目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場及應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 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
- 4. 機械及封裝資料
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. 焊接及組裝指引
- 5.1 引腳成型
- 5.2 儲存
- 5.3 焊接過程
- 5.4 清潔
- 5.5 熱管理
- 6. 包裝及訂購資料
- 6.1 包裝規格
- 6.2 標籤說明
- 7. 應用建議及設計考慮
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 設計考慮
- 8. 技術比較及差異化
- 9. 常見問題 (基於技術參數)
- 9.1 峰值波長 (650nm) 同主波長 (639nm) 有咩分別?
- 9.2 我可唔可以用最大連續電流25mA嚟驅動呢隻LED?
- 9.3 焊接點距離最少3mm有幾重要?
- 10. 實際使用案例
- 11. 工作原理簡介
- 12. 技術趨勢
1. 產品概覽
383-2SDRC/S530-A3係一款高亮度LED燈,專為需要卓越光輸出嘅應用而設計。佢採用AlGaInP晶片技術,產生典型峰值波長為650nm嘅超深紅光。呢個元件設計可靠耐用,適合各種電子顯示同指示燈應用。
1.1 核心優勢
- 高亮度:專為需要更高發光強度嘅應用而設計。
- 合規性:產品符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準 (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm)。
- 包裝選項:提供編帶包裝,適用於自動化組裝流程。
- 視角選擇:提供多種視角,以適應唔同應用需求。
1.2 目標市場及應用
呢款LED主要針對消費電子同顯示行業。其典型應用包括以下產品嘅背光或狀態指示:
- 電視機
- 電腦顯示器
- 電話
- 個人電腦
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 連續正向電流 (IF):25 mA
- 反向電壓 (VR):5 V
- 靜電放電 (ESD):2000 V (人體模型)
- 功耗 (Pd):60 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):260°C 持續5秒 (峰值)
2.2 電光特性 (Ta=25°C)
以下參數喺標準測試條件下 (IF=20mA) 量度,代表器件嘅典型性能。
- 發光強度 (Iv):1000 (最小), 2000 (典型) mcd。呢個高強度係可見度嘅關鍵特徵。
- 視角 (2θ1/2):6° (典型)。呢個窄視角集中光輸出,增強正向嘅感知亮度。
- 峰值波長 (λp):650 nm (典型)。定義發射光嘅光譜峰值。
- 主波長 (λd):639 nm (典型)。人眼感知到嘅波長。
- 光譜輻射帶寬 (Δλ):20 nm (典型)。表示紅光嘅光譜純度。
- 正向電壓 (VF):2.0 (典型), 2.4 (最大) V @ 20mA。相對較低嘅正向電壓係AlGaInP技術嘅特點。
- 反向電流 (IR):10 μA (最大) @ VR=5V。
量度不確定性註釋:發光強度 ±10%,主波長 ±1.0nm,正向電壓 ±0.1V。
3. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條對設計工程師至關重要嘅特性曲線。
3.1 相對強度 vs. 波長
呢條曲線顯示光譜功率分佈,確認咗窄帶寬同大約650nm嘅峰值,對於需要飽和深紅色嘅應用係理想嘅。
3.2 指向性圖案
輻射圖案說明咗6°典型視角,顯示光強度喺中央光束外急劇下降,對於定向照明好有用。
3.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
呢個圖對於設計限流電路至關重要。佢顯示電壓同電流之間嘅非線性關係,典型工作點喺20mA/2.0V。
3.4 相對強度 vs. 正向電流
呢條曲線證明光輸出同電流大致成線性關係,直到最大額定電流,允許通過電流控制進行簡單嘅亮度調製。
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:顯示隨溫度升高,光輸出減少。需要適當嘅熱管理以保持亮度。
- 正向電流 vs. 環境溫度:可以用嚟理解I-V特性點樣隨溫度變化,對於恆流驅動器設計好重要。
4. 機械及封裝資料
4.1 封裝尺寸
規格書包含LED封裝嘅詳細機械圖。關鍵尺寸包括引腳間距、本體尺寸同總高度。關鍵註明指定法蘭高度必須小於1.5mm,一般公差為±0.25mm,除非另有說明。
4.2 極性識別
陰極通常由透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或封裝上嘅特定標記表示,如尺寸圖所示。組裝時必須觀察正確極性。
5. 焊接及組裝指引
正確處理對於確保可靠性同防止LED損壞至關重要。
5.1 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。
- 避免對封裝施加壓力。PCB安裝時嘅錯位會導致壓力同性能下降。
- 喺室溫下剪裁引腳。
5.2 儲存
- 儲存於≤30°C同≤70%相對濕度。從出貨起計,保質期為3個月。
- 如需更長儲存 (長達1年),請使用帶有氮氣同乾燥劑嘅密封容器。
- 避免喺潮濕環境中快速溫度變化,以防止冷凝。
5.3 焊接過程
關鍵規則:保持焊接點距離環氧樹脂燈泡最少3mm。
手動焊接:烙鐵頭溫度≤300°C (最大30W),焊接時間≤3秒。
波峰/浸焊:預熱≤100°C持續≤60秒。焊錫槽≤260°C持續≤5秒。
焊接溫度曲線:提供建議嘅溫度-時間曲線,強調受控嘅升溫、定義嘅峰值溫度區域同受控嘅冷卻。唔建議快速冷卻過程。
重要:高溫階段避免對引腳施加壓力。唔好焊接 (浸/手) 超過一次。焊接後,保護LED免受衝擊/振動,直到佢冷卻到室溫。
5.4 清潔
- 如有必要,僅使用室溫異丙醇清潔≤1分鐘。
- 避免超聲波清潔。如果絕對需要,請預先驗證過程以確保無損壞發生。
5.5 熱管理
PCB同系統設計時必須考慮熱管理。應根據環境溫度同提供嘅降額曲線適當降低工作電流,以確保長期可靠性同保持性能。
6. 包裝及訂購資料
6.1 包裝規格
- 防靜電袋:保護LED喺運輸同處理過程中免受靜電放電影響。
- 內盒:包含多個袋。
- 外箱:最終運輸容器。
- 包裝數量:每袋最少200-500件。每個內盒6袋。每個外箱10個內盒。
6.2 標籤說明
包裝上嘅標籤包含幾個代碼:
- CPN:客戶生產編號
- P/N:生產編號 (例如,383-2SDRC/S530-A3)
- QTY:包裝數量
- CAT:發光強度等級 (分檔)
- HUE:主波長等級 (分檔)
- REF:正向電壓等級 (分檔)
- LOT No:批次編號,用於追溯
7. 應用建議及設計考慮
7.1 典型應用電路
當由電壓源驅動時,呢款LED需要一個簡單嘅串聯限流電阻。電阻值 (R) 可以用歐姆定律計算:R = (Vsource- VF) / IF。對於5V電源,目標IF為20mA,VF=2.0V,R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。應選擇具有足夠額定功率 (P = I2R) 嘅電阻。
7.2 設計考慮
- 電流驅動:始終使用恆流或限流源驅動,以獲得穩定亮度同長壽命。唔好喺冇限流器嘅情況下直接連接到電壓源。
- PCB佈局:確保PCB孔同LED引腳完美對齊,以避免機械壓力。如果喺高環境溫度或接近最大電流下操作,請提供足夠嘅銅面積或散熱通孔以散熱。
- 光學設計:6°窄視角使呢款LED適合需要聚焦光束嘅應用。對於更寬嘅照明,可能需要二次光學元件 (例如,透鏡)。
8. 技術比較及差異化
383-2SDRC/S530-A3主要通過其使用AlGaInP半導體材料而與眾不同,該材料對於產生紅色同琥珀色光非常高效。相比舊技術或某些使用濾光片嘅寬頻譜白光LED,AlGaInP LED喺深紅光方面提供更優越嘅發光效率,從而喺給定輸入功率下實現更高亮度。特定嘅650nm峰值波長提供飽和顏色,對於顏色純度重要嘅狀態指示燈同背光係理想嘅。
9. 常見問題 (基於技術參數)
9.1 峰值波長 (650nm) 同主波長 (639nm) 有咩分別?
峰值波長係光譜輸出曲線中最大功率嘅點。主波長係人眼感知到嘅、匹配光顏色嘅單一波長。差異係由於LED發射光譜嘅形狀同人眼嘅敏感度 (明視覺響應) 造成嘅。
9.2 我可唔可以用最大連續電流25mA嚟驅動呢隻LED?
雖然可以,但通常建議喺絕對最大額定值以下操作,以提高長期可靠性並考慮溫度上升。指定嘅典型操作條件 (20mA) 係一個安全且標準嘅操作點,可提供額定發光強度。
9.3 焊接點距離最少3mm有幾重要?
非常重要。焊接點距離環氧樹脂燈泡近過3mm會將過多熱量傳遞到LED晶片同內部焊線,可能導致立即故障或潛在損壞,從而縮短壽命。PCB設計同組裝期間必須嚴格遵守呢條規則。
10. 實際使用案例
場景:網絡路由器上嘅狀態指示燈
設計師需要一個明亮、明確嘅待機或錯誤指示燈。383-2SDRC/S530-A3係一個絕佳選擇。其高發光強度 (典型2000 mcd) 確保即使喺光線充足嘅房間內都可見。深紅色普遍同停止或警告相關聯。設計師會:
- 設計PCB,孔位匹配LED嘅引腳間距。
- 放置一個150Ω限流電阻同LED串聯,連接到路由器微控制器嘅5V GPIO引腳。
- 編程微控制器以打開/關閉GPIO引腳來控制LED狀態。
- 確保LED放置喺路由器前面板,帶有清晰孔徑,利用其窄視角將光線導向用戶。
呢個簡單實現提供咗一個可靠、耐用且高度可見嘅狀態指示燈。
11. 工作原理簡介
發光二極管 (LED) 係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加到半導體材料 (呢個情況下係AlGaInP) 嘅p-n結時,電子同電洞喺有源區複合,以光子形式釋放能量。發射光嘅波長 (顏色) 由半導體材料嘅帶隙能量決定。AlGaInP具有適合產生可見光譜中紅色至琥珀色部分光嘅帶隙。晶片嘅特定摻雜同結構經過設計,以最大化呢個光產生過程嘅效率。
12. 技術趨勢
LED行業繼續專注於提高發光效率 (每瓦電輸入更多光輸出)、改善顏色一致性同飽和度,以及增強可靠性。對於像深紅光呢類單色LED,趨勢包括喺更細嘅封裝中追求更高亮度、改善汽車同工業應用嘅高溫性能,以及進一步完善分檔過程,為設計師提供更緊嘅波長同正向電壓等關鍵參數公差。小型化同集成化嘅驅動力亦持續,LED被整合到更複雜嘅模組同系統中。
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。 |