目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明規格書指出對關鍵參數使用分級系統,如包裝標籤說明中所述。呢個系統確保生產批次喺指定公差範圍內嘅顏色同亮度一致性。CAT(發光強度等級):發光輸出 (Iv) 嘅分級。HUE(主波長等級):色點 (λd) 嘅分級,對於需要精確顏色匹配嘅應用至關重要。REF(正向電壓等級):正向電壓降 (VF) 嘅分級,對於驅動器設計同電源管理可能好重要。具體嘅分級代碼值同其範圍喺呢段摘錄中未有詳細說明,但通常由製造商喺獨立嘅分級文件中提供。4. 性能曲線分析
- 4.1 相對強度 vs. 波長
- 4.2 指向性圖案
- 4.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 4.4 相對強度 vs. 正向電流
- 4.5 相對強度 vs. 環境溫度
- 4.6 正向電流 vs. 環境溫度
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸圖
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 引腳成型
- 6.2 儲存
- 6.3 焊接
- 6.4 清潔
- 6.5 熱管理
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤說明
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 11. 實際使用案例
- 12. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
1. 產品概覽
呢份文件提供一款高亮度、鮮紅色LED燈嘅技術規格。呢款器件屬於一個專為需要卓越光輸出嘅應用而設計嘅系列。佢採用AlGaInP晶片技術,封裝喺紅色擴散樹脂入面,產生出獨特而鮮明嘅紅色光。產品設計以可靠同耐用為核心原則,確保喺各種電子組裝中都有穩定表現。
呢款LED符合主要嘅環保同安全標準,包括RoHS、歐盟REACH,並且係無鹵素(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。佢提供唔同嘅視角,並且可以以帶裝同捲盤形式供應,適用於自動化組裝流程,滿足大批量生產嘅需求。
2. 技術參數:深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件。
- 連續正向電流 (IF):25 mA。呢個係可以連續施加喺LED上而唔會導致性能下降嘅最大直流電流。
- 峰值正向電流 (IFP):60 mA。呢個額定值適用於佔空比為1/10、頻率為1 kHz嘅脈衝條件下。喺穩態操作中超過呢個值好可能會導致故障。
- 反向電壓 (VR):5 V。施加超過呢個值嘅反向偏壓可能會擊穿LED嘅半導體結。
- 功耗 (Pd):60 mW。呢個係封裝可以散發嘅最大功率,計算公式為正向電壓 (VF) x 正向電流 (IF)。
- 工作同儲存溫度:器件嘅額定工作溫度範圍係-40°C至+85°C,儲存溫度範圍係-40°C至+100°C。
- 焊接溫度 (Tsol):喺焊接過程中,引腳可以承受260°C持續5秒。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件Ta=25°C同IF=20mA下測量,提供基準性能數據。
- 發光強度 (Iv):典型值為125 mcd(毫坎德拉),最小值為63 mcd。呢個數值量化咗人眼感知到嘅紅光輸出亮度。
- 視角 (2θ1/2):60度(典型值)。呢個係發光強度下降到峰值一半時嘅全角,定義咗光束嘅擴散範圍。
- 峰值波長 (λp):632 nm(典型值)。呢個係光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
- 主波長 (λd):624 nm(典型值)。呢個係人眼感知到嘅單一波長,定義咗色調(鮮紅色)。
- 正向電壓 (VF):範圍由1.7V(最小)到2.4V(最大),喺20mA下典型值為2.0V。呢個係LED工作時兩端嘅電壓降。
- 反向電流 (IR):當施加5V反向偏壓時,最大值為10 µA。
測量不確定度註明:VF為±0.1V,Iv為±10%,λd為±1.0nm。
3. 分級系統說明
規格書指出對關鍵參數使用分級系統,如包裝標籤說明中所述。呢個系統確保生產批次喺指定公差範圍內嘅顏色同亮度一致性。
- CAT(發光強度等級):發光輸出 (Iv) 嘅分級。
- HUE(主波長等級):色點 (λd) 嘅分級,對於需要精確顏色匹配嘅應用至關重要。
- REF(正向電壓等級):正向電壓降 (VF) 嘅分級,對於驅動器設計同電源管理可能好重要。
具體嘅分級代碼值同其範圍喺呢段摘錄中未有詳細說明,但通常由製造商喺獨立嘅分級文件中提供。
4. 性能曲線分析
規格書包含幾幅特性圖表,說明器件喺唔同條件下嘅行為。
4.1 相對強度 vs. 波長
