目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 主要特點同優勢
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級代碼系統解釋
- 3.1 正向電壓 (Vf) 分級
- 3.2 光通量 (Φe) 分級
- 3.3 主波長 (Wd) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對光通量 vs. 正向電流
- 4.2 相對光譜分佈
- 4.3 輻射模式圖
- 4.4 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
- 4.5 相對光通量 vs. 外殼溫度
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 建議PCB焊接焊盤
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 手動焊接
- 6.3 清潔
- 7. 包裝同訂購資料
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 可靠性測試計劃
- 9. 應用建議同設計考慮
- 9.1 驅動方法
- 9.2 熱管理
- 9.3 光學設計
- 10. 技術比較同市場定位
- 11. 常見問題 (基於技術參數)
- 12. 設計同使用案例研究
- 13. 工作原理介紹
- 14. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTPL-C035GH530 係一款高性能、節能嘅綠色發光二極管 (LED),專為固態照明應用而設計。佢代表咗一種細小可靠嘅光源,結合咗LED技術嘅長壽命優勢同高亮度輸出。呢款產品旨在提供設計靈活性,適合嗰啲想用更高效同耐用嘅方案取代傳統照明嘅應用。
1.1 主要特點同優勢
呢款LED提供咗幾個明顯優勢,令佢適合要求高嘅應用:
- IC兼容性:設計上易於同標準集成電路整合,簡化驅動器設計。
- 環保合規:器件符合RoHS標準,並採用無鉛工藝製造,符合現代環保標準。
- 運作效率:由於佢嘅高電光轉換效率,相比傳統光源,佢嘅運作成本更低。
- 減少維護:LED技術固有嘅長運作壽命,喺產品嘅整個生命週期內,顯著降低咗維護頻率同相關成本。
2. 技術規格詳解
呢部分詳細分析咗LED喺標準測試條件下 (Ta=25°C) 嘅關鍵性能參數。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。唔建議喺呢啲條件下操作。
- 直流正向電流 (If):最大500 mA。
- 功耗 (Po):最大1.9瓦。
- 工作溫度範圍 (Topr):-40°C 至 +85°C。
- 儲存溫度範圍 (Tstg):-55°C 至 +100°C。
- 結溫 (Tj):最大125°C。
重要提示:長時間喺反向偏壓條件下操作,可能會導致組件失效。
2.2 電光特性
呢啲係喺正向電流 (If) 為350mA時測量嘅典型性能參數。
- 正向電壓 (Vf):典型值為3.0V,範圍由2.6V (最小) 到3.8V (最大)。
- 光通量 (Φv):典型值為120毫瓦 (mW) 嘅輻射通量,對應特定嘅光輸出。範圍由90 mW (最小) 到150 mW (最大)。光通量係用積分球測量嘅。
- 主波長 (Wd):定義感知嘅顏色。對於呢款綠色LED,佢嘅範圍係520 nm到540 nm。
- 視角 (2θ1/2):典型值為130度,表示光束模式寬闊。
- 熱阻 (Rth jc):由結到外殼嘅典型值為9 °C/W。呢個參數對熱管理設計至關重要,測量公差為±10%。
3. 分級代碼系統解釋
為確保生產一致性,LED會根據性能分級。分級代碼會標示喺包裝上。
3.1 正向電壓 (Vf) 分級
LED根據佢哋喺350mA時嘅正向壓降進行分類。
V0: 2.6V - 3.0V
V1: 3.0V - 3.4V
V2: 3.4V - 3.8V
公差: ±0.1V
3.2 光通量 (Φe) 分級
LED根據佢哋喺350mA時嘅輻射通量輸出進行分類。
L1: 90 mW - 110 mW
L2: 110 mW - 130 mW
L3: 130 mW - 150 mW
公差: ±10%
3.3 主波長 (Wd) 分級
通過波長分級實現精確嘅顏色分類。
D5E: 520 nm - 525 nm
D5F: 525 nm - 530 nm
D5G: 530 nm - 535 nm
D5H: 535 nm - 540 nm
公差: ±3nm
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾條對設計工程師至關重要嘅特性曲線。
4.1 相對光通量 vs. 正向電流
呢條曲線顯示光輸出點樣隨驅動電流增加而增加。佢係非線性嘅,喺建議電流以上操作會導致效率降低同熱量增加。
4.2 相對光譜分佈
呢個圖表描繪咗喺唔同波長上發出嘅光強度,圍繞主波長 (例如,D5G級嘅~530nm) 為中心,顯示綠色光嘅光譜純度。
4.3 輻射模式圖
極座標圖說明咗光強度嘅空間分佈,確認咗寬闊嘅130度視角。
