目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数深度客观解读
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 2.3 热学与可靠性特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 正向电压分档
- 3.2 光通量分档
- 3.3 色度（颜色）分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电压 vs. 正向电流 (V-I曲线)
- 4.2 相对光通量 vs. 正向电流
- 4.3 相关色温 (CCT) vs. 正向电流
- 4.4 光谱分布与辐射模式
- 5. 机械与封装信息
- 6. 焊接与组装指南
- 7. 包装与订购信息
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计考量
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答（基于技术参数）
- 11. 实际应用案例
- 12. 工作原理简介
- 13. 技术趋势
1. 产品概述
本文档提供了ELCH07-NB2025J5J7283910-F3H高性能表面贴装LED的完整技术规格。该器件采用InGaN芯片技术，可产生相关色温(CCT)范围为2000K至2500K的暖白光。其主要设计目标是在紧凑的封装内实现高光效，适用于需要明亮、高质量照明且空间受限的应用。
该LED的核心优势包括：在1000mA正向电流下，典型光通量为210流明，从而实现高达61.7流明/瓦的光学效率。它集成了高达8KV（人体模型）的稳健ESD保护，并符合RoHS、REACH和无卤素等关键行业标准。目标市场多样化，涵盖消费电子、汽车照明、通用照明以及可靠性和性能至关重要的特种照明应用。
2. 技术参数深度客观解读
2.1 绝对最大额定值
绝对最大额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。这些并非推荐的工作条件。
- 直流正向电流（常亮模式）：350 mA。这是LED可承受的最大连续直流电流。
- 峰值脉冲电流：1200 mA。此高电流仅在特定脉冲条件下允许：脉冲宽度400 ms，关断时间3600 ms，最多30,000个周期。这通常用于相机闪光灯应用。
- 结温 (Tj)：145 °C。半导体结允许的最高温度。超过此限制会加速性能退化或导致失效风险。
- 工作与存储温度：-40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（存储）。
- 功耗（脉冲模式）：4.74 W。在脉冲工作期间，封装可耗散的最大功率，这在很大程度上取决于热管理。
- 视角 (2θ1/2)：120度。此宽视角表明其具有接近朗伯体的发射模式，适用于区域照明。
重要提示：强烈不建议长时间在或接近这些最大额定值下工作，否则将导致可靠性降低和潜在的永久损坏。不允许同时施加多个最大额定值。
2.2 光电特性
这些参数是在标准测试条件（Ts=25°C）下测量的，代表了器件的典型性能。
- 光通量 (Iv)：在 IF=1000mA 时，最小180 lm，典型210 lm。测量容差为±10%。
- 正向电压 (VF)：在 IF=1000mA 时，范围为2.85V至3.95V。典型值约为3.2V。测量容差为±0.1V。所有电气和光学数据均使用50 ms脉冲测试，以最小化自热效应。
- 色温 (CCT)：2000K至2500K，定义了其暖白光外观。
性能通过1000小时的可靠性测试保证，标准是光通量衰减小于30%。所有可靠性测试均假设使用1.0 cm x 1.0 cm金属基印刷电路板（MCPCB）进行良好的热管理。
2.3 热学与可靠性特性
有效的热管理对于LED的性能和寿命至关重要。关键热参数包括：
- 结温 (Tj max)：145°C。
- 基板温度 (Ts)：在 IF=1000mA 工作时，必须维持在70°C或以下。此参数对系统热设计至关重要。
- 焊接温度：在回流焊接期间可承受260°C的峰值温度。
- 允许回流次数：最多2次。
- 湿度敏感等级 (MSL)：等级1。这是最稳健的等级，表示在≤30°C/85% RH条件下，无需烘烤即可无限期存放。这简化了处理和存储。
