334-15/T2C5-1 QSB LED灯规格书 - T-1 3/4封装 - 3.6V最大 - 110mW - 白光 - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款高亮度白光LED灯的技术规格。该器件采用紧凑型行业标准封装，专为需要显著光输出的应用而设计。

1.1 核心特性与定位

此LED的主要优势在于其高光强，这是通过采用InGaN芯片和荧光粉转换系统，并封装于流行的T-1 3/4圆形封装中实现的。这使其非常适合对明亮、清晰指示要求极高的应用。产品设计时考虑了合规性，符合RoHS、欧盟REACH及无卤标准（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）。它还具备一定程度的静电放电（ESD）保护能力，耐压高达4KV（人体模型）。器件提供散装或编带盘装，适用于自动化组装流程。

1.2 目标应用

高光输出和标准外形尺寸使此LED成为多个关键应用领域的理想选择：

• 信息面板与显示屏：为信息标识提供明亮、易读的照明。
• 光学指示器：用作电子设备中的状态或警报指示器。
• 背光照明：为小型面板、开关或符号提供照明。
• 标记灯：用于需要位置或边界标记的应用。

2. 深入技术参数分析

本节对器件的电气、光学和热学极限及特性提供详细、客观的解读。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。不保证在此条件下工作。

• 连续正向电流（I_F）：30 mA。不应使用超过此值的连续直流电流驱动LED。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA（占空比1/10，频率1 kHz）。这允许使用更高电流的短脉冲，适用于多路复用或实现瞬时更高亮度。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加超过此值的反向偏压可能损坏LED结。
• 功耗（P_d）：110 mW。这是封装能够以热量形式耗散的最大允许功率，计算公式为V_F* I_F.
• 工作温度（T_opr）：-40 至 +85 °C。这是保证可靠工作的环境温度范围。
• 存储温度（T_stg）：-40 至 +100 °C。
• ESD耐压（人体模型）：4 kV。规定了静电放电保护等级。
• 齐纳反向电流（I_z）：100 mA。集成了一个保护性齐纳二极管，此为其最大电流限制。
• 焊接温度（T_sol）：260 °C，持续5秒。定义了回流焊温度曲线的耐受度。

2.2 光电特性

这些是在25°C下测得的典型性能参数。设计人员应将其用于电路计算。

• 正向电压（V_F）：在I_F=20mA时为2.8V至3.6V。此范围需要使用限流电路或驱动器。典型值在此分档范围内。
• 齐纳反向电压（V_z）：在I_z=5mA时典型值为5.2V。这是集成保护二极管的击穿电压。
• 反向电流（I_R）：在V_R=5V时最大为50 µA。这是反向偏置时的小漏电流。
• 发光强度（I_V）：在I_F=20mA时为3600至7150 mcd（毫坎德拉）。这是关键性能指标，表明亮度非常高。具体数值由分档代码（Q， R， S）决定。
• 视角（2θ_1/2）：典型值为50度。这是发光强度降至其轴向峰值一半时的全角。它定义了光束的扩散范围。
• 色度坐标（CIE 1931）：典型值x=0.29， y=0.28。这些坐标定义了CIE色度图上的白点颜色。实际坐标落在指定的色度等级（A1， A0， B3， B4， B5， B6， C0）范围内。

2.3 热学考量

必须遵守110mW的功耗限制和最高85°C的工作温度。超过结温将降低光输出（效率下降）并缩短寿命。对于大电流连续工作，建议采用具有足够散热能力的PCB布局。

3. 分档系统说明

为确保生产一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。

3.1 发光强度分档

根据在20mA下测得的发光强度，LED被分为三个档位（Q， R， S）：
•档位 Q：3600 - 4500 mcd
•档位 R：4500 - 5650 mcd
•档位 S：5650 - 7150 mcd
发光强度测量有±10%的容差。

