目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势
- 均匀的辐射模式和高亮度使这款LED成为需要清晰、远距离可见性应用的理想选择。主要目标应用包括交通信号标志牌、大型广告牌、动态信息标志以及公交车等公共交通工具上的标识。
- 本节详细阐述了定义LED工作边界和性能的电学、光学及热学参数。
- 这些额定值规定了可能导致器件永久性损坏的极限值，定义在环境温度（TA）为25°C的条件下。红色芯片的最大连续功耗为125毫瓦，绿色芯片为112毫瓦。红色LED的最大直流正向电流为50毫安，绿色为30毫安。对于脉冲工作（占空比≤1/10，脉冲宽度≤10毫秒），两种颜色均允许100毫安的峰值正向电流。最大反向电压为5伏。器件可在-30°C至+85°C的环境温度范围内工作，并可在-40°C至+100°C下储存。引脚可承受260°C下最长5秒的焊接，前提是焊点距离LED本体至少2.0毫米。
- 这些特性在标准测试条件（TA=25°C，IF=20毫安）下测得，代表典型性能。红色LED的发光强度（Iv）典型值为4200毫坎德拉（最小1500毫坎德拉），而绿色LED的典型值为6900毫坎德拉（最小3000毫坎德拉）。两种颜色的视角（2θ1/2）均为30度，公差为±2度。红色LED的峰值发射波长（λP）典型值为627纳米，绿色为525纳米。红色LED的主波长（λd）范围为620-630纳米，绿色为525-535纳米。红色LED的正向电压（VF）典型值为2.5伏（最大3.2伏），绿色为3.75伏（最大4.5伏）。在VR=5伏时，反向电流（IR）最大为100微安。
- 热管理对于LED寿命至关重要。规定了直流正向电流的降额系数。对于红色LED，当温度超过50°C时，每升高1°C，电流必须线性降低0.84毫安。对于绿色LED，超过50°C时的降额为0.36毫安/°C。这确保了结温保持在安全限度内，防止加速老化或灾难性故障。
- 为确保生产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。
- 强度分档表使用两个字符的代码（例如，UR， VS， WU）对LED进行分类。第一个字母（U， V， W）定义绿色发光强度范围：U（3000-4000毫坎德拉），V（4000-5300毫坎德拉），W（5300-6900毫坎德拉）。第二个字母（R， S， T， U）定义红色发光强度范围：R（1500-1900毫坎德拉），S（1900-2500毫坎德拉），T（2500-3200毫坎德拉），U（3200-4200毫坎德拉）。每个分档限值适用±15%的公差。
- 对于绿色LED，提供了单独的色调分档。分档代码G1覆盖的主波长范围为525-530纳米，G2覆盖530-535纳米。每个分档限值的公差为±1纳米。这使得设计人员可以根据应用需求选择具有非常特定色点的LED。
- 虽然规格书中引用了具体的图形曲线（图1，图6），但此处分析其典型含义。正向电流与正向电压（I-V）曲线是非线性的，这是二极管的特性。在推荐工作范围内，发光强度近似与正向电流成正比。光谱分布曲线显示了相对辐射功率随波长的变化，并标明了峰值波长和主波长。视角图说明了空间辐射模式，确认了30度的半强度角。
- 5.1 外形尺寸
- 该LED采用标准的6.2毫米直径圆形透镜。关键尺寸说明包括：所有尺寸单位为毫米（括号内为英寸）；除非另有说明，标准公差为±0.25毫米；凸缘下方树脂的最大突出量为1.0毫米；引脚间距在引脚伸出封装本体的位置测量。极性由较长的阳极（+）引脚和/或靠近阴极（-）引脚的透镜边缘上的平面标记指示。
- LED以包装袋形式提供，每袋包含500、200或100片。每10个这样的包装袋装入一个内盒，总计5000片。每8个内盒装入一个外运输箱，总计40000片。在任何运输批次中，只有最终包装可能包含非满额数量。
- 正确处理对于防止损坏至关重要。焊接前，必须在距离LED透镜底部至少3毫米处对引脚进行成型，且不得将透镜底部用作支点。在PCB组装过程中，应使用最小的压紧力。对于焊接，焊点与透镜底部之间需保持至少3毫米（烙铁焊接）或2毫米（波峰焊）的最小间隙。切勿将透镜浸入焊料中。推荐的焊接条件：烙铁温度最高350°C，最长3秒（仅限一次）。波峰焊：预热最高100°C，最长60秒；焊波最高260°C，最长5秒。红外（IR）回流焊不适用于此直插式产品。过热或过长时间会变形透镜或损坏LED。
- 7.1 驱动电路设计
- LED是电流驱动器件。为确保多个LED并联连接时的亮度均匀性，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻（电路A）。不建议将LED直接并联而不使用独立电阻（电路B），因为单个LED之间正向电压（Vf）特性的微小差异将导致电流分配和亮度的显著差异。
- LED易受静电放电或电源浪涌的损坏。应在处理和组装环境中实施适当的ESD预防措施，例如使用接地工作站、腕带和导电地板。
- 储存时，环境温度不应超过30°C或相对湿度70%。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。如需在原始包装外长期储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥器。如需清洁，请使用异丙醇等醇基溶剂。
- 与通用的5毫米LED相比，这款6.2毫米灯珠提供显著更高的发光强度，适用于需要更长观看距离或更亮指示的应用。红色采用AlGaInP技术，在红橙光谱范围内提供高效率和出色的色纯度。InGaN绿色芯片提供高亮度。集成的扩散白色透镜提供了均匀的视角，这与光束更集中的透明透镜不同。添加了紫外线抑制剂的增强型环氧树脂专门针对户外耐用性，这是与标准室内级LED的关键区别。
- 问：我可以将此LED连续驱动在30毫安吗？
- 场景：设计一个户外使用的“公交车站”发光标志。
- 发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在LED中，电子与半导体材料（红色为AlGaInP，绿色为InGaN）内的空穴复合，以光子的形式释放能量。光的特定波长（颜色）由半导体材料的能带隙决定。环氧树脂透镜用于保护半导体芯片，塑造辐射模式（本例中为30度视角），并且在本产品中加入了扩散剂以产生均匀的外观。
- LED技术的总体趋势是朝着更高光效（每瓦更多流明）、更好的显色性和更低的成本发展。对于此类指示型LED，趋势包括小型化（更小的封装，相似的输出）、将多个芯片（RGB）集成到单个封装中，以及开发用于极端环境的更坚固的封装材料。红色（AlGaInP）和绿/蓝色（InGaN）LED的基础材料科学持续成熟，带来了效率和寿命的逐步提升。所有电子设备对能源效率的追求，继续使LED技术优于传统的白炽灯或霓虹灯指示器。
1. 产品概述
本文档详细说明了型号为LTL30SETG3JA的6.2毫米圆形直插式LED灯珠的技术规格。该器件设计为高亮度指示光源，适用于多种标识应用。它采用了两种不同的半导体技术：用于红色发射器的AlGaInP和用于绿色发射器的InGaN，各自提供特定的波长特性。
1.1 核心优势
此LED灯珠的主要优势包括其高发光强度输出，确保了出色的可见性。它具有低功耗和高光效的特点，有助于节能。封装采用先进的环氧树脂技术，提供卓越的防潮性能，并加入了紫外线抑制剂，增强了其在室内外环境中长期使用的耐用性和可靠性。该产品为无铅设计，符合RoHS指令。
均匀的辐射模式和高亮度使这款LED成为需要清晰、远距离可见性应用的理想选择。主要目标应用包括交通信号标志牌、大型广告牌、动态信息标志以及公交车等公共交通工具上的标识。
2. 深入技术参数分析
本节详细阐述了定义LED工作边界和性能的电学、光学及热学参数。
2.1 绝对最大额定值
这些额定值规定了可能导致器件永久性损坏的极限值，定义在环境温度（TA）为25°C的条件下。红色芯片的最大连续功耗为125毫瓦，绿色芯片为112毫瓦。红色LED的最大直流正向电流为50毫安，绿色为30毫安。对于脉冲工作（占空比≤1/10，脉冲宽度≤10毫秒），两种颜色均允许100毫安的峰值正向电流。最大反向电压为5伏。器件可在-30°C至+85°C的环境温度范围内工作，并可在-40°C至+100°C下储存。引脚可承受260°C下最长5秒的焊接，前提是焊点距离LED本体至少2.0毫米。
2.2 电气与光学特性
这些特性在标准测试条件（TA=25°C，IF=20毫安）下测得，代表典型性能。红色LED的发光强度（Iv）典型值为4200毫坎德拉（最小1500毫坎德拉），而绿色LED的典型值为6900毫坎德拉（最小3000毫坎德拉）。两种颜色的视角（2θ1/2）均为30度，公差为±2度。红色LED的峰值发射波长（λP）典型值为627纳米，绿色为525纳米。红色LED的主波长（λd）范围为620-630纳米，绿色为525-535纳米。红色LED的正向电压（VF）典型值为2.5伏（最大3.2伏），绿色为3.75伏（最大4.5伏）。在VR=5伏时，反向电流（IR）最大为100微安。
