目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势
- 1.2 目标应用
- 2. 技术参数分析
- 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 发光强度分档
- 3.2 正向电压分档
- 3.3 色调(颜色)分档
- 4. 性能曲线分析
- 5. 机械与包装信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 包装规格
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 储存
- 6.2 引脚成型
- 6.3 焊接工艺
- 6.4 清洁
- 7. 应用与设计考量
- 7.1 驱动电路设计
- 7.2 ESD(静电放电)预防措施
- 7.3 热管理
- 8. 常见问题解答(FAQ)
- 8.1 特性表中的Iv值与分档表中的Iv值有何区别?
- 8.2 我可以不用限流电阻驱动这个LED吗?
- 8.3 为什么在焊接时保持2mm间隙如此重要?
- 8.4 如何解读色调等级表(U91, U01等)?
1. 产品概述
LTW-1GHCX4是一款高亮度直插式白色发光二极管,专为各类电子设备中的状态指示和照明应用而设计。它采用标准的T-1(5mm)直径封装,并配有透明透镜,为印刷电路板或面板上的多种安装配置提供了灵活的设计方案。
1.1 核心优势
- 符合RoHS标准:本产品不含铅(Pb),符合环保法规要求。
- 高效率:在低功耗下提供高光通量输出。
- 设计灵活:采用通用封装尺寸,适用于多种安装方式。
- 低电流工作:因其低电流需求,可与集成电路良好兼容。
1.2 目标应用
此LED适用于众多领域,包括:
- 计算机与通信设备
- 消费类电子产品
- 家用电器
- 工业控制与仪器仪表
2. 技术参数分析
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性损坏的极限条件。在此条件下工作无法得到保证。
- 功耗(Pd):最大90 mW。
- 直流正向电流(IF):连续25 mA。
- 峰值正向电流:100 mA(脉冲,占空比≤1/10,脉宽≤10ms)。
- 工作温度范围:-40°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,持续时间不超过5秒,测量点距LED本体2.0mm。
- 静电放电(ESD):可承受高达1000V。
热降额:当环境温度超过30°C时,直流正向电流必须按每摄氏度0.36 mA线性降额,以确保不超过功耗限制。
2.2 电气与光学特性
这些参数在环境温度(TA)为25°C时规定,定义了器件的典型性能。
- 发光强度(Iv):范围从4000 mcd(最小值)到11000 mcd(最大值),在正向电流(IF)为20 mA时,典型值为7500 mcd。测量包含±15%的测试公差。
- 视角(2θ1/2):约44度(典型值)。这是发光强度降至轴向值一半时的全角。
- 正向电压(VF):范围从2.7V到3.5V,在IF=20mA时,典型值为3.1V。
- 反向电流(IR):在反向电压(VR)为5V时,最大为5 μA。重要提示:本器件并非设计用于反向偏压工作;此测试条件仅用于表征。
- 色度坐标(x, y):在CIE 1931色度图上,典型坐标为x=0.28,y=0.26,定义了LED的白点。
3. 分档系统规格
LED根据关键性能参数被分档,以确保同一生产批次内的一致性。分档代码标记在每个包装袋上。
3.1 发光强度分档
| 分档代码 | 最小Iv(mcd) | 最大Iv(mcd) |
|---|---|---|
| V2 | 4000 | 5600 |
| W2 | 5600 | 7850 |
| X2 | 7850 | 11000 |
注:每个分档限值的公差为±15%。
3.2 正向电压分档
| 分档代码 | 最小VF(V) | 最大VF(V) |
|---|---|---|
| 1E | 2.7 | 2.9 |
| 2E | 2.9 | 3.1 |
| 3E | 3.1 | 3.3 |
| 4E | 3.3 | 3.5 |
注:正向电压测量允差为±0.1V。
3.3 色调(颜色)分档
定义了多个色调等级(U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51),每个等级在CIE 1931色度图上指定了一个具有特定(x, y)坐标边界的四边形区域。这确保了白光输出颜色一致性的严格控制。色度坐标测量允差为±0.01。
4. 性能曲线分析
典型性能曲线说明了关键参数之间的关系。这些对于电路设计和理解器件在不同条件下的行为至关重要。
