橢圓形LED燈5484BN規格書 - 橢圓形狀 - 視角110°/40° - 正向電壓1.8-2.4V - 發光強度1220-2040mcd - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高性能橢圓形LED燈嘅規格。呢個元件嘅主要設計目標係為乘客資訊系統同各種標誌應用提供可靠同高效嘅光源。佢獨特嘅光學設計同外形係專為滿足室內外環境清晰可見顯示嘅特定要求而設。

呢款LED嘅核心優勢包括佢嘅高發光強度輸出，確保咗即使喺光線充足嘅環境下都有極佳嘅可見度。橢圓形狀同精確設計嘅輻射圖案提供咗明確嘅空間光分佈，對於標誌面板嘅均勻照明至關重要。此外，元件設計考慮到長壽命，採用抗UV環氧樹脂，並遵守主要環境同安全標準，例如RoHS、歐盟REACH同無鹵素要求，令佢適合全球市場同可持續設計實踐。

目標市場包括交通基礎設施設備、商業廣告系統同公共資訊顯示屏嘅製造商。佢嘅主要應用係彩色圖形標誌、訊息板同可變訊息標誌 (VMS)，呢啲應用對一致嘅混色 (特別係黃色、藍色或綠色元素) 同可靠性能要求極高。

2. 技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

呢款器件設計喺以下絕對最大極限內可靠運作。超出呢啲額定值可能會造成永久損壞。

• 反向電壓 (V_R):5 V。呢個定義咗可以喺LED端子之間反向施加嘅最大電壓。
• 正向電流 (I_F):50 mA (連續)。正常運作時建議嘅最大連續電流。
• 峰值正向電流 (I_FP):160 mA。呢個係最大允許嘅脈衝電流，通常喺1 kHz、佔空比1/10嘅條件下指定。對於涉及多工或短暫高電流脈衝嘅設計至關重要。
• 功耗 (P_d):120 mW。封裝喺唔超過其熱極限下可以耗散嘅最大功率，計算為正向電壓同電流嘅乘積。
• 工作溫度 (T_opr):-40°C 至 +85°C。保證器件正常運作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度 (T_stg):-40°C 至 +100°C。器件未通電時安全儲存嘅溫度範圍。
• 結溫 (T_j):110°C。LED內部半導體結嘅最高允許溫度。
• 焊接溫度 (T_sol):260°C 持續5秒。呢個定義咗回流焊接曲線嘅耐受度，對於PCB組裝過程好重要。

2.2 電光特性

呢啲參數喺標準測試條件下 (T_a=25°C, I_F=20mA) 量度，定義咗LED嘅核心性能。

• 發光強度 (I_v):1220 - 2040 mcd (毫坎德拉)。呢個表示喺特定方向發出嘅可見光量。寬範圍係通過分級系統管理 (見第3節)。
• 視角 (2θ_1/2):110° (X軸) / 40° (Y軸)。呢個非對稱橢圓光束圖案係一個關鍵特徵。110°廣角非常適合標誌嘅水平觀看，而較窄嘅40°垂直角度有助於集中光線，提高對觀看者嘅效率。
• 峰值波長 (λ_p):632 nm (典型值)。光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
• 主波長 (λ_d):619 - 628 nm。呢個定義咗光嘅感知顏色，屬於紅色光譜。同樣受分級影響。
• 光譜輻射帶寬 (Δλ):20 nm (典型值)。發射光譜喺最大強度一半處嘅寬度 (半高全寬)。
• 正向電壓 (V_F):1.8 - 2.4 V。喺測試電流驅動下，LED兩端嘅電壓降。呢個範圍通過分級管理，並影響驅動電路設計。
• 反向電流 (I_R):10 μA (最大值) 於 V_R=5V。二極體喺關斷狀態下漏電嘅量度。

