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T-1 3mm 绿色LED 发光强度 680-1900mcd - 电压 2.7-3.8V - 功率 108mW - 中文技术规格书

一款高亮度绿色直插式LED的技术规格书,详细说明了发光强度、视角、电气特性、封装及操作指南等参数。
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PDF文档封面 - T-1 3mm 绿色LED 发光强度 680-1900mcd - 电压 2.7-3.8V - 功率 108mW - 中文技术规格书

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1. 产品概述

本文档详细说明了一款采用标准T-1(3mm)直插式封装的高性能绿色发光二极管(LED)的规格。该器件专为需要高亮度、低功耗和可靠性能的通用指示灯及照明应用而设计。其核心优势包括符合RoHS标准、高发光效率以及与低电流驱动电路的兼容性,使其广泛适用于消费电子、工业控制和面板指示灯等领域。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

器件的操作极限定义在环境温度(TA)为25°C的条件下。最大连续正向电流为30 mA,在脉冲条件下(1/10占空比,0.1ms脉冲宽度)允许的最大峰值正向电流为100 mA。最大功耗为108 mW。工作温度范围为-30°C至+80°C,存储温度范围为-40°C至+100°C。对于焊接,当测量点距离LED本体1.6mm时,引脚可承受260°C最多5秒。

2.2 电气与光学特性

关键性能参数在TA=25°C、正向电流(IF)为20 mA的条件下测量。发光强度(IV)范围从最小值680 mcd到典型值1900 mcd。视角(2θ1/2)典型值为40度。器件发出绿光,其峰值发射波长(λP)为523 nm,主波长(λd)范围为520 nm至538 nm。正向电压(VF)介于2.7V至3.8V之间,典型值为3.3V。在反向电压(VR)为5V时,反向电流(IR)最大为10 μA。必须注意,该器件并非设计用于反向偏压工作;VR条件仅用于IR测试。

3. 分档系统规格

为确保应用中的颜色和亮度一致性,LED根据发光强度和主波长进行分类分档。

3.1 发光强度分档

单位为毫坎德拉(mcd),测试条件为20 mA。定义了两个主要档位:NP档(680 mcd 至 1150 mcd)和QR档(1150 mcd 至 1900 mcd)。每个档位限值允许±15%的容差。

3.2 主波长分档

单位为纳米(nm),测试条件为20 mA。定义了五个档位:G10(520.0-523.0 nm)、G11(523.0-527.0 nm)、G12(527.0-531.0 nm)、G13(531.0-535.0 nm)和G14(535.0-538.0 nm)。每个档位限值允许±1 nm的容差。

4. 性能曲线分析

虽然文本摘录未提供具体的图形数据,但此类LED的典型性能曲线将包括正向电流(IF)与正向电压(VF)的关系曲线,显示二极管的指数特性。另一条关键曲线是发光强度(IV)随正向电流(IF)变化的曲线,展示了在工作范围内的近似线性关系。环境温度对发光强度的影响也很显著,通常表现为输出随温度升高而降低。光谱分布曲线将以523 nm的峰值波长为中心,典型半宽(Δλ)为35 nm,定义了绿色的纯度。

5. 机械与封装信息

该器件采用流行的T-1(直径3mm)直插式封装,配有白色扩散透镜。关键尺寸说明包括:所有尺寸单位均为毫米,除非另有说明,一般公差为±0.25mm。凸缘下方树脂的最大突出量为1.0mm。引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。与透明透镜相比,扩散透镜有助于实现更宽、更均匀的视角。

6. 焊接与组装指南

6.1 引脚成型与操作

引脚成型必须在常温下进行,并且焊接过程

之前完成。弯曲点应距离LED透镜基座至少1.6mm。弯曲时不得以引线框架的基座作为支点,以避免应力传递到内部芯片和键合线。在PCB组装过程中,应使用最小的压紧力。

6.2 焊接工艺

预热最高120°C,最长60秒;焊波温度最高260°C,最长5秒。

过高的温度或时间可能导致透镜变形或造成灾难性故障。

6.3 存储与清洁

对于在原包装外存储的情况,建议在三个月内使用。如需长期存储,请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。如需清洁,请使用异丙醇等醇类溶剂。

