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T-1 3/4 雙色LED燈珠規格書 - 5.0mm直徑 - 紅2.4V / 綠2.6V - 75mW功率 - 粵語技術文件

一份關於T-1 3/4插腳式雙色LED燈珠嘅技術規格書,採用紅同綠AlInGaP晶片,詳細列出電氣、光學同機械規格。
smdled.org | PDF Size: 0.5 MB
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PDF文件封面 - T-1 3/4 雙色LED燈珠規格書 - 5.0mm直徑 - 紅2.4V / 綠2.6V - 75mW功率 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款標準T-1 3/4封裝嘅插腳式雙色LED燈珠嘅規格。呢個元件將紅同綠發光晶片集成喺一個水清環氧樹脂透鏡入面,可以喺單一元件產生兩種唔同顏色。佢專為廣泛電子設備嘅一般指示燈應用而設計。

呢款LED嘅核心優勢包括符合無鉛同RoHS環保標準,確保適合現代製造要求。匹配嘅紅綠晶片經過挑選,提供均勻嘅光輸出特性。此外,固態設計提供長使用壽命同低功耗,有助於實現節能同可靠嘅系統設計。

目標市場涵蓋辦公室自動化設備、通訊裝置、家用電器同其他需要清晰可靠狀態指示嘅消費電子產品應用。

2. 深入技術參數分析

2.1 絕對最大額定值

器件特性喺環境溫度(TA)為25°C下定義。絕對最大額定值定義咗可能導致永久損壞嘅極限。紅同綠晶片嘅功耗額定值都係75 mW。適用於脈衝條件(1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)嘅峰值正向電流為90 mA。每個晶片嘅最大連續正向電流係30 mA。由50°C開始,適用0.57 mA/°C嘅線性降額因子,即係話允許嘅連續電流會隨溫度升高而降低,以防止過熱。

工作溫度範圍指定為-40°C至+85°C,儲存溫度範圍為-55°C至+100°C,表明喺唔同環境條件下都有強勁性能。對於組裝,引腳可以承受260°C嘅焊接最多5秒,前提係焊接點距離LED主體至少2.0 mm。

2.2 電氣及光學特性

關鍵性能參數喺TA=25°C同正向電流(IF)為20 mA(標準測試條件)下測量。

發光強度(Iv):光輸出按等級分類。對於紅同綠晶片,典型發光強度為880 mcd,最小值由520 mcd開始,最大值達到1500 mcd。等級界限有±15%嘅公差。發光強度係使用近似明視覺(CIE)眼睛響應曲線嘅傳感器-濾波器組合來測量嘅。

視角(2θ1/2):視角定義為強度下降到軸向值一半時嘅全角,兩種顏色都係30度。呢個表示光束相對集中,適合直接觀看。

波長特性:

- 峰值發射波長(λp):紅:650 nm,綠:565 nm。呢個係光譜功率分佈最高嘅波長。

- 主波長(λd):紅:634-644 nm(典型值 639 nm),綠:565-578 nm(典型值 569 nm)。呢個係人眼感知到嘅單一波長,源自CIE色度圖。

- 譜線半寬(Δλ):紅:20 nm,綠:30 nm。呢個參數描述咗發射光嘅光譜純度或寬度。

電氣參數:

- 正向電壓(VF):紅:2.0-2.4 V(典型值 2.4 V),綠:2.1-2.6 V(典型值 2.6 V)。

- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,最大100 μA。必須注意,器件並非為反向操作而設計;呢個測試條件僅用於特性描述。

3. 分級系統說明

LED嘅發光強度會分級,以確保應用中嘅一致性。紅同綠晶片嘅分級係相同嘅。

完整器件由兩個代碼組合指定:X-X(紅光發光強度 – 綠光發光強度)。例如,標記為"N-P"嘅部件,其紅晶片來自等級N(680-880 mcd),綠晶片來自等級P(880-1150 mcd)。每個等級界限嘅公差為±15%。

