目录
1. 产品概述
LTW-1NHDR5JH231是一款直插式LED灯,设计用于搭配黑色或本色塑料直角支架(外壳)使用,也称为电路板指示灯(CBI)。此配置提供了一个适用于各种电子应用的固态光源。该产品设计便于组装到印刷电路板(PCB)上。
1.1 产品特性
- 设计便于电路板组装。
- 固态光源,可靠性高。
- 功耗低,效率高。
- 符合RoHS指令的无铅产品。
- 采用T-1尺寸灯体,内置InGaN白色LED芯片和白色散射透镜。
1.2 应用领域
此LED灯适用于广泛的应用场景,包括但不限于:
- 计算机设备
- 通信设备
- 消费电子产品
- 工业设备
2. 外形尺寸
LTW-1NHDR5JH231的机械图纸见规格书第2页。关于尺寸的关键说明包括:
- 所有尺寸均以毫米为单位,括号内为英寸值。
- 除非另有说明,默认公差为±0.25mm(±0.010英寸)。
- 支架材料为黑色塑料。
- LED灯体本身为白色。
- 所有规格如有变更,恕不另行通知。
3. 绝对最大额定值
以下额定值在环境温度(TA)为25°C时指定。超过这些值可能导致器件永久性损坏。
| 参数 | 最大额定值 | 单位 |
|---|---|---|
| 功耗 | 108 | mW |
| 峰值正向电流(占空比≤1/10,脉冲宽度≤10ms) | 100 | mA |
| 直流正向电流 | 30 | mA |
| 降额(从30°C起线性下降) | 0.45 | mA/°C |
| 工作温度范围 | -40 至 +85 | °C |
| 存储温度范围 | -40 至 +100 | °C |
| 引脚焊接温度(距灯体2.0mm处) | 最高260°C,持续5秒。 | °C |
4. 电气与光学特性
以下特性在TA=25°C及规定的测试条件下测得。
| 参数 | 符号 | Min. | Typ. | Max. | 单位 | 测试条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 发光强度 | Iv | 880 | 1900 | 3200 | mcd | IF = 20mA |
| 视角(2θ1/2) | - | - | 65 | - | 度 | - |
| 色度坐标 x | x | - | 0.30 | - | - | IF = 20mA |
| 色度坐标 y | y | - | 0.29 | - | - | IF = 20mA |
| 正向电压 | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IF = 20mA |
| 反向电流 | IR | - | - | 10 | μA | VR = 5V |
备注:
- 发光强度使用传感器和近似CIE明视觉响应曲线的滤光片测量。
- θ1/2是发光强度为轴向值一半时的离轴角度。
- Iv分档代码标记在每个包装袋上。
- Iv保证值包含±15%的公差。
- 色度坐标(x, y)源自1931 CIE色度图。
- 反向电压条件仅用于IR测试;本器件并非设计用于反向工作。
5. 典型电气与光学特性曲线
规格书包含典型特性曲线(见第4页),展示了各参数之间的关系。这些曲线对于理解器件在不同工作条件下的性能至关重要,例如正向电流与发光强度的关系、正向电压特性等。分析这些曲线有助于设计人员优化驱动电路,确保在各种工作点下都能获得一致的亮度和效率。
6. 分档系统规格
LTW-1NHDR5JH231根据光学和电气特性进行分档,以确保应用中的一致性。
6.1 光学与电气分档表
发光强度分档(Iv, mcd @ IF=20mA)
| 分档代码 | 最小值(mcd) | 最大值(mcd) |
|---|---|---|
| P | 880 | 1150 |
| Q | 1150 | 1500 |
| R | 1500 | 1900 |
| S | 1900 | 2500 |
| T | 2500 | 3200 |
注:每个分档限值的公差为±15%。
色调等级(色度坐标,CC(x,y) @ IF=20mA)
规格书提供了详细的表格(第6页),定义了多个色调等级(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)。每个等级由CIE 1931色度图上的一个四边形区域定义,使用四组(x, y)坐标。这允许进行精确的颜色选择。每个分档限值的坐标值公差为±0.01。
