目錄
1. 產品概覽
LTL307GC5D係一款綠色、擴散型LED,專為印刷電路板(PCB)或面板上嘅通孔安裝而設計。佢採用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體材料作為光源,呢種材料以產生高效能同明亮嘅綠光而聞名。器件封裝喺流行且廣泛兼容嘅T-1 3/4直徑封裝內,令佢適合用於各種需要擴散、廣角光輸出嘅指示同照明應用。
呢款產品嘅主要優勢包括佢嘅高發光強度輸出相對於低功耗,帶來卓越嘅效率。由於佢嘅低電流要求,設計上兼容集成電路(IC)。此外,產品製造符合環保要求,不含鉛(Pb)並符合RoHS(有害物質限制)指令。佢亦被歸類為無鹵素產品,氯(Cl)同溴(Br)含量保持喺指定限值以下(Cl<900 ppm,Br<900 ppm,Cl+Br<1500 ppm)。
2. 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅極限。佢哋係喺環境溫度(TA)為25°C時指定嘅。唔建議長時間喺或接近呢啲極限下操作,否則會影響可靠性。
- 功耗(PD):75 mW。呢個係器件可以安全散熱嘅最大總功率。
- 峰值正向電流(IF(PEAK)):60 mA。呢個最大電流只允許喺脈衝條件下,佔空比為1/10且脈衝寬度為0.1 ms。
- 直流正向電流(IF):20 mA。呢個係建議用於可靠操作嘅最大連續正向電流。
- 操作溫度範圍:-40°C 至 +85°C。器件額定喺呢個環境溫度範圍內運作。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C。器件唔運作時可以喺呢個範圍內儲存。
- 引腳焊接溫度:265°C 持續5秒。呢個額定值適用於喺距離LED主體2.0 mm(0.078英寸)嘅位置焊接引腳時。
3. 電氣同光學特性
以下參數係喺環境溫度25°C下測量,定義咗LED嘅典型性能。'Typ.'欄代表標準測試條件下嘅預期值,而'Min.'同'Max.'則定義咗保證嘅極限。
3.1 光學特性
- 發光強度(IV):20-85 mcd(Typ. 30 mcd),當 IF= 10 mA。呢個係發出嘅感知光功率嘅量度。保證包括±15%嘅容差。測量係使用近似CIE明視覺響應曲線嘅傳感器同濾光片進行。
- 視角(2θ1/2):50度(典型)。呢個係發光強度下降到其軸向(正軸)值一半時嘅全角。擴散透鏡有助於實現呢個寬視角。
- 峰值發射波長(λP):565 nm(典型)。呢個係發出光嘅光譜功率分佈達到最大值時嘅波長。
- 主波長(λd):572 nm(典型),當 IF= 10 mA。呢個係從CIE色度圖得出,代表最能定義光嘅感知顏色嘅單一波長。
- 譜線半寬(Δλ):11 nm(典型)。呢個係喺最大強度一半處測量嘅光譜帶寬(半高全寬 - FWHM)。
3.2 電氣特性
- 正向電壓(VF):1.7 V 至 2.6 V(最大),當 IF= 20 mA。呢個係LED喺指定電流下工作時嘅壓降。
- 反向電流(IR):100 μA(最大),當 VR= 5 V。必須注意,呢個參數僅供測試用途;LED並非設計用於反向偏壓下操作。喺電路中施加反向電壓可能會損壞器件。
4. 分級系統規格
為確保應用中嘅一致性,LED會根據其測量到嘅發光強度進行分類(分級)。LTL307GC5D使用以下分級代碼,定義於測試電流10 mA。每個分級極限嘅容差為±15%。
| 分級代碼 | 最小發光強度(mcd) | 最大發光強度(mcd) |
|---|---|---|
| 3Z | 20 | 30 |
| A | 30 | 38 |
| B | 38 | 50 |
| C | 50 | 65 |
| D | 65 | 85 |
呢種分級允許設計師為其應用選擇具有特定亮度範圍嘅LED,有助於喺多LED設計中實現統一外觀。
5. 包裝規格
LED以行業標準包裝供應,便於自動化處理同庫存管理。
- 主包裝:每防靜電包裝袋1000、500或250件。
- 內箱:8個包裝袋放入一個內箱,總共8,000件。
- 外箱(運輸箱):8個內箱裝入一個外箱,總共64,000件。
- 備註指明,喺每個運輸批次中,只有最後一個包裝可以係非滿裝包裝。
6. 應用同處理指引
6.1 預期用途同儲存
呢款LED預期用於普通電子設備,例如辦公設備、通訊設備同家用電器。對於需要極高可靠性,故障可能危及生命或健康嘅應用(例如航空、醫療系統),使用前需要進行特定諮詢。儲存時,環境不應超過30°C同70%相對濕度。從原包裝取出嘅LED最好喺三個月內使用。對於喺原包裝外更長時間嘅儲存,建議使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境儲存。
6.2 清潔同機械組裝
