目錄
1. 產品概覽
T1D系列係一款高性能、頂視式白光LED,專為要求高嘅通用照明應用而設計。呢款產品採用咗強化散熱嘅封裝設計,有助於高效散熱,對於喺高驅動電流下保持性能同壽命至關重要。緊湊嘅10.0x10.0mm尺寸,可以靈活整合到唔同嘅照明燈具同系統。呢個系列嘅一個關鍵特性係佢能夠處理高電流,標準操作通常高達540mA,從而實現高光通量輸出,適合用嚟替換傳統光源。呢款LED發射出120度嘅闊視角,提供均勻照明。佢採用無鉛材料製造,符合RoHS指令,適合使用回流焊接嘅現代電子製造工藝。
2. 技術參數分析
2.1 電光特性
LED嘅性能係喺特定條件下定義嘅:正向電流 (IF) 為540mA,結溫 (Tj) 為25°C。光通量輸出主要隨相關色溫 (CCT) 同顯色指數 (CRI) 而變化。例如,一個4000K、CRI為Ra70嘅LED,典型光通量為3240流明 (lm),最低指定值為3000 lm。當相同CCT下嘅CRI增加到Ra90時,典型光通量會下降到2600 lm (最低2400 lm),說明咗色彩質量同光輸出之間嘅權衡。光通量測量嘅公差為±7%,而CRI (Ra) 測量嘅公差為±2。
2.2 電氣與熱參數
絕對最大額定值定義咗操作極限。最大連續正向電流 (IF) 為600 mA,喺特定條件下(脈衝寬度≤100μs,佔空比≤1/10)允許嘅脈衝正向電流 (IFP) 為900 mA。最大功耗 (PD) 為24,000 mW。器件可以喺-40°C至+105°C嘅環境溫度範圍內操作。喺540mA時,正向電壓 (VF) 通常喺36V至40V之間,標稱值為37.5V,測量公差為±3%。從結點到焊點嘅熱阻 (Rth j-sp) 指定為1°C/W,表明封裝具有良好嘅熱管理能力。靜電放電 (ESD) 耐受水平為1000V (人體模型)。
3. 分級同分類系統
3.1 零件編號系統
零件編號遵循結構化代碼:T1D***C3R-*****。關鍵元素包括類型代碼(例如,'1D'代表10.0x10.0mm)、CCT代碼(例如,'40'代表4000K)、CRI代碼(例如,'7'代表Ra70)、串聯同並聯芯片數量嘅代碼、元件代碼,以及定義ANSI或其他標準分級嘅顏色代碼。
3.2 光通量分級
LED會根據光通量分級,以確保一致性。對於4000K、Ra70嘅LED,分級包括代碼如3Y (最低3000-3100 lm)、3Z (3100-3200 lm)、4A (3200-3300 lm) 同4B (3300-3400 lm)。唔同嘅CCT/CRI組合有自己特定嘅分級表,讓設計師可以選擇符合其應用精確光通量要求嘅元件。
3.3 正向電壓分級
正向電壓亦會分級,以幫助電路設計,特別係驅動多個串聯LED時。喺IF=540mA時定義咗兩個分級:代碼6L (36V - 38V) 同代碼6M (38V - 40V)。
3.4 色度分級
顏色一致性喺每個CCT嘅5階麥克亞當橢圓內控制。規格書提供咗從2700K到6500K嘅CCT嘅中心坐標 (x, y) 同橢圓參數 (a, b, Φ)。例如,4000K (40R5) 分級嘅中心點為x=0.3875,y=0.3868。能源之星分級標準適用於所有從2600K到7000K嘅白光LED。
4. 性能曲線同圖形數據
規格書包含幾個關鍵性能圖表。相對光通量 vs. 正向電流 (IF) 曲線顯示光輸出如何隨電流增加,通常喺較高電流時由於發熱同效率下降而呈次線性增長。正向電壓 vs. 正向電流曲線說明咗二極管嘅IV特性。相對光通量 vs. 焊點溫度 (Ts) 圖表對於熱設計至關重要,顯示咗操作溫度升高時預期嘅光輸出下降。視角分佈圖確認咗120度光束模式。唔同CRI級別 (Ra70, Ra80, Ra90) 嘅光譜圖顯示咗光譜功率分佈,影響顯色特性。最大正向電流 vs. 環境溫度圖表定義咗喺高環境溫度下防止過熱所需嘅降額。
5. 機械同封裝資料
呢款LED採用方形頂視封裝,尺寸為10.0mm x 10.0mm。提供咗詳細嘅尺寸圖,包括頂視圖、底視圖同側視圖。底視圖清楚標示咗陽極同陰極極性標記,對於正確嘅PCB佈局同組裝至關重要。亦指定咗推薦嘅焊接焊盤圖案 (land pattern),以確保回流焊接過程中可靠嘅機械同電氣連接。所有未指定公差為±0.1mm。
6. 組裝同處理指引
6.1 回流焊接
呢款器件適合回流焊接工藝。必須控制溫度曲線以防止熱損壞。最高焊接溫度指定為230°C或260°C,喺該溫度下嘅時間唔超過10秒。典型嘅回流溫度曲線圖會顯示預熱區、保溫區、回流區同冷卻區,但具體時間喺提供嘅摘錄中未詳細說明。遵守呢啲限制至關重要,以避免損壞內部焊點或LED芯片本身。
6.2 儲存同處理
儲存溫度範圍為-40°C至+85°C。器件應存放喺防潮包裝中直至使用,如果包裝已打開且超過暴露限制,應根據標準IPC/JEDEC指引進行烘烤。處理期間必須遵守標準ESD預防措施,以防止靜電放電造成損壞。
7. 應用備註同設計考慮
7.1 典型應用
呢款高功率LED非常適合建築同裝飾照明、設計用於替換現有光源嘅改裝燈具、住宅同商業空間嘅通用照明,以及由於其高亮度同闊視角而用作室內外標誌嘅背光。
7.2 設計考慮
熱管理:呢個係最關鍵嘅方面。由於功耗高達24W,必須使用有效嘅散熱器。封裝嘅低熱阻 (1°C/W) 只有喺正確安裝到金屬芯PCB (MCPCB) 或其他具有高導熱性嘅合適基板上時先有效。結溫必須保持喺120°C以下,以確保可靠性同維持光輸出(如Ts vs. 光通量圖所示)。
電氣驅動:建議使用恆流驅動器以確保穩定嘅光輸出同顏色。驅動器必須能夠提供高達600mA嘅連續電流,並且喺設計串聯連接時必須考慮正向電壓分級 (36-40V)。反向電壓額定值只有5V,因此需要防止反向偏壓或電壓尖峰。
光學設計:120度視角係封裝固有嘅。對於需要唔同光束模式嘅應用,必須使用二次光學元件(透鏡或反射器)。初始選擇CCT同CRI分級對於滿足應用嘅色彩質量同光亮度要求至關重要。
8. 技術比較同定位
T1D系列通過其大型10.0x10.0mm封裝、非常高嘅驅動電流能力(標準540mA,最大600mA)以及因此產生嘅非常高光通量輸出(許多分級超過3000 lm)而與眾不同。同較小嘅中功率LED(例如2835、3030)相比,佢每個器件提供顯著更高嘅光通量,減少燈具所需嘅LED數量,但要求更穩健嘅熱同電氣設計。闊120度視角對於無集成透鏡嘅頂視LED係典型嘅,提供朗伯發射模式。詳細嘅光通量、電壓同色度分級結構,允許喺多LED陣列中進行精確系統設計同嚴格嘅顏色一致性。
9. 常見問題 (FAQ)
問:呢款LED嘅典型光效(每瓦流明)係幾多?
答:喺540mA同37.5V時,輸入功率約為20.25W。對於一個4000K Ra70、3240 lm嘅LED,光效約為160 lm/W。呢個係計算值;實際光效取決於特定分級同操作條件。
問:我可以用恆壓源驅動呢款LED嗎?
答:唔建議。LED係電流驅動器件。佢哋嘅正向電壓具有負溫度係數,並且每個單元都唔同(如電壓分級所示)。恆壓源可能導致熱失控同器件故障。請務必使用恆流驅動器。
問:光輸出喺操作溫度範圍內點樣變化?
答:光輸出隨溫度升高而下降。請參考"Ts—相對光通量"圖表。適當嘅熱管理對於保持穩定嘅光輸出同長壽命至關重要。
問:5階麥克亞當橢圓係咩意思?
答:麥克亞當橢圓定義咗色度圖中嘅一個區域,喺標準觀看條件下,該區域內嘅顏色差異對於一般人眼係無法察覺嘅。5階橢圓意味住顏色變化係最小可察覺差異(1階)嘅五倍。更緊密嘅橢圓(例如3階)表示更好嘅顏色一致性。
10. 操作原理同背景
呢類白光LED通常使用塗有熒光粉層嘅藍光LED芯片。芯片發出嘅藍光激發熒光粉,然後熒光粉發出黃光。剩餘藍光同發出嘅黃光結合產生白光。熒光粉嘅確切比例同類型決定咗CCT(從暖白光2700K到冷白光6500K)同CRI。高驅動電流喺半導體結處產生大量熱量。強化散熱嘅封裝,通常包含陶瓷基板或其他高導熱材料,有效地將呢啲熱量傳遞到焊點,然後傳遞到系統散熱器。管理呢啲熱量係實現指定性能、壽命同顏色穩定性嘅基礎。
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。 |