T-1 3/4 LED灯珠规格书 - 暖白光 - 30mA - 110mW - 中文技术文档

1. 产品概述

本文档详细阐述了一款高性能暖白光LED灯珠的规格。该器件旨在提供高光强输出，适用于需要明亮、清晰照明的应用场景。其核心采用InGaN半导体芯片。该芯片发出的蓝光通过封装在反射杯内的荧光粉层转换为暖白光。这种设计方法实现了精确的色度控制和高光效。

该LED采用业界广泛使用的标准通孔封装形式——T-1 3/4圆形封装，以其可靠性和易于组装而著称。该器件符合关键的环境与安全法规，包括RoHS、欧盟REACH及无卤标准，确保满足现代制造要求。

1.1 核心优势与目标市场

本系列LED的主要优势在于其在标准、高性价比的封装内实现了高光输出。其典型光强值显著，为指示灯和照明应用提供了充足的亮度。暖白光色（典型CIE 1931色度坐标为x=0.40， y=0.39）设计为视觉舒适，常用于显示屏背光和面板指示灯。

目标应用领域多样，主要集中在需要清晰、可靠视觉信号的场合。这包括由单个LED组成字符或图形的信息面板和显示板。它也适用于消费电子产品、工业设备和汽车内饰中的通用光学指示灯。此外，其高亮度使其适合为小型面板、开关或刻度盘提供背光。标记灯应用，如电器或标牌，也能从其性能中受益。

2. 技术参数详解

全面理解器件的极限和工作特性对于可靠的电路设计和长期性能至关重要。

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。在此极限或超出此极限的条件下工作不予保证。

• 连续正向电流（I_F）：30 mA。这是可以持续施加到LED阳极的最大直流电流。
• 峰值正向电流（I_FP）：100 mA。此较高电流仅在脉冲条件下允许，此处规定占空比为1/10，频率为1 kHz。即使短暂超过连续电流额定值也可能导致LED性能下降。
• 反向电压（V_R）：5 V。施加高于此值的反向偏压可能导致结击穿。
• 功耗（P_d）：110 mW。这是器件能以热量形式耗散的最大功率，计算公式为正向电压（V_F）乘以正向电流（I_F）。
• 工作与存储温度：器件可在-40°C至+85°C的环境温度下工作，并可在-40°C至+100°C的温度下存储。
• ESD耐受电压（HBM）：4 kV。该器件提供了良好的人体模型静电放电防护能力，这对于组装过程中的操作非常重要。
• 焊接温度：引脚可承受260°C的焊接温度长达5秒，兼容标准的波峰焊或手工焊接工艺。

2.2 光电特性

这些参数在典型条件（Ta=25°C）下测量，定义了器件的工作性能。

• 正向电压（V_F）：在20mA测试电流下，范围为2.8V至3.6V。此范围对于设计限流电路至关重要。典型值在此范围内，实际电压将取决于具体分档（见第3节）。
• 光强（I_V）：在20mA下最小值为7150毫坎德拉（mcd）。这是衡量LED在特定方向上的感知亮度的指标。特定单元的实际光强将落入定义的分档（T、U或V）中。
• 视角（2θ_1/2）：典型半强度全视角为30度。这描述了光输出的角度分布；如此小的角度表明光束更集中、更具方向性。
• 色度坐标：典型色点在CIE 1931色度图上定义为x=0.40， y=0.39。这使白光位于“暖白光”区域。单个器件被分组到特定的色度分档（D1、D2、E1、E2、F1、F2）中，以确保颜色一致性。
• 反向电流（I_R）：施加5V反向偏压时，最大为50 µA。
• 齐纳反向电压（V_z）：当施加5mA齐纳电流（I_z）时，典型值为5.2V。这表明该器件可能集成了反向电压保护功能，这对于防止意外反接造成的损坏是一项很有价值的功能。

3. 分档系统说明

为确保大规模生产中亮度、颜色和电气特性的一致性，LED被分类到不同的档位中。这使得设计人员可以选择满足特定应用要求的部件。

3.1 光强分档

根据在20mA下测得的光强，LED分为三个档位：

- T档：7150 mcd 至 9000 mcd。

- U档：9000 mcd 至 11250 mcd。

- V档：11250 mcd 至 14250 mcd。

光强容差为±10%。选择更高的档位（例如V档）可保证更亮的最小输出。

3.2 正向电压分档

正向电压分为四个档位，以辅助电源设计和多LED阵列中的电流匹配：

- 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。

V_F的测量不确定度为±0.1V。

3.3 色度分档

通过将LED分组到CIE图上的特定色度区域（标记为D1、D2、E1、E2、F1和F2）来严格控制暖白光色。规格书提供了这些六边形分档的角坐标范围。订购时，这些分档合并为一个组（第1组：D1+D2+E1+E2+F1+F2），意味着发货产品可能来自这六个色度等级中的任何一个，确保它们都在暖白光规格范围内。色度坐标的测量不确定度为±0.01。

