目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深度客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 2.3 熱力與可靠性特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓分級
- 3.2 光通量分級
- 3.3 色度（顏色）分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電壓 vs. 正向電流 (V-I 曲線)
- 4.2 相對光通量 vs. 正向電流
- 4.3 相關色溫 (CCT) vs. 正向電流
- 4.4 光譜分佈與輻射圖案
- 5. 機械與封裝資料
- 6. 焊接與組裝指引
- 7. 包裝與訂購資料
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題（基於技術參數）
- 11. 實際使用案例
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件提供 ELCH07-NB2025J5J7283910-F3H 嘅完整技術規格，呢款係一款高性能表面貼裝 LED，專為要求嚴格嘅照明應用而設計。呢個器件採用 InGaN 晶片技術，產生相關色溫 (CCT) 介乎 2000K 至 2500K 嘅暖白光。其主要設計目標係喺緊湊嘅封裝內實現高發光效率，令佢適合需要明亮、優質照明但空間有限嘅應用。
呢款 LED 嘅核心優勢包括：喺正向電流 1000mA 下，典型光通量為 210 流明，從而實現每瓦 61.7 流明嘅高光學效率。佢內置高達 8KV (HBM) 嘅穩健 ESD 保護，並符合 RoHS、REACH 同無鹵素要求等主要行業標準。目標市場多元化，涵蓋消費電子、汽車照明、通用照明同特種照明應用，呢啲應用對可靠性同性能要求極高。
2. 技術參數深度客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係建議嘅操作條件。
- 直流正向電流（手電筒模式）: 350 mA。呢個係 LED 可以處理嘅最大連續直流電流。
- 峰值脈衝電流: 1200 mA。呢個高電流只允許喺特定脈衝條件下使用：400 ms 脈衝寬度，3600 ms 關閉時間，最多 30,000 個週期。呢個通常用於相機閃光燈應用。
- 結溫 (Tj): 145 °C。半導體結嘅最高允許溫度。超過呢個限制會加速性能衰退或導致故障。
- 工作及儲存溫度: -40°C 至 +85°C（工作），-40°C 至 +100°C（儲存）。
- 功耗（脈衝模式）: 4.74 W。封裝喺脈衝操作期間可以消散嘅最大功率，極度依賴熱管理。
- 視角 (2θ1/2): 120 度。呢個寬視角表示接近朗伯分佈嘅發射圖案，適合區域照明。
重要提示: 強烈唔建議長時間喺或接近呢啲最大額定值下操作，因為會導致可靠性降低同潛在嘅永久損壞。唔允許同時施加多個最大額定值。
2.2 電光特性
呢啲參數喺標準測試條件下 (Ts=25°C) 量度，代表器件嘅典型性能。
- 光通量 (Iv): 喺 IF=1000mA 時，最小 180 lm，典型 210 lm。量度公差為 ±10%。
- 正向電壓 (VF): 喺 IF=1000mA 時，範圍由 2.85V 至 3.95V。典型值約為 3.2V。量度公差為 ±0.1V。所有電氣同光學數據都係使用 50 ms 脈衝進行測試，以最小化自熱效應。
- 色溫 (CCT): 2000K 至 2500K，定義咗其暖白光外觀。
性能通過 1000 小時可靠性測試保證，標準係光通量衰退少於 30%。所有可靠性測試都假設使用 1.0 cm x 1.0 cm 金屬芯印刷電路板 (MCPCB) 進行良好嘅熱管理。
2.3 熱力與可靠性特性
有效嘅熱管理對於 LED 性能同壽命至關重要。關鍵熱力參數包括：
- 結溫 (Tj max): 145°C。
- 基板溫度 (Ts): 喺 IF=1000mA 操作時，必須維持喺或低於 70°C。呢個參數對於系統熱設計至關重要。
- 焊接溫度: 喺回流焊接期間可承受 260°C 嘅峰值溫度。
- 允許回流次數: 最多 2 次。
- 濕度敏感等級 (MSL): 等級 1。呢個係最穩健嘅等級，表示喺需要烘烤前，喺 ≤30°C/85% RH 條件下具有無限嘅車間壽命。呢個簡化咗處理同儲存。
3. 分級系統說明
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED 會被分類到唔同嘅級別。呢個器件使用三維分級系統。
3.1 正向電壓分級
LED 根據其喺 1000mA 時嘅正向壓降分為三個級別：
- 級別 2832: VF= 2.85V 至 3.25V
- 級別 3235: VF= 3.25V 至 3.55V
- 級別 3539: VF= 3.55V 至 3.95V
咁樣設計師就可以選擇具有相似電氣特性嘅 LED，以獲得一致嘅驅動器性能。
3.2 光通量分級
LED 根據其喺 1000mA 時嘅總光輸出進行分類：
- 級別 J5: Iv= 180 lm 至 200 lm
- 級別 J6: Iv= 200 lm 至 250 lm
- 級別 J7: Iv= 250 lm 至 300 lm
零件編號中嘅 "J5" 表示呢個特定器件屬於 J5 亮度級別。
3.3 色度（顏色）分級
顏色定義喺 CIE 1931 色度圖上嘅暖白光區域內。零件編號中嘅 "2025" 對應於呢個圖上嘅特定四邊形區域，確保呢個級別內所有 LED 都具有非常相似嘅色度座標 (x, y)，從而產生介乎 2000K 同 2500K 之間一致嘅暖白光外觀。色度座標嘅量度容差為 ±0.01。
4. 性能曲線分析
4.1 正向電壓 vs. 正向電流 (V-I 曲線)
V-I 曲線顯示非線性關係。正向電壓隨電流增加而增加，從極低電流時嘅約 2.6V 開始，上升到 1200mA 時嘅約 3.6V。呢條曲線對於設計限流電路或恆流驅動器至關重要。
4.2 相對光通量 vs. 正向電流
光輸出隨電流增加而次線性增加。雖然輸出從 0mA 到 1000mA 顯著增加，但喺最高電流時，增加率可能會因效率下降而減慢，效率下降係 LED 中嘅常見現象，即內部效率喺高電流密度下降低。呢點突顯咗喺建議電流下操作以獲得最佳效率嘅重要性。
4.3 相關色溫 (CCT) vs. 正向電流
CCT 喺操作電流範圍內保持相對穩定，僅喺約 1900K 至 2400K 之間輕微變化。呢種穩定性對於需要一致色溫嘅應用至關重要，即使進行調光或驅動電流變化。
4.4 光譜分佈與輻射圖案
相對光譜分佈圖顯示咗螢光粉轉換白光 LED 嘅寬發射光譜特徵，峰值波長 (λp) 位於藍色區域（來自 InGaN 晶片），以及來自螢光粉嘅寬闊黃色/紅色發射。典型輻射圖案係朗伯分佈（餘弦定律），由極座標圖確認，顯示平滑、寬闊嘅光束，視角為 120 度。X 軸同 Y 軸上嘅強度幾乎相同。
5. 機械與封裝資料
LED 採用表面貼裝器件 (SMD) 封裝。封裝圖（此處未複製，但喺規格書第 8 頁有參考）提供關鍵尺寸，包括長度、寬度、高度同焊盤佈局。除非另有說明，公差通常為 ±0.1 mm。圖紙包括關鍵特徵，例如光學透鏡形狀、陰極標記同 PCB 設計嘅推薦焊盤佔位面積，呢啲對於確保正確焊接、熱傳導同光學對準至關重要。
6. 焊接與組裝指引
- 回流焊接: 器件可承受 260°C 嘅峰值焊接溫度。額定最多可承受 2 次回流週期。
- 熱管理: 如前所述，喺 1000mA 時，基板溫度不得超過 70°C。呢個需要使用合適嘅 PCB（例如 MCPCB 或具有足夠熱通孔嘅設計），並可能根據應用嘅工作週期同環境條件添加額外散熱。
- 儲存: 作為 MSL 等級 1 器件，喺正常工廠條件下 (≤30°C/85% RH) 唔需要特殊乾燥儲存。
- 處理: 由於內置 ESD 保護（額定高達 8KV，但仍可能受更高能量事件影響），應遵守標準 ESD 預防措施。
7. 包裝與訂購資料
LED 以凸紋載帶形式供應，用於自動貼片組裝。每卷包含 2000 件，最低訂購量為 1000 件。載帶尺寸喺規格書中指定，並包括極性指示器，以確保組裝期間方向正確。卷盤上嘅產品標籤包括客戶零件編號 (CPN)、製造商零件編號 (P/N)、批號、數量同三個分級代碼：CAT（光通量級別）、HUE（顏色級別）同 REF（正向電壓級別），以及 MSL 等級。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- 手機相機閃光燈: 高脈衝電流能力 (1200mA) 同高光通量，令佢非常適合用作移動設備中嘅閃光燈或手電筒。
- 通用照明: 室內照明、裝飾照明、樓梯燈、出口標誌燈，以及其他建築或重點照明。
- 背光: 適合需要暖白光嘅 TFT 顯示器背光單元。
- 汽車照明: 包括內飾（環境照明、儀表板照明）同外部應用（取決於特定汽車認證要求）。
8.2 設計考慮因素
- 驅動器設計: 使用針對正向電壓級別同所需操作電流（例如，連續操作 350mA，脈衝閃光高達 1200mA）量身定制嘅恆流驅動器。
- 熱設計: 呢個係最關鍵嘅方面。計算從 LED 結到環境所需嘅熱阻，以保持 Tj同 Ts喺限制範圍內。對於大電流應用，強烈建議使用 MCPCB 或絕緣金屬基板 (IMS)。
- 光學設計: 120 度朗伯分佈圖案適合寬闊、均勻嘅照明。對於聚焦光束，將需要二次光學元件（透鏡、反射器）。
9. 技術比較與差異化
雖然呢份規格書冇提供與其他型號嘅直接並排比較，但可以推斷出呢款 LED 嘅關鍵差異化特徵：
- 暖白光下嘅高效率: 喺暖白光 (2000-2500K) CCT 範圍內實現 61.7 lm/W，係一個顯著嘅性能點，因為與冷白光相比，暖色溫下嘅效率通常會下降。
- 穩健嘅脈衝處理能力: 喺規定條件下嘅 1200mA 脈衝額定值專為相機閃光燈應用而設計，呢係一個專門要求。
- 集成高水平 ESD 保護: 8KV HBM 保護高於典型行業水平，喺處理同最終使用中提供更高嘅穩健性。
- 全面合規: 符合 RoHS、REACH 同無鹵素標準，呢啲對於現代電子產品至關重要，尤其係消費同汽車市場。
10. 常見問題（基於技術參數）
問：我可以連續以 1000mA 驅動呢款 LED 嗎？
答：直流正向電流嘅絕對最大額定值係 350mA。1000mA 值係指定光通量嘅測試條件，通常與脈衝操作（如閃光）相關。對於連續操作，您不得超過 350mA，並且必須通過有效嘅熱管理確保基板溫度 (Ts) 維持喺或低於 70°C。
問：零件編號中嘅 "2025" 係咩意思？
答：佢指嘅係色度（顏色）級別。呢個級別中嘅 LED 將具有 CIE 圖上定義區域內嘅色度座標，產生相關色溫介乎 2000K 同 2500K 之間嘅暖白光。
問：我可以喺 12V 電源上串聯幾多粒呢款 LED？
答：典型 VF約為 3.2V，理論上您可以串聯 3 粒 LED (3 * 3.2V = 9.6V)，為電流調節器留出餘量。然而，您必須考慮分級中嘅最大同最小 VF(2.85V 至 3.95V)，並設計驅動器以處理串聯串中所有器件嘅呢個範圍。
問：需要散熱器嗎？
答：對於任何高於低電流嘅操作，係需要嘅。規格書明確指出，喺 1000mA 時基板溫度必須 ≤ 70°C，並且所有可靠性數據都基於使用 1cm² MCPCB。對於較低電流下嘅連續操作，仍然需要進行熱分析以確保 Tj <145°C。
11. 實際使用案例
設計案例：便攜式工作燈
一位設計師正在創建一款電池供電、高輸出嘅工作燈。佢哋選擇呢款 LED 係因為其高流明輸出同暖白光，對眼睛更舒適。佢哋計劃使用 3.7V 鋰離子電池。為驅動 LED，佢哋選擇一個升壓恆流驅動器，設定為 300mA（低於 350mA 直流最大值），以確保良好效率同長壽命。佢哋設計一個緊湊嘅鋁基 PCB，作為電路載體同散熱器，確保 LED 嘅熱焊盤正確焊接到大面積銅箔，並連接熱通孔。寬闊嘅 120 度光束角度提供良好嘅區域覆蓋，無需額外光學元件。MSL 等級 1 評級簡化咗佢哋製造設施中嘅組裝過程。
12. 工作原理簡介
呢款係一款螢光粉轉換白光 LED。核心係一個由氮化銦鎵 (InGaN) 製成嘅半導體晶片。當施加正向電壓時，電子同電洞喺晶片內復合，主要發射光譜藍色區域嘅光子。呢啲藍光然後撞擊沉積喺晶片上或附近嘅一層螢光粉塗層（通常係 YAG:Ce 或類似物）。螢光粉吸收一部分藍光，並將其重新發射為黃光同紅光。剩餘藍光同來自螢光粉嘅寬光譜黃光/紅光嘅混合物被人眼感知為白光。藍光同螢光粉轉換光嘅確切比例決定相關色溫 (CCT)；較高嘅紅色/黃色含量會產生更 "暖" 嘅白光，正如呢款 2000-2500K 器件嘅情況。
13. 技術趨勢
LED 行業繼續沿住幾個與呢類器件相關嘅關鍵方向發展：
- 效率提高 (lm/W): 晶片外延、螢光粉技術同封裝設計嘅持續改進推動更高嘅發光效率，喺相同光輸出下減少能耗同熱負荷。
- 顏色質量同一致性改善: 螢光粉系統同分級過程嘅進步導致更嚴格嘅顏色公差（更細嘅分級區域）同更高嘅顯色指數 (CRI) 值，即使對於暖白光 LED 亦如此。
- 更高功率密度同可靠性: 封裝材料同熱界面技術正在改進，允許更高嘅驅動電流同功耗，同時保持或改善壽命（L70、L90 指標）。
- 集成與小型化有趨勢將多個 LED 晶片、驅動器同控制電路集成到單個、更智能嘅模組中。然而，像呢款一樣嘅分立式大功率 LED 對於需要光學同熱設計最大靈活性嘅應用仍然至關重要。
- 用於感測嘅脈衝性能: 對於照明以外嘅應用，例如 LiDAR 或用於 3D 感測嘅結構光，處理非常短、高電流脈衝並具有精確定時嘅能力變得越來越重要。
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。 |