目录
- 1. 产品概述
- 2. 深度技术参数分析
- 2.1 光度学与颜色特性
- 2.2 电气参数
- 2.3 热特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 波长/色温分档
- 3.2 光通量分档
- 3.3 正向电压分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 电流-电压（I-V）特性曲线
- 4.2 温度依赖性
- 4.3 光谱功率分布（SPD）
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 尺寸外形图
- 5.2 焊盘布局与焊盘设计
- 5.3 极性标识
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 注意事项与操作
- 6.3 存储条件
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 包装规格
- 7.2 标签信息
- 7.3 部件编号系统
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用电路
- 8.2 设计考量
- 9. 技术对比
- 10. 常见问题解答（FAQ）
- 11. 实际应用案例
- 12. 工作原理简介
- 13. 技术趋势
1. 产品概述
本技术文档提供了一款发光二极管（LED）器件的全面规格参数与使用指南。该器件的核心优势在于其标准化的设计和可靠的性能，使其广泛适用于通用照明和指示灯应用。目标市场包括消费电子、汽车照明、标识标牌以及工业控制系统，这些领域对稳定的光输出和长期可靠性要求极高。文档反映了修订版2这一特定的生命周期阶段，表明这是对先前版本的更新或优化，发布日期为2014年12月5日。"失效期：永久"的标注意味着此修订版旨在成为该特定产品版本的最终确定规格，取代所有先前的文档。
2. 深度技术参数分析
虽然提供的摘要侧重于文档元数据，但一份完整的LED器件规格书通常包含以下详细技术参数。本节将对此类标准参数进行客观解读。
2.1 光度学与颜色特性
关键的光度学参数定义了光输出和质量。光通量，以流明（lm）为单位，表示发射出的总感知光功率。色温，以开尔文（K）为单位，描述白光的色调，范围从暖白光（2700K-3500K）到冷白光（5000K-6500K）。色度坐标（例如，CIE 1931 x, y）在标准色度图上精确定义了色点。显色指数（CRI），范围从0到100，衡量光源相对于自然光源真实还原物体颜色的能力。对于需要准确色彩感知的应用，更高的CRI（通常Ra>80）是理想的。
2.2 电气参数
电气特性对于电路设计至关重要。正向电压（Vf）是LED在其规定电流下工作时两端的压降。它随半导体材料（例如，蓝/白光用InGaN，红/琥珀光用AlInGaP）的不同而变化。典型正向电流（If）是为达到额定性能和寿命而推荐的运行电流。反向电压（Vr）、正向电流和功耗的最大额定值绝不可超过，以防永久性损坏。动态电阻可从IV曲线推导得出，对于驱动器设计非常重要。
2.3 热特性
LED的性能和寿命受温度影响极大。结温（Tj）是半导体芯片本身的温度。热阻（Rthj-a或Rthj-c），以°C/W为单位，量化了热量从结传导到环境空气或外壳的难易程度。较低的热阻意味着更好的散热能力。最大允许结温（Tjmax）是绝对极限；为确保可靠性，必须在此温度以下运行。需要适当的散热设计以将Tj维持在安全范围内，对于大功率LED尤其如此。
3. 分档系统说明
制造差异使得分档系统成为确保一致性的必要手段。LED在生产后根据测量的关键参数被分入不同的档位。
3.1 波长/色温分档
LED被分组到严格的波长范围（例如，+/- 2nm）或色温档位（例如，3步、5步麦克亚当椭圆）中，以确保阵列或灯具中的颜色均匀性。这对于色彩匹配很重要的应用至关重要。
3.2 光通量分档
LED根据其在标准测试电流下测得的光输出进行分档。常见的档位由最小光通量值定义（例如，L档：100-110 lm，M档：110-120 lm）。这使得设计人员可以选择满足特定亮度要求的器件。
3.3 正向电压分档
按正向电压（Vf）分档有助于设计高效的驱动电路，特别是在串联多个LED时。匹配Vf档位可以实现更均匀的电流分配并简化驱动器设计。
4. 性能曲线分析
图形数据提供了在不同条件下器件行为的更深入洞察。
4.1 电流-电压（I-V）特性曲线
I-V曲线显示了正向电流与电压之间的非线性关系。它展示了开启电压和工作区域的动态电阻。这条曲线是选择合适限流驱动器的基本依据。
4.2 温度依赖性