3. 分級系統說明

為確保大規模生產中性能一致，LED會根據關鍵參數分級。咁樣設計師就可以選擇符合其特定亮度同顏色要求嘅元件。

3.1 發光強度分級

分級定義為標稱值嘅±10%公差。

• 級別 H2:1220 - 1440 mcd
• 級別 J1:1440 - 1720 mcd
• 級別 J2:1720 - 2040 mcd

選擇較高級別 (例如 J2) 保證咗更高嘅最低亮度，對於需要最大可見度或補償標誌擴散片光學損耗嘅應用可能係必要嘅。

3.2 主波長分級

分級確保顏色一致性，公差嚴格為±1 nm。

• 級別 1:619 - 622 nm
• 級別 2:622 - 625 nm
• 級別 3:625 - 628 nm

對於混色應用 (例如，同黃色或綠色LED一齊用)，從相同或相鄰波長級別選擇LED對於實現所需嘅最終顏色而唔會出現明顯嘅單元間差異至關重要。

3.3 正向電壓分級

分級公差為±0.1V。

• 級別 1:1.8 - 2.0 V
• 級別 2:2.0 - 2.2 V
• 級別 3:2.2 - 2.4 V

使用來自相同電壓級別嘅LED可以簡化串聯或並聯陣列中限流電阻嘅計算，確保更均勻嘅電流分佈同亮度。

4. 性能曲線分析

提供嘅特性曲線提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入見解。

4.1 相對強度 vs. 波長

呢條光譜分佈曲線確認咗以632 nm為中心嘅單色紅光輸出，典型帶寬為20 nm。窄光譜係AlGaInP材料技術嘅特徵，提供飽和嘅色彩純度，非常適合標誌應用。

4.2 指向性圖案

極座標輻射圖案直觀展示咗非對稱110° x 40°視角。圖案顯示出明確嘅橢圓形狀，確認咗特性中聲稱嘅受控空間輻射。呢個圖案設計用於匹配資訊顯示段嘅典型縱橫比。

4.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)

呢條曲線顯示咗二極體典型嘅指數關係。正向電壓隨電流增加而增加。設計師用呢個來確定工作點並設計適當嘅驅動電路 (建議LED使用恆流驅動)。曲線亦有助於理解器件嘅動態電阻。

4.4 相對強度 vs. 正向電流

呢條曲線展示咗LED嘅光輸出 (發光強度) 作為驅動電流嘅函數。喺一定範圍內通常係線性嘅，但喺較高電流下會由於熱效應同效率下降而飽和。喺建議嘅50mA或以下運作可確保最佳效率同壽命。

4.5 熱特性

以下曲線相對強度 vs. 環境溫度同正向電流 vs. 環境溫度對於熱管理至關重要。佢哋顯示出發光強度隨環境溫度升高而降低，呢個現象喺所有LED中都常見。相反，對於恆壓驅動，由於V_F嘅負溫度係數，正向電流通常會隨溫度升高而增加，突顯咗恆流驅動器對於喺溫度範圍內穩定性能嘅重要性。

5. 機械與封裝資料

5.1 封裝尺寸

LED以表面貼裝器件 (SMD) 封裝提供。關鍵尺寸註記包括:

• 所有尺寸單位為毫米，除非另有說明。
• 大多數尺寸適用±0.25mm嘅標準公差。
• 元件法蘭下方樹脂嘅最大允許突出為1.5mm，對於PCB間隙計算好重要。
• 規格書說明咗兩種變體：一種帶有止動器功能，一種冇。止動器可能喺組裝期間有助於放置精度，或提供物理定位點。

詳細圖紙指定咗引腳間距、本體尺寸同總高度，對於創建準確嘅PCB封裝圖並確保貼片機正確放置至關重要。

5.2 極性識別

雖然擷取嘅文本中冇明確詳細說明，但標準LED封裝通常使用視覺標記，例如凹口、透鏡上嘅平邊或形狀唔同嘅引腳來表示陰極。PCB封裝圖設計必須與呢個極性標記對齊，以確保焊接時方向正確。

6. 焊接與組裝指引

正確處理對於保持器件完整性同性能至關重要。

• 引腳成型:如果收到後需要通孔安裝，引腳必須喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置彎曲。所有成型必須喺焊接前完成，以避免應力轉移到半導體結。
• 避免應力:喺處理同放置期間，避免對LED封裝或其引腳施加機械應力。PCB孔位唔對齊而強行將引腳就位可能會導致樹脂破裂或內部損壞，從而導致過早失效。
• 剪腳:引腳切割應喺室溫下進行。使用熱切割工具可能會損壞內部引線鍵合。
• 回流焊接:器件可以承受最高260°C嘅峰值焊接溫度長達5秒，與標準無鉛 (SnAgCu) 回流曲線兼容。遵循建議嘅曲線以避免熱衝擊至關重要。

