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1. 产品概述
LTL-R42NGYADH229Y是一款专为轻松集成到印刷电路板(PCB)而设计的电路板指示灯(CBI)组件。它由一个黑色塑料直角支架(外壳)与一个特定的LED灯珠组合而成。该设计属于一个指示灯系列,提供多种配置,包括顶视(带垫片)或直角方向,并可排列成水平或垂直阵列。外壳的可堆叠特性便于在需要多个指示灯的应用中轻松组装。
1.1 主要特性
- 针对电路板组装和安装的便捷性进行了优化。
- 黑色外壳材料增强了视觉对比度,使点亮的指示灯更加醒目。
- 在黄绿色光源上配备绿色漫射透镜。
- 提供低功耗与高发光效率的组合。
- 作为无铅产品制造,符合RoHS(有害物质限制)指令。
- 采用AlInGaP(铝铟镓磷)半导体芯片作为光源,封装在T-1(3毫米)直径的封装内。
1.2 目标应用
此LED灯珠适用于广泛的电子设备,包括计算机、通信设备、消费电子产品和工业设备中的应用。其主要功能是作为状态或电源指示灯。
2. 技术规格详解
2.1 绝对最大额定值
这些额定值定义了超出可能导致器件永久损坏的极限。不保证在或接近这些极限下运行。
- 功耗(Pd):最大52毫瓦。这是器件可以安全耗散为热量的总功率。
- 峰值正向电流(IFP):60毫安,仅在脉冲条件下允许(占空比≤1/10,脉冲宽度≤0.1毫秒)。
- 连续正向电流(IF):最大20毫安直流。
- 电流降额:当环境温度(TA)超过30°C时,最大允许正向电流必须以每摄氏度0.27毫安的速率线性降低。
- 工作温度范围:-30°C 至 +85°C。
- 储存温度范围:-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2.0毫米(0.079英寸)。
2.2 电气与光学特性
除非另有说明,均在环境温度(TA)为25°C下指定。这些是典型的性能参数。
- 发光强度(IV):在正向电流(IF)为10毫安时,8.7毫坎德拉(最小值),19毫坎德拉(典型值),50毫坎德拉(最大值)。请注意,这些值应用了±15%的测试容差。
- 视角(2θ1/2):100度(典型值)。这是发光强度降至其轴向(中心)值一半时的全角。
- 峰值发射波长(λP):572纳米(典型值)。这是光谱输出最强的波长。
- 主波长(λd):在IF=10毫安时,566纳米(最小值),569纳米(典型值),574纳米(最大值)。这是最能代表光感知颜色的单一波长。
- 光谱线半宽(Δλ):15纳米(典型值)。这表示发射光的光谱纯度或带宽。
- 正向电压(VF):在IF=10毫安时,2.0伏(最小值),2.5伏(典型值)。
- 反向电流(IR):在反向电压(VR)为5伏时,100微安(最大值)。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. 分档系统说明
为确保应用中的一致性,LED根据关键光学参数进行分类(分档)。LTL-R42NGYADH229Y使用两个主要的分档标准。
3.1 发光强度分档
LED根据其在IF=10毫安时测得的发光强度进行分类。每个档位的极限值有±15%的容差。
- L3:8.7毫坎德拉 至 12.6毫坎德拉
- L2:12.6毫坎德拉 至 19毫坎德拉
- L1:19毫坎德拉 至 29毫坎德拉
- M1:29毫坎德拉 至 50毫坎德拉
具体的档位代码(例如L2)标注在产品包装上。
3.2 主波长(色调)分档
LED也根据其主波长进行分类以控制颜色一致性。每个档位极限的容差为±1纳米。
- H06:566.0纳米 至 568.0纳米
- H07:568.0纳米 至 570.0纳米
- H08:570.0纳米 至 572.0纳米
- H09:572.0纳米 至 574.0纳米
4. 机械与包装信息
4.1 外形尺寸
该器件采用直角直插式设计。主要外壳材料为黑色塑料。LED元件本身直径为T-1(3毫米)。在此特定型号(LTL-R42NGYADH229Y)中,支架上的LED1位置为空,而LED2位置则装有一个覆盖着绿色漫射透镜的黄绿色AlInGaP芯片。除非尺寸图(请参阅规格书中的详细图纸)另有规定,所有尺寸公差均为±0.25毫米(0.010英寸)。
4.2 包装规格
LED以适合自动化组装工艺的包装形式提供。确切的包装方式(例如编带卷盘、散装)和数量在规格书的包装规格部分定义。分档分类代码清晰地标注在包装袋上,以便追溯。
5. 焊接与组装指南
5.1 引脚成型
如果需要弯曲引脚,必须在焊接前且在室温下进行。弯曲点应距离LED透镜/支架基座至少3毫米。弯曲时不得以引线框架的基座作为支点,以避免对内部芯片粘接点产生应力。
5.2 焊接工艺
必须在透镜/支架基座与焊点之间保持至少2毫米的最小间隙。切勿将透镜浸入焊料中。
- 电烙铁:最高温度350°C。每引脚最大焊接时间3秒(仅限一次)。
- 波峰焊:最高预热温度120°C,最长100秒。最高焊波温度260°C,最长5秒。浸入位置不得低于环氧树脂透镜基座2毫米。
警告:超过推荐温度或时间可能导致透镜变形或LED灾难性故障。
5.3 储存与操作
对于长期存放在原包装外的情况,建议将LED存放在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。从包装中取出的LED最好在三个月内使用。推荐的储存环境不超过30°C和70%相对湿度。
5.4 清洁
如果需要清洁,仅使用酒精类溶剂,如异丙醇。
6. 应用与设计考量
6.1 驱动电路设计
LED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串联一个独立的限流电阻(电路模型A)。不建议在没有独立电阻的情况下并联驱动LED(电路模型B),因为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。
6.2 静电放电(ESD)防护
LED对静电放电敏感。在操作和组装过程中必须实施适当的ESD控制措施:
- 操作人员应佩戴接地腕带或防静电手套。
- 所有设备、工作台和储存架必须正确接地。
- 使用离子发生器中和可能积聚在塑料透镜上的静电荷。
- 保持一个具有适当标识的防静电工作站。
6.3 热管理
虽然功耗较低(最大52毫瓦),但遵守30°C以上的电流降额曲线对于长期可靠性至关重要。如果在接近最高温度极限下工作,请确保最终应用中有足够的气流。
7. 性能曲线与典型特性
规格书包含典型的性能曲线,这些曲线提供了有价值的设计见解。这些图表直观地展示了不同条件下关键参数之间的关系。虽然此处未列出具体的曲线数据点,但设计人员应参考这些曲线以了解:
- 相对发光强度与正向电流的关系:显示光输出如何随电流增加,通常在较高电流下呈亚线性增长。
- 正向电压与正向电流的关系:说明二极管的I-V特性。
- 相对发光强度与环境温度的关系:展示随着结温升高,光输出减少的情况。
- 光谱分布:显示跨波长相对辐射功率的图表,以572纳米的峰值波长为中心,典型半宽为15纳米。
这些曲线对于预测非标准条件(例如,不同的驱动电流或环境温度)下的性能,以及优化设计以实现效率和寿命至关重要。
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。 |