LED元件技術規格書 - 尺寸2.8x3.5x1.2mm - 電壓3.2V - 功率0.2W - 白光 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件提供咗一款高性能表面貼裝LED（發光二極管）元件嘅完整技術規格同應用指引。呢款元件專為各種電子設備同系統嘅通用照明同指示燈應用而設計。佢嘅主要功能係將電能高效、可靠噉轉換成可見光。

呢款LED嘅核心優勢包括其緊湊外形，容許高密度PCB（印刷電路板）佈局；出色嘅發光效率，有助慳電；以及堅固結構，適合自動化組裝流程。目標市場涵蓋消費電子產品、汽車內飾照明、工業控制面板同智能家居設備，呢啲領域都需要可靠、耐用同高效嘅光源。

提供內容中標示嘅生命週期階段係修訂版2，表示呢份係產品技術文件嘅第二個正式修訂版。發佈日期記錄為2014年12月5日。有效期註明為永久，通常表示呢個文件修訂版冇計劃嘅過期日期，會一直有效直至被新修訂版取代。呢種做法喺基礎元件規格書中好常見。

2. 深入技術參數分析

要正確整合設計，必須對關鍵技術參數進行詳細、客觀嘅解讀。雖然原始PDF中嘅具體數值有限，但以下部分概述咗關鍵參數類別同佢哋嘅重要性。

2.1 光度與顏色特性

光度特性定義咗光輸出同質量。關鍵參數包括：

• 光通量：以流明（lm）為單位，表示發出嘅總感知光功率。呢款元件可能採用標準或高亮度分級，以確保唔同生產批次之間嘅光輸出一致。
• 主波長 / 相關色溫（CCT）：對於彩色LED，主波長（以納米為單位）指定顏色。對於白光LED，CCT（以開爾文為單位，例如3000K、4000K、6500K）定義光線係暖白、中性白定係冷白。文件會指定標準產品同可用嘅分級。
• 顯色指數（CRI）：對於白光LED，CRI（Ra）表示光源相比自然參考光源，還原物體真實顏色嘅準確度。對於需要準確色彩感知嘅應用，較高嘅CRI（接近100）更可取。

2.2 電氣參數

電氣參數對於電路設計同電源選擇至關重要。

• 正向電壓（Vf）：LED喺指定電流下工作時嘅電壓降。對於常見白光LED，呢個值通常約為3.2V，會隨電流同溫度有輕微變化。規格書會提供典型值同最大限值。
• 正向電流（If）：建議嘅連續工作電流，根據額定功率，通常係20mA、60mA或150mA。超過絕對最大額定值會導致永久損壞。
• 反向電壓（Vr）：LED喺反向偏置方向上可以承受而不會擊穿嘅最大電壓，通常約為5V。喺交流或多路復用電路中通常需要保護。
• 功耗：計算公式為 Vf * If，呢個值決定熱負載。示例標題建議額定功率為0.2W。

2.3 熱特性

LED嘅性能同使用壽命受溫度影響好大。

• 結溫（Tj）：半導體芯片本身嘅溫度。絕對最大結溫（例如125°C）唔可以超過，以確保可靠性。
• 熱阻（Rth_j-a）：以°C/W表示，衡量熱量從LED結點傳遞到環境空氣嘅效率。數值越低表示散熱越好，對於維持光輸出同壽命至關重要。
• 工作溫度範圍：保證LED喺規格範圍內工作嘅環境溫度範圍（例如-40°C至+85°C）。

3. 分級系統說明

由於製造差異，LED會根據性能分級，以確保最終用戶嘅一致性。

• 波長/色溫分級：根據精確嘅主波長或CCT對LED進行分組。咁樣可以確保當多個LED用於陣列時，顏色外觀均勻。
• 光通量分級：根據測量到嘅光輸出對LED進行分類。咁樣設計師就可以選擇符合特定亮度要求嘅分級。
• 正向電壓分級：根據Vf進行分類有助於設計高效嘅驅動電路，特別係對於串聯嘅LED串，可以確保電流分佈均勻。

完整嘅規格書表格會詳細列出具體嘅分級代碼同佢哋對應嘅數值範圍。

4. 性能曲線分析

圖形數據可以更深入了解唔同條件下嘅性能。

• I-V（電流-電壓）曲線：呢個圖顯示正向電壓同電流之間嘅關係。佢係非線性嘅，呈現出一個開啟電壓閾值。曲線會隨溫度而偏移。
• 溫度特性：圖表通常顯示光通量同正向電壓如何隨結溫變化。通量通常隨溫度升高而降低。
• 光譜功率分佈（SPD）：相對光強度對波長嘅圖。對於白光LED，呢個圖顯示藍光泵浦LED嘅峰值同更寬嘅熒光粉轉換光譜。

5. 機械與封裝資料

機械圖對於PCB焊盤設計至關重要。標題建議封裝尺寸為2835（2.8mm x 3.5mm）。

• 外形尺寸：詳細圖紙顯示長度、寬度、高度（可能係1.2mm）同公差。
• 焊盤佈局（封裝）：PCB上推薦嘅銅焊盤圖案，包括焊盤尺寸、形狀同間距（節距）。咁樣可以確保正確焊接同熱連接。
• 極性識別：元件本體上有清晰標記（例如凹口、圓點或切角），焊盤上亦有相應標記，以指示陽極（+）同陰極（-）。極性錯誤會導致LED唔著。

