目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 深入技術參數解讀
- 2.1 光度與色彩特性
- 2.2 電氣參數
- 2.3 熱特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 波長/色溫分級
- 3.2 光通量分級
- 3.3 順向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 電流-電壓 (I-V) 特性曲線
- 4.2 溫度依賴特性
- 4.3 光譜功率分佈 (SPD)
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 外形尺寸圖
- 5.2 焊盤佈局與焊墊圖案
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 迴流焊接溫度曲線
- 6.2 注意事項與處理須知
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤與標記
- 7.3 料號編碼系統
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較與差異化
- 10. 常見問題解答 (FAQs)
- 11. 實際應用案例分析
- 12. 工作原理簡介
- 13. 技術發展趨勢
1. 產品概覽
呢份技術文件提供咗發光二極管 (LED) 元件嘅全面規格。文件嘅主要重點係詳細說明產品嘅生命週期管理、修訂控制同埋長期供應狀態。呢個元件專為一般照明同指示燈應用而設計，喺其運作壽命期間提供可靠性能同穩定特性。呢個產品嘅核心優勢在於其標明嘅永久有效期限，表示呢個特定修訂版本會無限期供應或獲得支援，對於消費電子產品、汽車照明同工業控制等行業嘅長期產品設計同供應鏈規劃嚟講，呢個係一個關鍵因素。目標市場包括燈具製造商、電子組裝廠，以及任何需要長期穩定採購光電元件嘅應用。
2. 深入技術參數解讀
雖然提供嘅PDF摘錄集中喺管理數據，但一份完整嘅LED數據表通常會包含詳細嘅技術參數。以下章節根據行業標準LED規格，概述對設計工程師至關重要嘅標準參數。
2.1 光度與色彩特性
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。相關色溫 (CCT) 以開爾文 (K) 為單位，定義光線係暖色（例如2700K-3000K）、中性色（例如4000K-4500K）定係冷色（例如5000K-6500K）。顯色指數 (CRI) 係衡量光源相對於自然光源忠實呈現各種物體顏色嘅能力，較高嘅Ra值（一般照明通常>80）係理想嘅。主波長或峰值波長指定咗發出光線嘅感知顏色（例如藍色450nm、綠色525nm、紅色630nm）。對於白光LED，會提供CIE 1931色度圖上嘅色度座標 (x, y)，以確保顏色一致性。
2.2 電氣參數
電氣參數係電路設計嘅基礎。順向電壓 (Vf) 係指LED喺指定順向電流 (If) 下發光時，兩端嘅電壓降。呢個參數有一個典型值同一個範圍（例如喺20mA下為3.0V至3.4V）。順向電流 (If) 係建議嘅工作電流，超過絕對最大額定值會大幅縮短壽命或導致即時故障。反向電壓 (Vr) 係LED反向偏置連接時可承受而不受損壞嘅最大電壓。功耗計算為 Vf * If，必須進行熱管理。
2.3 熱特性
LED嘅性能同壽命極度依賴於接面溫度 (Tj)。從接面到環境 (RθJA) 或接面到焊點 (RθJS) 嘅熱阻表示熱量從半導體接面散發嘅難易程度。熱阻越低越好。最大允許接面溫度 (Tj max) 係LED晶片可承受而不會永久劣化嘅最高溫度。需要適當嘅散熱設計將Tj保持喺安全範圍內，因為溫度升高會導致流明衰減、色偏同運作壽命縮短。
3. 分級系統說明
LED製造會產生差異。分級係根據關鍵參數將LED分類成組（級別）嘅過程，以確保生產批次內嘅一致性。
3.1 波長/色溫分級
LED根據其喺CIE圖上嘅色度座標進行分級。對於白光LED，呢個通常對應於麥克亞當橢圓（例如2步、3步、5步），步數越細表示顏色一致性越嚴格。對於單色LED，級別由主波長範圍定義（例如620-625nm、626-630nm）。
3.2 光通量分級
LED根據其喺標準測試電流下嘅光輸出進行分類。級別用代碼標記（例如L1、L2、M1、M2），代表最小同最大光通量值。咁樣可以讓設計師為其應用選擇合適嘅亮度等級。
3.3 順向電壓分級
為咗簡化驅動器設計並確保陣列中亮度均勻，LED亦會根據順向電壓 (Vf) 進行分級。常見嘅級別將Vf分組喺特定範圍內（例如2.8V-3.0V、3.0V-3.2V）。使用來自相同Vf級別嘅LED有助於防止並聯配置中嘅電流不均。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗對LED喺不同條件下行為嘅更深入見解。
4.1 電流-電壓 (I-V) 特性曲線
呢條曲線繪製咗順向電流 (If) 同順向電壓 (Vf) 之間嘅關係。佢係非線性嘅，表現出一個膝點電壓，低於該電壓時幾乎無電流流動。曲線喺工作區域嘅斜率有助於確定動態電阻。呢個圖對於設計恆流驅動器至關重要。
4.2 溫度依賴特性
有幾張圖說明咗溫度嘅影響。光通量 vs. 接面溫度通常顯示輸出隨溫度升高而降低。順向電壓 vs. 接面溫度通常顯示負係數（Vf隨Tj升高而降低）。理解呢啲關係對於熱管理同光學設計至關重要。
4.3 光譜功率分佈 (SPD)
SPD圖顯示咗每個波長發出光嘅相對強度。對於白光LED（通常係螢光粉轉換），佢顯示來自晶片嘅藍色峰值同來自螢光粉嘅更寬嘅黃色/紅色峰值。呢個圖用於計算CCT、CRI同其他顏色指標。
5. 機械與封裝資訊
物理尺寸同結構細節確保PCB佈局同組裝正確。
5.1 外形尺寸圖
詳細嘅機械圖提供所有關鍵尺寸：封裝長度、寬度、高度、透鏡形狀同任何公差。常見嘅表面貼裝器件 (SMD) 封裝包括2835、3535、5050等，其中數字通常指以十分之一毫米為單位嘅長度同寬度（例如2.8mm x 3.5mm）。
5.2 焊盤佈局與焊墊圖案
提供建議嘅PCB佔位面積（焊墊圖案），包括焊盤尺寸、形狀、間距同任何散熱焊盤建議。正確嘅焊墊圖案確保良好嘅焊點可靠性同有效嘅熱傳遞到PCB。
5.3 極性識別
指定咗識別陽極 (+) 同陰極 (-) 端子嘅方法。呢個通常係封裝上嘅標記（例如綠點、凹口、切角或T標記）或引腳長度或焊盤尺寸嘅差異。
6. 焊接與組裝指引
正確處理確保元件完整性同長期可靠性。
6.1 迴流焊接溫度曲線
提供詳細嘅溫度 vs. 時間曲線，指定預熱、保溫、迴流同冷卻階段。關鍵參數包括峰值溫度（無鉛焊接通常最高260°C）、液相線以上時間 (TAL) 同升溫速率。遵守呢個曲線可防止熱衝擊同損壞。
6.2 注意事項與處理須知
指引包括：避免對透鏡施加機械應力、使用ESD預防措施（因為LED係靜電敏感器件）、清潔建議（避免使用可能損壞透鏡或封裝材料嘅某些溶劑）、以及唔好用裸手觸摸光學表面。
6.3 儲存條件
建議嘅儲存條件以防止吸濕（可能導致迴流期間爆米花現象）同材料劣化。呢個通常包括喺乾燥環境中儲存（<40°C及<60%相對濕度），並使用帶乾燥劑嘅防潮袋。
7. 包裝與訂購資訊
採購同物流資訊。
7.1 包裝規格
描述包裝格式，例如帶裝捲盤（標準尺寸：7吋、13吋、15吋捲盤）、防靜電特性、每捲數量（例如2000件/捲）同捲盤尺寸。
7.2 標籤與標記
解釋元件本身嘅標記（通常係2或3個字符嘅代碼，表示分級資訊）同包裝上嘅標籤（包括料號、批次代碼、日期代碼、數量同分級代碼）。
7.3 料號編碼系統
解碼料號結構。典型料號包括封裝類型、顏色、光通量級別、色溫級別、電壓級別嘅代碼，有時仲有特殊功能。理解呢個可以準確訂購所需規格。
8. 應用建議
有效實施元件嘅指引。
8.1 典型應用電路
基本驅動電路嘅示意圖，例如使用串聯電阻配合恆壓源，或採用專用恆流LED驅動器IC。討論串聯/並聯連接嘅考量。
8.2 設計考量
關鍵點包括：通過PCB銅面積或外部散熱器進行熱管理、實現所需光束圖案嘅光學設計、調光方法兼容性（PWM vs. 模擬）、以及防止電氣瞬變（ESD、浪湧）。
9. 技術比較與差異化
雖然省略咗具體競爭對手名稱，但呢個部分根據其指定參數，客觀地突出咗呢個元件設計嘅潛在優勢。呢個可能包括更高嘅光效（每瓦流明）、更好嘅顏色一致性（更嚴格嘅分級）、更低嘅熱阻、更優越嘅可靠性數據（L70/B50壽命）、或者像PDF中提到嘅永久生命週期狀態呢類獨特功能，呢個保證咗長期設計穩定性。
10. 常見問題解答 (FAQs)
根據數據表參數解答常見技術問題。
- 問：生命週期階段：修訂版2係咩意思？
答：表示呢個係產品文件同/或規格嘅第二個主要修訂版。與修訂版1嘅更改會記錄喺修訂歷史部分。 - 問：有效期限：永久暗示咗啲咩？
答：呢個表示呢個元件，喺呢個特定修訂版本中，無計劃淘汰，將會無限期保持可供購買，或者其規格已凍結並永久有效以供參考。 - 問：我點樣為我嘅應用選擇正確嘅級別？
答：根據你嘅優先級選擇：對於顏色關鍵嘅應用（例如零售照明），優先選擇嚴格嘅CCT/CRI級別。對於顏色要求唔太嚴格嘅成本敏感應用，較寬嘅級別可能可以接受。對於陣列中嘅均勻亮度，使用相同嘅光通量級別。 - 問：我可唔可以喺高於其額定電流下驅動LED以獲得更高亮度？
答：唔可以。超過絕對最大順向電流額定值會顯著增加接面溫度，導致快速流明衰減、色偏同災難性故障。請務必喺指定限制內操作。 - 問：PCB上嘅散熱焊盤有幾重要？
答：至關重要。散熱焊盤係散熱嘅主要路徑。一個設計良好、帶有足夠通孔連接到內部接地層嘅焊盤，對於保持低接面溫度同實現額定壽命同性能係必不可少嘅。
11. 實際應用案例分析
案例1：線性LED燈具。設計師喺一個4英尺管狀燈具中使用呢款LED。通過選用單一、嚴格CCT級別（3步麥克亞當）嘅LED，佢哋確保咗整個長度上一致嘅白光。高光效級別讓佢哋能夠滿足能源法規要求。永久生命週期向燈具製造商保證咗多年生產嘅穩定物料清單。
案例2：汽車內飾照明。LED用於地圖燈同門檻燈。寬廣嘅工作溫度範圍規格同高可靠性數據使其適合惡劣嘅汽車環境。一致嘅Vf分級簡化咗多個並聯LED驅動電路嘅設計。
12. 工作原理簡介
LED係一種半導體p-n接面二極管。當施加順向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅電洞被注入到接面區域。當呢啲電荷載子復合時，能量以光子（光）嘅形式釋放。發出光嘅波長（顏色）由所用半導體材料嘅能帶隙決定（例如藍色/綠色用InGaN，紅色/琥珀色用AlInGaP）。白光LED通常係通過喺藍色LED晶片上塗覆黃色螢光粉製成；一部分藍光被轉換為黃光，藍光同黃光嘅混合被感知為白光。
13. 技術發展趨勢
LED行業持續發展，有幾個明顯趨勢。光效（每瓦流明）穩步提高，減少相同光輸出嘅能耗。顏色質量不斷改善，高CRI（Ra>90，R9>50）嘅LED變得越來越普遍同實惠。小型化持續進行，使直視顯示器能夠實現更高像素密度。業界非常重視各種應力條件下嘅可靠性同壽命預測。此外，智能同互聯照明，將傳感器同通信協議直接集成到LED模組中，係一個不斷增長嘅應用領域。以人為本嘅照明趨勢，考慮光線對晝夜節律嘅非視覺影響，亦推動緊LED產品中嘅光譜調諧能力。
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。 |