2.3 热特性
热管理对于LED寿命至关重要。规定了直流正向电流的降额系数。对于红色LED，当温度超过50°C时，每升高1°C，电流必须线性降低0.84毫安。对于绿色LED，超过50°C时的降额为0.36毫安/°C。这确保了结温保持在安全限度内，防止加速老化或灾难性故障。
3. 分档系统规范
为确保生产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。
3.1 发光强度分档
强度分档表使用两个字符的代码（例如，UR， VS， WU）对LED进行分类。第一个字母（U， V， W）定义绿色发光强度范围：U（3000-4000毫坎德拉），V（4000-5300毫坎德拉），W（5300-6900毫坎德拉）。第二个字母（R， S， T， U）定义红色发光强度范围：R（1500-1900毫坎德拉），S（1900-2500毫坎德拉），T（2500-3200毫坎德拉），U（3200-4200毫坎德拉）。每个分档限值适用±15%的公差。
3.2 色调（波长）分档
对于绿色LED，提供了单独的色调分档。分档代码G1覆盖的主波长范围为525-530纳米，G2覆盖530-535纳米。每个分档限值的公差为±1纳米。这使得设计人员可以根据应用需求选择具有非常特定色点的LED。
4. 性能曲线分析
虽然规格书中引用了具体的图形曲线（图1，图6），但此处分析其典型含义。正向电流与正向电压（I-V）曲线是非线性的，这是二极管的特性。在推荐工作范围内，发光强度近似与正向电流成正比。光谱分布曲线显示了相对辐射功率随波长的变化，并标明了峰值波长和主波长。视角图说明了空间辐射模式，确认了30度的半强度角。
5. 机械与包装信息
5.1 外形尺寸
该LED采用标准的6.2毫米直径圆形透镜。关键尺寸说明包括：所有尺寸单位为毫米（括号内为英寸）；除非另有说明，标准公差为±0.25毫米；凸缘下方树脂的最大突出量为1.0毫米；引脚间距在引脚伸出封装本体的位置测量。极性由较长的阳极（+）引脚和/或靠近阴极（-）引脚的透镜边缘上的平面标记指示。
5.2 包装规格
LED以包装袋形式提供，每袋包含500、200或100片。每10个这样的包装袋装入一个内盒，总计5000片。每8个内盒装入一个外运输箱，总计40000片。在任何运输批次中，只有最终包装可能包含非满额数量。
6. 焊接与组装指南
正确处理对于防止损坏至关重要。焊接前，必须在距离LED透镜底部至少3毫米处对引脚进行成型，且不得将透镜底部用作支点。在PCB组装过程中，应使用最小的压紧力。对于焊接，焊点与透镜底部之间需保持至少3毫米（烙铁焊接）或2毫米（波峰焊）的最小间隙。切勿将透镜浸入焊料中。推荐的焊接条件：烙铁温度最高350°C，最长3秒（仅限一次）。波峰焊：预热最高100°C，最长60秒；焊波最高260°C，最长5秒。红外（IR）回流焊不适用于此直插式产品。过热或过长时间会变形透镜或损坏LED。
7. 应用建议与设计考量
7.1 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。为确保多个LED并联连接时的亮度均匀性，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻（电路A）。不建议将LED直接并联而不使用独立电阻（电路B），因为单个LED之间正向电压（Vf）特性的微小差异将导致电流分配和亮度的显著差异。
7.2 静电放电（ESD）防护
LED易受静电放电或电源浪涌的损坏。应在处理和组装环境中实施适当的ESD预防措施，例如使用接地工作站、腕带和导电地板。
7.3 储存与清洁
储存时，环境温度不应超过30°C或相对湿度70%。从原始包装中取出的LED应在三个月内使用。如需在原始包装外长期储存，请使用带干燥剂的密封容器或氮气干燥器。如需清洁，请使用异丙醇等醇基溶剂。
8. 技术对比与差异化
与通用的5毫米LED相比，这款6.2毫米灯珠提供显著更高的发光强度，适用于需要更长观看距离或更亮指示的应用。红色采用AlGaInP技术，在红橙光谱范围内提供高效率和出色的色纯度。InGaN绿色芯片提供高亮度。集成的扩散白色透镜提供了均匀的视角，这与光束更集中的透明透镜不同。添加了紫外线抑制剂的增强型环氧树脂专门针对户外耐用性，这是与标准室内级LED的关键区别。
9. 常见问题解答（基于技术参数）
问：我可以将此LED连续驱动在30毫安吗？
答：对于红色LED，可以，因为其最大直流电流为50毫安。对于绿色LED，30毫安是其绝对最大直流额定值；在没有适当热降额的情况下以此水平连续工作可能会缩短寿命。建议两者均在典型的20毫安下工作。
问：对于12伏电源，我应该使用多大的电阻值？
答：使用欧姆定律：R = (电源电压 - LED正向电压) / LED电流。对于绿色LED（Vf~3.75伏）在20毫安下：R = (12 - 3.75) / 0.02 = 412.5欧姆。使用最接近的标准值（例如，390或430欧姆），并计算电阻的额定功率：P = I^2 * R。
问：这款LED适用于电池供电设备吗？
答：是的，其高光效（高毫坎德拉/毫安）使其适用于关注功耗的电池供电应用，尤其是在20毫安或更低电流驱动时。
10. 实际应用案例分析
场景：设计一个户外使用的“公交车站”发光标志。
设计考量：标志必须在白天和夜晚都清晰可见。使用绿色LED（选择W档以获得最高亮度）来显示文字，可提供高对比度。30度的视角确保了从较宽的接近角度都能看清标志。LED必须通过连接到恒压电源的独立限流电阻来驱动，电阻值根据电源电压和绿色LED的典型Vf计算。PCB设计必须按照焊接指南，在焊盘和LED本体之间保持至少2-3毫米的间隙。抗紫外线环氧树脂确保透镜在多年的阳光照射下不会变黄或降解，从而保持光输出和颜色。
11. 工作原理简介
发光二极管（LED）是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光。在LED中，电子与半导体材料（红色为AlGaInP，绿色为InGaN）内的空穴复合，以光子的形式释放能量。光的特定波长（颜色）由半导体材料的能带隙决定。环氧树脂透镜用于保护半导体芯片，塑造辐射模式（本例中为30度视角），并且在本产品中加入了扩散剂以产生均匀的外观。
12. 技术趋势
LED技术的总体趋势是朝着更高光效（每瓦更多流明）、更好的显色性和更低的成本发展。对于此类指示型LED，趋势包括小型化（更小的封装，相似的输出）、将多个芯片（RGB）集成到单个封装中，以及开发用于极端环境的更坚固的封装材料。红色（AlGaInP）和绿/蓝色（InGaN）LED的基础材料科学持续成熟，带来了效率和寿命的逐步提升。所有电子设备对能源效率的追求，继续使LED技术优于传统的白炽灯或霓虹灯指示器。
The general trend in LED technology is toward higher efficacy (more lumens per watt), improved color rendering, and lower cost. For indicator-type LEDs like this one, trends include miniaturization (smaller packages with similar output), integration of multiple chips (RGB) into a single package, and the development of more robust packaging materials for extreme environments. The underlying material science for red (AlGaInP) and green/blue (InGaN) LEDs continues to mature, leading to incremental improvements in efficiency and lifetime. The drive for energy efficiency across all electronic devices continues to favor LED technology over traditional incandescent or neon indicators.
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。 |