目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 光度學同埋顏色特性
- 2.2 電氣特性
- 2.3 熱特性同埋絕對最大額定值
- 3. 分檔系統解釋
- 3.1 發光強度分檔
- 3.2 顏色分檔
- 3.3 正向電壓分檔
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜分佈同埋輻射圖案
- 4.2 電流依賴性
- 4.3 溫度依賴性
- 正向電流降額曲線規定咗最大允許連續正向電流作為焊盤溫度嘅函數。隨著焊盤溫度升高,最大安全電流下降。例如,喺110°C焊盤溫度下,最大電流只有67mA。允許脈衝處理能力圖定義咗可以應用於給定脈衝寬度同埋佔空比嘅峰值脈衝電流,呢個對於PWM調光應用好有用。
- 5. 機械、封裝同埋組裝信息
- 5.1 機械尺寸
- 5.2 推薦焊盤同埋極性
- 5.3 迴流焊接曲線
- 5.4 包裝信息
- 6. 應用指南同埋設計考慮
- 6.1 典型應用:汽車轉向信號燈
- 6.2 電路設計考慮
- 8. 技術比較同埋差異化
- AEC-Q101認證:呢個涉及一系列壓力測試,通用LED唔會經歷,保證咗汽車使用嘅可靠性。
- 嚴格參數控制同埋分檔:更嚴格嘅公差同埋全面嘅分檔確保咗汽車照明系統所需嘅一致性能,呢啲系統中多個LED必須喺亮度同埋顏色上匹配。
- thJS
- . Operating Principle and Technology
1. 產品概覽
A09K-PA1501H-AM 係一款高性能嘅表面貼裝LED元件,專為要求嚴格嘅汽車照明應用而設計。佢採用咗螢光粉轉換琥珀色技術,能夠產生出獨特嘅琥珀色光輸出。呢個元件封裝喺一個緊湊嘅PLCC-6封裝入面,呢個係SMD LED嘅標準封裝尺寸,提供良好嘅散熱管理同埋方便自動化生產線組裝。佢嘅主要設計重點係喺汽車使用常見嘅惡劣環境條件下,確保可靠性同埋性能。
呢款LED嘅核心優勢包括佢喺標準驅動電流150mA下,典型發光強度高達7100毫燭光,確保咗極佳嘅可見度。佢具備120度嘅寬廣視角,提供廣闊而均勻嘅光線分佈。此外,佢通過咗針對分立半導體元件嘅嚴格AEC-Q101標準認證,確保符合汽車行業對溫度、濕度同埋使用壽命方面嘅質量同埋可靠性要求。
目標市場專門係汽車外部照明,特別係應用喺轉向信號燈。符合RoHS同埋REACH指令確認咗佢嘅環保性,而佢指定嘅抗硫性係一個關鍵特點,對於喺可能存在腐蝕性氣體嘅環境中保持長壽命至關重要。
2. 深入技術參數分析
2.1 光度學同埋顏色特性
關鍵嘅光度學參數係發光強度V,喺150mA驅動下,規定最小值為5600 mcd,典型值為7100 mcd,最大值為11200 mcd。典型值係標準條件下嘅預期性能。最小值同埋最大值之間嘅寬廣範圍突顯咗半導體製造中嘅自然變異,呢啲變異會通過後面描述嘅分檔系統嚟管理。光通量嘅測量公差為±8%。
顏色係由佢喺CIE 1931圖上嘅色度坐標定義嘅:CIE x = 0.57 同埋 CIE y = 0.42。呢個將輸出光色牢牢定位喺琥珀色區域。呢啲坐標嘅公差非常嚴格,為±0.005,確保咗唔同器件之間顏色外觀一致,呢點對於經常需要多個LED顏色匹配嘅汽車照明嚟講至關重要。
2.2 電氣特性
正向電壓F係電路設計嘅關鍵參數。喺150mA下,典型嘅VF係3.15V,範圍從2.50V到3.75V。設計師必須確保驅動電路能夠適應呢個範圍,特別係最大值,以提供足夠嘅電壓餘量。正向電流F嘅絕對最大額定值係200mA,但推薦嘅連續工作電流係150mA。
呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計嘅。佢嘅靜電放電敏感度額定為8kV,呢個係一個穩健嘅水平,降低咗處理同埋組裝期間損壞嘅風險。
2.3 熱特性同埋絕對最大額定值
熱管理對於LED性能同埋壽命至關重要。從結點到焊點嘅熱阻以兩種方式指定:實際熱阻thJS real係≤ 60 K/W,而電學方法thJS el係≤ 45 K/W。呢個參數表示熱量從LED芯片傳導出去嘅效率;數值越低越好。最大允許結溫J係125°C。
絕對最大額定值定義咗可能導致永久損壞嘅極限。關鍵額定值包括:功耗d為750 mW,工作溫度opr從-40°C到+110°C,以及對於≤ 10μs嘅脈衝,浪湧電流FM能力為750mA。焊接溫度額定值允許喺260°C下進行迴流焊接,最多30秒,呢個同標準無鉛焊接曲線兼容。
3. 分檔系統解釋
為咗管理固有嘅製造變異,LED會根據性能分檔。呢份規格書概述咗三個關鍵嘅分檔類別。
3.1 發光強度分檔
發光強度使用字母數字代碼系統進行分檔。每個分檔覆蓋一個特定嘅最小同埋最大發光強度範圍。對於A09K-PA1501H-AM,突出顯示嘅可能輸出分檔係DB、EA同埋EB。呢個允許客戶選擇符合佢哋特定亮度要求嘅部件。
3.2 顏色分檔
琥珀色根據其CIE x同埋y坐標進行分檔。規格書提供咗一個分檔結構圖同埋一個表格,列出咗標記為YA同埋YB嘅分檔嘅特定坐標邊界。例如,YA分檔嘅目標坐標係,並有定義嘅邊界。呢個確保咗喺琥珀色光譜內嘅嚴格顏色控制。
3.3 正向電壓分檔
正向電壓亦都會分檔,雖然具體嘅分檔代碼同埋範圍喺提供嘅摘錄中未完全詳細說明。通常,電壓分檔會將具有相似VF特性嘅LED分組,呢個有助於設計更一致嘅驅動電路,特別係當多個LED串聯連接時。
4. 性能曲線分析
規格書包含咗幾個圖表,說明LED性能如何隨操作條件變化。
4.1 光譜分佈同埋輻射圖案
相對光譜分佈圖顯示光輸出作為波長嘅函數。對於螢光粉轉換琥珀色LED,呢條曲線通常喺黃琥珀色區域有一個寬闊嘅峰值,由藍色或近紫外LED芯片激發嘅螢光粉產生。典型輻射特性圖描繪咗空間強度分佈,確認咗120度視角,喺呢個角度強度下降到峰值嘅一半。相對光譜分佈圖顯示光輸出作為波長嘅函數。對於螢光粉轉換琥珀色LED,呢條曲線通常喺黃琥珀色區域有一個寬闊嘅峰值,由藍色或近紫外LED芯片激發嘅螢光粉產生。典型輻射特性圖描繪咗空間強度分佈,確認咗120度視角,喺呢個角度強度下降到峰值嘅一半。
4.2 電流依賴性
正向電流對正向電壓曲線顯示咗I同埋V之間嘅非線性關係。隨著電流增加,電壓增加,但增加速率會減慢。相對發光強度對正向電流圖顯示光輸出隨電流增加而增加,但可能唔係完全線性,特別係喺較高電流下,由於熱效應影響。色度坐標偏移對正向電流圖顯示顏色點如何隨驅動電流輕微變化,呢個對於調光或脈衝操作中嘅顏色穩定性好重要。F同埋VF之間嘅非線性關係。隨著電流增加,電壓增加,但增加速率會減慢。相對發光強度對正向電流圖顯示光輸出隨電流增加而增加,但可能唔係完全線性,特別係喺較高電流下,由於熱效應影響。色度坐標偏移對正向電流圖顯示顏色點如何隨驅動電流輕微變化,呢個對於調光或脈衝操作中嘅顏色穩定性好重要。
4.3 溫度依賴性
相對正向電壓對結溫曲線顯示V隨溫度增加而線性下降,呢個係半導體結嘅特徵。呢個特性有時可以用於溫度感測。相對發光強度對結溫圖好關鍵;佢顯示光輸出隨結溫升高而下降。因此,有效嘅散熱對於保持亮度至關重要。色度坐標偏移對結溫圖顯示顏色隨溫度嘅輕微變化。隨溫度增加而線性下降,呢個係半導體結嘅特徵。呢個特性有時可以用於溫度感測。F相對發光強度對結溫圖好關鍵;佢顯示光輸出隨結溫升高而下降。因此,有效嘅散熱對於保持亮度至關重要。色度坐標偏移對結溫圖顯示顏色隨溫度嘅輕微變化。4.4 降額同埋脈衝操作
正向電流降額曲線規定咗最大允許連續正向電流作為焊盤溫度嘅函數。隨著焊盤溫度升高,最大安全電流下降。例如,喺110°C焊盤溫度下,最大電流只有67mA。允許脈衝處理能力圖定義咗可以應用於給定脈衝寬度同埋佔空比嘅峰值脈衝電流,呢個對於PWM調光應用好有用。
正向電流降額曲線規定咗最大允許連續正向電流作為焊盤溫度嘅函數。隨著焊盤溫度升高,最大安全電流下降。例如,喺110°C焊盤溫度下,最大電流只有67mA。允許脈衝處理能力圖定義咗可以應用於給定脈衝寬度同埋佔空比嘅峰值脈衝電流,呢個對於PWM調光應用好有用。F(A),可以應用於給定脈衝寬度同埋佔空比p,呢個對於PWM調光應用好有用。
5. 機械、封裝同埋組裝信息
5.1 機械尺寸
LED採用標準PLCC-6封裝。機械圖會提供精確嘅長度、寬度、高度、引腳間距同埋公差。呢啲信息對於PCB焊盤設計同埋確保組裝中嘅正確配合至關重要。
5.2 推薦焊盤同埋極性
推薦焊盤部分提供咗最佳PCB焊盤圖案,以確保可靠焊接、良好導熱同埋正確對齊。PLCC-6封裝內置極性標記,以防止錯誤安裝。
5.3 迴流焊接曲線
提供咗推薦嘅迴流焊接曲線,指定PCB組裝應遵循嘅時間-溫度關係。呢個通常包括預熱、保溫、迴流同埋冷卻階段。遵循呢個曲線對於避免LED熱損壞或焊接不良至關重要。
5.4 包裝信息
呢部分詳細說明LED嘅供應方式,包括捲帶尺寸、口袋間距同埋方向。呢啲信息對於配置自動貼片機係必要嘅。
6. 應用指南同埋設計考慮
6.1 典型應用:汽車轉向信號燈
呢款LED明確設計用於汽車外部照明,特別係轉向信號燈。喺呢個應用中,高發光強度同埋寬廣視角確保信號能夠從廣泛嘅角度被其他駕駛者看到。琥珀色係大多數地區對轉向信號燈嘅法規要求。AEC-Q101認證同埋抗硫性直接解決咗引擎蓋下或外部安裝嘅照明模組嘅可靠性需求,呢啲模組會經歷極端溫度、振動、濕度同埋暴露於道路化學品。
6.2 電路設計考慮
- 電流驅動:使用恆流驅動器,唔係恆壓源,以確保穩定嘅光輸出同埋防止熱失控。驅動器應設置為所需嘅工作電流,並且必須適應最大V加上一些餘量。F熱管理:PCB必須充當散熱器。使用具有足夠銅面積嘅電路板,並按照推薦焊盤佈局連接到LED嘅熱路徑。對於高功率或高環境溫度應用,可能需要額外嘅散熱孔或外部散熱器,以保持結溫低於125°C並維持光輸出。
- ESD保護:雖然額定為8kV HBM,但仍應遵循處理同埋組裝期間嘅標準ESD預防措施。光學:對於轉向信號燈應用,將使用透鏡或反射器根據法規光度學圖案塑造光束。LED嘅120度寬廣視角對於實現呢啲圖案有好處。
- 6.3 使用注意事項使用注意事項部分通常包括警告:避免對透鏡施加機械應力,唔好用裸手觸摸透鏡以防止污染,儲存在適當條件下,並確保焊盤清潔以避免焊接缺陷。
- 7. 訂購信息部件編號A09K-PA1501H-AM遵循特定嘅編碼系統。雖然未提供確切嘅細分,但通常編碼封裝類型、顏色、強度、顏色同埋電壓嘅性能分檔,以及可能嘅特殊功能或修訂版。訂購信息部分會澄清呢一點並列出任何可用嘅變體。
8. 技術比較同埋差異化
同標準非汽車琥珀色LED相比,A09K-PA1501H-AM嘅關鍵區別在於:
AEC-Q101認證:呢個涉及一系列壓力測試,通用LED唔會經歷,保證咗汽車使用嘅可靠性。
抗硫性:採用特殊材料同埋結構,以抵抗某些汽車環境中存在嘅含硫氣體嘅腐蝕。
嚴格參數控制同埋分檔:更嚴格嘅公差同埋全面嘅分檔確保咗汽車照明系統所需嘅一致性能,呢啲系統中多個LED必須喺亮度同埋顏色上匹配。
擴展溫度範圍:額定工作溫度從-40°C到+110°C,遠遠超過商業溫度範圍。
- 9. 基於技術參數嘅常見問題問:我可以連續以200mA驅動呢款LED嗎?
- 答:唔可以。正向電流嘅絕對最大額定值係200mA,但呢個係壓力極限,唔係推薦嘅操作條件。根據特性表,推薦嘅連續操作電流係150mA。以200mA連續操作會超過功耗額定值,並可能導致快速退化或故障。問:發光強度分檔係DB。我實際上會得到咩強度?
- 答:你會收到測試發光強度喺DB分檔範圍內嘅LED。每個LED嘅特定值會喺5600到7100 mcd之間。對於設計,你應該使用最小值以保證系統性能。問:我點樣確定所需嘅散熱?
- 答:使用熱阻同埋功耗。喺150mA同埋典型V3.15V下,功率P = 0.4725W。從結點到焊盤嘅溫升ΔT = P * R
thJS
= 0.4725W * 60 K/W = ~28.4K。如果你嘅最高環境溫度係85°C,並且你希望T
110°C,咁焊盤溫度必須保持低於(110 - 28.4) = 81.6°C。PCB熱設計必須確保焊盤溫度低於呢個溫度。
問:我可以用PWM進行調光嗎?
答:可以,脈衝寬度調製係一種常見且有效嘅LED調光方法。參考允許脈衝處理能力圖,以確保你選擇嘅峰值電流、脈衝寬度同埋佔空比喺安全操作區域內。通常,對於PWM,峰值電流保持喺或低於直流額定值,而隨時間嘅平均電流決定感知亮度。F10. 工作原理同埋技術sA09K-PA1501H-AM係一款
螢光粉轉換琥珀色LED
。佢嘅工作原理涉及兩個階段嘅光轉換。核心係一個半導體芯片,當正向偏壓時會發出藍色或近紫外光譜嘅光。呢個初級光唔係琥珀色。一個精心配製嘅螢光粉塗層直接塗喺呢個芯片上。當來自芯片嘅高能量藍色/紫外光子撞擊螢光粉粒子時,佢哋會被吸收。然後,螢光粉通過光致發光過程重新發出更長、更低能量嘅波長光。特定嘅螢光粉成分經過設計,以產生以琥珀色區域為中心嘅寬廣光譜。任何未轉換嘅藍光同埋螢光粉嘅琥珀色發光相結合,產生最終感知嘅琥珀色,由CIE坐標定義。呢種技術允許創造像琥珀色咁樣難以直接從半導體材料產生嘅飽和顏色。thJS\u2264 60 K/W) and the power dissipation. At 150mA and a typical VFof 3.15V, power P = 0.4725W. The temperature rise from junction to solder pad is \u0394T = P * RthJS= 0.4725W * 60 K/W = ~28.4K. If your maximum ambient temperature is 85\u00b0C and you want TJ <\u00b0C, then the solder pad temperature must be kept below (110 - 28.4) = 81.6\u00b0C. The PCB thermal design must ensure the pad stays below this temperature.
Q: Can I use PWM for dimming?
A: Yes, pulse-width modulation is a common and effective method for dimming LEDs. Refer to the 'Permissible Pulse Handling Capability' graph to ensure your chosen peak current, pulse width, and duty cycle are within the safe operating area. Typically, for PWM, the peak current is kept at or below the DC rating, and the average current over time determines the perceived brightness.
. Operating Principle and Technology
The A09K-PA1501H-AM is aPhosphor Converted Amber (PCA) LED. Its operating principle involves two stages of light conversion. The core is a semiconductor chip (typically based on InGaN) that emits light in the blue or near-ultraviolet spectrum when forward biased (electroluminescence). This primary light is not amber. A carefully formulated phosphor coating is applied directly over this chip. When the high-energy blue/UV photons from the chip strike the phosphor particles, they are absorbed. The phosphor then re-emits light at a longer, lower-energy wavelength through a process called photoluminescence. The specific phosphor composition is engineered to produce a broad spectrum of light centered in the amber region. The combination of any unconverted blue light and the phosphor's amber emission results in the final perceived amber color, defined by the CIE (0.57, 0.42) coordinates. This technology allows for the creation of saturated colors like amber that are difficult to produce directly from a semiconductor material.
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。 |