3. 分档系统说明
为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED被分类到不同的档位中。该器件采用三维分档系统。
3.1 正向电压分档
LED根据其在1000mA下的正向压降分为三个档位：
- 档位 2832：VF= 2.85V 至 3.25V
- 档位 3235：VF= 3.25V 至 3.55V
- 档位 3539：VF= 3.55V 至 3.95V
这使得设计人员可以选择具有相似电气特性的LED，以确保驱动器性能一致。
3.2 光通量分档
LED根据其在1000mA下的总光输出进行分档：
- 档位 J5：Iv= 180 lm 至 200 lm
- 档位 J6：Iv= 200 lm 至 250 lm
- 档位 J7：Iv= 250 lm 至 300 lm
型号中的"J5"表示此特定器件属于J5亮度档位。
3.3 色度（颜色）分档
颜色在CIE 1931色度图的暖白光区域内定义。型号中的"2025"档位对应于该图上的特定四边形区域，确保此档位内的所有LED具有非常相似的色坐标（x, y），从而在2000K至2500K之间呈现一致的暖白光外观。色坐标的测量允差为±0.01。
4. 性能曲线分析
4.1 正向电压 vs. 正向电流 (V-I曲线)
V-I曲线显示非线性关系。正向电压随电流增加而增加，从极低电流下的约2.6V开始，上升到1200mA时的约3.6V。此曲线对于设计限流电路或恒流驱动器至关重要。
4.2 相对光通量 vs. 正向电流
光输出随电流增加呈亚线性增长。虽然输出从0mA到1000mA显著增加，但在最高电流下，由于效率下降（LED中常见的现象，即在高电流密度下内部效率降低），增加速率可能会减弱。这突显了在推荐电流下工作以获得最佳光效的重要性。
4.3 相关色温 (CCT) vs. 正向电流
CCT在整个工作电流范围内保持相对稳定，仅在约1900K至2400K之间略有变化。这种稳定性对于需要一致色温的应用至关重要，尽管存在调光或驱动电流变化。
4.4 光谱分布与辐射模式
相对光谱分布图显示了荧光粉转换白光LED的宽发射光谱特征，其峰值波长（λp）在蓝色区域（来自InGaN芯片），以及来自荧光粉的宽泛黄/红色发射。典型的辐射模式是朗伯体（余弦定律），由极坐标图证实，该图显示了平滑、宽光束和120度视角。X轴和Y轴上的强度几乎相同。
5. 机械与封装信息
该LED采用表面贴装器件（SMD）封装。封装图纸（此处未复制，但在规格书第8页有引用）提供了关键尺寸，包括长度、宽度、高度和焊盘布局。除非另有说明，公差通常为±0.1 mm。图纸包括关键特征，如光学透镜形状、阴极标记以及PCB设计推荐的焊盘布局，这对于确保正确焊接、热传导和光学对准至关重要。
6. 焊接与组装指南
- 回流焊接：该器件可承受260°C的峰值焊接温度。额定最多可承受2次回流焊接循环。
- 热管理：如规格所述，在1000mA下，基板温度不得超过70°C。这需要使用合适的PCB（例如MCPCB或具有足够散热孔的设计），并且根据应用的占空比和环境条件，可能需要额外的散热措施。
- 存储：作为MSL等级1器件，在正常工厂条件（≤30°C/85% RH）下，无需特殊干燥存储。
- 处理：由于集成了ESD保护（额定高达8KV，但仍可能受到更高能量事件的损害），应遵守标准的ESD预防措施。
7. 包装与订购信息
LED以凸面带载卷盘形式提供，用于自动贴片组装。每卷包含2000片，最小订购量为1000片。载带尺寸在规格书中指定，并包含极性指示器，以确保组装过程中的正确方向。卷盘上的产品标签包括客户部件号（CPN）、制造商部件号（P/N）、批号、数量以及三个分档代码：CAT（光通量档位）、HUE（颜色档位）和REF（正向电压档位），以及MSL等级。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
- 手机相机闪光灯：高脉冲电流能力（1200mA）和高光通量使其非常适合用作移动设备中的闪光灯或手电筒。
- 通用照明：室内照明、装饰照明、台阶灯、出口标志以及其他建筑或重点照明。
- 背光：适用于需要暖白光的TFT显示屏背光单元。
- 汽车照明：包括内饰（环境照明、仪表盘照明）和外饰应用（取决于具体的汽车认证要求）。
8.2 设计考量
- 驱动器设计：使用根据正向电压档位和所需工作电流（例如，连续工作350mA，脉冲闪光最高1200mA）定制的恒流驱动器。
- 热设计：这是最关键的方面。计算从LED结到环境所需的热阻，以保持Tj和Ts在限制范围内。对于大电流应用，强烈建议使用MCPCB或绝缘金属基板（IMS）。
- 光学设计：120度朗伯体模式适用于宽泛、均匀的照明。对于聚焦光束，需要次级光学元件（透镜、反射器）。
9. 技术对比与差异化
虽然本规格书未提供与其他型号的直接并列比较，但可以推断出该LED的关键差异化特征：
- 暖白光下的高光效：在暖白光（2000-2500K）CCT范围内实现61.7 lm/W是一个显著的性能点，因为与冷白光相比，暖色温下的效率通常会下降。
- 稳健的脉冲处理能力：在规定条件下的1200mA脉冲额定值专门针对相机闪光灯应用，这是一个特殊需求。
- 集成高级ESD保护：8KV HBM保护高于典型的行业水平，在处理和最终使用中提供了更强的稳健性。
- 全面合规：符合RoHS、REACH和无卤素标准，这对于现代电子产品至关重要，尤其是在消费和汽车市场。
10. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我可以连续以1000mA驱动此LED吗？
答：直流正向电流的绝对最大额定值是350mA。1000mA值是用于指定光通量的测试条件，通常与脉冲操作（如闪光）相关。对于连续工作，您不得超过350mA，并且必须通过有效的热管理确保基板温度（Ts）保持在70°C或以下。
问：型号中的"2025"是什么意思？
答：它指的是色度（颜色）档位。此档位中的LED将在CIE图上定义的区域内具有色坐标，产生相关色温在2000K至2500K之间的暖白光。
问：我可以在12V电源上串联多少个这样的LED？
答：典型VF约为3.2V，理论上可以串联3个LED（3 * 3.2V = 9.6V），为电流调节器留出余量。但是，您必须考虑分档中的最大和最小VF（2.85V至3.95V），并设计驱动器以处理串联串中所有器件的此范围。
问：是否需要散热器？
答：对于任何高于低电流的操作，是的。规格书明确指出，在1000mA下，基板温度必须≤ 70°C，并且所有可靠性数据均基于使用1cm² MCPCB。对于较低电流下的连续工作，仍然需要进行热分析以确保Tj <145°C。
11. 实际应用案例
设计案例：便携式工作灯
一位设计师正在设计一款电池供电、高输出的工作灯。他们选择此LED是因为其高流明输出和暖白光，对眼睛更舒适。他们计划使用3.7V锂离子电池。为了驱动LED，他们选择了一个升压恒流驱动器，设置为300mA（低于350mA直流最大值），以确保良好的效率和寿命。他们设计了一个紧凑的铝基PCB，既作为电路载体又作为散热器，确保LED的热焊盘正确焊接到大面积铜箔上，并通过散热孔连接。120度的宽光束角提供了良好的区域覆盖，无需额外的光学元件。MSL等级1评级简化了其制造工厂的组装过程。
12. 工作原理简介
这是一种荧光粉转换白光LED。其核心是由氮化铟镓（InGaN）制成的半导体芯片。当施加正向电压时，电子和空穴在芯片内复合，主要发射光谱蓝色区域的光子。然后，这种蓝光照射到沉积在芯片上或附近的荧光粉涂层（通常是YAG:Ce或类似物）。荧光粉吸收部分蓝光，并将其重新发射为黄光和红光。剩余的蓝光与来自荧光粉的宽光谱黄/红光的混合被人眼感知为白光。蓝光与荧光粉转换光的精确比例决定了相关色温（CCT）；较高的红/黄含量会产生更"暖"的白光，正如这款2000-2500K器件的情况。
13. 技术趋势
LED行业继续沿着与该类器件相关的几个关键方向发展：
- 效率提升（lm/W）：芯片外延、荧光粉技术和封装设计的持续改进推动了更高的发光效率，在相同光输出下降低了能耗和热负荷。
- 色彩质量与一致性改善：荧光粉系统和分档工艺的进步带来了更严格的颜色容差（更小的分档区域）和更高的显色指数（CRI）值，即使是暖白光LED也是如此。
- 更高功率密度与可靠性：封装材料和热界面技术正在改进，允许更高的驱动电流和功耗，同时保持或提高寿命（L70、L90指标）。
- 集成化与小型化存在将多个LED芯片、驱动器和控制电路集成到单个更智能模块中的趋势。然而，像这样的分立式大功率LED对于需要在光学和热设计方面最大灵活性的应用仍然至关重要。
- 用于传感的脉冲性能：对于照明以外的应用，如LiDAR或用于3D传感的结构光，处理具有精确时序的极短、高电流脉冲的能力变得越来越重要。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |