目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 主要特點
- 1.2 器件識別
- 2. 技術規格詳解
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- LTL-2620HR LED主要根據發光強度進行分類(分檔)。咁樣可以確保唔同器件之間嘅亮度輸出保持一致。典型值係4200 µcd,喺10mA電流下嘅最低保證值為1400 µcd。對於需要組裝多個顯示屏嘅應用,強烈建議使用同一亮度檔位嘅LED,以避免組裝件出現明顯嘅色調或亮度不均勻。 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝信息
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 引腳連接同內部電路
- 6. 焊接、組裝同儲存指引
- 6.1 焊接工序
- 6.2 儲存條件
- 7. 應用設計建議
- 7.1 一般應用須知
- 7.2 電路設計考量
- 7.3 熱力同機械考量
- 8. 技術比較同定位
- 9. 常見問題(基於技術參數)
- 10. 設計同應用案例
- 11. 工作原理
- 12. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTL-2620HR係一款矩形光條,設計為明亮、均勻嘅光源,適用於需要顯著照明嘅應用。呢款固態器件採用紅橙色LED芯片,使用透明GaP襯底上嘅GaAsP或非透明GaAs襯底上嘅AlInGaP製造,並具有白色條形外殼。器件根據發光強度分類,並提供符合RoHS指令嘅無鉛封裝。
1.1 主要特點
- 矩形光條外形。
- 大面積、明亮且均勻嘅發光區域。
- 低功耗,能源效益高。
- 高亮度同高對比度輸出。
- 固態可靠性,操作壽命長。
- 發光強度經過分類(分檔)。
- 無鉛封裝,符合RoHS。
1.2 器件識別
型號LTL-2620HR對應一款紅橙色通用矩形條形LED顯示屏。
2. 技術規格詳解
2.1 絕對最大額定值
所有額定值均喺環境溫度(Ta)為25°C時指定。超過呢啲值可能會對器件造成永久性損壞。
- 每段功耗:最大75 mW。
- 每段峰值正向電流:60 mA(喺1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度下)。
- 每段連續正向電流:25 mA。呢個額定值從25°C開始以0.33 mA/°C嘅速率線性遞減。
- 工作溫度範圍:-35°C 至 +85°C。
- 儲存溫度範圍:-35°C 至 +85°C。
- 焊接溫度:最高260°C,最長3秒,測量位置喺安裝平面下方1.6mm處。
2.2 電氣同光學特性
呢啲典型值同最小/最大值係喺Ta=25°C同指定測試條件下測量嘅。
- 平均發光強度(Iv):最小1400 µcd,典型4200 µcd,喺正向電流(IF)為10mA時測量。強度使用近似CIE人眼響應曲線嘅傳感器同濾光片測量。
- 峰值發射波長(λp):630 nm(典型),IF=20mA。
- 譜線半寬(Δλ):40 nm(典型),IF=20mA。
- 主波長(λd):621 nm(典型),IF=20mA。
- 每段正向電壓(VF):典型2.6V,最大2.6V,IF=20mA。最小值為2.0V。
- 每段反向電流(IR):最大100 µA,反向電壓(VR)為5V。注意:器件唔適合喺反向偏壓下連續工作。
- 發光強度匹配比(Iv-m):各段之間最大比例為2:1,IF=10mA。
3. 分檔同分類系統
LTL-2620HR LED主要根據發光強度進行分類(分檔)。咁樣可以確保唔同器件之間嘅亮度輸出保持一致。典型值係4200 µcd,喺10mA電流下嘅最低保證值為1400 µcd。對於需要組裝多個顯示屏嘅應用,強烈建議使用同一亮度檔位嘅LED,以避免組裝件出現明顯嘅色調或亮度不均勻。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型嘅電氣同光學特性曲線,呢啲對設計工程師至關重要。呢啲通常針對環境溫度或正向電流繪製嘅曲線,會說明以下關係:
