目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深入客觀解讀
- 2.1 光度學同顏色特性
- 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 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 電流-電壓(I-V)特性曲線
- 越低。
- 升高而降低。理解呢個降額對於熱管理以維持目標光輸出至關重要。
- 對於白光LED,SPD圖顯示咗可見光譜範圍內嘅相對強度。佢揭示咗藍色泵浦LED嘅峰值同寬廣嘅熒光粉發射,有助於評估顏色質量同CRI。
- 物理結構確保咗可靠嘅安裝同電氣連接。
- 詳細圖表顯示咗LED封裝嘅精確尺寸,包括長度、寬度、高度同透鏡形狀,並標示咗關鍵公差。
- 提供咗PCB(印刷電路板)佈局嘅推薦佔位面積,包括焊盤尺寸、形狀同間距。呢個對於實現可靠嘅焊點同適當嘅散熱至關重要。
- 顯示咗識別陽極(+)同陰極(-)端子嘅方法,通常通過封裝上嘅標記(例如凹口、綠點或切角)或非對稱焊盤設計。
- 6. 焊接同組裝指引
- 提供咗回流焊嘅推薦溫度曲線,包括預熱、保溫、回流(峰值溫度)同冷卻速率。指定咗最高溫度同液相線以上嘅時間,以防止對LED封裝或矽膠透鏡造成熱損壞。
- 指引包括避免對透鏡施加機械應力、防止污染、使用ESD(靜電放電)預防措施,以及唔好直接將焊料施加到LED主體上。
- 60%相對濕度)同保質期,以保持可焊性並防止吸濕,吸濕可能導致回流焊期間出現爆米花現象。
- 7. 包裝同訂購資訊
- 關於捲盤包裝嘅詳細資訊:載帶寬度、口袋尺寸、捲盤直徑同每捲數量(例如,2000件/13英寸捲盤)。
- 解釋咗印喺捲盤標籤上嘅資訊,包括零件編號、數量、日期代碼、批次號同分級代碼。
- 對零件編號代碼進行咗分解,解釋咗每個部分如何表示顏色、光通量分級、電壓分級、封裝類型同特殊功能等特性。
- 8. 應用建議
- 基本驅動電路嘅示意圖:強調咗恆流驅動器電路(使用專用IC或晶體管),因為LED需要電流調節而非電壓調節以實現穩定工作。亦可能展示用於低電流應用嘅簡單電阻限流電路。
- 與PWM(脈衝寬度調製)調光嘅兼容性同推薦頻率範圍。
- 永久性規格書狀態支持穩定嘅長期採購。潛在嘅權衡可能包括效率或顏色指標相比最新一代LED稍遜一籌,但佢提供咗經過驗證嘅性能同可靠性。
- 會隨溫度同唔同單元而變化。
- 保持在100°C以下。穩定嘅、分級嘅光通量值允許精確計算所需LED嘅數量,以實現目標面板亮度,而唔會過度驅動佢哋。成熟嘅修訂版2狀態給予咗信心,認為零件嘅行為已被充分理解,從而最小化長壽命產品嘅風險。
- LED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型區域嘅空穴喺有源層內復合。呢種復合以光子(光)嘅形式釋放能量。發出光嘅波長(顏色)由所用半導體材料嘅能帶隙決定(例如,磷化鎵砷用於紅色,氮化銦鎵用於藍色)。白光LED通常通過喺藍色LED芯片上塗覆黃色熒光粉來製造;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。唔同嘅熒光粉混合物產生唔同色調(CCT)嘅白光。
1. 產品概覽
呢份文件提供咗一款特定LED(發光二極管)元件嘅完整技術規格同應用指引。文件展示嘅核心資訊表明呢個係一個穩定、成熟嘅產品。生命週期階段記錄為修訂版2,意味住呢個係佢技術數據表嘅第二個正式修訂版,暗示咗之前有過版本同基於生產經驗或細微設計更新嘅改進。至關重要嘅係,有效期列明為永久,表示呢個修訂版嘅規格被視為永久有效,唔會因為過期日期而被取代,呢個係標記淘汰零件嘅常見做法。呢個修訂版嘅正式發佈日期係2014-12-01。修訂編號同永久狀態嘅結合,表明呢個元件已經達到咗最終、標準化嘅規格狀態,適合需要穩定零件參數嘅長期設計項目。
呢款LED設計用於一般照明或指示燈應用,提供可靠性同一致嘅性能。佢嘅核心優勢在於佢嘅最終化同永久性規格集,為設計工程師提供咗關於佢長期供應同技術特性嘅確定性。目標市場包括消費電子產品、汽車內飾照明、標誌牌同通用照明模組,呢啲領域通常偏好經過驗證、穩定嘅元件,而唔係較新、可能未經證實嘅替代品。
2. 技術參數深入客觀解讀
雖然提供嘅摘錄集中喺文件元數據,但一份全面嘅LED規格書會包含詳細嘅技術參數。以下部分概述咗通常會搵到嘅關鍵數據同佢哋嘅意義。
2.1 光度學同顏色特性
光度學特性定義咗光輸出同質量。關鍵參數包括:
- 光通量(Φv):以流明(lm)為單位測量,表示發出嘅光嘅總感知功率。一個中功率LED嘅典型值可能喺20 lm到120 lm之間,具體取決於芯片技術同驅動條件。
- 發光效率:以每瓦流明(lm/W)表示,係能源效率嘅量度,計算方式為光通量除以電輸入功率。數值越高,表示電能轉換為可見光嘅效率越高。
- 主波長(λd)或相關色溫(CCT):對於彩色LED(例如紅色、藍色、綠色),主波長指定咗峰值顏色。對於白光LED,以開爾文(K)為單位測量嘅CCT定義咗白色嘅色調(例如,2700K代表暖白光,6500K代表冷白光)。
- 顯色指數(CRI或Ra):對於白光LED,CRI表示光源相對於自然參考光,還原物體真實顏色嘅準確程度。CRI高於80通常被認為適合一般照明。
- 視角:發光強度至少為其最大值一半嘅角度範圍(通常表示為2θ1/2)。常見角度為120°或140°,用於寬廣嘅光線擴散。
2.2 電氣參數
呢啲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,兩端嘅電壓降。佢隨芯片材料而異(例如,紅色約2.0V,藍色/白色約3.2V),並隨溫度輕微升高。
- 正向電流(If):推薦嘅工作電流,對於標準封裝,通常喺20mA到150mA之間。超過最大額定電流會急劇縮短使用壽命。
- 反向電壓(Vr):LED反向偏置連接時,能夠承受而不損壞嘅最大電壓。呢個值通常較低(例如5V)。
- 功耗(Pd):封裝可以作為熱量散發嘅最大允許功率,計算方式為典型條件下嘅Vf* If。
2.3 熱特性
LED嘅性能同壽命高度依賴於溫度。
- 結溫(Tj):半導體芯片p-n結處嘅溫度。最大額定Tj(例如125°C)係一個關鍵限制;喺此溫度以上工作會導致快速退化。
- 熱阻(RθJA或RθJC):以°C/W為單位測量,表示熱量從結點傳遞到環境空氣(JA)或到外殼/電路板(JC)嘅效率。數值越低,表示散熱越好。
- 儲存溫度範圍:LED未通電時允許嘅溫度範圍。
3. 分級系統說明
製造差異會導致個別LED之間存在輕微差異。分級將具有相似特性嘅零件分組,以確保大規模生產嘅一致性。
3.1 波長/色溫分級
LED根據其主波長(對於彩色)或CCT(對於白色)進行分類。一個典型嘅分級方案可能具有2.5nm或5nm嘅波長步長。對於白光LED,分級可能喺CIE色度圖上以麥克亞當橢圓定義,3步或5步分級表示顏色一致性。
3.2 光通量分級
LED根據其喺標準測試電流(例如65mA)下嘅光輸出進行分類。分級定義為百分比範圍或最小光通量值(例如,A級:20-23 lm,B級:23-26 lm)。呢個允許設計師選擇所需嘅亮度級別。
3.3 正向電壓分級
為咗簡化驅動器設計並確保陣列中亮度均勻,LED根據其喺特定電流下嘅正向電壓進行分級。常見嘅分級可能係Vf@ 65mA:2.8V-3.0V,3.0V-3.2V,等等。
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洞察。
4.1 電流-電壓(I-V)特性曲線
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,一旦超過開啟電壓,電流就會急劇增加。曲線會隨溫度變化;溫度越高,相同If下嘅Vf.
越低。
4.2 溫度特性j關鍵圖表包括光通量 vs. 結溫同正向電壓 vs. 結溫。光通量通常隨T
升高而降低。理解呢個降額對於熱管理以維持目標光輸出至關重要。
4.3 光譜功率分佈(SPD)
對於白光LED,SPD圖顯示咗可見光譜範圍內嘅相對強度。佢揭示咗藍色泵浦LED嘅峰值同寬廣嘅熒光粉發射,有助於評估顏色質量同CRI。
5. 機械同封裝資訊
物理結構確保咗可靠嘅安裝同電氣連接。
5.1 尺寸外形圖
詳細圖表顯示咗LED封裝嘅精確尺寸,包括長度、寬度、高度同透鏡形狀,並標示咗關鍵公差。
5.2 焊盤佈局同焊盤設計
提供咗PCB(印刷電路板)佈局嘅推薦佔位面積,包括焊盤尺寸、形狀同間距。呢個對於實現可靠嘅焊點同適當嘅散熱至關重要。
5.3 極性識別
顯示咗識別陽極(+)同陰極(-)端子嘅方法,通常通過封裝上嘅標記(例如凹口、綠點或切角)或非對稱焊盤設計。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊溫度曲線
提供咗回流焊嘅推薦溫度曲線,包括預熱、保溫、回流(峰值溫度)同冷卻速率。指定咗最高溫度同液相線以上嘅時間,以防止對LED封裝或矽膠透鏡造成熱損壞。
6.2 注意事項同處理
指引包括避免對透鏡施加機械應力、防止污染、使用ESD(靜電放電)預防措施,以及唔好直接將焊料施加到LED主體上。
6.3 儲存條件<指定咗推薦嘅儲存環境(通常為<30°C,
60%相對濕度)同保質期,以保持可焊性並防止吸濕,吸濕可能導致回流焊期間出現爆米花現象。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
關於捲盤包裝嘅詳細資訊:載帶寬度、口袋尺寸、捲盤直徑同每捲數量(例如,2000件/13英寸捲盤)。
7.2 標籤資訊
解釋咗印喺捲盤標籤上嘅資訊,包括零件編號、數量、日期代碼、批次號同分級代碼。
7.3 型號命名規則
對零件編號代碼進行咗分解,解釋咗每個部分如何表示顏色、光通量分級、電壓分級、封裝類型同特殊功能等特性。
8. 應用建議
8.1 典型應用電路
基本驅動電路嘅示意圖:強調咗恆流驅動器電路(使用專用IC或晶體管),因為LED需要電流調節而非電壓調節以實現穩定工作。亦可能展示用於低電流應用嘅簡單電阻限流電路。
- 8.2 設計考慮因素熱管理:jPCB銅箔面積(散熱焊盤)、散熱過孔同可能嘅散熱器對於將T
- 保持在限制範圍內嘅重要性。光學設計:
- 為實現所需光束圖案,對二次光學元件(透鏡、擴散器)嘅考慮。電氣佈局:
- 保持驅動走線短,以最小化電壓降同噪音。調光:
與PWM(脈衝寬度調製)調光嘅兼容性同推薦頻率範圍。
9. 技術比較雖然省略咗具體競爭對手名稱,但呢款LED嘅永久生命週期同修訂版2狀態暗示咗關鍵差異化因素:長期穩定性:與有計劃淘汰嘅零件唔同,呢個元件嘅規格係固定嘅,減少咗長壽命產品嘅重新認證需求。成熟度:第二個修訂版表明任何初始生產問題都已得到解決,從而帶來更高嘅可靠性。供應可預測性:
永久性規格書狀態支持穩定嘅長期採購。潛在嘅權衡可能包括效率或顏色指標相比最新一代LED稍遜一籌,但佢提供咗經過驗證嘅性能同可靠性。
10. 常見問題解答(基於技術參數)
Q1:對於我嘅設計,生命週期階段:修訂版2意味住咩?
A1:佢表示元件嘅規格已經從初始發佈版本更新過一次。呢個修訂版被認為係成熟同穩定嘅。對於新設計,佢係一個安全嘅選擇。對於使用修訂版1嘅現有設計,請檢查修訂變更說明(如果有),睇下有冇可能影響性能嘅參數更新。
Q2:有效期:永久——係咪意味住呢款LED會永遠有得供應?
A2:唔一定。佢意味住呢個特定版本嘅技術規格書(修訂版2)被視為永久有效,唔會被標記為過時而設定一個到期日。然而,製造商仍可能因商業原因停止生產呢個零件本身。永久狀態係指文件嘅有效性,而唔係對無限生產嘅保證。
Q3:發佈日期係2014年。呢個產品係咪過時?
A3:唔一定。喺電子產品中,一個成熟元件嘅2014年規格書修訂版係常見嘅。佢標誌著一個確立已久、可靠嘅零件。雖然峰值效率可能低於2024年頂級嘅LED,但佢嘅參數已經完全表徵,並且經常被選擇用於成本敏感或長生命週期嘅應用,呢啲應用中設計穩定性至關重要。
Q4:我點樣為呢款LED選擇正確嘅電流?fA4:務必參考絕對最大額定值同典型特性表。喺推薦嘅正向電流(If)或以下操作。強烈建議使用恆流驅動器,以確保亮度一致同壽命長久,因為V
會隨溫度同唔同單元而變化。
11. 實際使用案例
場景:為工業控制面板顯示器設計背光單元。顯示器需要喺環境溫度高達50°C嘅環境中,提供均勻、可靠嘅照明超過10年。選擇咗一份具有永久生命週期規格書嘅LED。設計師使用最大結溫(Tjmax)同熱阻(RθJAj)數據來計算必要嘅PCB銅箔面積,以喺額定電流下將T
保持在100°C以下。穩定嘅、分級嘅光通量值允許精確計算所需LED嘅數量,以實現目標面板亮度,而唔會過度驅動佢哋。成熟嘅修訂版2狀態給予咗信心,認為零件嘅行為已被充分理解,從而最小化長壽命產品嘅風險。
12. 原理介紹
LED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型區域嘅空穴喺有源層內復合。呢種復合以光子(光)嘅形式釋放能量。發出光嘅波長(顏色)由所用半導體材料嘅能帶隙決定(例如,磷化鎵砷用於紅色,氮化銦鎵用於藍色)。白光LED通常通過喺藍色LED芯片上塗覆黃色熒光粉來製造;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。唔同嘅熒光粉混合物產生唔同色調(CCT)嘅白光。
13. 發展趨勢LED行業持續發展。關鍵嘅客觀趨勢包括:效率提升(lm/W):內部量子效率同光提取技術嘅持續改進推動發光效率更高。顏色質量改善:a熒光粉同多色芯片設計(例如RGB、紫色泵浦+多熒光粉)嘅發展,以實現更高嘅CRI(R9>90,R>50)同更一致嘅顯色性。小型化同更高功率密度:能夠處理更高電流密度嘅更細封裝(例如微型LED)嘅發展,實現新嘅顯示同照明外形尺寸。智能同互聯照明:將控制電子元件同通信協議(Zigbee、藍牙)直接集成到LED模組中。以人為本嘅照明:
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。 |