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 相对光强与波长关系

此光谱分布曲线显示LED发射出荧光粉转换白光LED特有的宽光谱。它在蓝色区域（来自InGaN芯片）有一个峰值，在黄/红色区域（来自荧光粉）有一个更宽的峰值，两者结合产生白光。该曲线通过在较长波长处具有显著能量，证实了其“暖”光品质。

4.2 指向性分布图

辐射方向图确认了30度的典型视角。强度在0度（轴上）最高，并在大约±15度处对称下降到其值的一半。

3.3 正向电流与正向电压关系（IV曲线）

此曲线显示了典型的二极管指数关系。正向电压随电流增加而增加。设计人员利用此曲线确定所选工作电流所需的驱动电压，确保限流电阻或驱动器尺寸正确。

4.4 相对光强与正向电流关系

此曲线表明光输出（相对光强）随正向电流增加而增加，但关系并非完全线性，尤其是在较高电流下。它突出了稳定电流控制对于保持亮度一致性的重要性。

4.5 色度与正向电流关系

此图显示了色度坐标（x， y）如何随驱动电流的变化而轻微偏移。这是白光LED中由于荧光粉效率变化和芯片特性而产生的已知现象。对于颜色要求严格的应用，在推荐的20mA下工作可确保颜色在指定的分档范围内。

4.6 正向电流与环境温度关系

此降额曲线对可靠性至关重要。它表明最大允许正向电流随环境温度升高而降低。为防止过热和过早失效，在高环境温度下工作时必须降低驱动电流，保持在功耗限制内。

5. 机械与封装信息

该器件采用标准T-1 3/4（5mm）圆形LED封装，带有两个轴向引脚。关键尺寸说明包括：

- 除非另有说明，所有尺寸均以毫米为单位，一般公差为±0.25mm。

- 引脚间距在引脚伸出封装体的位置测量。

- 树脂透镜在凸缘下方允许的最大突出量为1.5mm。

封装图纸提供了透镜直径、本体高度、引脚长度和引脚间距的精确尺寸，这些对于PCB焊盘设计和确保在壳体或面板中的正确安装至关重要。

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

• 弯曲必须发生在距环氧树脂透镜根部至少3mm处，以避免对内部芯片和键合线产生应力。
• 成型必须在焊接过程之前
• 完成。
• 弯曲过程中的过度应力可能导致环氧树脂开裂或损坏内部连接。
• 引脚切割应在室温下进行；热切割可能引起热冲击。

PCB孔必须与LED引脚完美对齐，以避免安装应力。

• 6.2 存储条件
• 建议收货后存储条件为≤30°C且相对湿度≤70%，最长3个月。
• 对于更长时间的存储（最长1年），器件应保存在带有干燥剂的密封、充氮容器中。

避免在潮湿环境中温度骤变，以防止器件上凝结水汽。

• 6.3 焊接工艺
• 保持焊点到环氧树脂透镜的距离大于3mm。
• 建议仅焊接至引线框架连接筋的根部。
• 对于手工焊接，控制烙铁头温度和时间以防止过热。

对于浸焊/波峰焊，引脚可承受260°C持续5秒。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

LED采用防损坏和防静电包装：

- 放置在防静电袋中。

- 每袋最少200片，最多500片。

- 五袋装入一个内盒。

- 十个内盒装入一个外箱。

7.2 标签说明

- 包装上的标签包括：CPN：

- 客户零件号参考。P/N：

- 制造商零件号。QTY：

- 包装内器件数量。CAT：

- 光强和正向电压分档的组合代码。HUE：

- 色度等级代码（例如D1， E2）。REF：

- 参考信息。LOT No：

可追溯的生产批号。

7.3 型号命名规则零件号遵循结构化格式：334-15/X2C3- □ □ □ □

。空白方块（□）是用于指定光强、正向电压和色度等级具体分档选择的代码占位符。这使得客户可以根据其特定的亮度、压降和颜色一致性需求订购定制部件。

8. 应用建议与设计考量

8.1 典型应用电路_{最常见的驱动方法是简单的串联电阻。电阻值（R}series_{）计算公式为：R}series_{= (V}supply_F- V_F) / I_F。使用分档或规格书中的最大V_F（例如3.6V）以确保即使LED电阻较低，电流也不会超过所需的I

（例如20mA）。例如，使用5V电源：R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70欧姆。标准的68或75欧姆电阻是合适的。对于多个LED，如果电源电压足够高，可将它们串联使用一个限流电阻；或者使用并联串，每串使用自己的电阻，以实现更好的电流匹配。

8.2 热管理

尽管功耗相对较低（最大110mW），但正确的热设计可延长寿命并维持光输出。确保PCB上LED引脚周围有足够的铜箔区域作为散热片，尤其是在接近最大电流或高环境温度下工作时。避免将LED放置在其它发热元件附近。

