目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心特性与优势
- 1.2 目标应用与市场
- 2. 技术参数:深入客观解读
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 电气与光学特性
- 3. 分档系统规格
- 3.1 绿色LED分档
- 3.2 黄色LED分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)
- )最低的LED电流过大。
- 在推荐的工作电流范围内,此曲线通常是线性的。增加电流会提高亮度,但同时也会增加功耗和结温,这可能影响寿命和波长。
- LED性能与温度相关。通常,发光强度随结温升高而降低。正向电压也具有负温度系数(随温度升高而降低)。设计者必须考虑热管理,尤其是在高环境温度或接近最大额定电流下工作时。
- 5. 机械与封装信息
- 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。
- 对于直插式LED,阴极通常通过透镜上的平面、较短的引脚或支架上的其他标记来识别。请查阅本型号规格书的图表以获取具体的极性指示。
- 6. 焊接与组装指南
- 且在常温下进行。
- 适用于此类直插式产品。
- LED对静电放电敏感。请使用接地腕带、防静电工作台和离子风机。小心操作以避免静电积聚。
- 7. 包装与订购信息
- 注意:在一个发货批次中,只有最终包装可能不是满包装。
- 8. 应用说明与设计考量
- [Vcc] -- [电阻] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND]。
- 虽然功耗较低,但在高环境温度(最高85°C)或最大电流下工作会增加结温。这会降低光输出并可能使主波长偏移。对于颜色或亮度稳定性要求严格的应用,应考虑降低工作电流或改善板级气流。
- 黑色外壳提供了固有的对比度。40度的视角在聚焦光束和宽视角之间取得了良好平衡。白色漫射透镜有助于均匀化光输出,减少光斑,提供更均匀的外观。
- 9. 常见问题解答(基于技术参数)
- ) / I
- ):
- 9.3 为什么黄色和绿色的最大功耗不同?
- 总电流:(5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA。
- 11. 工作原理
1. 产品概述
LTL1DETGSN4J是一款双色直插式LED灯,专为用作电路板指示灯(CBI)而设计。其特点是配备一个与LED匹配的黑色塑料直角支架(外壳),可增强对比度,从而提升可视性。该器件属于一系列指示灯产品,提供多种配置,包括顶视和直角方向,并且可堆叠,便于组装成阵列。
1.1 核心特性与优势
- 易于组装:专为简便的电路板组装和集成而设计。
- 增强可视性:黑色外壳提供高对比度背景,提升了指示灯的感知亮度和可读性。
- 高能效:具备低功耗和高发光效率的特点。
- 环保合规:这是一款无铅产品,符合RoHS(有害物质限制)指令。
- 光学设计:采用T-1尺寸灯珠,配备白色漫射透镜。发出的颜色由InGaN(氮化铟镓)产生绿色,AlInGaP(磷化铝铟镓)产生黄色。
1.2 目标应用与市场
此LED灯适用于广泛的电子设备和标识。其主要应用领域包括:
- 计算机外设和状态指示灯
- 通信设备
- 消费电子产品
- 工业控制面板和机械设备
2. 技术参数:深入客观解读
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极限。在此条件下工作不保证性能。
- 功耗(PD):120 mW(黄),72 mW(绿)。这是LED在环境温度(TA)为25°C时能作为热量耗散的最大功率。
- 峰值正向电流(IFP):100 mA(黄),60 mA(绿)。此电流只能在脉冲条件下(占空比 ≤ 1/10,脉冲宽度 ≤ 10µs)施加,以避免过热。
- 直流正向电流(IF):50 mA(黄),20 mA(绿)。这是建议用于可靠工作的最大连续正向电流。
- 温度范围:工作温度:-30°C 至 +85°C;存储温度:-40°C 至 +100°C。
