目錄
- 1. 產品概覽
- 2. 技術參數深度客觀解讀
- 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 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
- 4.2 溫度特性
- 4.3 光譜功率分佈
- 5. 機械與封裝資訊
- 5.1 尺寸圖
- 5.2 焊盤佈局設計
- 5.3 極性識別
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 注意事項與處理
- 6.3 儲存條件
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤資訊
- 7.3 零件編號 / 型號命名規則
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考量
- 9. 技術比較
- 10. 常見問題 (FAQ)
- 11. 實際應用案例
- 12. 原理簡介
- 13. 發展趨勢
- 14. 生命週期與修訂管理
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。呢份規格書嘅主要焦點係詳細說明產品嘅生命週期管理同修訂歷史，確保用戶能夠獲取最新同最準確嘅技術資訊。呢款元件專為一般照明同指示燈應用而設計，提供性能、可靠性同效率之間嘅平衡。其核心優勢包括喺生命週期內性能穩定、修訂追蹤清晰，以及遵循標準化技術文件實踐。目標市場涵蓋廣泛嘅行業，包括消費電子產品、汽車照明、工業控制同一般標誌，呢啲領域對元件性能一致性同可追溯性要求極高。
2. 技術參數深度客觀解讀
雖然提供嘅PDF摘錄集中喺生命週期數據，但一份完整嘅LED規格書通常包含詳細嘅技術參數。以下章節概述咗設計同應用必不可少嘅標準資訊類別。
2.1 光度與色彩特性
光度特性定義咗LED嘅光輸出同質量。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。主波長或相關色溫 (CCT) 指定咗光嘅顏色，對於白光LED，範圍從暖白光 (例如 2700K) 到冷白光 (例如 6500K)；對於彩色LED，則係特定納米 (nm) 值 (例如 630nm 代表紅色)。色度坐標 (例如 CIE x, y) 提供咗色度圖上嘅精確色點。視角通常定義為發光強度降至最大值一半時嘅角度，決定咗光束模式。對於高顯色性應用，顯色指數 (CRI) 係一個關鍵指標，數值高於80通常被認為適合一般照明。
2.2 電氣參數
電氣參數係電路設計嘅基礎。正向電壓 (Vf) 係LED喺指定正向電流 (If) 下工作時嘅壓降。呢個數值依賴於溫度，通常喺標準測試電流 (例如 20mA, 150mA, 350mA) 同結溫 (例如 25°C) 下提供。正向電流額定值係LED可以承受而唔會損壞嘅最大連續電流。反向電壓 (Vr) 指定咗喺發生擊穿之前可以施加喺反向偏置方向上嘅最大電壓。從IV曲線斜率得出嘅動態電阻，對於驅動器穩定性分析非常重要。
2.3 熱特性
LED嘅性能同壽命受熱管理影響極大。結溫 (Tj) 係半導體芯片本身嘅溫度。從結到焊點 (Rth j-sp) 或結到環境 (Rth j-a) 嘅熱阻量化咗熱量從芯片傳走嘅效率。較低嘅熱阻表示更好嘅散熱效果。最大允許結溫 (Tj max) 係可靠運行嘅絕對極限。超過呢個溫度會加速光通量衰減，並可能導致災難性故障。適當嘅散熱對於將Tj維持喺安全範圍內至關重要。
3. 分級系統說明
由於製造差異，LED會根據性能分級，以確保生產批次內同跨訂單嘅一致性。
3.1 波長 / 色溫分級
LED根據其主波長 (對於單色LED) 或相關色溫同色度坐標 (對於白光LED) 進行分級。分級由CIE色度圖上嘅小範圍定義 (例如 麥克亞當橢圓)。更嚴格嘅分級 (更細嘅橢圓) 確保陣列中嘅顏色變化最小，但可能會增加成本。
3.2 光通量分級
光通量輸出亦會分級。一個典型嘅分級方案可能根據LED喺指定測試電流下嘅最小光通量進行分類。例如，分級可能用代表典型光通量值百分比範圍嘅代碼標記。
3.3 正向電壓分級
正向電壓分級有助於驅動器設計，並確保並聯配置中亮度一致。分級指定咗Vf值嘅範圍 (例如 2.8V - 3.0V, 3.0V - 3.2V)。從相同Vf分級中選擇LED可以提高陣列中嘅電流匹配度。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗對LED喺各種條件下行為嘅更深入洞察。
4.1 電流-電壓 (I-V) 特性曲線
I-V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，表現出一個開啟電壓 (曲線嘅 "膝部")，超過呢個電壓後，電流會隨電壓嘅微小增加而快速增加。呢條曲線對於設計恆流驅動器至關重要，因為佢強調咗需要電流調節而非電壓調節來控制光輸出。
4.2 溫度特性
關鍵圖表說明咗參數對溫度嘅依賴性。光通量 vs. 結溫圖通常顯示輸出隨溫度升高而下降。正向電壓 vs. 溫度圖顯示負溫度係數 (Vf 隨 Tj 升高而降低)。理解呢啲關係對於熱設計同預測應用環境中嘅性能至關重要。
4.3 光譜功率分佈
光譜功率分佈 (SPD) 圖將相對輻射功率對應波長繪製成圖。對於基於藍光芯片同螢光粉嘅白光LED，佢顯示咗藍光發射峰同更寬嘅螢光粉轉換黃/綠/紅光譜。SPD決定咗CRI同色溫等色彩質量指標。
5. 機械與封裝資訊
物理規格確保PCB佈局同組裝正確。
5.1 尺寸圖
詳細嘅標註尺寸圖提供所有關鍵尺寸：總長度、寬度同高度、透鏡尺寸、引腳間距 (對於插件式) 或焊盤尺寸 (對於貼片式)。每個尺寸都指定咗公差。
5.2 焊盤佈局設計
對於表面貼裝器件 (SMD)，提供咗PCB嘅推薦焊盤圖形 (封裝佔位)。呢個包括焊盤尺寸、形狀同間距，對於實現可靠嘅焊點同適當嘅熱連接至關重要。
5.3 極性識別
清楚標示咗識別陽極同陰極嘅方法。對於貼片LED，通常喺封裝上有一個標記 (例如 一個綠點、一個凹口或一個切角) 或者底面有不同嘅焊盤尺寸/形狀。對於插件式LED，陰極通常由透鏡上嘅平邊或較短嘅引腳表示。
6. 焊接與組裝指引
正確嘅處理同組裝對於可靠性至關重要。
6.1 回流焊溫度曲線
為SMD元件提供咗推薦嘅回流焊溫度曲線。呢個包括預熱、保溫、回流 (峰值溫度) 同冷卻嘅升溫速率同持續時間。指定咗最大峰值溫度同液相線以上時間，以防止損壞LED封裝同內部材料。
6.2 注意事項與處理
一般注意事項包括避免對透鏡施加機械應力、處理期間防止靜電放電 (ESD) (LED通常對ESD敏感)，以及唔好用徒手觸摸透鏡以避免污染。亦可能包括與封裝材料兼容嘅清潔劑建議。
6.3 儲存條件
指定咗保持可焊性同防止吸濕 (對於濕度敏感封裝) 嘅理想儲存條件。呢個通常涉及喺中等溫度下儲存喺乾燥環境 (低濕度) 中，通常係帶有乾燥劑嘅密封防潮袋。
7. 包裝與訂購資訊
採購同物流資訊。
7.1 包裝規格
描述咗單位包裝 (例如 貼片元件嘅編帶盤裝、管裝或托盤裝)。關鍵捲盤規格包括帶寬、口袋間距 (節距)、捲盤直徑同每捲數量。註明咗包裝材料嘅防靜電特性。
7.2 標籤資訊
解釋咗印喺包裝標籤上嘅資訊，可能包括零件編號、數量、批次代碼、日期代碼，以及光通量同顏色嘅分級代碼。
7.3 零件編號 / 型號命名規則
解碼咗零件編號嘅結構。佢通常包括代表產品系列、顏色、光通量分級、顏色分級、電壓分級、包裝類型，有時仲有特殊功能嘅字段。呢個允許用戶指定所需嘅確切性能特徵。
8. 應用建議
喺終端產品中實施LED嘅指引。
8.1 典型應用電路
通常會提供基本驅動電路嘅示意圖。最常見嘅係串聯電阻加恆壓源，適合低電流指示燈。對於照明應用，建議使用恆流驅動電路 (使用專用IC或晶體管)，以確保無論正向電壓如何變化，光輸出都保持穩定。
8.2 設計考量
強調咗關鍵設計因素：熱管理 (PCB銅面積、散熱過孔、可能嘅外部散熱器)、光學設計 (為所需光束模式選擇透鏡)、電氣設計 (根據電流/電壓要求選擇驅動器、防止反極性同瞬變) 同調光兼容性 (PWM vs. 模擬)。
9. 技術比較
與其他LED技術或前幾代產品進行客觀比較，可以定位產品嘅位置。呢個可能涉及將光效 (每瓦流明)、顯色指數 (CRI)、壽命 (L70/B50 等級)、封裝尺寸同熱性能與白熾燈泡、節能燈或其他LED封裝等替代品進行比較。差異可能喺特定領域，例如喺給定電流下更高嘅光效、更好嘅顏色均勻性，或者更緊湊嘅外形尺寸，從而實現新嘅設計可能性。
10. 常見問題 (FAQ)
根據參數回答常見技術問題。
- 問：我可以用恆壓源驅動呢個LED嗎？答：唔建議用於穩定運行。LED係電流驅動器件。正向電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化。恆流驅動器對於保持一致嘅亮度同壽命至關重要，尤其係對於功率LED。
- 問：點樣計算簡單指示燈電路嘅串聯電阻值？答：使用歐姆定律：R = (電源電壓 - LED正向電壓) / 所需電流。確保電阻嘅額定功率足夠：電阻功率 = (所需電流)^2 * R。
- 問：點解我應用中嘅光通量低於規格書數值？答：規格書數值通常喺25°C結溫下測量。喺你嘅應用中，由於散熱唔夠理想，結溫可能更高，導致光通量下降。另外，請確保你喺確切指定嘅測試電流下驅動LED。
- 問：我可以直接並聯多個LED嗎？答：通常唔鼓勵直接並聯，因為正向電壓存在差異。Vf稍低嘅LED會不成比例地汲取更多電流，導致亮度不均勻同潛在嘅過度應力。為每個並聯支路使用獨立嘅限流電阻或專用嘅多通道驅動器。
11. 實際應用案例
示例說明LED嘅特定參數點樣轉化為實際設計。
- 案例1：建築燈槽照明：使用經過嚴格顏色一致性分級嘅LED (例如 喺3步麥克亞當橢圓內)，以確保沿長燈槽嘅白光均勻，無可見顏色偏移。設計使用帶有PWM調光功能嘅恆流驅動器進行平滑亮度控制，並且PCB包含大型散熱焊盤來管理熱量。
- 案例2：汽車內飾開關背光：選擇特定主波長 (例如 625nm 紅色) 以符合汽車顏色標準。設計考慮到高環境溫度，通過降低驅動電流來保持結溫低於最大額定值，確保長期可靠性。
- 案例3：便攜設備狀態指示燈：利用LED嘅低正向電壓同電流能力，以最小化電池功耗。由於功率水平低，簡單嘅串聯電阻電路就足夠。寬視角確保指示燈可以從各個角度睇到。
12. 原理簡介
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型區域嘅空穴被注入到結區域。當呢啲電荷載流子復合時，能量以光子 (光) 嘅形式釋放。發出光嘅波長 (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通常通過喺藍光LED芯片上塗覆黃色螢光粉來製造；部分藍光被轉換為黃光，藍光同黃光嘅混合被感知為白光。更先進嘅白光LED使用多種螢光粉來實現更高嘅顯色性。
13. 發展趨勢
LED行業持續發展，有幾個清晰嘅客觀趨勢。通過提高內部量子效率、光提取效率同螢光粉技術，光效 (每瓦流明) 穩步提升。色彩質量不斷改善，高顯色指數 (Ra>90) 同全光譜LED喺需要準確顯色嘅應用中變得越來越普遍。小型化持續進行，使直接視覺顯示器嘅像素密度更高，視頻牆嘅點間距更細。業界高度關注各種應力條件下嘅可靠性同壽命預測。集成係另一個趨勢，LED封裝整合驅動器、傳感器同控制電子元件，形成 "智能" 光引擎。最後，光譜輸出擴展到可見光之外亦非常重要，用於消毒嘅UV-C LED同用於感應嘅IR LED正快速發展。
14. 生命週期與修訂管理
如提供嘅PDF內容所示，呢份文件被識別為修訂版1。生命週期階段標記為修訂，表示產品規格嘅活躍、當前版本。呢個修訂版嘅發佈日期記錄為2013-11-14 15:59:23.0。過期期限註明為永久，呢個通常表示呢個修訂版冇計劃嘅淘汰日期，並且喺被新修訂版取代之前一直有效。呢種結構化嘅文件管理方法確保工程師同採購專家可以準確參考其設計中使用嘅元件規格嘅特定版本，呢個對於質量控制、可重複性同故障排除至關重要。修訂版之間嘅更改通常會喺修訂歷史部分總結，詳細說明修改、添加或刪除咗邊啲參數、文本或圖紙。
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。 |