目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款精密光學性能橢圓形LED嘅規格。呢款器件專為需要高可見度同一致混色效果嘅應用而設計,例如乘客資訊系統同大型標牌。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED嘅主要優勢包括其高發光強度輸出同獨特嘅橢圓形狀,呢個形狀創造出一個明確嘅空間輻射圖案。呢個圖案嘅特徵係一個寬闊、非對稱嘅視角,一個軸向係110度,垂直軸向係40度。呢個特徵對於確保標牌應用中從唔同角度嘅可讀性至關重要。器件採用抗紫外線環氧樹脂製造,增強咗其長期戶外使用嘅耐用性。佢係為商業戶外廣告同交通標牌市場而設計,包括彩色圖形標誌、訊息板同可變訊息標誌(VMS)。
2. 深入技術參數分析
以下部分提供咗器件電氣、光學同熱特性嘅詳細分析。
2.1 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。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 正向電流(IF)):30 mA(直流)
- 脈衝正向電流(IFP)):100 mA(佔空比 1/10 @ 1 kHz)
- 反向電壓(VR)):5 V
- 功耗(Pd)):100 mW
- 工作溫度(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
- 靜電放電(ESD):可承受1000V(人體模型)
2.2 電光特性
除非另有說明,呢啲參數係喺接面溫度(Ta)為25°C同標準測試電流20 mA下測量。
- 發光強度(IV)):範圍由2880 mcd至4970 mcd,分為特定級別(M1、M2、N1)。
- 視角(2θ1/2)):110°(X軸)/ 40°(Y軸)。呢個橢圓形圖案非常適合水平標牌。
- 峰值波長(λp)):典型值522 nm。
- 主波長(λd)):範圍由525 nm至535 nm,分為精細級別(1a、1b、2a、2b)以進行精確顏色匹配。
- 光譜半寬度(Δλ)):典型值35 nm。
- 正向電壓(VF)):喺20 mA下範圍由2.8 V至3.6 V,分為級別(0、1、2、3)。
- 反向電流(IR)):喺反向電壓5V下最大50 μA。
3. 分級系統說明
為確保批量生產嘅一致性,LED會根據關鍵參數進行分級。咁樣可以讓設計師選擇符合特定應用亮度同顏色要求嘅部件。
3.1 發光強度分級
強度分為三個主要等級:
- M1:2880 ~ 3450 mcd
- M2:3450 ~ 4140 mcd
- N1:4140 ~ 4970 mcd
3.2 主波長分級
顏色(波長)被精細地分為四個類別,以實現精確混色,特別係同其他顏色LED一齊使用時:
- 1a:525.0 ~ 527.5 nm
- 1b:527.5 ~ 530.0 nm
- 2a:530.0 ~ 532.5 nm
- 2b:532.5 ~ 535.0 nm
3.3 正向電壓分級
正向電壓分級有助於電流調節電路設計:
- 00級
- 1:2.8 ~ 3.0 V
- 21級
- 3:3.0 ~ 3.2 V
:3.2 ~ 3.4 V
3級
- :3.4 ~ 3.6 VV測量不確定度為±0.1 V。F)4. 性能曲線分析
- 雖然摘錄中冇提供具體圖形數據,但呢類器件嘅典型性能曲線會包括:相對發光強度 vs. 正向電流(I
- -IF):顯示光輸出如何隨電流增加,直至最大額定值。F)相對發光強度 vs. 環境溫度
- ):說明光輸出隨溫度升高而下降,呢點對於密封標牌內嘅熱管理至關重要。正向電壓 vs. 正向電流(V
):對於設計驅動電路非常重要。
光譜分佈
- ):顯示圍繞主波長喺唔同波長下發出光強度嘅圖表。
- 設計師應參考完整規格書中嘅呢啲圖表,以優化性能同可靠性。
- 5. 機械同封裝資訊
除非另有說明,所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為±0.25 mm。
法蘭下方樹脂嘅最大凸出為1.5 mm。
引線框架碗狀幾何形狀經過定義,以確保適當嘅光提取同機械穩定性。
- 精確嘅機械圖紙對於PCB佔位設計同確保最終組裝中嘅適當配合至關重要。
- 6. 焊接同組裝指引
- 正確處理對於防止LED損壞至關重要。
- 6.1 引腳成型
彎曲必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3 mm處進行。
喺焊接前成型引腳。
- 成型或插入PCB孔時,避免對封裝施加壓力。喺室溫下剪斷引腳。
- 6.2 焊接過程保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3 mm。
:烙鐵頭溫度最高300°C(最大30W),焊接時間最多3秒。
- 波峰/浸焊
- :預熱最高100°C,最多60秒;焊錫槽最高260°C,最多5秒。
- 避免多次焊接循環同LED熱嘅時候受到機械衝擊。讓其逐漸冷卻至室溫。
- 6.3 儲存條件
收到後儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度下。
喺呢啲條件下嘅保質期為3個月。
如需更長儲存(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。
- 7. 包裝同訂購資訊器件經過包裝,以防止運輸過程中嘅靜電放電(ESD)同物理損壞。
7.1 包裝規格
LED放置喺防靜電袋中。
- 包裝數量
- :每袋500件。每個內箱5袋(2500件)。每個主(外)箱10個內箱(25,000件)。
- 7.2 標籤資訊
- 包裝上嘅標籤包含用於追溯同正確應用嘅關鍵資訊:
- CPN(客戶部件編號)
- P/N(製造商部件編號)
- QTY(數量)
CAT(發光強度同正向電壓分級代碼,例如M2-2)
HUE(主波長分級代碼,例如1a)
- REF(參考代碼)LOT No.(生產批次號)
- 8. 應用建議8.1 典型應用場景乘客資訊標誌:喺巴士、火車同機場,橢圓形光束圖案提供寬闊嘅水平可見度。
- 可變訊息標誌(VMS)同
訊息板
- :用於交通管理同戶外廣告。彩色圖形標誌
- :呢款綠色LED同紅色同藍色LED混合,以創建全彩圖像或特定色調。8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:始終使用恆流驅動器或限流電阻。唔好超過30 mA直流嘅絕對最大正向電流。
- 熱管理:雖然功耗低,但確保密封標牌內有足夠通風,特別係喺高環境溫度下,以保持光輸出同壽命。
光學設計
:非對稱視角應與標牌嘅預期觀看方向對齊(通常110°軸水平)。
- ESD保護:組裝期間實施標準ESD處理程序。
- 9. 技術比較同差異化呢款LED通過其功能組合實現差異化:
- 橢圓形輻射圖案:唔同於標準圓形LED,呢個形狀專為標牌而設計,無需二次光學器件來水平擴散光線。
- 通孔封裝中嘅高強度:同某啲表面貼裝替代方案相比,提供簡單、堅固嘅安裝解決方案,同時仍提供適合日光可讀標牌嘅高亮度。
精細顏色同強度分級
:實現大型顯示屏上卓越嘅顏色一致性,呢點對於圖形質量至關重要。
抗紫外線封裝
:專為長期戶外、陽光照射環境中嘅可靠性而設計。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:橢圓形光束圖案嘅用途係咩?
答:110°/40°視角提供非常寬闊嘅水平覆蓋範圍同較窄嘅垂直覆蓋範圍。呢個非常適合預期俾喺寬闊區域站立或坐著嘅人閱讀嘅標誌,將光線集中喺觀眾可能喺嘅位置。
問:我點樣為我嘅應用選擇正確嘅級別?
答:對於單色標誌,根據所需亮度選擇發光強度級別(M1、M2、N1)。對於混色應用,您仲必須指定主波長級別(1a、1b等),以確保綠色喺唔同LED同生產批次之間完美匹配。
問:我可以以高於20 mA嘅電流驅動呢款LED以獲得更高亮度嗎?
答:您可以喺絕對最大額定值30 mA直流以下操作。然而,呢會增加正向電壓、功耗同接面溫度,從而可能縮短壽命同降低發光效率。始終參考降額曲線(如果有)並確保適當嘅熱管理。
問:點解儲存條件同保質期咁重要?
- 答:環氧樹脂材料同內部組件會從空氣中吸收水分。如果一個濕嘅器件受到高溫焊接,呢啲水分嘅快速蒸發會導致內部分層或破裂(爆米花效應),從而導致故障。11. 實用設計同使用案例
- 場景:設計一個全彩戶外巴士站顯示屏設計師正在為實時巴士資訊創建一個LED矩陣顯示屏。顯示屏必須喺陽光直射下可讀,並具有一致嘅白平衡。
- LED選擇:選擇呢款橢圓形綠色LED,連同等效嘅紅色同藍色LED。橢圓形光束確保喺月台等候嘅乘客有良好嘅水平視角。F分級策略
- :為實現一致嘅白點,設計師從單一、窄主波長級別(例如1b)同特定強度級別(例如M2)訂購所有綠色LED。紅色同藍色LED嘅強度級別相對綠色匹配,以維持所需嘅白平衡公式。電路設計
:為每個顏色通道設計一個恆流驅動器。正向電壓級別資訊(例如,3.0-3.2V嘅1級)用於計算所需嘅最小驅動器電壓,確保佢可以處理批次中最差情況(最高V
)嘅LED。
組裝
:喺PCB組裝期間,嚴格控制波峰焊曲線至推薦嘅260°C持續5秒,以防止熱損壞。遵循3mm引腳彎曲規則,以避免對環氧樹脂施加壓力。
- 12. 技術原理介紹呢款LED基於氮化銦鎵(InGaN)半導體芯片。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴復合,以光子形式釋放能量。InGaN合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而定義咗發出光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下係綠色(~530 nm)。橢圓形環氧樹脂透鏡係一個主要光學器件,將芯片發出嘅原始光塑造成所需嘅非對稱輻射圖案,提高目標應用嘅光學效率。
- 13. 技術趨勢標牌用LED嘅發展遵循幾個關鍵趨勢:
- 提高效率同發光強度:外延生長同芯片設計嘅持續改進,每單位電輸入產生更多光輸出,從而實現更亮嘅顯示屏或更低嘅功耗。
- 增強色域同一致性:熒光粉技術(用於白光LED)同外延精度(用於呢類彩色LED)嘅進步,使顯示屏具有更豐富、更準確同更一致嘅顏色。
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。 |