8.3 光学集成

30度视角提供了聚焦光束。对于更宽的照明，可能需要二次光学元件，如扩散片或透镜。暖白光比冷白光更不易引起眩光，使其适合用作直视指示灯。

9. 技术对比与差异化

1. 与通用的5mm白光LED相比，本器件具有以下关键优势：更高光强：

2. 最小7150 mcd，比标准指示灯级LED亮得多，使其可用于阳光可视显示屏或作为小面积光源。集成保护：

3. 4kV ESD等级和齐纳钳位建议（Vz=5.2V）提供了针对操作和电气瞬态的鲁棒性，而这在基础LED中通常是额外成本或外部元件。严格分档：

4. 对光强、电压和颜色的详细分档允许精确选择，并在多个单元间亮度或颜色均匀性至关重要的应用中实现更好的一致性。环保合规：

完全符合RoHS、REACH和无卤标准，使其适用于具有严格环保法规的全球市场。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以连续以30mA驱动此LED吗？

答：可以，30mA是绝对最大连续正向电流。为了获得最佳寿命和可靠性，通常的做法是在此最大值以下工作，例如在典型特性中规定的20mA。

问：不同的色度分档（D1、F2等）有何用途？

答：所有分档（D1至F2）都产生暖白光，但在具体色调上略有差异（例如，偏黄与偏粉）。将它们分组允许制造商使用所有生产的LED，同时保证它们落在可接受的暖白光范围内。对于大多数应用，第1组已足够。对于需要非常严格颜色匹配的应用，可能需要指定单一分档。

问：如何理解正向电压分档？_F答：如果您的设计对压降敏感（例如，使用低压电池供电），选择较低的V

分档（0或1档）将确保在电池放电时亮度更一致，因为较低的压降会在限流电阻上留下更多的电压。

问：是否总是需要限流电阻？

答：是的。LED是电流驱动器件。将其直接连接到电压源而不限流将导致其汲取过量电流，从而立即失效。串联电阻或恒流驱动器是必需的。

11. 实际设计与使用案例

案例：为工业设备设计状态指示灯面板

工程师需要设计一个带有20个明亮暖白光状态指示灯的面板。要求：亮度与颜色一致，24V直流供电，高可靠性。

1. 设计步骤：驱动方法：_F为简单和成本效益，使用串联电阻。将LED串并联连接以有效利用24V电源。四个LED串联的最大V

2. 约为14.4V（4 * 3.6V）。电阻值：R = (24V - 14.4V) / 0.020A = 480欧姆。使用470欧姆，1/4W电阻。创建5个相同的由4个LED + 1个电阻组成的串。分档选择：

3. 为确保外观一致，在订单中为所有单元指定相同的光强分档（例如U档）和相同的色度分组。PCB布局：

4. 为LED引脚提供足够的焊盘尺寸。包含连接到阴极引脚的小面积覆铜以辅助散热。在焊盘设计中确保遵守3mm引脚弯曲规则。组装：

遵循焊接指南，使用受控工艺以避免热损伤。

12. 工作原理简介

该LED基于半导体中的电致发光原理工作。有源区由氮化铟镓（InGaN）制成。当施加正向电压时，电子和空穴被注入有源区，在那里它们复合，以光子的形式释放能量。InGaN层的特定成分决定了这些光子处于蓝色波长范围（约450-470 nm）。

为了产生白光，在蓝色芯片上涂覆了一层荧光粉。这种荧光粉是一种掺杂稀土元素的陶瓷材料。当高能蓝色光子撞击荧光粉时，它们被吸收并以较低能量的光子形式重新发射，覆盖一个宽光谱，主要在黄色和红色区域。未转换的蓝光与下转换的黄/红光相结合，被人眼感知为白光。通过调整荧光粉成分以增强光谱中较长波长（红色）部分，实现了“暖”光品质。

13. 技术趋势与背景

1. 使用基于InGaN的蓝光芯片配合荧光粉转换是生产白光LED（称为pc-LED）的主导技术。本器件代表了通孔封装中成熟、大批量的产品。行业趋势正朝着以下方向发展：效率提升（lm/W）：

2. 芯片设计、荧光粉效率和封装光提取技术的持续改进不断推动光效提高，在相同光输出下降低能耗。色彩质量：

3. 荧光粉技术的进步，包括使用多种荧光粉或量子点，正在提高显色指数（CRI），使白光更自然、更准确地显示颜色。封装小型化与SMT迁移：

4. 虽然T-1 3/4仍然流行，但表面贴装器件（SMD）封装（如3528、5050）在自动化组装和更高密度设计中越来越普遍。然而，像本产品这样的通孔LED在原型制作、维修以及需要更高单点亮度或抗振动鲁棒性的应用中仍具优势。智能与互联照明：

更广阔的市场正在将LED与传感器和控制器集成，用于智能照明系统，尽管这主要影响高功率照明模块，而非分立指示灯。