目录
- 1. 产品概述
- 1.1 主要特性
- 1.2 目标应用
- 2. 技术规格详解
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光电特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 正向电压(VF)分档
- 3.2 光通量与发光强度分档
- 3.3 颜色(色度)分档
- 4. 性能曲线分析
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 推荐PCB焊盘
- 5.3 极性识别
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 清洗
- 6.3 存储与操作
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 编带与卷盘包装
- 8. 应用设计考量
- 8.1 电路设计
- 8.2 热管理
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答(FAQ)
- 11. 设计案例研究示例
- 12. 工作原理
- 13. 行业趋势
1. 产品概述
LTW系列是一款专为现代固态照明应用设计的紧凑型、高能效光源。该产品结合了发光二极管固有的长寿命和高可靠性,并提供了高亮度水平,为设计人员提供了一种多功能元件,可替代传统照明技术。其超紧凑的外形尺寸为广泛的应用场景提供了显著的设计自由度。
1.1 主要特性
- 大功率LED光源
- 瞬时发光(响应时间小于100纳秒)
- 低压直流驱动
- 低热阻封装
- 符合RoHS标准的构造
- 兼容无铅回流焊工艺
1.2 目标应用
本LED适用于多种照明场景,包括但不限于:汽车、巴士及飞机内部的阅读灯;手电筒、自行车灯等便携式照明;筒灯和导向照明;装饰及娱乐照明;安防、花园及柱灯照明;灯槽、橱柜下及工作照明;交通信号灯、信标及铁路道口灯;各类室内外商业及住宅建筑照明;以及出口或销售点显示的侧发光标识。
2. 技术规格详解
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损坏的极限条件。其测试环境温度(Ta)为25°C。
- 功耗:120 mW
- 峰值正向电流:100 mA(在占空比1/10、脉冲宽度0.1ms的脉冲条件下)
- 直流正向电流:30 mA
- 反向电压:5 V
- 工作温度范围:-30°C 至 +85°C
- 存储温度范围:-40°C 至 +100°C
- 回流焊条件:可承受260°C峰值温度10秒,符合无铅工艺要求。
重要提示:在应用电路中使LED工作于反向偏压条件下可能导致元件失效。
2.2 光电特性
这些关键性能参数在Ta=25°C、正向电流(IF)为20mA的标准测试条件下测得。
- 光通量(Φv):最小值7.50 lm,典型值9.50 lm。此参数衡量了发射光的总感知功率。
- 发光强度:最小值2500 mcd,典型值3300 mcd。这是给定方向上单位立体角内的光通量。
- 视角(2θ1/2):120度。此角度定义了发光强度至少为最大强度一半的角跨度。
- 色度坐标(x, y):在CIE 1931色度图上,典型值为x=0.282,y=0.265,定义了白点颜色。
- 正向电压(VF):在IF=20mA时,范围为2.7 V至3.4 V。
测量说明:光通量使用近似于CIE明视觉响应曲线的传感器-滤光片组合进行测量。色度坐标源自CIE 1931图,测试依据CAS140B标准执行。色度坐标的公差为 +/- 0.01。
3. 分档系统说明
产品按关键参数进行分类分档,以确保一致性。这使得设计人员能够选择符合特定电压、光输出和颜色要求的LED。
3.1 正向电压(VF)分档
LED根据其在20mA下的正向电压被分入不同的档位(V0至V6)。每个档位有0.1V的范围(例如,V0:2.7-2.8V,V1:2.8-2.9V,依此类推,直至V6:3.3-3.4V)。每个档位内保持 +/- 0.1V 的容差。
3.2 光通量与发光强度分档
光输出使用两位数字代码(例如73、74、81...92)进行分档。每个代码对应特定的光通量(单位:流明)和发光强度(单位:毫坎德拉)范围。例如,档位73覆盖7.50-7.75 lm和2500-2600 mcd。每个档位的容差为 +/- 10%。
3.3 颜色(色度)分档
白点颜色通过由CIE 1931(x, y)坐标定义的广泛分档矩阵进行严格控制。档位用字母数字代码(Z1、Z2、... C4)标记。每个档位在色度图上指定一个小的四边形区域,确保不同生产批次的白光色调和饱和度保持一致。每个色调档位的容差为 +/- 0.01。
4. 性能曲线分析