图表通常显示随着结温升高，正向电压如何降低以及光通量如何衰减。理解这种关系是热管理和预测实际工作环境中性能的关键。
4.3 光谱功率分布（SPD）
SPD图绘制了辐射功率与波长的关系。对于白光LED（通常是蓝光芯片+荧光粉），它显示了来自芯片的蓝光峰值和更宽的黄光荧光粉发射。SPD决定了LED的色温和CRI。
5. 机械与封装信息
物理规格确保能正确集成到最终产品中。
5.1 尺寸外形图
详细的图纸提供了精确的尺寸，包括长度、宽度、高度以及任何关键公差。它规定了光学中心和机械参考点的位置。
5.2 焊盘布局与焊盘设计
提供了PCB布局的推荐焊盘图形，包括焊盘尺寸、形状和间距。这对于实现可靠的焊点以及与PCB的适当热连接至关重要。
5.3 极性标识
清晰的标记指示阳极和阴极。常见的指示方式包括凹口、圆点、斜角或不同的引脚长度。正确的极性是器件工作的必要条件。
6. 焊接与组装指南
正确的操作确保可靠性并防止在制造过程中损坏。
6.1 回流焊温度曲线
提供了推荐的温度曲线，包括预热、恒温、回流峰值温度（通常短时间内不超过260°C）和冷却速率。遵守此曲线可防止热冲击和焊点缺陷。
6.2 注意事项与操作
指南涵盖了ESD（静电放电）防护，因为LED对静电敏感。还包括存储条件（温度、湿度）和保质期的建议。避免对透镜或引脚施加机械应力。
6.3 存储条件
LED应在规定的温度和湿度范围内的干燥、避光环境中存储。对于湿敏器件，如果包装已打开并在环境湿度中暴露过久，使用前可能需要烘烤。
7. 包装与订购信息
本节详细说明了产品的供应方式以及如何指定产品。
7.1 包装规格
描述包装形式，例如编带尺寸、卷盘数量或托盘规格。此信息对于自动贴片组装设备至关重要。
7.2 标签信息
解释了卷盘或包装盒标签上的标记，通常包括部件号、数量、批号、日期代码以及关键参数的分档代码。
7.3 部件编号系统
解码部件号结构，展示部件号中的不同代码如何对应特定属性，如颜色、光通量档位、电压档位、色温和包装类型。
8. 应用建议
关于有效实施该器件的指导。
8.1 典型应用电路
提供基本驱动电路的原理图，例如使用串联电阻配合恒压源，或采用恒流LED驱动IC。强调了电流调节相对于电压调节的重要性。
8.2 设计考量
关键点包括热管理（PCB铜箔面积、过孔、散热器）、光学设计（透镜选择、光束角）和电气设计（驱动器选择、调光方法、防瞬态和反极性保护）。
9. 技术对比
客观对比突显了该器件的定位。与早期修订版或替代技术相比，此修订版2器件可能在发光效率（流明每瓦）、更严格的颜色一致性、热应力下增强的可靠性或更坚固的封装设计方面有所改进。"永久"失效期表明它代表了一个成熟、稳定的产品规格。
10. 常见问题解答（FAQ）
基于技术参数对常见问题的解答。
问："生命周期阶段：修订版2"是什么意思？
答：这表示这是产品技术文档的第二次重大修订，包含了自初始发布以来的更新、更正或规格变更。
问：为什么"失效期"列为"永久"？
答：这表示此规格书的修订版没有计划的淘汰日期，旨在无限期地作为有效的参考文档，除非被新的修订版取代。
问：在产品选型中应如何解读发布日期？
答：发布日期（2014-12-05）表明此文档版本何时发布。关于最新产品状态、可用性或潜在的新修订版，建议咨询制造商的官方渠道。
11. 实际应用案例
基于具有此文档结构的器件的典型规格，实际应用包括： - 显示器和电视中LCD显示屏的背光，要求均匀的亮度和颜色。 - 建筑重点照明，其中多个灯具间一致的色温至关重要。 - 汽车内饰照明（顶灯、仪表盘指示灯），要求在宽温度范围内具有可靠性。 - 消费电器状态指示灯，受益于长寿命和低功耗。
12. 工作原理简介
LED是一种半导体二极管。当施加正向电压时，来自n型材料的电子与来自p型材料的空穴在有源区复合，以光子（光）的形式释放能量。发射光的波长（颜色）由所用半导体材料的能带隙决定（例如，氮化镓用于蓝光，磷化砷化镓用于红光）。白光LED通常通过在蓝光LED芯片上涂覆黄色荧光粉制成；蓝光和黄光的混合被感知为白光。
13. 技术趋势
LED行业持续发展。在本文档发布（2014年）前后及之后可观察到的趋势包括： - 发光效率的持续提升，在相同光输出下降低能耗。 - 开发更高显色指数（CRI）的LED，以获得更优的光品质。 - 封装小型化，同时保持或增加光输出。 - 用于动态照明的混色和可调白光系统的进步。 - 控制电子设备和传感器在LED模块中的集成度增加。 - 向DALI和Zhaga等标准化通信协议转变，用于互联照明系统。 从文档修订版1到修订版2的进展本身正是这种迭代改进过程的缩影。
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。 |