呢條光譜分佈曲線顯示光輸出隨波長變化嘅關係,中心位於632 nm峰值附近。窄帶寬(Δλ 典型值 20 nm)確認咗飽和嘅紅色。
4.2 指向性圖案
一幅極座標圖,顯示光嘅空間分佈,與60度視角相關。佢顯示強度如何從中心軸線下降。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢幅圖顯示電流同電壓之間嘅指數關係,係二極管嘅典型特徵。條曲線有助於設計限流電路。
4.4 相對強度 vs. 正向電流
顯示光輸出隨電流增加而增加,但喺較高電流下可能因效率下降同熱效應而變得次線性。
4.5 相對強度 vs. 環境溫度
展示光輸出嘅負溫度係數。發光強度隨環境溫度升高而降低,呢點對於應用中嘅熱管理至關重要。
4.6 正向電流 vs. 環境溫度
可能說明降額指引,顯示喺較高環境溫度下應如何降低最大允許正向電流,以保持喺功耗限制之內。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸圖
提供詳細嘅機械圖紙,顯示LED嘅物理尺寸。關鍵註釋包括:所有尺寸單位為毫米,法蘭高度必須小於1.5mm,除非另有說明,一般公差為±0.25mm。圖紙定義咗引腳間距、本體尺寸同整體形狀,對於PCB焊盤設計至關重要。
5.2 極性識別
陰極通常由LED透鏡上嘅平面或較短嘅引腳標識。規格書圖紙應清晰標明呢一點,對於正確安裝以防止反向偏壓至關重要。
6. 焊接同組裝指引
正確處理對於保持LED性能同可靠性至關重要。
6.1 引腳成型
- 喺距離環氧樹脂燈泡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 喺焊接前進行成型。
- 避免對封裝施加應力;應力可能會損壞內部鍵合或使環氧樹脂開裂。
- 喺室溫下剪裁引腳。
- 確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
6.2 儲存
- 儲存於≤30°C同≤70%相對濕度下。出貨後嘅保質期為3個月。
- 如需更長時間儲存(長達1年),請使用帶有氮氣同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止凝露。
6.3 焊接
一般規則:保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
手工焊接:烙鐵頭最高溫度300°C(適用於30W烙鐵),焊接時間最長3秒。
波峰/浸焊:預熱最高溫度100°C,最長60秒。焊錫槽最高溫度260°C,最長5秒。
溫度曲線:包含推薦嘅焊接溫度曲線圖,顯示預熱、保溫、回流同冷卻區域,以最小化熱衝擊。
關鍵注意事項:
- 喺高溫階段避免對引腳施加應力。
- 唔好焊接(浸焊或手工焊)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。
- 使用最低有效焊接溫度。
6.4 清潔
- 如有必要,僅使用異丙醇喺室溫下清潔≤1分鐘。
- 避免超聲波清洗。如果絕對需要,請預先驗證流程以確保無損壞發生。
6.5 熱管理
一段簡短但關鍵嘅註釋強調,必須喺應用設計階段考慮熱管理。設定工作電流時應考慮結溫,因為過熱會降低光輸出同使用壽命。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
LED裝喺防靜電袋入面,放入內箱,然後再放入外箱以保護運輸。
包裝數量:每袋最少200至1000件。四袋裝入一個內箱。十個內箱裝入一個外箱。
7.2 標籤說明
包裝標籤包含幾個代碼:
- CPN:客戶生產編號
- P/N:生產編號(例如,264-7SURD/S530-A3)
- QTY:包裝數量
- CAT, HUE, REF:分別係發光強度、主波長同正向電壓嘅分級代碼。
- LOT No:製造批次號,用於追溯。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
列出嘅應用包括電視機、顯示器、電話同電腦。呢表明用作指示燈、小型顯示器背光或消費電子同IT設備中嘅狀態LED。
8.2 設計考慮因素
- 限流:務必使用串聯電阻或恆流驅動器將IF限制到所需值(例如,典型亮度為20mA),切勿直接連接到電壓源。
- 熱設計:確保PCB同周圍環境允許足夠嘅散熱,特別係喺接近最大額定值或喺密閉空間中操作時。
- 光學設計:60度視角適合寬視角觀看。如果需要光束整形,請考慮透鏡或導光板設計。
- ESD防護:雖然唔係高度敏感,但建議喺組裝期間採取標準嘅ESD處理預防措施。
9. 技術比較同區分
雖然呢份單一規格書無提供同其他型號嘅直接比較,但可以推斷出呢個LED系列嘅關鍵區分特徵:
- 材料:使用AlGaInP半導體材料,相比舊技術,對於紅色同琥珀色光效率更高。
- 亮度:定位為其類別中嘅更高亮度系列。
- 合規性:完全符合現代環保法規(RoHS、REACH、無鹵素)係一個顯著優勢。
- 耐用性:規格書強調可靠同耐用嘅結構,表明良好嘅機械同耐熱性。
10. 常見問題(基於技術參數)
Q1: 使用5V電源時,我應該用幾大嘅電阻值來達到20mA?