- 正向电流 vs. 正向电压(I-V曲线):展示了指数关系,对于选择限流电阻至关重要。
- 发光强度 vs. 正向电流:演示了光输出如何随电流增加,直至达到最大额定限值。
- 发光强度 vs. 环境温度:说明了随着结温升高,光输出会下降,强调了热管理的重要性。
- 视角分布图:显示光强度角度分布的极坐标图。
5. 机械与包装信息
5.1 外形尺寸
该LED符合标准的T-1(5mm)径向引线封装。
- 本体直径:5mm(标称值)。
- 引脚间距:在引脚从封装中伸出的位置测量。
- 树脂突出:凸缘下方最大1.0mm。
- 公差:除非另有说明,公差为±0.25mm。
极性识别:较长的引脚表示阳极(正极),较短的引脚表示阴极(负极)。阴极侧也可能通过LED透镜凸缘上的一个平面来指示。
5.2 包装规格
LED以防静电包装袋供应。
- 袋装数量:每袋1000、500、200或100颗。
- 内盒:包含10个包装袋(例如,如果每袋1000颗,则总计10,000颗)。
- 外箱:包含8个内盒(例如,总计80,000颗)。
- 在每个运输批次中,只有最后一个包装可以是非满包装。
6. 焊接与组装指南
6.1 储存
为获得最佳保质期,请将LED储存在温度不超过30°C、相对湿度不超过70%的环境中。如果从原包装中取出,请在三个月内使用。如需在原包装外长期储存,请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。
6.2 引脚成型
- 在距离LED透镜基座至少3mm处弯曲引脚。
- 请勿使用引线框架的基座作为支点。
- 在常温下焊接前进行成型操作。
- 在PCB组装过程中使用最小的夹紧力,以避免机械应力。
6.3 焊接工艺
关键规则:保持从透镜基座到焊点的最小间隙为2mm。切勿将透镜浸入焊料中。
| 参数 | 手工焊接(烙铁) | 波峰焊 |
|---|---|---|
| 温度 | 最高350°C。 | 最高260°C(焊料波)。 |
| 时间 | 最长3秒(仅限一次)。 | 最长5秒(在焊料中)。 |
| 预热 | 不适用 | 最高100°C,最长60秒。 |
| 位置 | 距透镜基座不小于2mm | 距透镜基座不低于2mm |
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直插式LED。
6.4 清洁
如有必要,仅使用酒精类溶剂(如异丙醇)进行清洁。
7. 应用与设计考量
7.1 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,必须在每个单独的LED上串联一个限流电阻(电路A)。不建议在没有独立电阻的情况下并联驱动LED(电路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不同。
电路A(推荐):[Vcc] — [电阻] — [LED] — [GND](每路LED分支)。
电路B(不推荐):[Vcc] — [单个电阻] — [多个并联LED] — [GND]。
7.2 ESD(静电放电)预防措施
尽管额定ESD为1000V,但仍应遵循正确的操作程序。处理这些器件时,请使用接地的工作台和腕带,以防止静电或电源浪涌造成的损坏。
7.3 热管理
请遵守功耗(90mW)和降额规范。在高环境温度应用或高电流驱动时,确保通过引脚进行充分的通风或散热,以防止过热,过热会降低光输出和使用寿命。
8. 常见问题解答(FAQ)
8.1 特性表中的Iv值与分档表中的Iv值有何区别?
电气/光学特性表(第2.2节)列出了整个产品系列的绝对最小值、典型值和最大值。分档表(第3节)显示了制造出的部件如何根据测试性能被分入更严格、更一致的组(档位)。您选择一个分档代码,可以保证您收到的LED落在特定、更窄的性能范围内。
8.2 我可以不用限流电阻驱动这个LED吗?
不可以。LED的正向电压具有负温度系数,并非固定值。将其直接连接到电压源会导致电流不受控制,很可能超过最大额定值并损坏器件。对于恒压驱动,串联电阻是强制要求的。
8.3 为什么在焊接时保持2mm间隙如此重要?
环氧树脂透镜材料的热膨胀系数远高于金属引脚。在距离透镜过近的位置施加强热,会在引脚-环氧树脂界面产生严重的机械应力,可能导致密封破裂、损坏内部芯片键合或允许湿气侵入,从而导致过早失效。
8.4 如何解读色调等级表(U91, U01等)?
每个色调等级(例如U31)使用四组(x, y)坐标在CIE 1931色彩空间图上定义了一个四边形区域。LED经过测试,其测量的色度坐标必须落在其指定色调等级多边形的边界内。这确保了所有标有相同色调等级的LED发出的白光色调非常相似。
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。 |