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LED元件規格書 - 修訂版2 - 生命週期階段:修訂 - 發佈日期:2014年12月5日 - 粵語技術文件

呢份係一份LED元件嘅技術文件,屬於修訂版2生命週期階段,喺2014年12月5號發佈,冇設定過期日,可以長期參考使用。
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PDF文件封面 - LED元件規格書 - 修訂版2 - 生命週期階段:修訂 - 發佈日期:2014年12月5日 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一個電子元件,具體嚟講係一粒LED嘅規格。呢個元件目前正處於修訂版2呢個產品生命週期階段。元件喺2014年12月5號,11點57分35秒正式發佈。根據提供嘅數據,一個關鍵特徵係佢嘅過期期限,被設定為永久有效。呢個表示,從製造商嘅角度睇,呢個特定修訂版冇計劃嘅淘汰日期,只要冇後續嘅文件取代,佢就會一直有效,可以俾人參考同使用。呢啲生命週期資訊重複出現,顯示原始PDF可能喺多個頁面或章節使用咗標準化嘅標頭或元數據區塊,強調咗呢個修訂版嘅穩定性同最終確定性。

2. 技術參數深度客觀解讀

雖然核心PDF片段集中喺管理元數據,但一份全面嘅LED元件技術文件通常會包含詳細嘅參數。根據呢類元件嘅標準行業慣例,以下章節會係關鍵分析對象。

2.1 光度同顏色特性

呢個部分會客觀咁詳細說明光輸出特性。關鍵參數包括光通量,以流明(lm)為單位,用嚟量化人眼感知到嘅光功率。主波長或者相關色溫(CCT)定義咗發出光嘅顏色,對於白光LED嚟講,範圍由暖白光到冷白光;對於單色光LED(例如紅、藍、綠)嚟講,就係特定嘅顏色。顯色指數(CRI),特別係對於白光LED,表示光源同自然光源相比,還原物體顏色嘅準確度。視角指定咗發光強度至少係最大值一半嘅角度範圍,會影響光束嘅分佈模式。

2.2 電氣參數

呢部分提供咗基本嘅電氣工作條件。正向電壓(Vf)係指LED喺指定電流下發光時,兩端嘅電壓降。呢個係驅動器設計嘅關鍵參數。正向電流(If)係建議嘅工作電流,通常係一個連續直流值。超過最大正向電流可能會導致加速老化或者即刻損壞。反向電壓(Vr)額定值表示可以施加喺反向方向而唔會損壞LED嘅最大電壓。功率損耗係根據Vf同If計算出嚟嘅。

2.3 熱特性

LED嘅性能同壽命好大程度上取決於溫度。熱阻(Rthj-a),以攝氏度每瓦(°C/W)為單位,量化咗熱量從LED結點傳遞到周圍環境嘅難度。數值越低,表示散熱越好。最高結溫(Tjmax)係半導體結點可以承受而唔會造成永久損壞嘅最高溫度。要確保長期可靠性,必須喺呢個溫度以下工作,理想情況係低好多。需要適當嘅散熱設計,將結溫維持喺安全範圍內。

3. 分級系統說明

製造過程嘅差異會導致唔同LED之間有輕微差別。分級系統會將特性相近嘅元件歸類。

3.1 波長/色溫分級

LED會根據佢哋嘅主波長(對於彩色LED)或者CCT同Duv(對於白光LED)分入唔同嘅級別。咁樣可以確保單一生產批次或應用內嘅顏色一致性。

3.2 光通量分級

LED會根據佢哋喺標準測試電流下嘅光輸出進行分類。咁樣設計師就可以選擇符合特定亮度要求嘅元件。

3.3 正向電壓分級

元件會根據佢哋嘅正向電壓降進行分組。對於多粒LED串聯嘅應用嚟講,呢個好重要,因為Vf唔匹配會導致電流分佈不均同亮度唔一致。

4. 性能曲線分析

圖形數據可以更深入咁了解元件喺唔同條件下嘅行為。

4.1 電流對電壓(I-V)曲線

呢條曲線顯示咗正向電流同正向電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅,有一個特徵性嘅膝點電壓,低過呢個電壓時,幾乎冇電流流過。呢條曲線有助於選擇合適嘅限流電路。

4.2 溫度特性

圖表通常會顯示,隨著結溫升高,正向電壓點樣下降,光通量點樣衰減。理解呢啲關係對於熱管理設計至關重要,可以確保產品喺整個壽命期內保持性能。

4.3 光譜功率分佈

對於白光LED,呢個圖表顯示咗可見光譜範圍內光嘅相對強度。佢揭示咗藍光激發LED嘅峰值同螢光粉嘅寬頻發射,有助於理解顏色質量同CRI。

5. 機械同封裝資訊

精確嘅物理規格對於PCB設計同組裝係必需嘅。

5.1 尺寸圖

一份帶有公差嘅詳細圖紙,顯示元件嘅長、寬、高,以及任何關鍵特徵,例如透鏡形狀或引腳尺寸。

5.2 焊盤佈局設計

對於表面貼裝器件(SMD),建議喺PCB上使用嘅銅焊盤圖案,包括焊盤尺寸、形狀同間距,以確保可靠嘅焊接同機械強度。

5.3 極性識別

元件本體上(例如凹口、圓點或切角)同圖紙中清晰嘅標記,用嚟指示陽極同陰極。正確嘅極性對於電路運作至關重要。

6. 焊接同組裝指引

正確嘅處理可以確保可靠性。

6.1 回流焊溫度曲線

一個指定預熱、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(對於無鉛焊料通常係245-260°C)同液相線以上時間(TAL)。遵守呢啲參數可以防止熱衝擊。

6.2 注意事項

指引可能包括:避免對透鏡施加機械應力、使用免清洗助焊劑、防止吸濕(MSL等級)、以及喺處理過程中確保靜電放電(ESD)保護。

6.3 儲存條件

建議儲存未使用元件嘅溫度同濕度範圍,如果濕度敏感等級(MSL)高於1,通常會用帶有乾燥劑嘅防潮袋包裝。

7. 包裝同訂購資訊

採購同物流嘅詳細資料。

7.1 包裝規格

描述用於自動貼片機嘅載帶同捲盤尺寸、凹槽大小、捲盤直徑同元件方向。

7.2 標籤資訊

解釋印喺捲盤標籤上嘅數據,包括零件編號、數量、批次號、日期代碼同分級代碼。

7.3 零件編號規則

解讀零件編號結構,顯示唔同字段點樣代表顏色、光通量級別、電壓級別、封裝類型同特殊功能等屬性。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢粒LED,基於佢作為標準元件所暗示嘅特性,適合廣泛嘅應用,包括通用指示燈、小型顯示器背光、消費電子產品嘅狀態燈、汽車內飾照明同裝飾照明。佢嘅永久有效過期期限表明,佢係為咗生命週期長嘅產品,或者需要考慮長期備件供應嘅情況而設計嘅。

8.2 設計考慮因素

一定要用恆流源驅動LED,唔好用恆壓源,以確保穩定嘅光輸出同防止熱失控。根據正向電壓同所需電流,計算所需嘅限流電阻或選擇合適嘅LED驅動器IC。確保有足夠嘅PCB銅面積或專用散熱器進行熱管理,特別係喺高電流或高環境溫度下工作時。考慮光學設計元素,例如擴散板或透鏡,以達到所需嘅光分佈效果。

9. 技術比較

雖然直接比較需要一個具體嘅競爭對手零件,但根據提供嘅數據,呢個修訂版嘅關鍵區別在於佢正式化嘅生命週期階段:修訂版2同埋過期期限:永久有效。同標記為初步、已淘汰或有明確停產日期嘅元件相比,呢個提供咗設計穩定性同長期供應可預測性方面嘅優勢。設計師可以放心採用呢個元件,因為佢嘅規格已經固定,並且喺可預見嘅未來都係一個有效嘅選擇,減少咗未來生產批次重新認證嘅工作。

10. 常見問題

問:生命週期階段:修訂版2係咩意思?
答:呢個表示呢個係元件規格嘅第二個正式發佈同固定版本。可能之前存在過更早嘅修訂版(例如修訂版0或1)。修訂版2被認為係穩定嘅生產版本。

問:過期期限:永久有效係咪表示呢個元件永遠唔會淘汰?
答:呢個表示製造商冇為呢個特定嘅文件修訂版設定過期日期,並且冇計劃即刻宣佈佢淘汰。然而,實際嘅元件生產最終可能會根據市場需求而停止,但呢份規格書仍然可以作為參考。

問:發佈日期係2014年。呢個元件係咪已經過時?
答:唔一定。一份修訂版2文件喺2014年發佈,表示當時底層技術已經成熟。好多基本嘅LED封裝喺市場上可以有幾十年嘅壽命。永久有效嘅過期期限支持佢嘅持續相關性。不過,始終應該向製造商查詢最新嘅數據手冊,睇下有冇潛在更新。

11. 實際使用案例

場景:長壽命工業指示燈
一間設備製造商設計一個工業機械嘅控制面板,需要可靠運作15年以上。佢哋根據文件記載嘅修訂版2狀態同永久有效過期期限選擇咗呢粒LED,呢啲標誌住設計成熟同長期規格供應穩定。設計團隊使用正向電壓同電流參數嚟確定PCB上限流電阻嘅大小。佢哋使用熱阻數據,確保分配俾指示燈嘅細小PCB區域能夠提供足夠嘅散熱,以保持低結溫,從而達到目標壽命。清晰嘅極性標記簡化咗組裝。穩定嘅規格意味住同一份物料清單(BOM)可以用於整個生產過程,唔使擔心未經通知嘅電氣更改。

12. 原理介紹

LED係一種半導體二極管。當正向電壓施加喺佢嘅端子之間(陽極相對陰極為正)時,來自n型半導體材料嘅電子會同來自p型材料嘅電洞喺有源區內復合。呢個復合過程會以光子(光)嘅形式釋放能量。發出光嘅特定波長(顏色)取決於所用半導體材料嘅能帶隙(例如,InGaN用於藍/綠光,AlInGaP用於紅/琥珀光)。白光LED通常係通過喺藍光LED芯片上塗覆一層螢光粉材料製成,螢光粉會吸收一部分藍光並重新發射出更寬頻譜嘅黃光;藍光同黃光嘅混合被人眼感知為白光。

13. 發展趨勢

LED行業持續發展。趨勢包括提高發光效率(每瓦更多流明)、改善顯色性(更高嘅CRI同R9值,令紅色更鮮豔)、以及實現更高嘅最大電流密度,令更細小嘅封裝可以發出更光嘅光。行業正朝著微型化(例如微型LED)同集成化發展,例如內置驅動器嘅LED(IC驅動LED)或具有混色功能嘅LED。智能照明功能,包括可調白光(CCT調節)同全彩控制,變得越來越普遍。此外,對質量同可靠性測試嘅重視,以及標準化嘅壽命報告方法(如TM-21),為設計師提供更準確嘅長期性能數據。隨著數字化文檔允許更動態、持續更新嘅規格,數據手冊永久有效嘅概念可能會變得冇咁常見,但對於長生命週期產品嚟講,對穩定參考資料嘅需求仍然會存在。

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。