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1. 产品概述
LTL17KSL6D是一款高效、低功耗的LED,设计用于在印刷电路板(PCB)或面板上进行通孔安装。它采用流行的T-1(5mm)直径封装,配有黄色散射透镜,提供宽广且均匀的视角。该器件采用AlInGaP(铝铟镓磷)技术作为光源,以其高发光效率和稳定性而闻名。此LED符合RoHS标准,意味着其制造过程中未使用铅(Pb)等有害物质,适用于符合现代环保法规的电子应用。
其核心优势包括:在20mA标准驱动电流下,典型发光强度输出高达520毫坎德拉(mcd),同时具有相对较低的正向电压。这种组合带来了卓越的能效。由于电流需求低,该器件也与集成电路(I.C.)兼容,无需复杂的驱动级即可轻松集成到各种数字和模拟控制电路中。
2. 技术参数深度客观解读
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。在此条件下工作不保证可靠性。
- 功耗(Pd):最大75 mW。这是LED封装可以安全耗散为热量的总功率。超过此限制有热损坏风险。
- 连续正向电流(IF):直流条件下最大30 mA。这是持续工作的安全上限。
- 峰值正向电流:最大60 mA,但仅在脉冲条件下(1/10占空比,0.1ms脉冲宽度)。这允许在需要更高瞬时亮度的应用(如指示灯或频闪灯)中进行短暂过驱动。
- 降额:当环境温度(TA)超过50°C时,每升高1°C,最大连续正向电流必须线性降低0.66 mA。这对于高温环境下的热管理至关重要。
- 反向电压(VR):最大5 V。LED并非设计用于承受显著的反向偏压。超过此电压可能导致结立即击穿。
- 工作与存储温度:器件额定工作温度为-40°C至+80°C,存储温度为-55°C至+100°C。
- 引脚焊接温度:最高260°C,最长5秒,测量点距离LED本体2.0mm。这定义了手工或波峰焊接的工艺窗口。
2.2 电气与光学特性
这些是在环境温度25°C下测得的典型性能参数。
- 发光强度(Iv):在IF=20mA时,范围从最小400 mcd到典型值520 mcd。这是通过匹配人眼明视觉响应(CIE曲线)的滤光片传感器测量到的LED感知亮度。
- 视角(2θ1/2):典型值为60度(最小55°)。这是发光强度下降到中心轴测量值一半时的全角。散射透镜创造了这个宽广的视角。
- 峰值发射波长(λP):典型值588 nm。这是光谱功率输出最高的波长。
- 主波长(λd):范围从584 nm到596 nm,典型值为587 nm。这是最能代表LED感知颜色的单一波长,源自CIE色度图。它是颜色规格的关键参数。
- 光谱线半宽(Δλ):典型值15 nm。这表示发射黄光的光谱纯度或带宽。
- 正向电压(VF):典型值2.0V,在IF=20mA时最大2.4V。这是LED导通电流时两端的电压降。
- 反向电流(IR):在VR=5V时最大100 μA。这是LED在其最大额定值内反向偏置时的小漏电流。
- 电容(C):在零偏压和1MHz下测量,典型值为40 pF。这是结电容,与高频开关应用相关。
3. 分档表规格
产品根据关键性能参数进行分档,以确保生产批次内的一致性或满足特定应用需求。
3.1 发光强度分档
单位:mcd @ 20mA。每档限值的容差为±15%。
- 分档代码 L:最小400 mcd,最大520 mcd。
- 分档代码 M:最小520 mcd,最大680 mcd。
- 分档代码 N:最小680 mcd,最大880 mcd。
LTL17KSL6D料号对应发光强度的L档(典型值400-520 mcd)。
3.2 主波长分档
单位:nm @ 20mA。每档限值的容差为±1 nm。
- 分档代码 H15:584.0 nm 至 586.0 nm
- 分档代码 H16:586.0 nm 至 588.0 nm
- 分档代码 H17:588.0 nm 至 590.0 nm
- 分档代码 H18:590.0 nm 至 592.0 nm
- 分档代码 H19:592.0 nm 至 594.0 nm
- 分档代码 H20:594.0 nm 至 596.0 nm
在584-596 nm范围内的具体单元分档将单独标记或指定。
4. 机械与封装信息
4.1 封装尺寸
该LED符合标准T-1(5mm)通孔封装外形。关键尺寸包括:
- 从透镜尖端到引脚末端的总长度:最小约25.0 mm(0.984英寸)。
- 透镜直径:标称5.4 mm(0.212英寸)。
- 本体/凸缘直径:最大3.8 mm(0.15英寸)。
- 引脚间距:标称2.54 mm(0.1英寸),在引脚从封装伸出处测量。
- 引脚直径:0.5 mm ± 0.05 mm(0.0197" ± 0.002")。
- 引脚成型时,距离透镜基座至少1.6mm处为最小弯曲半径点。
阴极通常通过透镜边缘的平面或较短的引脚来识别,具体取决于制造商标准(请参考LTL17KSL6D的具体图纸)。
5. 焊接与组装指南
5.1 存储条件
LED应存储在温度不超过30°C、相对湿度不超过70%的环境中。如果从原装的防潮包装中取出,应在三个月内使用。若需在原包装外长期存储,请使用带干燥剂的密封容器或氮气环境。
5.2 清洁
如需清洁,请使用异丙醇等酒精类溶剂。避免使用刺激性或未知的化学清洁剂。
5.3 引脚成型与放置
- 在距离LED透镜基座至少1.6mm处弯曲引脚。
- 请勿将LED本体作为弯曲的支点。
- 所有引脚成型操作应在室温下、焊接工序之前进行。
- 在插入PCB时,施加最小的压紧力,以避免对环氧树脂密封处产生机械应力。
5.4 焊接工艺
对于通孔LED,适用波峰焊或手工焊。红外(IR)回流焊不适用。
- 手工焊接:烙铁温度最高400°C。每引脚接触时间最长3秒。仅进行一次。
- 波峰焊接:预热温度最高120°C,最长60秒。焊波温度最高260°C。与焊料接触时间最长5秒。
- 关键间距:保持从LED透镜基座到引脚焊点的最小距离为1.6mm(或某些章节注明的2.0mm)。这可以防止焊接过程中因毛细作用导致环氧树脂爬升到引脚上,从而引起焊接缺陷或应力裂纹。
- 避免将透镜本身浸入焊料中。
- 在LED因焊接而发热时,请勿对引脚施加应力。
6. 应用建议与设计考量
6.1 驱动电路设计
LED是电流驱动器件。其亮度主要取决于正向电流(IF),而非电压。为确保驱动多个LED(尤其是并联时)的亮度均匀,强烈建议为每个LED串联一个限流电阻。简单电路由电压源(Vcc)、电阻(R)和串联的LED组成。电阻值计算公式为 R = (Vcc - VF) / IF,其中VF是LED在所需电流IF下的正向电压。不建议为多个并联的LED使用一个公共电阻(规格书中的电路模型B),因为单个LED之间的I-V特性存在差异,这可能导致电流分配和亮度出现显著差异。
6.2 静电放电(ESD)防护
与大多数半导体器件一样,LED易受静电放电损坏。在操作和组装过程中必须采取预防措施:
- 操作人员应佩戴接地腕带或防静电手套。
- 所有设备、工作台和存储架必须正确接地。
- 使用导电泡沫或容器运输和存储散装器件。
6.3 热管理
虽然这是一个低功耗器件,但遵守功耗和电流降额规格对于长期可靠性至关重要。如果在密闭空间或高环境温度下使用,请确保有足够的气流。必须应用50°C以上0.66 mA/°C的降额系数来计算实际工作环境中的最大允许连续电流。
6.4 典型应用场景
鉴于其规格,LTL17KSL6D非常适合以下应用:
- 状态与电源指示灯:用于消费电子产品、工业控制面板和仪器仪表,因其高亮度和宽视角。
- 背光照明:用于需要黄色散射光的小字符、符号或面板区域。
- 汽车内部指示灯:(假设符合此类应用资格)用于仪表盘或开关照明。
- 通用信号指示:用于电器、玩具和装饰照明。
7. 包装与订购信息
LTL17KSL6D的标准包装如下:
- 基本包装:每防静电防潮包装袋1000片。
- 内盒:包含10个包装袋,总计10,000片。
- 外运输箱:包含8个内盒,总计80,000片。
料号结构LTL17KSL6D编码了关键属性:可能表示系列、封装(T-1)、颜色(黄色)、透镜类型(散射)以及特定的强度/波长分档(L6D)。确切的解码应参考制造商的料号命名指南确认。
8. 注意事项与可靠性说明
本器件适用于标准电子设备。对于需要极高可靠性且故障可能危及安全的应用(例如航空、医疗、交通),在设计采用前必须进行具体咨询和资格认证。务必遵守绝对最大额定值和推荐工作条件。规格可能变更,因此进行关键设计工作时,请务必参考最新的官方规格书。
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。 |