6.2 C.I.E. 1931 色度图
包含参考用的CIE 1931色度图(第7页),以直观展示表格中定义的色调分档。该图是规定和理解光源颜色的标准工具。
7. 包装规格
LTW-1NHDR5JH231的标准包装配置如下:
- 基本单位:每托盘180件。
- 内盒:每内盒8个托盘,总计1,440件。
- 外箱:每外箱8个内盒,总计11,520件。
备注说明,在每个发货批次中,只有最终包装可以是非满包装。
8. 注意事项与应用指南
8.1 应用
此LED灯适用于室内外标识以及普通电子设备。
8.2 存储
为获得最佳使用寿命,LED应存储在温度不超过30°C、相对湿度不超过70%的环境中。从原包装中取出的LED应在三个月内使用。如需在原包装外长期存储,应将其置于带有干燥剂的密封容器中或在氮气环境中保存。
8.3 清洁
如需清洁,请使用酒精类溶剂,如异丙醇。
8.4 引脚成型与组装
- 在距离LED透镜基座至少3mm处弯曲引脚。
- 请勿以引线框架的基座作为支点。
- 请在常温下、焊接前进行引脚成型。
- 在PCB组装过程中,使用最小的压紧力,以避免机械应力。
8.5 焊接
必须遵循以下关键焊接指南以防止损坏:
- 保持透镜/垫片基座到焊点至少有2mm的最小间隙。
- 避免将透镜/垫片浸入焊料中。
- 在LED处于高温状态进行焊接时,请勿对引线框架施加外部应力。
推荐焊接条件:
| 方法 | 参数 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电烙铁 | 温度 | 最高350°C | 仅限一次。烙铁头距离环氧树脂灯体基座不小于2mm。 |
| 时间 | 最长3秒 | ||
| 位置 | - | ||
| 波峰焊 | 预热温度 | 最高120°C | 焊波距离环氧树脂灯体基座不低于2mm。红外回流焊不适用于此直插式产品。 |
| 预热时间 | 最长100秒 | ||
| 焊波温度 | 最高260°C | ||
| 焊接时间 | 最长5秒 | ||
| 浸入位置 | - |
警告:过高的温度或时间可能导致透镜变形或灾难性故障。
8.6 驱动方法
LED是电流驱动器件。为确保多个LED并联连接时亮度均匀,强烈建议为每个LED串联一个限流电阻(电路模型A)。不建议为多个并联的LED使用单个电阻(电路模型B),因为单个LED之间正向电压(VF)的微小差异可能导致电流和亮度的显著不同。
9. 设计考虑与应用说明
9.1 热管理
尽管该器件功耗相对较低(最大108mW),但正确的热设计对于长期可靠性仍然很重要,尤其是在接近最大额定值或高环境温度下工作时。必须考虑30°C以上0.45 mA/°C的降额因子,以确保直流正向电流不超过安全限值。PCB上足够的间距和可能的气流有助于管理结温。
9.2 实现亮度一致的电路设计
发光强度(Iv)和色度(x, y)的分档系统是要求颜色或亮度一致性的应用的关键特性。设计人员在订购时应指定所需的分档。此外,如驱动方法部分所述,为每个LED使用独立的串联电阻是实现多LED阵列亮度均匀的最可靠方法,可以补偿LED正向电压特性的自然分布。
9.3 机械集成
本产品设计用于特定的直角支架(CBI)。设计人员必须确保PCB布局适应支架的占位面积以及推荐的焊接禁区(距离透镜基座2mm)。关于引脚成型和最小压紧力的说明对于避免对LED封装施加机械应力至关重要,否则可能导致过早失效或透镜破裂。
10. 对比与选型指导
LTW-1NHDR5JH231结合了标准的T-1灯体和专用支架系统。其主要优点包括易于组装,以及通过支架提供直角视角选项。详细的分档结构允许在颜色或强度匹配至关重要的应用中进行精确选择。选择LED时,需要对比的关键参数包括发光强度(Iv)、视角、正向电压(VF)以及相关的最大额定值(电流、功率、温度)。该器件在20mA下3.2V的典型正向电压对于白色InGaN LED来说是常见的,当与适当的限流电阻一起使用时,可与标准逻辑电平电源兼容。
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。 |