334-15/T1C3-7TVA LED灯珠规格书 - 白光 - 30度视角 - 20mA - 典型值3.2V - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档提供了334-15/T1C3-7TVA高亮度白光LED灯珠的技术规格。该器件采用紧凑型封装设计，旨在提供卓越的光通量输出，适用于需要明亮、可靠照明的应用场景。其核心设计采用InGaN芯片结合填充荧光粉的反射杯，将蓝光转换为理想的白光。

1.1 核心优势

• 高发光强度：在20mA标准驱动电流下，最高可输出14250 mcd。
• 优化的热性能：采用低热阻封装，散热效率高，有助于确保长期可靠性。
• 法规遵从性：产品设计符合关键的环境与安全标准，包括RoHS、欧盟REACH法规及无卤要求（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl <1500 ppm）。
• 稳定的白光：荧光粉转换技术确保了稳定且符合要求的白色色度。

1.2 目标应用

此LED主要面向需要坚固耐用且亮度高的点光源照明市场。

• 汽车照明：适用于车内照明、仪表盘指示灯及辅助信号灯。
• 电子标志与信号：适用于状态指示灯、背光面板及信息显示屏。
• 通用照明：可用于重点照明、装饰照明及其他需要紧凑型、高亮度白光光源的应用。

2. 技术参数深度解析

以下章节对器件的关键性能参数进行详细、客观的分析。

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。不保证在或超过这些极限条件下工作。

• 连续正向电流（I_F）：20 mA。这是建议用于连续工作的最大直流电流。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA。仅在脉冲条件下允许（占空比1/10 @ 1 kHz）。
• 反向电压（V_R）：5 V。反向偏置下超过此电压可能导致结击穿。
• 功耗（P_d）：110 mW。在环境温度Ta=25°C时，封装可耗散的最大功率。
• 工作温度（T_opr）：-40°C 至 +85°C。正常工作的环境温度范围。
• 储存温度（T_stg）：-40°C 至 +100°C。
• 静电放电（人体模型）：4000 V。表明具备中等水平的静电放电保护能力。
• 焊接温度（T_sol）：260°C，持续5秒。定义了回流焊温度曲线的极限。

2.2 光电特性

以下为在Ta=25°C、I_F=20mA条件下测得的典型电气与光学性能参数（除非另有说明）。

• 正向电压（V_F）：2.8V 至 3.6V。LED在通过指定电流时的压降。典型值约为3.2V。
• 发光强度（I_V）：7150 mcd 至 14250 mcd。此宽范围通过分档系统进行管理（见第3节）。输出高度依赖于电流。
• 视角（2θ_1/2）：30度（典型值）。此角度定义了发光强度不低于轴向峰值强度一半的角分布范围。
• 色度坐标（x， y）：典型值为x=0.31， y=0.30，将白点定位在CIE色度图的标准白色区域内。具体分档定义了更严格的坐标范围。
• 齐纳二极管保护：器件集成了一个齐纳二极管，其反向电压（V_Z）为5.2V（典型值，在I_Z=5mA时），提供基本的反向电压瞬态保护。

3. 分档系统说明

为确保批量生产的一致性，LED会根据性能进行分档。这使得设计人员可以选择满足特定应用在亮度和电压方面要求的器件。

3.1 发光强度分档

根据在I_F=20mA下测得的发光强度，LED被分为三个档位。每个档位内的容差为±10%。

• T档：7150 mcd（最小值）至 9000 mcd（最大值）
• U档：9000 mcd（最小值）至 11250 mcd（最大值）
• V档：11250 mcd（最小值）至 14250 mcd（最大值）

3.2 正向电压分档

LED也根据其在I_F=20mA时的正向压降进行分档，测量不确定度为±0.1V。这有助于设计一致的电流驱动电路，特别是在并联阵列中。

• 0档：2.8V 至 3.0V
• 1档：3.0V 至 3.2V
• 2档：3.2V 至 3.4V
• 3档：3.4V 至 3.6V

3.3 颜色分档

白色光点在CIE色度图上被控制在特定区域内。产品将多个颜色等级（B5-1至B6-4）归为一个组别（第7组）。每个等级都有定义的x和y坐标边界，测量不确定度为±0.01。这种分组确保了白光落在通用应用可接受的相关色温范围内。