3.2 正向电压分档

LED也根据在20mA下的正向压降分为四组（0， 1， 2， 3）：
•档位 0：2.8V - 3.0V
•档位 1：3.0V - 3.2V
•档位 2：3.2V - 3.4V
•档位 3：3.4V - 3.6V
V_F的测量不确定度为±0.1V。

3.3 色度坐标分档（色度）

白点颜色受到严格控制，并由CIE 1931图上的七个色度等级定义：A1， A0， B3， B4， B5， B6和C0。规格书提供了色度图上每个等级对应的特定四边形区域（由x，y坐标角点定义）。典型的产品分组（第1组）包含档位A1， A0， B3， B4， B5， B6和C0。色度坐标的测量不确定度为±0.01。图表显示了这些等级相对于恒定相关色温（CCT）线的位置，范围大约从4600K到22000K，表明不同档位产生的白光可以从暖白色调变化到冷白色调。

4. 性能曲线分析

图形数据提供了器件在不同条件下的行为洞察。

4.1 相对强度 vs. 波长

此曲线（文中未完全详述但已暗示）将显示白光的光谱功率分布。作为基于InGaN蓝光芯片的荧光粉转换白光LED，其光谱将包含来自芯片的主要蓝光峰和来自荧光粉的更宽的黄绿红光发射带，两者结合产生白光。

4.2 指向性图

指向性图说明了光的空间分布，与50度的典型视角相关。它显示了强度如何随着与中心轴夹角的增大而减小。

4.3 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

这条基本曲线显示了LED结的电流与电压之间的指数关系。设计人员使用此曲线来确定目标电流所需的驱动电压，并设计合适的限流电路。曲线将显示约2.8V的开启电压，之后电流随电压的微小增加而急剧上升。

4.4 相对强度 vs. 正向电流

此曲线展示了光输出对驱动电流的依赖性。由于在较高电流密度下效率下降，发光强度通常随电流呈亚线性增长。这为驱动LED以实现最佳亮度与效率的权衡决策提供了依据。

4.5 色度坐标 vs. 正向电流

此图显示了白点颜色（x，y坐标）如何随驱动电流的变化而偏移。某些变化是常见的，在颜色要求严格的应用中应予以考虑。

4.6 正向电流 vs. 环境温度

这条降额曲线对可靠性至关重要。它指示了随着环境温度升高，最大允许正向电流的变化，以确保结温保持在安全限值内。对于在高温环境（例如接近85°C）下工作，必须从最大额定值降低驱动电流。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED采用标准的T-1 3/4（5mm）圆形封装，带有两根轴向引脚。关键尺寸说明包括：
• 所有尺寸均以毫米（mm）为单位。
• 除非另有说明，一般公差为±0.25mm。
• 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。
• 凸缘下方树脂的最大突出量为1.5mm。
详细图纸将显示总直径、透镜形状、引脚直径和长度以及安装平面。

5.2 极性识别

通常，较长的引脚表示阳极（正极），较短的引脚表示阴极（负极）。阴极也可能通过塑料透镜边缘的平面或凸缘上的凹口来指示。正确的极性对于防止反向偏压损坏至关重要。

6. 焊接与组装指南

正确处理对于保持器件完整性和性能至关重要。

6.1 引脚成型

• 在距离环氧树脂灯珠底部至少3mm处弯曲引脚，以避免对密封处产生应力。
• 引脚成型应在焊接前 soldering.
• 进行。成型过程中避免对封装施加应力，否则可能损坏内部连接或环氧树脂。
• 在室温下切割引线框架。高温切割可能导致失效。
• 确保PCB孔与LED引脚完美对齐，以避免安装应力，这种应力可能使环氧树脂和LED性能下降。

6.2 焊接参数

• 保持焊点到环氧树脂灯珠的距离大于3mm。
• 焊接不应延伸到引脚上连接条（tie bar）的根部之外。
• 手工焊接：烙铁头最高温度300°C（适用于最大30W烙铁），焊接时间最长3秒。
• 波峰焊/浸焊：最高预热温度100°C，最长60秒。