A1: 使用歐姆定律:R = (V_電源 - VF) / IF。假設V_電源=5V,VF(典型值)=2.0V,IF=0.02A,R = (5-2)/0.02 = 150 Ω。使用標準150 Ω電阻。務必按最壞情況VF(最小)計算,以確保電流唔超過限制。
Q2: 我可以用3.3V電源驅動呢個LED嗎?
A2: 可以。使用相同計算:R = (3.3-2.0)/0.02 = 65 Ω。一個68 Ω標準電阻會係合適嘅。確保電源能夠提供所需電流。
Q3: 點解高溫時光輸出會降低?
A3: 呢個係半導體LED嘅基本特性。溫度升高會增加晶片內部嘅非輻射複合率,降低內部量子效率(IQE),從而降低光輸出。
Q4: 峰值波長同主波長有咩區別?
A4: 峰值波長 (λp) 係發射光譜嘅物理峰值。主波長 (λd) 係單色光嘅波長,呢個波長嘅光色會同LED光嘅顏色感知相匹配。對於像呢種紅色嘅飽和顏色,佢哋接近但唔完全相同。
11. 實際使用案例
場景: 為網絡路由器設計一個狀態指示燈面板。
選擇LED (264-7SURD/S530-A3) 係因為其鮮明嘅紅色輸出同可靠性。使用四個LED來指示電源、互聯網、Wi-Fi同以太網活動。
設計步驟:
1. PCB佈局: 根據機械圖紙放置LED,確保焊盤到面板上任何透鏡開口有3mm間隙。
2. 電路設計: 使用3.3V系統電源軌,計算串聯電阻:R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω。選擇68Ω,1/8W電阻。電阻上嘅功耗為I^2*R = (0.02^2)*68 = 0.0272W,完全喺額定值內。
3. 熱考慮: 面板有通風口,LED間隔開放置。估計工作環境溫度為45°C。參考相對強度 vs. 環境溫度曲線,輸出會輕微降低但可以接受。
4. 組裝: 遵循指定嘅波峰焊接溫度曲線。組裝後,進行目視檢查同功能測試。
12. 原理介紹
呢個LED基於半導體p-n結中嘅電致發光原理工作。有源區由磷化鋁鎵銦(AlGaInP)組成。當施加正向電壓時,來自n型區嘅電子同來自p型區嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子複合時,佢哋以光子(光)嘅形式釋放能量。AlGaInP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,進而定義咗發射光嘅波長(顏色)——喺呢個情況下,係喺紅色光譜範圍(約624-632 nm)。紅色擴散環氧樹脂封裝用於保護半導體晶片,作為主透鏡塑造光輸出,並擴散光線以產生均勻外觀。
13. 發展趨勢
像呢款指示燈LED嘅演變遵循幾個行業趨勢:
- 效率提升:持續嘅材料科學同外延生長改進旨在每單位電輸入功率(瓦特)產生更多光(流明),降低能耗。
- 小型化:雖然通孔封裝因耐用性而仍然流行,但對於高密度PCB設計,亦存在向更小型表面貼裝器件(SMD)封裝發展嘅趨勢。
- 增強可靠性同使用壽命:封裝材料、晶片貼裝技術同熒光粉技術(對於白光LED)嘅改進,持續推動額定使用壽命延長,即使喺更高工作溫度下亦然。
- 顏色一致性同分級:對主波長、光通量同正向電壓更嚴格嘅分級公差正成為標準,使得多LED應用中無需手動分揀即可實現更好嘅顏色匹配。
- 集成化:趨勢包括將限流電阻或控制IC集成到LED封裝內,以簡化電路設計。
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。 |