如果需要清潔,只應使用酒精類溶劑,如異丙醇。喺引腳成型期間(必須喺室溫下同焊接前進行),彎曲處應距離LED透鏡底座至少3 mm。引線框架嘅底座不應用作支點。喺PCB組裝期間,應施加最小嘅壓接力,以避免對LED封裝造成機械應力。
6.3 焊接過程
必須保持透鏡底座同焊接點之間至少有2 mm嘅間隙。透鏡絕不能浸入焊料中。當LED因焊接而變熱時,不應對引腳施加任何外部應力。推薦嘅焊接條件如下:
- 電烙鐵:最高溫度350°C,最長時間3秒(僅限一次)。
- 波峰焊:最高預熱溫度100°C,持續最多60秒,然後喺最高265°C嘅焊波中持續最多5秒。超過呢啲溫度或時間限制可能會導致透鏡變形或災難性故障。
6.4 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。為確保多個LED並聯時亮度均勻,強烈建議每個LED串聯一個限流電阻(電路模型A)。唔建議直接從單一電流源並聯驅動多個LED(電路模型B),因為各個LED之間正向電壓(VF)特性嘅輕微差異會導致電流分配同亮度出現顯著差異。
6.5 靜電放電(ESD)保護
LED容易受到靜電放電損壞。為防止處理同組裝期間嘅ESD損壞,建議採取以下做法:操作員應佩戴導電腕帶或防靜電手套;所有設備、機械同工作表面必須正確接地;並且可以使用離子風機來中和可能積聚喺塑料透鏡上嘅靜電荷。亦暗示咗維護靜電安全工作站嘅檢查清單,包括驗證人員嘅ESD認證同工作區域內嘅適當標識。
7. 性能曲線分析
規格書參考咗典型性能曲線,呢啲對於詳細設計分析至關重要。雖然文本摘錄中未提供具體圖表,但通常包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨驅動電流增加而增加,通常喺較高電流時由於熱效應而變得次線性。
- 正向電壓 vs. 正向電流:說明二極管嘅I-V特性,對於選擇合適嘅串聯電阻值至關重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示光輸出如何隨結溫升高而下降,係熱管理嘅關鍵因素。
- 光譜功率分佈:顯示喺不同波長下發出光強度嘅圖表,以565 nm嘅峰值波長為中心,典型半寬為11 nm。
設計師應參考呢啲曲線,以了解器件喺非標準條件(不同電流、溫度)下嘅行為,並為其應用優化效率同壽命。
8. 機械同封裝信息
LED採用標準T-1 3/4(5mm)徑向引線封裝。關鍵尺寸註釋包括:所有尺寸均以毫米為單位(附英制等效值);除非另有說明,標準公差為±0.25 mm;法蘭下樹脂嘅最大突出量為0.6 mm;引腳間距係喺引腳從封裝主體伸出嘅位置測量。精確嘅尺寸圖將提供PCB封裝設計所需嘅關鍵測量值,包括引腳直徑、透鏡直徑同高度,以及安裝平面細節。
9. 技術比較同應用場景
LTL307GC5D嘅主要區別在於其AlInGaP技術(為綠光提供高效率)、其用於寬視角嘅擴散透鏡,以及其符合現代環保標準(RoHS、無鹵素)。與GaP等舊技術相比,AlInGaP提供更高亮度同效率。典型應用場景包括消費電子產品上嘅狀態指示器、工業設備上嘅面板指示器、開關或面板上標誌嘅背光,以及需要柔和、不刺眼綠光嘅通用信號指示。其通孔設計使其適合自動化同手動組裝流程。
10. 設計考慮同常見問題
問:使用5V電源時,我應該用幾大嘅電阻值?
答:使用典型正向電壓(VF)約2.1V(喺10mA,對於3Z分級),電阻值 R =(V電源- VF)/ IF= (5 - 2.1) / 0.01 = 290 Ω。一個標準300 Ω電阻會係合適嘅。請始終根據你嘅實際電源電壓同所需電流進行計算。
問:我可以連續以20mA驅動呢款LED嗎?
答:可以,20mA係最大推薦直流正向電流。然而,以最大電流操作會產生更多熱量,並可能縮短壽命。為獲得最佳壽命同效率,通常以10-15mA驅動更可取。
問:溫度如何影響性能?
答:隨著環境溫度升高,發光強度會下降,正向電壓通常會輕微下降。為咗喺高溫環境中保持亮度一致,可能需要熱管理或電流補償。
問:點解必須使用串聯電阻?
答:LED嘅電流-電壓關係係指數性嘅。電壓嘅微小增加會導致電流大幅增加。串聯電阻提供負反饋,穩定電流,對抗電源電壓同LED自身正向電壓(呢個會因器件而異並隨溫度變化)嘅變化。
11. 操作原理同趨勢
LTL307GC5D基於半導體p-n結中嘅電致發光原理運作。當施加正向電壓時,電子同空穴被注入有源區(AlInGaP層),喺嗰度復合,以光子形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量,從而決定咗發出光嘅波長(顏色),喺呢個情況下係綠色。擴散環氧樹脂透鏡散射光線,與透明透鏡相比,創造出更寬、更均勻嘅視角。LED技術嘅一個趨勢係發光效率(流明每瓦)嘅持續改進,由外延生長、芯片設計同封裝效率嘅進步所推動。全行業亦強力推動更高可靠性、更嚴格嘅性能容差同完全符合環保法規。
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。 |