4.4 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)
呢條基本曲線顯示咗二極管中電壓同電流之間嘅指數關係。佢對設計限流電路至關重要。
4.5 相對光通量 vs. 外殼溫度
呢條關鍵曲線展示咗溫度上升對光輸出嘅負面影響。隨住外殼溫度升高,光通量會降低,突顯咗應用中有效熱管理嘅重要性。
5. 機械同封裝資料
5.1 外形尺寸
封裝尺寸大約為3.5mm x 3.5mm。透鏡高度同陶瓷基板長度/寬度嘅公差 (±0.1mm) 比其他尺寸 (±0.2mm) 更緊。散熱焊盤同陽極同陰極焊盤係電氣隔離嘅。
5.2 建議PCB焊接焊盤
提供咗一個焊盤圖案設計,以確保正確焊接同熱連接。設計包括獨立嘅陽極焊盤、陰極焊盤同用於散熱嘅中央散熱焊盤。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊溫度曲線
提供咗一個建議嘅回流焊溫度曲線,強調受控嘅加熱同冷卻速率。關鍵參數包括:
- 峰值溫度應該受控。
- 唔建議快速冷卻過程。
- 盡可能低嘅焊接溫度係理想嘅。
- 回流焊最多應該進行三次。
6.2 手動焊接
如果需要手動焊接,烙鐵頭溫度唔應該超過300°C,接觸時間應該限制喺最多2秒,並且只進行一次。
6.3 清潔
只應該使用酒精類溶劑,例如異丙醇,進行清潔。未指定嘅化學品可能會損壞LED封裝。
7. 包裝同訂購資料
7.1 載帶同捲盤規格
LED以符合EIA-481-1-B規格嘅凸紋載帶同捲盤供應。
- 捲盤尺寸:7英寸。
- 每捲最大數量:500件。
- 蓋帶封住空位。
- 最多允許連續兩個缺失組件。
8. 可靠性測試計劃
產品經過嚴格嘅可靠性測試。測試計劃包括:
1. 低/高溫工作壽命 (LTOL/HTOL)。
2. 室溫工作壽命 (RTOL)。
3. 濕熱工作壽命 (WHTOL)。
4. 熱衝擊 (TMSK)。
5. 高溫儲存。
合格/失敗標準基於測試後正向電壓 (±10%) 同光通量 (±15%) 嘅變化。
9. 應用建議同設計考慮
9.1 驅動方法
LED係電流驅動器件。為確保並聯多個LED時亮度均勻,每個LED都應該串聯自己嘅限流電阻。通常更傾向於用恆流源串聯驅動LED,以獲得更好嘅匹配。
9.2 熱管理
考慮到熱阻 (9°C/W) 同光輸出對溫度嘅敏感性,適當嘅散熱係必不可少嘅。中央散熱焊盤必須連接到PCB上足夠大嘅銅區域,以有效散熱並保持性能同壽命。
9.3 光學設計
寬闊嘅130度視角令呢款LED適合需要廣泛覆蓋嘅區域照明同照明應用。對於聚焦光束,就需要二次光學器件 (透鏡)。
10. 技術比較同市場定位
同傳統白熾燈或熒光燈相比,呢款LED提供咗顯著更高嘅效率、更長嘅壽命 (通常數萬小時)、即時啟動能力同更大嘅穩健性。喺LED市場內,佢結合咗高功率 (最大1.9W)、細小尺寸同精確嘅顏色同光通量分級,令佢喺需要一致、明亮綠色照明嘅應用中具有競爭力。
11. 常見問題 (基於技術參數)
問:典型工作電流係幾多?
答:電光特性係喺350mA下指定嘅,呢個係推薦嘅典型工作點,以獲得平衡嘅性能。
問:我點樣解讀分級代碼?
答:分級代碼 (例如,V1L2D5G) 指定咗嗰個特定LED嘅正向電壓 (V1)、光通量 (L2) 同主波長 (D5G) 分級,確保你收到特性緊密集中嘅部件。
問:點解熱管理咁重要?
答:正如性能曲線所示,光輸出會隨溫度升高而降低。過多熱量亦會加速性能衰退,縮短LED嘅壽命。適當嘅散熱對於可靠運作係無可妥協嘅。
12. 設計同使用案例研究
場景:設計一個具有均勻綠色背光嘅指示燈面板。
1. 組件選擇:指定一個緊密嘅分級代碼 (例如,波長用D5F,光通量用L2),以確保面板中所有LED嘅顏色同亮度一致性。
2. 電路設計:使用恆流驅動器。如果並聯驅動,為每個LED包含一個獨立電阻,以補償輕微嘅Vf變化並防止電流不均。
3. PCB佈局:設計PCB時,使用連接到LED散熱焊盤嘅大散熱焊盤。使用散熱過孔將熱量傳遞到內層或底層銅層。
4. 組裝:嚴格遵循建議嘅回流焊溫度曲線,以避免熱衝擊並確保可靠嘅焊點。
13. 工作原理介紹
發光二極管 (LED) 係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢種現象稱為電致發光,發生喺器件內電子同電子空穴重新結合時,以光子形式釋放能量。光嘅特定顏色由所用半導體材料嘅能帶隙決定。喺呢款綠色LED中,通常會設計使用氮化銦鎵 (InGaN) 等材料,以產生520-540 nm波長範圍內嘅光子。
14. 技術趨勢
固態照明行業持續發展,趨勢集中於:
- 提高效率:實現更高嘅每瓦流明 (lm/W),以進一步降低能耗。
- 改善色彩質量:提高顯色指數 (CRI),並提供更飽和同一致嘅顏色。
- 更高功率密度:將更多光輸出塞入更細小嘅封裝中,需要更好嘅熱管理解決方案。
- 智能照明整合:整合具有調光、顏色調節同物聯網應用連接功能嘅驅動器。
像LTPL-C035GH530呢類產品,通過提供一種適合現代照明設計嘅細小外形尺寸嘅高亮度、高效光源,與呢啲趨勢保持一致。
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。 |