7. 包裝與訂購資料

7.1 防潮包裝

元件以防潮包裝供應，適合長期儲存，並與標準SMD載帶捲盤自動組裝設備兼容。

7.2 載帶與捲盤規格

提供咗載帶嘅詳細尺寸，包括:

• 元件間距 (F):2.54 mm
• 載帶寬度 (W3):18.00 mm
• 捲盤送料孔間距 (P):12.70 mm
• 整體帶裝封裝厚度 (T):1.42 mm 最大值

呢啲尺寸係標準化嘅，以確保與自動放置設備兼容。

7.3 包裝數量

• 每個內盒2000件。
• 每個主 (外) 箱10個內盒，總共每個主箱20,000件。

7.4 標籤說明與零件編號

捲盤標籤包括可追溯性同正確應用嘅關鍵資訊:

• CPN:客戶零件編號
• P/N:製造商產品編號 (例如，5484BN/R7DC-AHJB/XR/MS)
• CAT, HUE, REF:分別表示發光強度、主波長同正向電壓特定分級嘅代碼。
• LOT No:製造批次號，用於質量控制追溯。

零件編號結構允許選擇特定變體，例如帶或不帶止動器 (例如，/R/MS 對比 /PR/MS)。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

• 乘客資訊顯示屏 (PIS):用於巴士、火車同機場，顯示路線、目的地同訊息。
• 可變訊息標誌 (VMS):用於高速公路，顯示交通警報、速度限制同琥珀/銀色警報。
• 商業戶外廣告:用於大型數碼廣告牌同標誌。
• 訊息板:用於體育場、金融行情顯示器同工業控制面板。

8.2 設計考慮因素

• 電流驅動:務必使用恆流驅動器或限流電阻。測試嘅建議工作電流為20mA，但考慮到散熱，設計可以優化至最大50mA。
• 熱管理:雖然功耗相對較低 (最大120mW)，但建議採用有效嘅PCB佈局，並有足夠嘅銅面積用於散熱，特別係對於高密度陣列或高環境溫度環境。呢樣有助於維持光輸出同壽命。
• 光學設計:非對稱光束圖案 (110°x40°) 應與顯示佈局對齊。例如，喺水平文本顯示中，將LED定向，使其110°軸線水平，以最大化觀看區域。
• 混色:當與其他顏色 (黃色、藍色、綠色) 一齊使用時，確保所有LED都來自嚴格嘅波長級別，以實現一致且可預測嘅混合顏色 (例如，特定嘅橙色或白色調)。
• ESD保護:喺處理同組裝期間實施標準ESD預防措施，因為LED對靜電放電敏感。

9. 技術比較與差異化

呢款橢圓形LED通過幾個關鍵特徵與標準圓形LED區分開來:

• 光束形狀:主要區別在於橢圓輻射圖案 (110°x40°)，相比標準圓形光束，本質上更適合照亮矩形標誌段，減少光線浪費，並可能喺相同感知亮度下降低功耗。
• 應用特定設計:佢明確專為乘客資訊顯示屏而設計，意味住其光學性能、封裝尺寸同可靠性目標都針對呢個涉及連續運作、振動同寬溫度變化嘅嚴苛用例進行咗優化。
• 材料:基於AlGaInP芯片技術，該技術以喺紅色同琥珀色區域嘅高效率而聞名，與舊技術相比，提供良好嘅發光效率同顏色穩定性。
• 合規性:單一元件結合RoHS、REACH同無鹵素合規性，簡化咗針對全球市場 (特別係歐盟) 嘅終端產品製造商嘅材料聲明過程。

10. 常見問題 (基於技術參數)

問: 峰值波長 (632nm) 同主波長 (619-628nm) 有咩區別?

答: 峰值波長係發出光譜嘅物理峰值。主波長係會引起相同感知顏色嘅單色光波長。對於LED，主波長通常更相關於顏色規格。分級係基於主波長進行嘅。

問: 我可以連續以最大正向電流50mA驅動呢個LED嗎?

答: 可以，50mA額定值適用於連續運作。然而，喺最大額定值下運作會產生更多熱量，與喺較低電流 (如20mA) 下運作相比，可能會縮短LED嘅壽命。如果以最大電流運行，設計應包括足夠嘅熱管理。

問: 點解視角係非對稱嘅 (110° x 40°)?

答: 呢個係有意嘅光學設計。資訊標誌通常寬度大於高度。110°廣角確保良好嘅水平可見度，而40°垂直角度集中光線，令標誌從遠處睇起嚟更亮，並通過將光線引導到觀看者可能所在嘅位置來提高光學效率。

問: 我點樣為我嘅應用選擇正確嘅級別?

答: 對於需要統一外觀嘅應用 (例如大型顯示屏)，指定單一發光強度級別 (例如 J1) 同主波長級別 (例如 級別 2)。對於成本敏感且輕微變化可接受嘅應用，可以使用更寬嘅級別或混合級別。請參考第3節中嘅分級表。

問: 恆流驅動器係咪必要?

答: 雖然可以使用簡單電阻配合穩定電壓源，但強烈建議使用恆流驅動器，原因有幾個：佢補償咗V_F嘅負溫度係數 (防止熱失控)，確保所有單元亮度一致，無論V_F級別變化如何，並喺工作溫度範圍內提供更好嘅性能。

11. 設計與使用案例分析

場景: 設計巴士目的地顯示屏。

一家製造商正為城市巴士設計一款新嘅基於LED嘅目的地顯示屏。該顯示屏必須喺明亮日光下同夜晚都清晰可讀，能夠承受巴士運作帶來嘅振動，並具有長使用壽命以最小化維護。

元件選擇:呢款橢圓形LED係理想選擇。其高發光強度 (高達2040mcd) 確保日光下可見度。110°寬水平視角允許乘客喺巴士站從唔同角度閱讀顯示屏。堅固嘅SMD封裝同抗UV環氧樹脂適合戶外、高振動環境。

實施:LED會以點陣或分段格式排列。設計師會從單一發光強度級別 (例如 J1) 同單一主波長級別 (例如 級別 2) 選擇LED，以保證顯示屏亮度同顏色均勻。會使用恆流驅動器IC為每行或每列LED供電，確保喺巴士波動嘅電氣系統中同從夏季炎熱到冬季寒冷嘅極端溫度下穩定運作。非對稱光束會以110°軸線水平定向，以匹配目的地顯示屏典型嘅寬短格式。

12. 技術原理介紹

呢款LED基於磷化鋁鎵銦 (AlGaInP) 半導體材料。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同電洞被注入到有源區，喺度佢哋復合。喺AlGaInP LED中，呢個復合過程以光子 (光) 嘅形式釋放能量，波長位於可見光譜嘅紅色到琥珀色部分。特定波長 (主波長) 由AlGaInP合金嘅精確帶隙能量決定，該能量喺晶體生長過程中受控。橢圓光束形狀係通過LED芯片 (如果係矩形) 嘅特定幾何形狀結合模製環氧樹脂圓頂嘅透鏡效應實現嘅，該圓頂形狀設計為喺一個軸向上比另一個軸向折射更多光線。

13. 技術趨勢與背景

雖然呢份規格書代表咗一個成熟可靠嘅產品，但更廣泛嘅LED行業趨勢提供咗背景。行業持續推動更高嘅發光效率 (每瓦更多流明)，從而降低能耗同熱量產生。對於標誌應用，趨勢包括集成帶診斷功能嘅智能驅動器、使用芯片級封裝 (CSP) LED實現更高密度顯示，以及關注改善全彩色RGB顯示嘅色彩還原同一致性。此外，對環境合規性 (RoHS、REACH、無鹵素) 嘅強調已成為基本要求而非差異化因素，推動所有製造商採用更清潔嘅材料同工藝。呢個元件穩固地位於專業標誌應用優化、可靠主力LED類別中，其中特定條件下嘅長壽命同一致性能比原始峰值性能指標更受重視。