- 正向電流(IF)對正向電壓(VF):顯示LED喺唔同驅動電流下嘅壓降,對驅動電路設計好重要。
- 發光強度(Iv)對正向電流(IF):展示光輸出如何隨電流變化,有助於優化驅動電流以達到所需亮度同效率。
- 發光強度(Iv)對環境溫度(Ta):說明隨結溫升高,光輸出會遞減,呢點對於最終應用中嘅熱管理至關重要。
設計師應參考呢啲曲線,以了解器件喺非標準條件(唔同電流或溫度)下嘅行為,並確保喺安全工作區域內可靠運行。
5. 機械同封裝信息
5.1 封裝尺寸
器件採用矩形條形封裝。所有尺寸均以毫米(mm)為單位提供。除非另有說明,尺寸公差為±0.25 mm(相當於±0.01英寸)。規格書中包含詳細嘅機械圖紙,以便精確整合到PCB佈局同外殼中。
5.2 引腳連接同內部電路
LTL-2620HR係一款具有16個引腳嘅多段顯示屏。引腳排列如下:
- 陰極 A
- 陽極 A
- 陽極 B
- 陰極 B
- 陰極 C
- 陽極 C
- 陽極 D
- 陰極 D
- 陰極 E
- 陽極 E
- 陽極 F
- 陰極 F
- 陰極 G
- 陽極 G
- 陽極 H
- 陰極 H
提供內部電路圖,顯示各個LED段(可能係A至H共8段)與其相應陽極同陰極嘅互連。呢個圖對於設計正確嘅多路復用或直接驅動電路至關重要。
6. 焊接、組裝同儲存指引
6.1 焊接工序
焊接嘅絕對最大額定值為最高260°C,最長持續時間3秒,測量位置喺安裝平面下方1.6mm處。呢個指引適用於波峰焊或回流焊工序。超過呢啲參數可能會損壞內部芯片、鍵合線或封裝材料。
6.2 儲存條件
適當嘅儲存對於防止引腳或焊盤氧化至關重要。
- 對於LED顯示屏(喺原包裝內):建議儲存溫度介乎5°C至30°C,相對濕度低於60% RH。
- 對於SMD LED顯示屏(喺原密封袋內):同上:5°C至30°C,低於60% RH。
- 對於SMD LED顯示屏(已開封袋):儲存條件為5°C至30°C同低於60% RH,但器件必須喺打開防潮敏感袋(MSL Level 3)後168小時(7日)內使用。如果開封超過168小時,建議喺焊接前進行60°C烘烤24小時。
建議及時消耗庫存,避免大量長期儲存以保持可焊性。一般建議喺出貨日期起12個月內使用顯示屏。
7. 應用設計建議
7.1 一般應用須知
呢款顯示屏適用於辦公室、通訊同家庭應用中嘅普通電子設備。對於需要極高可靠性,故障可能危及生命或健康嘅應用(例如航空、醫療系統),使用前需要進行專門諮詢。
7.2 電路設計考量
- 驅動方法:強烈建議使用恆流驅動,以確保發光強度同顏色輸出一致,因為LED亮度主要係電流嘅函數,而非電壓。
- 限流:驅動電路必須設計為能夠喺LED嘅整個正向電壓(VF)範圍(每段2.0V至2.6V)內提供預期電流。
- 電流遞減:必須考慮應用環境嘅最高環境溫度後選擇安全工作電流,因為連續正向電流額定值會隨溫度遞減。
- 保護電路:驅動電路應包含針對開機或關機期間可能出現嘅反向電壓同瞬態電壓尖峰嘅保護,以防止損壞。
- 避免反向偏壓:應避免連續反向偏壓操作,因為可能導致金屬遷移,從而增加漏電流或導致短路故障。
7.3 熱力同機械考量
- 熱管理:喺高於建議值嘅電流或環境溫度下操作器件,可能導致嚴重嘅光輸出衰減或過早失效。喺高功率或高溫應用中,應考慮足夠嘅散熱或氣流。
- 冷凝:避免環境溫度快速變化,特別係喺高濕度環境中,因為呢樣會導致LED表面形成冷凝,可能引發性能問題或腐蝕。
- 機械應力:組裝期間請勿對顯示屏主體施加異常力。使用適當嘅工具同方法。
- 薄膜應用:如果使用壓敏粘合劑貼上印刷或圖案薄膜,唔建議讓顯示屏嘅呢一面直接、緊密地接觸前面板或蓋板,因為外力可能導致薄膜偏離原來位置。
8. 技術比較同定位
LTL-2620HR通過其特定嘅外形矩形光條來區分自己。相比離散嘅圓形LED或更細嘅SMD封裝,佢提供咗一個大面積、連續且均勻嘅發光區域,非常適合狀態指示器、背光條或照明帶,呢啲應用需要一條漫射光線而非多個點光源。佢使用紅橙色AlInGaP或GaAsP技術,喺該特定顏色範圍內提供高亮度同高效率。發光強度分類為亮度一致性提供咗額外嘅質量控制層級。
9. 常見問題(基於技術參數)
問:峰值波長(630nm)同主波長(621nm)有咩區別?
答:峰值波長係光譜功率分佈最高嘅單一波長。主波長係光嘅感知顏色,根據光譜同CIE配色函數計算得出。對於呢種單色光源LED,兩者接近,但主波長對於顏色規格更相關。
問:點解建議用恆流驅動而唔係恆壓驅動?
答:LED嘅正向電壓(VF)有公差,並且會隨溫度變化。使用簡單串聯電阻嘅恆壓源,可能導致唔同器件之間或喺唔同熱條件下電流(從而亮度)出現顯著變化。恆流源可以確保始終如一地提供所需電流(同亮度)。
問:我可以用5V電源同一個電阻驅動呢個LED嗎?
答:可以,但需要仔細計算。例如,目標IF=20mA,典型VF=2.6V,使用5V電源:R = (5V - 2.6V) / 0.02A = 120歐姆。電阻額定功率應為 P = I^2 * R = (0.02^2)*120 = 0.048W,所以1/8W或1/4W電阻就足夠。記住VF最低可達2.0V,咁會將電流增加到約25mA,仍然喺25°C下25mA連續額定值範圍內。
問:發光強度匹配比2:1係咩意思?
答:意思係同一器件內任何一段嘅發光強度與任何其他段相比,差異唔會超過兩倍。例如,喺相同條件(IF=10mA)下驅動時,最暗嘅段至少係最亮段亮度嘅一半。
10. 設計同應用案例
案例1:工業控制面板狀態欄
可以對齊多個LTL-2620HR單元,喺機器控制面板上形成一條長而連續嘅狀態欄。每條光條可以分配畀唔同嘅機器狀態(例如空閒、運行、故障)。均勻嘅矩形發光提供清晰、遠距離可見性。為每條光條使用恆流驅動器可確保亮度一致。高對比度同紅橙色非常適合警報指示器。
案例2:消費類音響設備VU表
可以垂直堆疊幾條光條,創建模擬風格嘅VU表用於顯示音頻電平。帶有多通道PWM或DAC嘅微控制器可以通過晶體管陣列驅動各段,使亮度隨音頻信號成比例變化。大而明亮嘅區域使電平易於讀取。
案例3:薄膜開關面板背光
矩形條形狀非常適合為薄膜開關面板上嘅特定區域或標誌提供背光。佢為標記區域提供均勻照明,提高低光條件下嘅可用性。
11. 工作原理
LTL-2620HR基於發光二極管(LED)技術。當施加超過二極管結電勢(約2.0-2.6V)嘅正向電壓時,電子同空穴喺半導體嘅有源區(由GaAsP或AlInGaP製成)內復合。呢個復合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。特定嘅半導體材料成分決定咗發射光嘅波長(顏色),喺呢個情況下係紅橙色。白色條形外殼充當漫射器同透鏡,將光輸出塑造成均勻嘅矩形光束。
12. 技術趨勢
LED行業繼續喺幾個與LTL-2620HR等組件相關嘅關鍵領域取得進展。包括紅色同琥珀色在內嘅所有顏色嘅效率(每瓦流明)穩步提高,允許喺更低功率或更低熱負載下實現更高亮度。封裝技術不斷發展,以實現更高功率密度同更細小佔位面積下更好嘅熱管理。受顯示屏同建築照明應用嘅推動,更嚴格嘅分檔同更好嘅顏色一致性亦係一個強勁趨勢。此外,將控制電子器件(例如恆流驅動器、PWM控制器)直接集成到LED封裝中變得越來越普遍,簡化咗最終用戶嘅系統設計。
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。 |