6.3 存储条件

• 建议出货后存储条件：30°C或以下，相对湿度70%或以下。
• 在此条件下的存储寿命为3个月。
• 对于超过3个月至1年的存储，请将器件置于充有氮气并放有吸湿材料的密封容器中。
• 避免温度快速变化，尤其是在高湿度环境下，以防止冷凝。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

LED的包装旨在防止静电放电和湿气侵入：
•一级包装：防静电袋。
•二级包装：内盒。
•三级包装：外箱。
•包装数量：每袋200-500片，每内盒5袋，每外箱10个内盒。

7.2 标签说明

包装上的标签包含以下信息：
•CPN：客户生产编号。
•P/N：生产编号（料号）。
•QTY：包装数量。
•CAT：发光强度与正向电压分档的组合等级。
•HUE：色度等级（例如，A1， B4）。
•REF： Reference.
参考号。LOT No：用于追溯的批次号。

7.3 型号命名规则

料号遵循以下结构：334-15/T2C5-□ □ □ □。方框代表发光强度、正向电压和色度坐标特定分档选择的代码，允许精确订购以满足应用需求。

8. 应用设计考量

8.1 驱动电路设计

由于正向电压范围（2.8-3.6V）和对电流的敏感性，强烈建议尽可能使用恒流驱动器而非简单的串联电阻，特别是在需要亮度均匀性以及温度和电压变化下稳定性的场合。驱动器的设计不应超过连续（30mA）和峰值（100mA脉冲）电流的绝对最大额定值。

8.2 热管理

对于大电流连续工作或在高温环境下的应用，需考虑热路径。虽然封装并非为散热器设计，但确保引脚焊接到PCB上足够的铜箔区域有助于散热并降低结温，从而提高寿命并维持光输出。

8.3 光学集成

50度的视角提供了宽广的光束。对于需要聚焦或准直的应用，可以使用专为T-1 3/4封装设计的二次光学元件（透镜、反射器）。其水清树脂透镜适合与此类光学元件配合使用。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：从5V或12V电源驱动此LED的最佳方式是什么？
答：对于5V电源，可以使用串联电阻，但其阻值必须根据LED的实际V_F分档计算，以确保电流正确。对于12V电源或为了获得更好的稳定性，建议使用专用的恒流LED驱动IC或简单的基于晶体管的恒流源电路。

问：我可以脉冲驱动此LED使其看起来更亮吗？
答：可以，您可以使用峰值正向电流额定值（占空比1/10，频率1kHz下为100mA）。以高于直流额定值的电流进行脉冲驱动可以获得更高的瞬时亮度，如果脉冲频率足够快（PWM），人眼可能会感知为亮度增加。确保平均功耗不超过110mW。

问：不同器件之间的白色一致性如何？
答：颜色一致性通过七个定义的色度等级（A1至C0）进行管理。对于要求颜色匹配非常严格的应用，订购时请指定单一色度等级（HUE）。单个等级内的典型色度分布由其在CIE图上的四边形区域定义。

问：限流电阻是必需的吗？
答：绝对是。LED是电流驱动器件。直接连接到超过LED正向电压的电压源将导致过大电流，可能立即损坏器件。务必使用串联电阻或有源电流调节。

10. 工作原理与技术

此LED通过荧光粉转换方法产生白光。器件的核心是一个由氮化铟镓（InGaN）制成的半导体芯片，当正向偏置时（电致发光）会发出蓝光。这种蓝光并不直接发射。相反，芯片被封装在一个填充有黄色（或绿红混合）荧光粉材料的反光杯中。当来自芯片的蓝色光子撞击荧光粉颗粒时，它们被吸收并以更长的波长（斯托克斯位移）重新发射，主要在光谱的黄色区域。剩余的未转换蓝光与来自荧光粉的宽谱黄光混合，产生白光的感知。蓝光与荧光粉发射的特定比例，以及荧光粉的确切成分，决定了白光的相关色温（CCT）和显色指数（CRI），这些通过分档过程进行控制。