LTPL-P033RGB RGB LED 規格書 - 高功率LED - 紅/綠/藍 - 150mA - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTPL-P033RGB 係一款高功率、慳電、超細嘅固態光源。佢結合咗發光二極管（LED）壽命長同可靠嘅優點，亮度足以取代傳統照明技術。呢款元件俾設計師好大自由度，可以喺廣泛嘅應用中創造創新嘅照明方案。

1.1 主要特點

• 高功率LED光源
• 瞬間光輸出（少於100納秒）
• 低電壓直流操作
• 低熱阻封裝
• 符合RoHS標準，無鉛
• 兼容無鉛迴流焊接製程

1.2 目標應用

呢款LED專為多種照明應用而設計，包括但不限於：

• 汽車、巴士同飛機內籠嘅閱讀燈
• 便攜式照明，例如電筒同單車燈
• 建築照明：筒燈、導向燈、燈槽、層板底燈同工作燈
• 裝飾同娛樂照明
• 戶外照明：柱燈、保安燈同花園燈
• 信號應用：交通燈、信標燈同鐵路道口燈
• 側發光標誌，例如出口指示牌同銷售點顯示屏
• 一般室內外商業同住宅建築照明

2. 外形同機械尺寸

呢款元件採用細小嘅表面貼裝封裝。除非另有說明，所有關鍵尺寸喺規格書中提供，標準公差為 +/- 0.2 mm。機械圖標示咗封裝佔位、引腳位置同總高度，呢啲對PCB佈局同散熱設計至關重要。

3. 絕對最大額定值同特性

所有額定值均喺環境溫度（Ta）25°C下指定。超出呢啲限制可能會對元件造成永久損壞。

3.1 電氣額定值

• 順向電流（I_F)）：所有顏色（紅、綠、藍）均為150 mA（連續）。
• 順向脈衝電流（I_FP)）：所有顏色均為300 mA（脈衝）。條件：1/10佔空比，脈衝寬度 ≤10μs。
• 功耗（P_D)）：紅：360 mW；綠：540 mW；藍：540 mW。

3.2 熱同環境額定值

• 工作溫度範圍（T_opr)）：-30°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍（T_stg)）：-40°C 至 +100°C。
• 最高結溫（T_j)）：125°C。

重要注意事項：禁止長時間喺反向電壓條件下操作。強烈建議喺接近最大額定值操作時，跟從提供嘅降額曲線，以確保LED正常同可靠運作。

4. 電光特性

典型性能參數喺 Ta=25°C 同 I_F=150mA 下量度。

4.1 光輸出

• 光通量（典型）：紅：21 lm；綠：50 lm；藍：9 lm。光通量係用積分球量度嘅總光輸出。
• 發光強度（典型，僅供參考）：紅：6.8 cd；綠：12.5 cd；藍：3.0 cd。

4.2 光譜同電氣特性

• 主波長：紅：610-630 nm；綠：515-535 nm；藍：450-470 nm。
• 順向電壓（V_F)）：紅：1.5-2.6 V；綠：2.8-3.8 V；藍：2.8-3.8 V。
• 視角：120度（所有顏色典型值）。

測試標準：光通量、主波長同順向電壓量度參考 CAS-140B。

5. 典型性能曲線分析

規格書提供咗幾張對電路同散熱設計至關重要嘅關鍵圖表。

5.1 光譜分佈

圖1顯示咗每種顏色嘅相對光譜強度對波長。呢條曲線對於理解色純度同喺混色系統中嘅潛在應用非常重要。

5.2 輻射圖案

圖2展示咗空間輻射（強度）圖案，確認咗120度嘅寬視角。呢類封裝嘅圖案通常係朗伯型。

5.3 電流對電壓（I-V曲線）

圖3繪製咗每種顏色嘅順向電流對順向電壓。相比綠同藍LED（150mA下典型約~3.2V-3.4V），紅LED顯示出較低嘅順向電壓（150mA下典型約~2.0V）。呢個係驅動器設計嘅關鍵參數，因為RGB系統中每個顏色通道需要唔同嘅驅動電壓或限流電阻。

5.4 電流對光通量

圖4顯示咗順向電流同相對光通量之間嘅關係。喺正常工作範圍內，輸出通常同電流成線性關係，但喺極高電流下，效率可能會因為結溫升高同其他效應而下降。

5.5 熱性能

圖5係最重要嘅圖表之一，顯示咗相對光通量對電路板溫度。佢作為一條降額曲線。輸出隨溫度升高而降低。備註指明數據基於超過80%嘅焊接覆蓋率以確保良好熱接觸，並建議當電路板溫度超過85°C時唔好驅動LED，以保持性能同壽命。

5.6 電流對主波長

圖6顯示咗主波長點樣隨順向電流偏移。一般嚟講，由於結加熱同其他半導體物理效應，波長會隨電流輕微增加。呢點對於顏色要求嚴格嘅應用非常重要。

6. 分級同分類系統

LED會根據佢哋喺150mA下嘅光通量輸出進行分級（binning），以確保一致性。

6.1 紅LED分級（R1 至 R5）

分級範圍由R1（18-21 lm）到R5（30-33 lm）。

6.2 綠LED分級（G1 至 G7）

分級範圍由G1（35-39 lm）到G7（59-63 lm）。

6.3 藍LED分級（B1 至 B4）

分級範圍由B1（6-9 lm）到B4（15-18 lm）。

每個光通量分級應用 +/-10% 嘅公差。分級代碼會標示喺每個包裝袋上，以便追溯。

7. 焊接同組裝指引

7.1 迴流焊接溫度曲線

呢款元件兼容無鉛迴流焊接。提供詳細嘅溫度-時間曲線：

• 峰值溫度（T_P)）：最高260°C。
• 高於217°C嘅時間（T_L)）：60-150秒。
• 喺峰值溫度5°C內嘅時間（t_P)）：最多5秒。
• 預熱：150-200°C，持續60-180秒。
• 升溫速率：最高3°C/秒（由T_Smax到T_P）。
• 降溫速率：最高6°C/秒。
• 總循環時間：由25°C到峰值，最多8分鐘。

7.2 手動焊接

如果需要手動焊接，建議條件係烙鐵溫度最高350°C，每個焊點最多2秒，只限一次。

7.3 組裝關鍵注意事項

• 所有溫度規格均指封裝體頂部。
• 溫度曲線可能需要根據特定焊膏特性進行調整。
• 唔建議採用由峰值溫度快速冷卻（淬火）嘅製程。
• 務必使用能夠形成可靠焊點嘅最低焊接溫度。
• 如果使用浸焊方法組裝，唔保證元件性能。

8. 推薦PCB焊盤佈局

提供詳細嘅焊盤設計，所有尺寸以毫米為單位。呢個設計確保形成正確嘅焊角，同埋陽極/陰極焊盤同任何散熱焊盤或電路板金屬化之間有足夠嘅電氣隔離。遵循呢個佈局對於機械穩定性、電氣性能同將LED晶片熱量最佳傳遞到PCB至關重要。

9. 帶裝同捲盤包裝規格

LED以帶裝同捲盤形式供應，用於自動組裝。

• 捲盤尺寸：7英寸。
• 數量：每滿盤1000件。剩餘數量最少包裝為500件。
• 口袋密封：空元件口袋用頂蓋膠帶密封。
• 質量：最多允許連續兩個缺失LED。
• 標準：包裝符合 EIA-481-1-L23 規格。

10. 可靠性同資格測試

已對樣品批次進行廣泛嘅可靠性測試。

10.1 測試條件同結果

每種條件測試22個樣品，報告零失效：

• 高/低/室溫工作壽命（各1000小時）。
• 高/低溫儲存壽命（500-1000小時）。
• 濕熱（85°C/85% RH，500小時）。
• 溫度循環（-40°C 至 100°C，100個循環）。
• 熱衝擊（-40°C 至 100°C，100個循環）。

10.2 失效標準

如果測試後，喺 I_F=150mA 下量度時，超過以下任一限制，則視為元件失效：

• 順向電壓（V_f）> 其初始值嘅110%。
• 光通量<< 其初始值嘅70%。

11. 應用設計考慮

11.1 驅動電路設計

由於紅LED（較低V_f）同綠/藍LED（較高V_f）嘅順向電壓唔同，典型RGB驅動器會使用獨立嘅限流電路或具有獨立通道嘅恆流驅動器。每種顏色嘅最大連續電流為150mA。對於脈衝操作（例如PWM調光），確保脈衝參數保持喺 I_FP rating.

11.2 熱管理

有效散熱至關重要。圖5中嘅數據清楚顯示輸出隨溫度升高而下降。為保持亮度同壽命：

• 使用推薦嘅高導熱性焊盤佈局。
• 設計PCB時，要有足夠嘅銅面積（散熱焊盤）連接到LED嘅熱路徑。
• 考慮使用散熱過孔將熱量傳遞到內層或電路板背面。
• 喺最終應用中，如果喺高電流或高環境溫度下驅動，確保有足夠嘅氣流或其他冷卻機制。
• 監測電路板溫度，避免超過85°C。

11.3 光學設計

120度視角提供寬闊、均勻嘅光束，適合一般照明同標誌。對於聚焦光束，需要二次光學元件（透鏡或反射器）。設計師喺創造白光或特定顏色混合時，應考慮每種顏色嘅唔同發光強度。

12. 比較同產品定位

LTPL-P033RGB 定位為一款通用、高功率嘅RGB LED，適合需要混色或單色輸出嘅廣泛應用。其主要優勢包括標準化封裝、寬視角、清晰嘅分級結構以確保一致性，以及用於可靠製造嘅穩健規格（迴流兼容性、帶裝同捲盤）。佢旨在成為取代舊技術嘅固態照明設計中嘅主力元件。

13. 常見問題（基於技術數據）

問：我可以用同一個恆壓源同電阻驅動所有三種顏色（RGB）嗎？

答：唔係最理想。紅LED嘅順向電壓（約2.0V）明顯低於綠/藍LED（約3.2V）。使用單一電壓需要為每個通道使用唔同嘅電阻值，以達到相同嘅150mA電流。建議使用獨立嘅恆流驅動器或PWM通道進行控制同混色。

問：LED亮度隨時間下降嘅主要原因係咩？

答：主要原因係高結溫。喺建議嘅溫度範圍以上操作LED（見圖5）會加速半導體材料同熒光粉（如有）嘅老化過程，導致光輸出永久下降。適當嘅熱管理係長期可靠性最關鍵嘅因素。

問：我點樣解讀光通量分級代碼？

答：印喺包裝袋上嘅代碼（例如R3、G5、B2）話俾你知該特定LED喺150mA下保證嘅最小同最大光輸出範圍。呢個允許設計師選擇亮度匹配嘅LED，用於多LED燈具中嘅均勻外觀，或者為其設計保證最小光輸出。

問：呢款LED適合戶外使用嗎？

答：工作溫度範圍（-30°C 至 +85°C）同成功通過濕熱（85°C/85% RH）測試表明其對環境因素具有穩健性。然而，對於長時間戶外暴露，LED本身必須妥善密封或安裝喺提供防潮、防紫外線輻射同物理損壞保護嘅燈具內，因為LED封裝本身唔防水。

14. 實用設計示例：RGB氣氛燈

場景：設計一個基於微控制器、可調顏色同亮度嘅RGB氣氛燈。

實施：

1. 驅動器：使用一個3通道恆流LED驅動器IC或三個由MCU嘅PWM輸出控制嘅獨立MOSFET。將每通道電流限制設置為150mA。

2. 電源供應：提供穩定嘅直流電壓，要足夠高以容納最高V_f（藍/綠 ~3.8V 最大值）加上電流調節器上嘅壓降。

3. 熱管理：將LED安裝喺有實心銅鋪面連接到散熱焊盤嘅PCB上。如果使用高佔空比，考慮喺PCB背面加一個小型散熱器。

4. 控制：MCU可以獨立調整每個顏色通道（紅、綠、藍）嘅PWM佔空比，由0%到100%。呢個允許通過以唔同強度混合主要輸出，創造出數百萬種顏色。

5. 光學：喺LED上方使用擴散透鏡或蓋，將三個色點混合成單一、均勻嘅光區域。

15. 技術背景同趨勢

發光二極管（LED）係一種當電流通過時會發光嘅半導體元件。光嘅顏色由所用半導體材料嘅能帶隙決定。LTPL-P033RGB 使用獨立嘅晶片用於紅色（可能基於AlInGaP材料）同用於綠/藍色（基於InGaN材料），封裝喺單一封裝內。功率LED嘅趨勢繼續朝向更高效率（每瓦更多流明）、改善顯色性、更高可靠性同更低成本。呢款元件代表咗一個成熟、具成本效益嘅解決方案，適用於需要多功能顏色輸出，但唔需要最新單色高功率LED極致效率嘅應用。