目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 生命週期同修訂資訊
- 2.1 生命週期階段
- 2.2 修訂編號
- 2.3 發佈同有效期資訊
- 3. 技術參數:深入客觀解讀
- 3.1 光度特性
- 3.2 電氣參數
- 3.3 熱特性
- 4. 分級系統說明
- 4.1 波長/色溫分級
- 4.2 光通量分級
- 4.3 正向電壓分級
- 5. 性能曲線分析
- 5.1 電流對電壓 (I-V) 曲線
- 5.2 溫度特性
- 5.3 光譜功率分佈 (SPD)
- 6. 機械同封裝資訊
- 6.1 外形尺寸圖
- 6.2 焊盤佈局設計
- 6.3 極性識別
- 7. 焊接同組裝指引
- 7.1 回流焊溫度曲線
- 7.2 注意事項
- 7.3 儲存條件
- 8. 包裝同訂購資訊
- 8.1 包裝規格
- 8.2 標籤資訊
- 8.3 零件編號系統
- 9. 應用建議
- 9.1 典型應用場景
- 9.2 設計考慮因素
- 10. 技術比較
- 11. 常見問題 (基於技術參數)
- 12. 實際應用案例
- 13. 原理介紹
- 14. 發展趨勢
1. 產品概覽
呢份技術規格書為一款正處於生命週期修訂階段嘅LED元件提供全面資訊。呢份文件係工程師、設計師同採購專家將呢款元件整合到電子系統時嘅權威參考。呢款元件嘅核心優勢在於佢有詳細記錄同穩定嘅修訂歷史,確保咗長期生產週期嘅一致性同可靠性。目標市場包括消費電子、工業控制系統、汽車照明同通用照明產品嘅製造商,呢啲領域對元件可追溯性同生命週期管理要求好高。
2. 生命週期同修訂資訊
提供嘅內容中嘅主要數據同元件嘅生命週期管理有關。
2.1 生命週期階段
呢款元件明確記錄為處於修訂階段。呢個表示產品設計同規格已經定案、發佈,而家正進行受控嘅更新或修正。修訂階段表示產品已經成熟,正在積極生產同供應,任何更改都會通過正式嘅修訂控制流程進行管理。
2.2 修訂編號
呢份規格書同相關元件嘅現行修訂版本係修訂版1。呢個係初始設計同認證後第一個正式發佈嘅文件版本。工程師必須經常確認佢哋使用緊最新嘅修訂版,以確保設計準確性。
2.3 發佈同有效期資訊
呢份規格書於2012年5月14日 11:50:18發佈。有效期註明為永久。呢個術語通常表示規格書冇預設嘅到期日,只要產品仲喺生產,佢就保持有效。不過,呢度嘅永久應該理解為無限期,直至被新修訂版取代為止。用戶有責任定期向元件來源查詢有冇新嘅修訂版。
3. 技術參數:深入客觀解讀
雖然提供嘅片段冇詳細列出光度、電氣同熱特性嘅具體數值參數,但暗示咗標準LED規格書結構。以下部分會解釋通常會見到嘅典型參數同佢哋嘅重要性。
3.1 光度特性
光度特性定義咗LED嘅光輸出。關鍵參數包括:
- 光通量 (Φv):以流明 (lm) 為單位,表示發出嘅總感知光功率。數值通常喺標準測試電流 (例如20mA、150mA) 同接面溫度 (例如25°C) 下指定。
- 發光強度 (Iv):以燭光 (cd) 為單位,描述特定方向上每單位立體角嘅光通量。對於定向照明應用至關重要。
- 主波長 (λd) 或相關色溫 (CCT):對於彩色LED,主波長定義咗感知顏色 (例如紅色為625nm)。對於白光LED,以開爾文 (K) 為單位嘅CCT定義咗光係暖白光 (2700K-3500K)、中性白光 (3500K-5000K) 定係冷白光 (5000K-6500K)。
- 顯色指數 (CRI):對於白光LED,CRI (Ra) 表示光源相比自然光源,還原物體真實顏色嘅準確度。對於需要準確顏色感知嘅應用,較高嘅CRI (接近100) 會更好。
3.2 電氣參數
電氣參數對於電路設計同驅動器選擇至關重要。
- 正向電壓 (VF):LED喺指定正向電流下工作時嘅壓降。佢會隨電流同溫度而變化。常見LED嘅典型值範圍為2.0V至3.8V。
- 正向電流 (IF):建議嘅連續直流工作電流。超過最大額定正向電流會導致永久損壞。
- 反向電壓 (VR):可以施加喺反向方向而不損壞LED嘅最大電壓。LED嘅反向電壓額定值通常好低 (通常為5V)。
- 功耗 (Pd):LED封裝可以散發嘅最大功率,計算公式為 VF* IF,並受熱限制約束。
3.3 熱特性
LED性能同壽命極度依賴於熱管理。
- 接面溫度 (Tj):半導體晶片p-n接面處嘅溫度。絕對唔可以超過最大允許Tj(例如125°C)。
- 熱阻 (RθJA或 RθJC): RθJA係接面到環境嘅熱阻 (°C/W),表示熱量從接面流到周圍空氣嘅難易程度。RθJC係接面到外殼嘅熱阻。數值越低表示散熱越好。
- 儲存溫度範圍:LED喺未通電時可以儲存而不會退化嘅溫度範圍。
4. 分級系統說明
LED製造會產生差異。分級將具有相似特性嘅LED分組,以確保大規模生產嘅一致性。
4.1 波長/色溫分級
根據主波長 (彩色LED) 或CCT同色度座標 (白光LED) 將LED分類到唔同嘅級別,以確保陣列或燈具中顏色外觀均勻。
4.2 光通量分級
根據標準測試條件下嘅光輸出 (流明) 對LED進行分級。咁樣設計師就可以選擇符合特定亮度要求嘅級別。
4.3 正向電壓分級
按正向電壓 (VF) 分類有助於設計高效嘅驅動電路,特別係當串聯多個LED時,可以確保電流分佈均勻。
5. 性能曲線分析
圖形數據對於理解非標準條件下嘅性能至關重要。
5.1 電流對電壓 (I-V) 曲線
呢條曲線顯示正向電流同正向電壓之間嘅關係。佢係非線性嘅,呈現一個導通電壓 (或膝點電壓),之後電流會隨電壓嘅微小增加而快速增加。呢條曲線對於選擇限流電路至關重要。
5.2 溫度特性
關鍵圖表包括光通量對接面溫度同正向電壓對接面溫度。光輸出通常會隨溫度升高而降低 (熱淬滅),而正向電壓則會降低。理解呢啲趨勢對於熱設計至關重要。
5.3 光譜功率分佈 (SPD)
SPD圖顯示每個波長發出嘅光嘅相對強度。對於白光LED,佢揭示咗藍光泵浦LED發射同熒光粉轉換光嘅混合情況,影響CCT同CRI。
6. 機械同封裝資訊
物理尺寸同組裝細節通過技術圖紙提供。
6.1 外形尺寸圖
詳細圖表顯示LED封裝嘅確切長度、寬度、高度同任何關鍵特徵。公差一定會標明。
6.2 焊盤佈局設計
PCB焊盤嘅推薦佈局,包括焊盤尺寸、形狀同間距。遵循呢個佈局可以確保正確焊接同熱連接。
6.3 極性識別
明確標記陽極 (+) 同陰極 (-) 端子,通常通過凹口、切角、標記焊盤或唔同嘅引腳長度來實現。正確嘅極性對於操作至關重要。
7. 焊接同組裝指引
7.1 回流焊溫度曲線
推薦嘅回流焊時間-溫度曲線,包括預熱、保溫、回流 (峰值溫度) 同冷卻速率。絕對唔可以超過最高溫度同液相線以上嘅時間,以避免損壞LED封裝或內部連接。
7.2 注意事項
- 避免對LED透鏡施加機械應力。
- 處理時採取防靜電措施。
- 焊接後唔好用超聲波清洗器清潔,因為空化作用可能會損壞封裝。
- 避免用手指觸摸透鏡以防止污染。
7.3 儲存條件
LED應儲存在指定溫度同濕度範圍內 (例如<40°C,<60% RH) 嘅乾燥、黑暗環境中。如果包裝密封被破壞,濕度敏感器件喺使用前可能需要烘烤。
8. 包裝同訂購資訊
8.1 包裝規格
關於LED供應方式嘅詳細資訊:捲帶類型 (例如凸紋載帶)、捲帶尺寸、口袋數量同方向。
8.2 標籤資訊
解釋印喺捲帶標籤上嘅資訊:零件編號、數量、批次/批號、日期代碼同分級代碼。
8.3 零件編號系統
對元件型號嘅分解說明,顯示唔同字段如何對應顏色、光通量級別、電壓級別、封裝類型同特殊功能等屬性。
9. 應用建議
9.1 典型應用場景
基於暗示嘅標準LED技術,潛在應用包括顯示器背光 (LCD、鍵盤)、狀態指示燈、汽車內飾照明、裝飾照明同通用標誌。
9.2 設計考慮因素
- 電流驅動:為咗穩定嘅光輸出同長壽命,始終使用恆流源驅動LED,而唔係恆壓源。
- 熱管理:設計PCB時要有足夠嘅散熱通孔同銅面積。考慮最終應用嘅最高環境溫度。
- 光學:根據所需嘅光束角同分佈選擇合適嘅二次光學元件 (透鏡、擴散片)。
- 靜電防護:如果LED位於暴露位置,請喺敏感線路上加入靜電防護二極管。
10. 技術比較
雖然冇具體型號無法直接同其他元件比較,但呢個類別中任何LED嘅關鍵區別通常涉及:
- 光效 (lm/W):更高嘅光效意味住每電瓦產生更多光輸出,從而節省能源。
- 顏色一致性:更嚴格嘅波長/CCT同光通量分級公差確保陣列中更好嘅顏色匹配。
- 可靠性/壽命 (L70/B50):喺測試條件下,50%嘅樣品光輸出衰減到初始值70%之前嘅小時數。
- 封裝穩健性:對熱循環、濕度同機械應力嘅抵抗力。
11. 常見問題 (基於技術參數)
Q1: 修訂版1同生命週期階段:修訂對我嘅設計意味住乜嘢?
A1: 呢個表示你使用緊一個成熟、已發佈嘅產品規格。將來嘅任何更改都會喺後續修訂版 (例如Rev 1.1、Rev 2) 中記錄。你應該喺最終確定設計前經常檢查最新修訂版,以納入任何勘誤或改進。
Q2: 有效期係永久。係咪表示呢款產品會一直有得供應?
A2: 唔係。永久係指呢個特定修訂版文件嘅有效性。產品供應情況由製造商嘅生產生命週期決定。元件最終可能會停產 (EOL)。呢份規格書仍然係有效嘅歷史參考資料。
Q3: 提供嘅內容中冇具體光度/電氣數值,我應該點樣理解?
A3: 提供嘅片段係包含元數據嘅頁首/頁尾。製造商提供嘅完整規格書會包含本文檔第3、4、5節中描述嘅所有詳細技術參數表同圖表。進行設計工作時,務必獲取完整嘅規格書。
12. 實際應用案例
場景:為工業設備設計狀態指示燈面板。
設計師參考完整規格書 (由呢個修訂版頁首暗示)。佢哋根據波長分級選擇合適嘅LED顏色 (例如綠色表示開啟,紅色表示故障)。使用電氣表中嘅正向電壓 (VF) 同測試電流 (IF),佢哋計算使用5V電源時所需嘅串聯電阻值:R = (V電源- VF) / IF。佢哋按照機械圖中所示準確設計PCB焊盤佈局,確保極性對齊正確。佢哋喺組裝期間遵循回流焊溫度曲線,並驗證最終產品嘅光輸出喺設備環境照明條件下達到所需嘅可見度。
13. 原理介紹
LED (發光二極管) 係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢種現象稱為電致發光,發生喺器件內電子同電洞復合時,以光子形式釋放能量。光嘅顏色由所用半導體材料嘅能帶隙決定。白光LED通常係通過使用塗有熒光粉材料嘅藍光或紫外光LED晶片製成,熒光粉吸收部分藍光/紫外光並將其重新發射為黃光;藍光同黃光嘅混合被感知為白光。
14. 發展趨勢
LED行業持續發展,有幾個明顯趨勢。效率 (每瓦流明) 不斷提高,降低咗照明應用嘅能耗。業界強烈推動更高嘅顯色指數 (CRI) 同更一致嘅顏色質量,特別係喺專業照明領域。小型化仍然係關鍵,為緊湊設備中嘅新應用創造條件。集成係另一個趨勢,LED越來越多地將驅動器、控制電路同光學元件整合到單一封裝模組中。最後,智能同互聯照明,即LED成為可調顏色同強度嘅物聯網系統一部分,係一個重要嘅增長領域。呢份規格書中描述嘅元件,憑藉其正式嘅修訂控制,代表咗呢個持續技術進程中嘅一個穩定點。
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。 |