- 引脚焊接温度:最高260°C,持续5秒,测量点距离LED本体2.0mm(0.079英寸)。
2.2 电气与光学特性
这些是在TA=25°C和IF=20mA条件下测量的典型性能参数,除非另有说明。
- 发光强度(Iv):衡量亮度的关键指标。
- 黄色:1900-4200 mcd(毫坎德拉),典型值4200 mcd。
- 绿色:3200-5500 mcd,典型值5500 mcd。
- 注意:保证的强度值包含±30%的测试公差。
- 视角(2θ1/2):两种颜色均约为40度。这是发光强度降至其轴向峰值一半时的全角。
- 波长规格:
- 峰值波长(λP):黄色:591 nm;绿色:519 nm。
- 主波长(λd):定义感知颜色的单一波长。黄色:586-594 nm;绿色:515-530 nm。
- 光谱半宽(Δλ):黄色:16 nm;绿色:35 nm。这表示光谱纯度;数值越小,颜色越接近单色。
- 正向电压(VF):在测试电流下LED两端的电压降。
- 黄色:1.6-2.5 V,典型值2.0 V。
- 绿色:2.6-3.6 V,典型值3.2 V。
- 反向电流(IR):在VR=5V时,最大10 µA。重要提示:本器件并非设计用于反向偏压下工作;此测试条件仅用于表征。
3. 分档系统规格
产品根据发光强度进行分档,以确保应用中的一致性。每个分档限值的公差为±15%。
3.1 绿色LED分档
- 分档代码 U:发光强度范围 3200 - 4200 mcd @ 20mA。
- 分档代码 V:发光强度范围 4200 - 5500 mcd @ 20mA。
3.2 黄色LED分档
- 分档代码 S:发光强度范围 1900 - 2500 mcd @ 20mA。
- 分档代码 T:发光强度范围 2500 - 3200 mcd @ 20mA。
- 分档代码 U:发光强度范围 3200 - 4200 mcd @ 20mA。
4. 性能曲线分析
规格书引用了对设计至关重要的典型特性曲线。虽然具体图表未在文本中重现,但其含义分析如下。
4.1 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线)
I-V曲线呈指数关系。对于绿色LED(VF较高),其曲线相比黄色LED会向右偏移。这种差异要求在并联驱动多个LED时,必须为每个LED使用独立的限流电阻,以防止正向电压(VF.
)最低的LED电流过大。
4.2 发光强度 vs. 正向电流
在推荐的工作电流范围内,此曲线通常是线性的。增加电流会提高亮度,但同时也会增加功耗和结温,这可能影响寿命和波长。
4.3 温度特性
LED性能与温度相关。通常,发光强度随结温升高而降低。正向电压也具有负温度系数(随温度升高而降低)。设计者必须考虑热管理,尤其是在高环境温度或接近最大额定电流下工作时。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸
- 该器件采用标准的T-1(3mm)灯珠直径,封装在黑色直角支架内。关键尺寸说明包括:
- 所有尺寸单位为毫米(括号内为英寸)。
- 标准公差为±0.25mm(.010英寸),除非另有规定。
- 凸缘下方树脂的最大突出量为1.0mm(.04英寸)。
引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。
5.2 极性识别
对于直插式LED,阴极通常通过透镜上的平面、较短的引脚或支架上的其他标记来识别。请查阅本型号规格书的图表以获取具体的极性指示。
6. 焊接与组装指南
- 6.1 引脚成型
- 弯曲必须在距离LED透镜根部至少3mm的位置进行。
- 请勿使用引线框架的根部作为支点。引脚成型必须在焊接之前
且在常温下进行。
6.2 焊接工艺
- 必须在透镜/支架根部与焊点之间保持至少2mm的间隙。电烙铁:
- 最高温度350°C,每个引脚最长焊接时间3秒(仅限一次)。
- 波峰焊:
- 预热:最高120°C,最长100秒。
- 焊锡波:最高260°C,最长5秒。
- LED浸入焊锡波时,不应低于透镜/支架根部2mm。关键警告:过高的温度或时间会导致透镜变形或造成灾难性故障。红外回流焊不
