目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細介紹咗一系列通用LED燈,提供兩種業界標準嘅通孔封裝尺寸:T1 (3mm) 同 T1 3/4 (5mm)。呢啲器件設計用嚟提供比基本指示燈更高嘅發光強度,適合需要增強可見度嘅應用。核心發光材料係生長喺砷化鎵基板上嘅磷化鋁銦鎵 (AlInGaP),呢種技術以喺紅到綠光譜範圍內嘅高效率同良好色彩純度而聞名。
1.1 核心優勢
呢個LED系列嘅主要優點包括低功耗、高發光強度輸出同高效率。佢哋提供多種對應唔同光源顏色嘅透鏡色調選擇,提供設計靈活性。標準45度視角確保咗寬闊且一致嘅發光模式。
1.2 目標應用
呢啲LED專為通用指示燈同狀態顯示而設計,廣泛應用於消費電子產品、工業控制面板、汽車內飾照明同電器指示燈,喺需要可靠、明亮信號嘅地方使用。
2. 技術參數深入分析
以下部分對規格書中指定嘅關鍵技術參數進行詳細、客觀嘅分析。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅應力極限。對於呢個系列嘅所有顏色變體,喺環境溫度 (TA) 為25°C時,連續正向電流額定值為30 mA。功耗為75 mW。喺脈衝條件下(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度),允許峰值正向電流為90 mA(紅色變體)或60 mA(琥珀色、黃色、綠色變體)。最大反向電壓為5V。工作同儲存溫度範圍指定為-40°C至+100°C。正向電流嘅降額因子從70°C開始線性為0.4 mA/°C,意思係當溫度超過呢一點時,允許嘅連續電流會減少,以防止過熱。
2.2 電氣同光學特性
電氣同光學特性喺TA=25°C,標準測試電流 (IF) 為20 mA下測量。數據分別為3mm (F系列,零件編號以LTL1CHJ開頭) 同5mm (H系列,零件編號以LTL2F7J開頭) 封裝提供,但相同顏色嘅數值係一樣嘅。
2.2.1 發光強度 (Iv)
發光強度,係衡量感知亮度嘅指標,所有顏色類型嘅最小指定值為65 mcd。典型值因顏色而異:超紅 (LTLxCHJDTNN/xF7JDTNN) 為120 mcd,超級紅 (LTLxCHJRTNN/xF7JRTNN) 為140 mcd,而紅色、琥珀色、黃色同綠色變體 (LTLxCHJETNN/FTNN/YTNN/STNN/GTNN) 嘅典型強度為180 mcd。產品支持發光強度嘅兩級分類系統,具體等級代碼標記喺包裝上。
2.2.2 波長參數
三個關鍵波長參數定義咗顏色輸出:
- 峰值發射波長 (λP):光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。範圍從650 nm(超紅)到575 nm(綠色)。
- 主波長 (λd):從CIE色度圖得出,代表最能定義LED感知顏色嘅單一波長。對於呢啲器件,佢通常比峰值波長稍短,例如,超紅為639 nm,紅色為624 nm,琥珀色為605 nm,綠色為572 nm。
- 譜線半寬 (Δλ):發射光譜嘅半高全寬 (FWHM),表示色彩純度。紅色變體為20 nm,琥珀色為17 nm,黃色同綠色變體為15 nm。
2.2.3 電氣參數
喺IF=20 mA時,正向電壓 (VF) 嘅最大額定值介乎2.3V至2.4V之間,視乎顏色而定,典型值約為2.0V至2.05V。反向電流 (IR) 保證喺反向電壓 (VR) 為5V時最大為100 μA。當喺0V偏壓同1 MHz頻率下測量時,結電容 (C) 通常為40 pF。
2.2.4 視角
視角,定義為2θ1/2(半角嘅兩倍),為45度。θ1/2係離軸角度,喺呢個角度發光強度下降到其軸向(中心)值嘅一半。呢個創造咗一個適合一般指示嘅中等寬度光束。
3. 分級系統解釋
規格書表明主要為發光強度使用分級系統。產品分為兩個強度等級。具體等級代碼(Iv分類代碼)標記喺每個獨立包裝袋上。咁樣可以讓設計師為其應用選擇具有一致亮度水平嘅LED。雖然呢份文件冇明確詳細說明波長或正向電壓嘅分級,但呢類LED嘅典型製造過程通常包括主波長同VF嘅分級,以確保顏色同電氣一致性。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗最後一頁嘅典型電氣/光學特性曲線。雖然文本內容冇提供具體圖表,但呢類LED嘅標準曲線通常包括:
- 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線):顯示指數關係,對於設計限流電路至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:展示亮度如何隨電流增加,直至達到最大額定極限。
- 發光強度 vs. 環境溫度:顯示光輸出隨工作溫度升高而降額。
- 光譜功率分佈:相對強度對波長嘅圖表,顯示每種顏色發射光譜嘅峰值同形狀。
5. 機械同封裝信息
5.1 封裝尺寸
提供咗T1 (LTL1CHx系列) 同T1 3/4 (LTL2F7x系列) 封裝嘅詳細尺寸圖。關鍵尺寸包括本體直徑(分別約為3mm同5mm)、總高度同引腳間距。引腳喺佢哋從封裝本體伸出嘅位置測量。法蘭下方樹脂嘅最大突出量為1.0mm。除非另有說明,所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為±0.25mm。
5.2 極性識別
對於通孔LED,極性通常由兩個特徵表示:較長嘅引腳表示陽極(正極),LED透鏡邊緣嘅平坦側或塑料法蘭上嘅凹口通常表示陰極(負極)側。具體標記應喺封裝圖上確認。
6. 焊接同組裝指南
規格書指定引腳焊接溫度為260°C,最長持續時間為5秒,測量點距離LED本體1.6mm (0.063")。呢個係防止內部半導體芯片同環氧樹脂透鏡受熱損壞嘅關鍵參數。使用波峰焊或手工焊接時,必須注意遵守呢個時間-溫度曲線。如果預計會長時間受熱,建議喺焊點同LED本體之間嘅引腳上使用散熱器(例如鑷子)。
7. 包裝同訂購信息
7.1 零件編號規則
零件編號遵循以下結構:LTL [系列代碼] [顏色/強度代碼] TNN。
- LTL:產品系列前綴。
- 系列代碼:1CHJ 代表3mm (F系列),2F7J 代表5mm (H系列)。
- 顏色代碼:\"TNN\"前面嘅字母表示顏色同類型(例如,D代表超紅,R代表超級紅,E代表紅,F代表琥珀,Y代表琥珀黃,S代表黃,G代表綠)。
- TNN:呢個系列嘅通用後綴。
7.2 包裝規格
發光強度等級代碼(Iv分類)標記喺每個包裝袋上。呢類元件嘅標準包裝通常係帶裝同捲盤或散裝袋,雖然呢段摘錄冇詳細說明具體數量。
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
呢啲LED連接到電壓源時需要串聯一個限流電阻。電阻值可以使用歐姆定律計算:R = (V電源- VF) / IF。喺呢個計算中使用規格書中嘅最大VF,可以確保即使器件之間存在差異,電流也不會超過所需值。對於5V電源同典型紅色LED (VF~最大2.4V) 喺20mA下,電阻為 R = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω。標準130Ω或150Ω電阻係合適嘅。
8.2 設計考慮因素
- 電流驅動:始終用受控電流驅動LED,唔係固定電壓。使用串聯電阻或恆流驅動器。
- 熱管理:雖然功耗低,但喺高環境溫度(接近100°C)下工作時,需要根據70°C以上嘅0.4 mA/°C指引降額正向電流。
- 反向電壓保護:最大反向電壓只有5V。如果電路中可能存在反向偏壓(例如,喺交流或複用應用中),應使用外部保護二極管。
- 視角:45度視角提供寬光束。對於更定向嘅光,可能需要二次光學元件。
9. 技術比較同區分
同舊技術LED(如磷化鎵 (GaP))相比,呢啲基於AlInGaP嘅LED提供顯著更高嘅發光效率,從而喺相同電流下產生更明亮嘅輸出。喺紅-橙-黃-綠光譜範圍內多種精確顏色,每種都有定義嘅波長同純度,允許準確嘅顏色信號同顯示。提供兩種常見封裝尺寸(3mm同5mm),可以直接替換兼容大量現有PCB封裝同面板開孔。
10. 常見問題 (FAQs)
問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長係發出光嘅物理峰值。主波長係CIE圖表上嘅感知顏色點。對於LED,特別係具有寬光譜嘅LED,佢哋可以唔同。主波長對於顏色匹配更相關。
問:我可以連續以30mA驅動呢個LED嗎?
答:可以,30mA係25°C時嘅最大連續直流電流額定值。然而,如果環境溫度超過70°C,必須根據降額因子(0.4 mA/°C)減少電流,以避免超過最大結溫。
問:透鏡描述為\"透明\"。點解會有唔同顏色?
答:透鏡材料本身係透明環氧樹脂。顏色由發出彩色光嘅半導體材料 (AlInGaP) 決定,有時仲由封裝中嘅額外摻雜劑或轉換材料決定。\"有色透鏡\"選項係指發出光嘅顏色,唔係彩色濾光片。
問:我點樣識別陽極同陰極?
答:較長嘅引腳係陽極 (+)。從頂部睇LED,透鏡邊緣或法蘭上嘅平坦側通常對應陰極 (-)。始終參考封裝圖以獲取確定性標記。
11. 實際使用案例
場景:為工業控制器設計多狀態指示燈面板。面板需要清晰、明亮嘅顏色用於\"電源開啟\"(綠色)、\"待機\"(琥珀色)、\"故障\"(紅色)同\"通訊活動\"(閃爍黃色)。呢個LED系列係理想選擇。設計師會選擇LTLxCHJGTNN(綠色)、LTLxCHJFTNN(琥珀色)、LTLxCHJETNN(紅色)同LTLxCHJSTNN(黃色)。使用通用20mA驅動電流簡化咗驅動電路設計(帶有限流電阻嘅微控制器)。45度視角確保指示燈可以從操作員嘅廣泛位置睇到。高發光強度(65-180 mcd)保證咗即使喺光線充足嘅工業環境中都可見。
12. 技術原理介紹
呢啲LED基於磷化鋁銦鎵 (AlInGaP) 半導體材料,外延生長喺砷化鎵 (GaAs) 基板上。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴被注入到有源區,喺度佢哋複合。呢個複合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定帶隙能量,可以通過改變鋁、銦、鎵同磷嘅比例來調節,決定咗發出光嘅波長(顏色)。呢種材料系統特別適合喺可見光譜嘅紅色、橙色、琥珀色同黃綠色部分產生高亮度光。
13. 技術發展趨勢
LED技術嘅總體趨勢係朝向更高效率(每瓦更多流明)、更高可靠性同更低成本。對於呢類通孔指示燈LED,發展通常集中喺改進外延生長過程,以從相同芯片尺寸同電流產生更高發光強度,以及改進塑料封裝材料,以獲得更好嘅熱穩定性同長壽命期間嘅顏色一致性。雖然表面貼裝器件 (SMD) 封裝主導咗新設計以實現小型化,但通孔LED對於原型製作、維修、舊有系統同需要穩固機械安裝或從分立元件獲得更高單點亮度嘅應用仍然至關重要。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |