裝數量
- CAT:發光強度等級 (亮度分級)
- HUE:主波長等級 (顏色分級)
- REF:正向電壓等級 (電壓分級)
- LOT No:生產批號
5.2 包裝規格
LED包裝以防止靜電放電 (ESD) 同濕氣損壞:
- 初級包裝:防靜電袋。
- 次級包裝:內盒。
- 三級包裝:用於運輸嘅外箱。
- 包裝數量:通常每袋200至1000件,每內盒5袋,每外箱10個內盒。
6. 組裝、處理同應用指引
6.1 引腳成型
如果需要彎曲引腳進行通孔安裝:
- 喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm嘅位置彎曲。
- 進行彎曲之前 soldering.
- 避免對LED封裝施加壓力;壓力可能損壞內部連接或使環氧樹脂破裂。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免安裝壓力。
6.2 儲存條件
為保持可焊性同性能:
- 儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度下。
- 標準儲存壽命自發貨起3個月。
- 對於更長儲存 (長達1年),使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止冷凝。
6.3 焊接指示
關鍵規則:保持焊點到環氧樹脂燈珠嘅最小距離為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/浸焊:
- 預熱溫度:最高100°C (最多60秒)
- 焊錫槽溫度同時間:最高260°C,最多5秒
提供咗推薦嘅焊接溫度曲線圖,顯示預熱、浸潤、回流同冷卻階段。關鍵附加註釋:
- 當LED熱時,避免對引腳施加機械壓力。
- 唔好焊接 (浸焊或手焊) 超過一次。
- 焊接後,保護LED免受衝擊/振動,直到佢冷卻到室溫。
- 唔好使用快速冷卻過程。
- 使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。
6.4 清潔
- 如果需要清潔,使用室溫下嘅異丙醇,時間唔超過一分鐘。
- 使用前喺室溫下乾燥。
- 避免超聲波清潔。如果絕對需要,預先確認工藝參數 (功率、時間) 以確保無損壞發生。
6.5 熱管理
規格書強調,必須喺應用設計階段考慮熱管理。如果LED用喺高環境溫度或散熱不良嘅PCB上,應適當降低操作電流,以確保壽命同維持光輸出。超過最大結溫將加速光輸出衰減,並可能導致過早失效。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 驅動電路設計
要操作呢個LED,限流器件 (通常係電阻) 係必須嘅。電阻值 (Rs) 可以用歐姆定律計算:Rs= (Vsupply- VF) / IF。使用規格書中嘅最大VF(2.4V) 進行保守設計,以確保即使有元件公差,電流亦唔會超過20mA。例如,使用5V電源:Rs= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 歐姆。標準130Ω或150Ω電阻會適合。
7.2 PCB佈局同安裝
確保PCB封裝匹配封裝尺寸。為LED本體周圍提供足夠間隙。對於通孔安裝,孔尺寸應容納引腳直徑而無需過度用力。為咗最佳光學性能,當將LED定位喺電路板上相對於預期觀察者或導光板時,考慮視角。
7.3 長期可靠性
喺遠低於其最大額定值 (電流、溫度) 嘅情況下操作LED將增強其長期可靠性,並隨時間保持穩定嘅發光強度。對於需要精確同穩定亮度嘅應用,考慮使用恆流驅動器。
8. 常見問題 (基於技術參數)
8.1 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長 (632 nm) 係光譜發射最強嘅物理波長。主波長 (624 nm) 係人眼感知為匹配LED顏色嘅心理物理單一波長。佢哋通常唔同,尤其對於飽和顏色。
8.2 我可以用3.3V電源驅動呢個LED嗎?
可以。使用上面嘅計算:Rs= (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 歐姆。47Ω電阻會合適。確保電阻嘅額定功率足夠 (P = I2R = 0.022* 47 = 0.0188W,所以1/8W或1/10W電阻就夠)。
8.3 點解視角咁闊 (130°)?
闊視角對於指示器需要從廣泛位置可見嘅應用有益,例如放喺枱面上嘅消費電子產品上嘅狀態燈。透鏡設計擴散光線以創造呢個闊圖案。
8.4 溫度點樣影響亮度?
如性能曲線所示,相對發光強度通常隨環境溫度升高而降低。對於高溫應用,你可能需要最初從更高亮度分級中選擇LED,或者實施熱管理以保持較低結溫。
9. 技術原理同趨勢
9.1 工作原理
呢個LED基於半導體p-n結中嘅電致發光原理操作。當施加正向電壓時,電子同空穴被注入到有源區 (AlGaInP層),佢哋喺嗰度復合。呢種復合以光子 (光) 嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而決定發射光嘅波長 (顏色) — 喺呢個情況下係亮麗紅色。
9.2 行業背景同趨勢
好似呢一隻咁嘅分立式LED燈代表咗指示器同簡單照明功能嘅成熟同高度可靠技術。雖然用於照明嘅高功率LED同先進封裝 (如芯片級封裝LED) 係快速發展嘅領域,但通孔同低功率SMD LED繼續喺無數電子產品中對於成本效益高、可靠嘅信號傳遞至關重要。呢個領域嘅趨勢集中於提高效率 (每mA更多光輸出)、通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性,以及增強喺惡劣條件下嘅可靠性。小型化嘅推動亦持續進行,儘管像484系列咁嘅封裝提供咗尺寸、易於處理同光學性能之間嘅良好平衡。
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。 |