7. 包装与订购信息

标准包装流程为:每防静电包装袋装1,000片。十个包装袋装入一个内箱,每个内箱总计10,000片。八个内箱装入一个外运输箱,每个外箱总计80,000片。每个包装袋上均标有发光强度分类代码,以便追溯。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

此LED适用于普通电子设备,包括办公自动化设备、通信设备和家用电器。其高亮度使其适用于状态指示灯、面板和开关的背光,以及需要清晰绿色信号的装饰照明。

8.2 电路设计注意事项FLED是电流驱动器件。为确保并联驱动多个LED时亮度均匀,强烈建议为每个LED串联一个限流电阻(电路模型A)。并联驱动多个LED而不使用单独的电阻(电路模型B)会由于各个器件的正向电压(V)差异而导致显著的亮度差异。串联电阻值可使用欧姆定律计算:R = (V电源F- VF) / IF,其中I

是所需的驱动电流(例如,20mA)。

8.3 关键应用注意事项

在需要极高可靠性的应用中使用此LED前,请咨询供应商,特别是故障可能危及生命或健康的应用(例如,航空、医疗系统、安全设备)。

9. 静电放电(ESD)与操作注意事项

LED对静电放电和电压浪涌敏感。操作时建议使用腕带或防静电手套。所有设备,包括电烙铁和工作台,必须妥善接地。避免对引脚施加任何机械应力,尤其是在焊接过程中器件受热时。

10. 技术对比与差异化

该器件在其类别中的关键差异化优势包括:在标准T-1封装中实现了高发光强度范围(高达1900 mcd),在常见外形尺寸下提供了显著的亮度。采用InGaN(氮化铟镓)技术实现了高效的绿光发射。为强度和波长定义的分档结构使设计人员能够为需要严格颜色和亮度匹配的应用选择器件,减少了生产后校准的需求。

11. 常见问题解答(FAQ)

11.1 我可以不使用串联电阻驱动此LED吗?

不可以。不建议将LED直接连接到电压源,因为它是电流驱动器件。正向电压的微小变化会导致电流的巨大变化,可能超过最大额定值并损坏LED。串联电阻对于稳定和安全运行至关重要。

11.2 为什么发光强度有一个范围(680-1900 mcd)?

该范围代表了分档结构。由于制造工艺的差异,LED在生产后根据测量性能进行分类(分档)。数据手册指定了可用档位(NP和QR)的最小和最大限值。设计人员在为特定亮度水平进行设计时,应考虑档位内±15%的容差。

11.3 峰值波长和主波长有什么区别?P峰值波长(λd)是光谱功率分布达到最大值时的波长(此LED为523 nm)。主波长(λ

)源自CIE色度图,代表单色光的波长,当与指定的白色参考光混合时,其颜色与LED的颜色相匹配。它是感知颜色。主波长范围为520-538 nm。

12. 设计与使用案例研究场景:为需要10个亮度均匀的绿色LED的工业设备设计一个多指示灯状态面板。设计步骤:F1. 为保持一致性,选择来自同一发光强度档位(例如QR)和较窄主波长档位(例如G11)的LED。2. 电源为5V DC。3. 使用典型VF值3.3V和目标I

值20 mA,计算串联电阻:R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 欧姆。可以使用标准的82欧姆或100欧姆电阻,略微调整电流。4. 实施电路模型A,每个LED使用一个电阻。5. 在PCB布局时,确保LED本体与焊盘之间保持建议的1.6mm间隙。6. 严格按照波峰焊曲线进行操作。这种方法确保了可靠的运行和均匀的外观。

13. 工作原理简介

发光二极管(LED)是一种半导体p-n结二极管。当施加正向电压时,来自n型区域的电子和来自p型区域的空穴被注入到结区。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。此特定LED使用InGaN(氮化铟镓)化合物半导体,其能带隙经过设计,对应于绿光发射。

14. 技术趋势

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。