4. 性能曲线分析

所提供的特性曲线有助于深入了解器件在不同条件下的行为。

4.1 相对强度 vs. 波长

此曲线显示了所发射白光的相对光谱功率分布。它通常包含来自InGaN芯片的主蓝光峰和来自荧光粉的更宽的黄绿光峰。组合光谱决定了显色指数和人眼感知的白光颜色。

4.2 指向性图

辐射模式图证实了30度的视角，显示了发光强度如何随着偏离中心轴的角度增大而减小。这是LED灯珠常见的经典朗伯或近朗伯分布模式。

4.3 正向电流 vs. 正向电压（I-V曲线）

这条指数曲线是LED驱动电路设计的基础。它显示了电流与电压之间的非线性关系。电压在开启点之后的小幅增加会导致电流的大幅增加，这凸显了使用限流驱动器（而非电压源）的必要性。

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。发光强度通常随电流增加而增加，但在较高电流下可能因效率下降和结温升高而变得亚线性。

4.5 色度坐标 vs. 正向电流

此图对于理解颜色稳定性至关重要。它显示了白点（x， y坐标）如何随驱动电流的变化而偏移。在整个工作电流范围内保持稳定的坐标是获得一致颜色性能的理想状态。

6.6 正向电流 vs. 环境温度

这条降额曲线指示了随着环境温度升高，最大允许正向电流的变化。为防止过热并确保可靠性，在高环境温度（接近最高工作温度T_opr+85°C）下工作时，必须降低驱动电流。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该LED采用标准的径向引线封装（通常称为“灯珠”封装）。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米（mm）。
• 除非图纸另有规定，一般公差为±0.25 mm。
• 引脚间距在引脚伸出封装主体的位置测量。
• 树脂在凸缘下方允许的最大突出量为1.5 mm。
• 封装图纸为PCB焊盘设计提供了关键尺寸，包括引脚直径、主体尺寸和总高度。

5.2 极性识别

阴极通常通过透镜上的平面、较短的引脚或封装体上的其他标记来指示，如尺寸图所示。组装时必须注意正确的极性。

6. 焊接与组装指南

正确的操作对于保持LED性能和可靠性至关重要。

6.1 引脚成型

• 弯曲点必须距离环氧树脂灯珠底部至少3 mm，以避免对内部芯片和键合线产生应力。
• 在焊接过程之前进行引脚成型。
• 成型过程中避免对封装施加机械应力。
• 在室温下剪切引脚；高温剪切可能导致失效。
• 确保PCB孔与LED引脚完美对齐，避免安装应力。

6.2 焊接参数

• 手工焊接：烙铁头温度 ≤ 300°C（适用于最大30W烙铁），每个引脚焊接时间 ≤ 3秒。焊点与环氧树脂灯珠之间保持至少3 mm的距离。
• 波峰焊/浸焊：预热温度 ≤ 100°C（最长60秒），焊锡槽温度 ≤ 260°C，最大浸入时间5秒。

6.3 储存条件

• 建议收货后储存条件：温度 ≤ 30°C，相对湿度 ≤ 70%。在此条件下的保质期为3个月。
• 如需更长时间储存（最长1年），请将LED置于充有氮气并放有干燥剂的密封容器中。
• 避免在潮湿环境中温度骤变，以防器件表面结露。

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造成的损坏。

• 一级包装：防静电袋，每袋200至500片。
• 二级包装：5袋放入一个内盒。
• 三级包装：10个内盒装入一个外箱。

7.2 标签说明

包装标签包含几个关键标识符：客户部件号、生产编号、包装数量、发光强度与正向电压组合等级、颜色等级、参考号以及批号。

7.3 型号命名

完整部件号为334-15/T1C3-7TVA。其结构（334-15/T1C3-□ □ □ □）表明，末尾字符（以方框表示）可能用于指定发光强度（例如V）、正向电压（例如1）以及其他属性的具体分档，从而允许精确订购所需的性能等级。

8. 应用设计考量

8.1 驱动电路设计

由于指数型的I-V特性，强烈建议使用恒流驱动器，而非简单的串联电阻或电压源，以实现稳定高效的工作，尤其是在温度变化时。驱动器应设计为提供最大20mA直流电流。集成的齐纳二极管提供基本保护，但可能不足以应对所有瞬态事件；在恶劣的电气环境（如汽车应用）中，应考虑额外的外部保护电路（如TVS二极管）。

8.2 热管理

尽管封装具有低热阻，但适当的散热对于维持性能和寿命至关重要。最大功耗为110mW。在典型V_F=3.2V、I_F=20mA时，功耗为64mW，留有良好裕量。然而，在高环境温度应用中，或当安装在导热性差的PCB上时，结温可能升高，导致光输出降低、光衰加速和潜在的色偏。确保在LED凸缘下方的PCB上有足够的气流或散热过孔。

8.3 光学集成

30度的视角提供了相对聚焦的光束。对于需要不同光束模式（更宽或更窄）的应用，必须使用次级光学器件，如透镜或反射器。小巧的封装尺寸便于集成到紧凑空间和阵列中。

9. 技术对比与定位

与通用的、未分档的LED相比，此器件通过其详细的分档系统提供了有保证的性能参数，这对于需要在多个单元间保持亮度与颜色一致性的应用（如指示灯组、背光阵列）至关重要。内置基本的齐纳保护功能，相比没有任何保护的LED是一个优势，简化了存在潜在反向电压环境下的电路设计。径向封装提供的高强度（高达14250 mcd）使其在传统使用白炽灯、需要高点亮度的应用中具有竞争力。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以用3.3V电源直接驱动这个LED吗？

答：不能直接驱动。正向电压范围为2.8V至3.6V。3.3V电源可能刚好能点亮某些器件（0档），但由于陡峭的I-V曲线，会严重过驱动其他器件（2档或3档），导致快速失效。务必使用设置为20mA或更低的限流电路。

问：这个LED的典型寿命是多少？

答：LED寿命（通常定义为L70 - 光输出降至初始值70%的时间）在本规格书中未明确说明。它高度依赖于工作条件，主要是结温。在推荐值20mA或以下工作，并配合良好的热管理，可实现数万小时的使用寿命。

问：如何为我的应用选择合适的分档？

答：根据您所需的最低亮度选择发光强度档位（T， U， V）。根据您的驱动电路设计选择正向电压档位；如果并联使用，选用相同电压档位的LED可确保电流均匀分配。颜色组别（7）对此部件号是固定的。

问：这个LED适合户外使用吗？

答：工作温度范围（-40°C至+85°C）支持许多户外环境。然而，规格书未说明封装本身的防护等级。对于户外使用，LED需要被适当灌封或安装在密封的灯具内，以防潮防污。

11. 设计与使用案例研究

场景：设计一个紧凑型状态指示面板

一位设计师需要为一个控制面板设计20个高亮度白色指示灯。亮度的一致性对用户体验至关重要。

实施方案：

1. 设计师选择334-15/T1C3-7TVA LED，选用V档以获得最大亮度，选用1档以获得约3.1V的一致正向电压。

2. 选择一个能够提供400mA（20mA x 20个LED）的单路恒流驱动IC。LED采用串并联配置连接，确保所有支路具有相同数量的LED以维持电流平衡，并得益于使用相同的电压档位。

3. PCB布局包含连接到地平面的散热焊盘，以帮助散热。

4. 30度的视角非常适合面板上的小孔径孔，提供清晰、定向的光线，且无过多溢光。

这种方法确保了指示面板的均匀、明亮和可靠。

12. 工作原理简介

此LED基于半导体电致发光原理工作。其核心是一个InGaN（氮化铟镓）芯片。当施加正向电压时，电子和空穴在芯片的有源区内复合，以光子的形式释放能量。InGaN合金的特定成分被调谐以发射蓝光。这种蓝光并不直接发射。相反，它照射到封装反射杯内填充的荧光粉涂层（通常是YAG:Ce - 掺铈的钇铝石榴石）上。荧光粉吸收高能量的蓝光光子，并在黄绿光范围内重新发射出宽光谱的低能量光子。剩余的蓝光与转换后的黄光混合，被人眼感知为白光。这种方法称为荧光粉转换白光LED技术。

13. 技术趋势与背景

334-15/T1C3-7TVA代表了一种成熟、高可靠性的LED技术。径向引线封装虽然在尖端消费电子产品中已不常见，但在汽车、工业和特种照明领域仍然至关重要，因为这些领域通常出于机械强度或与旧设计兼容性的考虑而偏好通孔安装。行业趋势是追求更高的效率（每瓦更多流明）、更好的显色性和更高的最高结温。像5050、3535或2835这样的表面贴装器件封装，由于其适合自动化组装，现已主导大批量应用。然而，这款灯珠式LED的特定性能参数、严格的分档以及对可靠性的关注，确保了它在那些优先考虑这些属性而非最小可能尺寸的利基市场中持续保持其相关性。