适用于此类直插式产品。
- 6.3 存储与操作存储:
- 推荐环境为温度≤30°C,相对湿度≤70%。从原包装取出的LED应在三个月内使用。如需更长时间存储,请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。清洁:
- 必要时可使用异丙醇等醇类溶剂。ESD防护:
LED对静电放电敏感。请使用接地腕带、防静电工作台和离子风机。小心操作以避免静电积聚。
7. 包装与订购信息
7.1 包装规格
- 标准包装流程如下:包装袋:
- 包含500、200或100件。内盒:
- 包含10个包装袋,总计5,000件。外箱:
包含8个内盒,总计40,000件。
注意:在一个发货批次中,只有最终包装可能不是满包装。
8. 应用说明与设计考量
8.1 驱动电路设计LED是电流驱动器件。为确保亮度均匀,尤其是在并联多个LED时,必须为每个FLED串联一个限流电阻(电路模型A)。避免在没有独立电阻的情况下直接将LED并联(电路模型B),因为它们正向电压(V
)的微小差异会导致电流分配和亮度的显著不同。推荐电路(A):
[Vcc] -- [电阻] -- [LED] -- [GND](每路LED分支)。不推荐电路(B):
[Vcc] -- [电阻] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND]。
8.2 热管理
虽然功耗较低,但在高环境温度(最高85°C)或最大电流下工作会增加结温。这会降低光输出并可能使主波长偏移。对于颜色或亮度稳定性要求严格的应用,应考虑降低工作电流或改善板级气流。
8.3 光学集成
黑色外壳提供了固有的对比度。40度的视角在聚焦光束和宽视角之间取得了良好平衡。白色漫射透镜有助于均匀化光输出,减少光斑,提供更均匀的外观。
9. 常见问题解答(基于技术参数)
9.1 我可以用相同的电流驱动绿色和黄色LED吗?F可以,两种颜色推荐的测试和典型工作条件都是IF= 20mA。但是,在设计每种颜色的限流电阻值时,必须考虑它们不同的正向电压(V)。电阻值计算公式为 R = (V电源F- VF.
) / I
。P9.2 峰值波长和主波长有什么区别?峰值波长(λ
):d光谱功率分布("光输出曲线")达到最大值时的波长。这是一个物理测量值。主波长(λ
):
源自CIE色度图上的色坐标,它代表了与LED感知颜色相匹配的纯光谱色的单一波长。它更与颜色规格相关。
9.3 为什么黄色和绿色的最大功耗不同?
这种差异源于不同的半导体材料(黄色为AlInGaP,绿色为InGaN)及其各自的内部效率和热特性。绿色LED的较低功率额定值表明在较高驱动电流下需要更仔细地考虑热管理。10. 实际设计案例研究
- 场景:
- 设计一个状态面板,包含5个绿色和3个黄色指示灯,由5V电源轨供电。目标:每个LED在20mA下达到典型亮度。F限流电阻:对于绿色(典型 V= 3.2V):R
- 绿F= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω。使用标准的91 Ω,1/8W或1/4W电阻。对于黄色(典型 V= 2.0V):R
- 黄= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。使用标准的150 Ω电阻。
- 布局:
- 将电阻靠近LED的阳极引脚放置。确保在PCB布局中保持距离LED支架2mm的焊接间隙。
- 功率计算:
总电流:(5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA。
确保5V电源能够提供此电流并留有余量。
11. 工作原理
发光二极管(LED)是半导体p-n结器件。当施加正向电压时,来自n区的电子和来自p区的空穴被注入结区。当这些载流子复合时,能量以光子(光)的形式释放。发射光的颜色(波长)由半导体材料的能带隙决定:AlInGaP用于黄/红/橙色,InGaN用于绿/蓝/白色。白色漫射透镜含有荧光粉或散射粒子,以柔化和扩散光输出。
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。 |