规格书包含典型的特性曲线,这些曲线对于电路设计和热管理至关重要。虽然文本中未提供具体的图表数据点,但这些曲线通常说明了正向电流与正向电压的关系(IV曲线)、环境温度对光通量的影响以及正向电压随温度的变化。分析这些曲线有助于选择合适的限流电阻、预测不同工作条件下的光输出,以及进行热稳定性设计。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸
LED采用标准的PLCC(塑料有引线芯片载体)表面贴装封装。所有关键尺寸,包括长度、宽度、高度和引脚间距,均以毫米为单位提供,除非另有说明,标准公差为±0.1 mm。封装采用透明透镜用于光提取。
5.2 推荐PCB焊盘
提供了焊盘图形以指导印刷电路板(PCB)设计,确保焊接可靠性。这包括针对红外或气相回流焊工艺推荐的焊盘几何形状和尺寸,以确保形成良好的焊点并提供机械稳定性。
5.3 极性识别
封装包含标记或特征(例如切角或圆点)以指示阴极(负极)引脚,这对于组装过程中的正确方向至关重要。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
提供了建议的红外回流焊温度曲线,符合J-STD-020D无铅焊接标准。关键参数是能够承受高达260°C的峰值温度长达10秒。遵循此温度曲线对于防止塑料封装和内部芯片贴装的热损伤至关重要。
6.2 清洗
如果需要进行焊后清洗,应仅使用指定的化学品。未指定的化学品可能会损坏封装材料。建议将LED在常温下浸入乙醇或异丙醇中,持续时间不超过一分钟。
6.3 存储与操作
根据JEDEC J-STD-020标准,本产品属于湿度敏感等级(MSL)3级。当防潮袋密封时,LED应存储在温度≤30°C、相对湿度≤90%的环境中,保质期为一年。一旦打开袋子,必须在规定时间内使用元件,或存储在温度≤30°C、相对湿度≤60%的环境中。必须采取防静电放电(ESD)措施;建议使用腕带、防静电手套,并确保所有设备正确接地。
7. 包装与订购信息
7.1 编带与卷盘包装
LED以凸起载带形式提供,适用于自动贴片组装。提供了载带凹槽和卷盘(7英寸标准)的详细尺寸。规格包括:空凹槽用盖带密封,每卷最多2000片,剩余批次最小包装数量为500片,最多允许连续缺失两个元件。包装符合EIA-481-1-B规范。
8. 应用设计考量
8.1 电路设计
作为低压直流器件,需要恒流源或简单的限流电阻来驱动LED。设计必须确保工作电流不超过30mA的最大直流正向电流。计算时必须考虑正向电压档位,以设置正确的电源电压和限流电阻值。对于大电流或高环境温度工作,PCB上可能需要散热措施,以维持性能和寿命。
8.2 热管理
尽管封装具有低热阻,但有效的散热对于维持光输出和寿命至关重要。PCB布局应包含足够的铜箔区域,连接到LED的散热焊盘(如适用)或引脚,以将热量从结区传导出去。
9. 技术对比与差异化
与传统白炽灯或荧光灯相比,本LED具有更高的能效、更长的使用寿命(通常为数万小时)、瞬时开关能力以及抗振动的坚固性。在LED市场中,其主要优势包括紧凑的PLCC-2封装、适用于区域照明的120度宽视角,以及全面的分档结构,保证了需要均匀性的应用在颜色和亮度上的一致性。
10. 常见问题解答(FAQ)
问:这款LED的典型驱动电流是多少?
答:标准测试条件和常见工作点是20mA直流。连续工作不应超过30mA直流。
问:订购时如何解读分档代码?
答:您可以指定正向电压(V档)、光通量(IV档)和颜色(例如A2、B1)的要求。这确保您收到的LED特性紧密集中,符合您的应用需求。
问:我可以将此LED用于户外应用吗?
答:其工作温度范围(-30°C至+85°C)支持许多户外环境。然而,LED本身不防水或防风雨;户外使用需要适当的二次密封或外壳。
问:是否需要散热器?
答:在接近或达到最大额定电流下工作,或在环境温度较高时,强烈建议通过PCB铺铜或外部散热器实施热管理,以防止光输出过早衰减。
11. 设计案例研究示例
场景:设计一款侧发光出口标识。多个LTW-206DCG-TM LED将沿亚克力导光板的边缘放置。120度的宽视角有助于将光高效耦合到导光板中。为确保标识表面照度均匀,应使用相同光通量和颜色档位的LED。为每个LED设置20mA的恒流驱动电路可提供稳定运行。PLCC封装的低矮外形允许实现纤薄的标识设计。LED焊盘下方的PCB热过孔有助于散热,从而长时间维持亮度。
12. 工作原理
这是一款基于发射蓝光的半导体芯片的白光LED。蓝光穿过沉积在封装内部的荧光粉涂层。荧光粉吸收部分蓝色光子,并以更宽的光谱(主要在黄色区域)重新发射光。人眼感知到的剩余蓝光与转换后的黄光的组合即为白光。这项技术被称为荧光粉转换白光LED。
13. 行业趋势
固态照明行业持续关注提高发光效率(每瓦流明数)、改善显色指数(CRI)以获得更好的光质,以及降低每流明成本。封装趋势包括小型化、改进的热管理设计,以及更高的最大驱动电流,以实现小尺寸下的更大输出。同时,智能照明和可调白光系统也日益受到重视,其中可以混合不同色温的LED。
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。 |