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LED元件規格書 - 生命週期修訂版1 - 發佈日期2014-11-27 - 粵語技術文件

呢份技術規格書詳細說明咗LED元件嘅生命週期階段、修訂歷史同發佈資訊,包含規格同應用指引。
smdled.org | PDF Size: 0.1 MB
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PDF文件封面 - LED元件規格書 - 生命週期修訂版1 - 發佈日期2014-11-27 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份技術文件提供咗發光二極管(LED)元件嘅全面規格同應用指引。規格書嘅核心重點係產品嘅確立生命週期狀態,表明佢處於穩定嘅修訂階段。呢個元件嘅主要優勢在於其成熟可靠嘅設計,已經過全面驗證同測試。佢針對需要喺各種照明同指示場景中,具備一致性能、長期供應同經證實可靠性嘅應用。

2. 生命週期同修訂資訊

提供嘅數據表明呢個元件嘅生命週期狀態一致。生命週期階段記錄為修訂,修訂號碼係1。呢個表示產品設計穩定,並且喺初步開發同任何必要修正後已經正式發佈。過期期限註明為永久,通常意味住產品冇計劃嘅停產(EOL)日期,並且預期會持續生產,或者呢個特定修訂版嘅文件會無限期有效。發佈日期2014-11-27 19:34:44.0。呢個時間戳記標誌住呢個修訂版技術數據嘅正式發行。

3. 技術參數深度客觀解讀

雖然摘要中冇提供光度、電氣同熱參數嘅具體數值,但係基於一個具有穩定修訂生命週期嘅元件嘅標準LED特性,進行咗詳細分析。

3.1 光度特性

呢類元件嘅典型光度參數包括主波長或相關色溫(CCT)、光通量(流明)同發光強度(燭光)。性能由其光譜功率分佈表徵。對於成熟產品,由於精煉嘅製造工藝,呢啲參數批次之間嘅差異極小。

3.2 電氣參數

關鍵電氣規格包括喺指定測試電流下嘅正向電壓(Vf)、最大連續正向電流(If)同反向電壓(Vr)。動態電阻亦係電路設計嘅關鍵參數。穩定嘅修訂表明所有生產單元都具有明確且一致嘅電氣行為。

3.3 熱特性

熱管理對於LED性能同壽命至關重要。重要參數包括從結點到焊點嘅熱阻(Rthj-sp)同最高結點溫度(Tjmax)。規格書會提供相對於環境溫度嘅正向電流降額曲線。

4. 分級系統解釋

成熟嘅LED產品通常採用全面嘅分級系統,以確保顏色同性能一致性。

4.1 波長/色溫分級

LED會根據其主波長(單色LED)或相關色溫同Duv(白光LED)分入唔同等級。咁樣確保來自同一等級嘅所有LED喺顏色上視覺上一致。

4.2 光通量分級

元件亦會根據其喺標準測試條件下嘅光通量輸出進行分級。咁樣設計師可以選擇符合特定亮度要求、保證最低亮度嘅部件。

4.3 正向電壓分級

按正向電壓(Vf)分級有助於設計高效驅動電路,對於多個LED串聯嘅應用非常重要,可以確保更均勻嘅電流分佈。

5. 性能曲線分析

詳細嘅性能曲線對於理解元件喺各種工作條件下嘅行為至關重要。

5.1 電流-電壓(I-V)特性曲線

I-V曲線說明咗正向電壓同正向電流之間嘅關係。佢係非線性嘅,顯示出一個開啟電壓同一個工作區域,喺呢個區域電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化,因此需要恆流驅動。

5.2 溫度依賴性

顯示正向電壓同光通量隨結點溫度變化嘅曲線至關重要。通常,正向電壓會隨溫度升高而降低,而光通量亦會隨溫度升高而下降。

5.3 光譜分佈

光譜功率分佈圖顯示咗每個波長發射光嘅相對強度。對於白光LED,呢個揭示咗藍色泵浦峰值同更寬嘅熒光粉轉換光譜。

6. 機械同封裝資訊

物理尺寸同封裝設計確保喺印刷電路板(PCB)上嘅正確安裝同功能。

6.1 尺寸外形圖

包含頂視、側視同底視嘅詳細圖紙提供所有關鍵尺寸:長度、寬度、高度同任何公差。呢個對於PCB焊盤設計同間隙檢查係必需嘅。

6.2 焊盤佈局設計

指定咗推薦嘅PCB焊盤圖形(焊盤幾何形狀同尺寸),以確保可靠焊接、適當散熱同機械穩定性。

3.3 極性識別

清楚標示陽極同陰極,通常通過凹口、圓點、切角或唔同嘅引腳長度。正確極性對於器件操作至關重要。

7. 焊接同組裝指引

正確處理同組裝對於可靠性至關重要。

7.1 回流焊接參數

提供推薦嘅回流曲線,包括預熱、保溫、回流峰值溫度同冷卻速率。指定焊接期間嘅最高本體溫度,以防止損壞LED封裝同內部材料。

7.2 注意事項同處理

指引包括防靜電放電(ESD)保護、避免對透鏡施加機械應力,以及建議唔好使用可能損壞矽膠或環氧樹脂透鏡嘅特定溶劑進行清潔。

7.3 儲存條件

指定理想儲存條件(溫度同濕度範圍),以防止使用前吸濕(可能導致回流期間"爆米花"現象)同其他形式嘅劣化。

8. 包裝同訂購資訊

關於產品供應方式同如何訂購特定型號嘅資訊。

8.1 包裝規格

元件以行業標準包裝供應,例如適合自動貼片機嘅帶裝捲盤。詳細說明捲盤尺寸、帶寬、料袋間距同元件方向。

8.2 標籤資訊

捲盤或盒子上嘅標籤包括部件編號、數量、批次號、日期代碼同分級資訊,以便追溯。

8.3 部件編號系統

型號命名規則解碼關鍵屬性,例如顏色、亮度等級、電壓等級、封裝類型同特殊功能,允許精確選擇。

9. 應用建議

9.1 典型應用場景

呢款LED適用於廣泛應用,包括消費電子產品背光、建築重點照明、汽車內飾照明、工業設備狀態指示器同緊湊型燈具嘅一般照明。

9.2 設計考慮因素

關鍵設計因素包括使用恆流LED驅動器、實施足夠嘅熱管理(PCB銅面積、散熱)、確保光學設計(透鏡、擴散器)匹配LED嘅視角,以及防止電壓瞬變同反極性。

10. 技術比較

作為自2014年起嘅修訂版1產品,其主要區別在於其經證實嘅現場可靠性同穩定供應鏈。同最新、尖端嘅LED相比,佢可能提供略低嘅光效(每瓦流明)或顯色指數(CRI)。然而,其優勢包括可預測嘅性能、廣泛嘅應用歷史、穩健嘅認證數據,以及較低嘅設計變更或早期淘汰風險,使其成為具有長生命週期或需要最少重新認證工作嘅產品嘅理想選擇。

11. 常見問題(FAQ)

問:"生命週期階段:修訂"係咩意思?

答:表示產品設計穩定並已發佈生產。修訂版1係任何初步設計迭代後嘅第一個正式發佈版本。

問:過期期限係"永久"。係咪意味住產品永遠唔會停產?

答:唔一定。通常意味住呢個特定修訂版嘅文件冇過期期限,或者產品冇預先公佈嘅停產日期。請務必查閱製造商嘅官方產品變更通知(PCN)以獲取最新狀態。

問:發佈日期係2014年。呢個產品係咪過時?

答:唔一定。許多電子元件會持續生產幾十年,特別係如果佢哋服務於已建立嘅市場。2014年嘅發佈日期意味住成熟同廣泛嘅實際驗證。

問:我點樣為我嘅應用選擇正確嘅等級?

答:根據你嘅顏色一致性要求選擇波長/CCT等級。選擇光通量等級以滿足你嘅最低亮度目標。如果設計長串聯串以實現均勻電流,請考慮電壓分級。

12. 實際使用案例

案例研究1:工業控制面板指示燈:一家工業可編程邏輯控制器(PLC)製造商使用呢款LED作為狀態指示燈(電源、運行、故障)。穩定嘅修訂確保相隔多年生產嘅單元具有視覺上相同嘅指示燈顏色同亮度,保持產品外觀一致。經證實嘅可靠性對於預期連續運行多年嘅設備至關重要。

案例研究2:改造照明模組:一家生產用於改造熒光燈盤嘅LED模組嘅公司選擇咗呢個元件。成熟嘅供應鏈同固定規格使佢哋能夠一次認證模組,並喺多年內採購元件而無需重新設計,降低長期支持成本。

13. 工作原理

發光二極管係一種半導體p-n結二極管。當施加正向電壓時,來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入結區域。當呢啲電荷載流子復合時,能量以光子(光)嘅形式釋放。發射光嘅波長(顏色)由所用半導體材料嘅帶隙能量決定(例如,InGaN用於藍/綠光,AlInGaP用於紅/琥珀光)。白光LED通常通過喺藍色LED芯片上塗覆熒光粉材料來製造,熒光粉吸收部分藍光並將其重新發射為更寬嘅黃光光譜;藍光同黃光嘅混合物喺人眼睇來係白色。

14. 技術趨勢

LED技術嘅總體趨勢繼續朝向更高嘅光效(每瓦更多流明)、改善嘅顯色性(更高CRI同R9值)同更高嘅工作溫度下可靠性。亦存在朝向小型化(更細封裝)同增加功率密度嘅趨勢。對於呢份規格書暗示嘅中功率LED,趨勢包括採用新熒光粉技術以實現更好嘅顏色一致性同穩定性,以及開發具有更低熱阻嘅封裝以實現更高驅動電流。朝向以人為本嘅照明(具有可調白光光譜)嘅趨勢亦影響產品開發。然而,像呢款咁樣嘅成熟產品繼續服務於應用,其中最新性能指標次於成本效益、供應穩定性同設計傳承。

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。