6. 焊接與組裝指引

正確處理可確保可靠性並防止損壞。

• 回流焊溫度曲線：指定預熱、保溫、回流同冷卻階段嘅時間-溫度圖。關鍵參數包括峰值溫度（通常最高260°C，持續幾秒）同液相線以上時間。呢個曲線兼容標準無鉛（SnAgCu）焊膏。
• 注意事項：避免對透鏡施加機械應力。處理時採取ESD（靜電放電）預防措施。如果需要手工焊接，確保控制烙鐵頭溫度。
• 儲存條件：LED應儲存喺乾燥、陰暗嘅環境中，喺建議嘅溫度同濕度水平下（例如<40°C，<60% RH），以防止吸濕同材料降解。

7. 包裝與訂購資料

• 包裝規格：元件通常以凸輪帶同捲盤形式供應，兼容自動貼片機。會指定捲盤尺寸、帶寬、口袋間距同每捲數量。
• 標籤資料：捲盤標籤包括零件編號、數量、批次號、日期代碼同分級資料。
• 型號編碼規則：完整零件編號編碼咗關鍵屬性，例如尺寸、顏色、光通量分級、電壓分級同包裝類型。例如，代碼結構可能係[系列][尺寸][顏色][光通量分級][電壓分級][包裝]。

8. 應用建議

典型應用場景：呢款LED適用於LCD背光、狀態指示燈、裝飾照明、面板照明同緊湊設備中嘅通用任務照明。

設計考慮因素：

1. 限流：務必使用串聯電阻或恆流驅動器來控制正向電流。唔好直接連接到電壓源。
2. 熱管理：設計PCB時要有足夠嘅散熱措施。喺散熱焊盤（如有）下方使用熱通孔，將熱量傳導到內層或底層銅層。對於高功率或高密度陣列，考慮額外散熱。
3. 光學設計：考慮視角（通常為120-140度）。可能需要透鏡或擴散片等二次光學元件來塑造光束。
4. ESD保護：如果LED位於暴露位置，請喺敏感線路上加入ESD保護二極管。

9. 技術比較

同傳統插件式LED相比，呢款表面貼裝器件具有顯著優勢：

• 尺寸同密度：令最終產品可以更細更薄。
• 組裝成本：兼容全自動PCB組裝，降低勞動力成本。
• 性能：通常提供更高嘅發光效率同更好嘅PCB熱路徑。
• 可靠性：焊點通常更堅固，更能抵抗振動同機械衝擊。

10. 常見問題 (FAQ)

Q1: 光通量同發光強度有咩唔同？

A: 光通量（流明）測量所有方向上嘅總感知光輸出。發光強度（坎德拉）測量特定方向上每單位立體角嘅光功率。對於大角度LED，光通量係衡量總光量更相關嘅指標。

Q2: 我可以用高於其正向電壓嘅電壓驅動呢款LED嗎？

A: 唔可以。LED必須由受控電流驅動。施加高於Vf嘅電壓源而冇限流，會導致電流過大、過熱同立即失效。

Q3: 點解LED嘅亮度會隨時間下降？

A> 所有LED都會經歷光衰。衰減率主要取決於工作結溫。令LED喺遠低於其最大結溫同電流額定值下工作，可以顯著延長其使用壽命。

Q4: 點樣理解修訂版2同永久有效期？

A> 修訂版2表示呢份係呢個文件嘅第二個正式版本。永久有效期表示呢個修訂版冇設定過期日期，喺製造商發佈取代佢嘅新修訂版之前一直有效。喺最終確定設計之前，務必檢查最新修訂版。

11. 實際應用案例

場景：設計狀態指示燈面板

一位工程師正在設計一個需要多色狀態指示燈（紅、綠、藍、白）嘅控制面板。使用呢個系列嘅LED可以確保機械一致性（所有顏色使用相同焊盤）同簡化組裝。通過為每種顏色選擇適當嘅光通量分級，可以平衡視覺亮度，儘管眼睛對唔同波長嘅敏感度唔同。緊湊嘅2835尺寸容許指示燈緊密放置。一個簡單嘅設計會使用微控制器GPIO引腳，每個LED串聯一個限流電阻，提供獨立嘅開/關控制。

12. 工作原理

LED係一種半導體二極管。當施加正向電壓時，來自n型半導體嘅電子會同來自p型半導體嘅空穴喺有源區復合。呢種復合以光子（光）嘅形式釋放能量。光嘅特定波長（顏色）由所用半導體材料嘅能帶隙決定（例如，InGaN用於藍/綠光，AlInGaP用於紅/琥珀光）。白光LED通常通過喺藍光LED芯片上塗覆黃色熒光粉製成；部分藍光被轉換成黃光，藍光同黃光嘅混合被人眼感知為白光。唔同嘅熒光粉混合物產生唔同嘅白色色溫。

13. 技術趨勢

LED行業持續發展，有幾個明顯趨勢：

1. 效率提升：內部量子效率同光提取技術嘅持續改進，導致每瓦流明（lm/W）更高，降低能耗。
2. 色彩質量改善：新熒光粉同多色芯片設計（例如RGB、紫光+熒光粉）嘅發展，實現更高嘅CRI值同更一致嘅顯色性。
3. 微型化：封裝持續縮小（例如微型LED），同時保持或增加光輸出，為超緊湊設備同高分辨率顯示器開闢新應用。
4. 智能集成：LED越來越多地同驅動器、傳感器同通信接口（物聯網LED）結合，用於智能照明系統。
5. 可靠性同壽命：材料同封裝技術嘅進步，正將額定壽命推至50,000小時以上，同時保持更高嘅光通維持率（L70、L90）。