4. 性能曲線分析

雖然規格書中參考咗特定圖形數據(例如,圖1為光譜分佈,圖5為視角),但典型曲線會說明對設計至關重要嘅以下關係:

I-V曲線:顯示正向電流(IF)同正向電壓(VF)之間嘅關係。對於LED嚟講,呢個係一條指數曲線。指定嘅20mA下嘅VF提供咗一個關鍵工作點。設計師必須使用串聯限流電阻來設定工作電流,如推薦驅動電路所示。

發光強度 vs. 正向電流:喺工作範圍內,光輸出通常與正向電流成正比。喺絕對最大額定值以上操作可能導致加速退化或故障。

發光強度 vs. 環境溫度:LED光輸出通常會隨結溫升高而降低。正向電流嘅降額規格直接與管理呢種熱效應有關,以保持性能同可靠性。

光譜分佈:峰值發射波長(λp)嘅圖表顯示咗唔同波長下光嘅相對強度,確認咗主導顏色同光譜寬度。

5. 機械及封裝信息

LED封裝喺T-1 3/4封裝內,對應標準5.0 mm直徑圓形透鏡。關鍵尺寸註記包括:

6. 焊接及組裝指引

正確處理對可靠性至關重要。

儲存:LED應儲存喺溫度唔超過30°C、相對濕度唔超過70%嘅環境中。如果從原裝防潮袋取出,應喺三個月內使用。如需更長時間儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。

清潔:如有需要清潔,僅使用異丙醇等酒精類溶劑。

引腳成型:彎曲必須喺室溫下、焊接前進行。彎曲處應距離LED透鏡底座至少3mm。請勿使用封裝主體作為支點。

PCB組裝:施加最小嘅壓緊力,以避免對引腳造成機械應力。

焊接:

- 保持透鏡底座到焊接點之間至少有2mm間隙。

- 切勿將透鏡浸入焊料中。

- 高溫焊接期間避免對引腳施加應力。

- 推薦條件:

  * 電烙鐵:最高350°C,最多3秒(僅限一次)。

  * 波峰焊:預熱≤100°C,≤60秒;焊波≤260°C,≤5秒。

- 重要:紅外回流焊唔適合呢種插腳式LED。過高熱量或時間會導致透鏡變形或災難性故障。

7. 包裝及訂購信息

標準包裝流程如下:

- 每防靜電包裝袋500或200件。

- 10個包裝袋放入一個內箱(總共5,000件)。

- 8個內箱裝入一個外箱(總共40,000件)。

呢款器件嘅具體部件編號係LTL30EKDKGK。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

呢款雙色LED非常適合多狀態指示燈。常見用途包括電源/待機指示燈(紅/綠)、故障/正常狀態燈、消費電子產品上嘅模式選擇指示燈,以及工業控制設備上嘅面板指示燈。其插腳式設計使其適合原型板同使用傳統PCB組裝嘅產品。

8.2 設計考慮事項

驅動電路:LED係電流驅動器件。為確保亮度均勻,特別係並聯多個LED時,強烈建議強烈建議每個LED串聯一個專用限流電阻(電路模型A)。唔建議使用單個電阻驅動多個並聯LED(電路模型B),因為各個LED嘅正向電壓(VF)存在差異,可能導致電流同亮度出現顯著差異。

ESD防護:LED對靜電放電(ESD)敏感。處理同組裝期間必須採取預防措施:

- 使用接地手腕帶或防靜電手套。

- 確保所有設備、工作站同儲物架正確接地。

- 使用離子發生器中和工作區域嘅靜電荷。

熱管理:遵守功耗同電流降額規格。確保PCB上有足夠間距,並考慮工作環境,以防止LED結溫超過安全限制,從而保持光輸出同使用壽命。

9. 技術比較與區分

與單色LED相比,呢款雙色器件將兩種功能結合喺一個封裝中,節省咗電路板空間並簡化咗組裝。紅綠晶片均採用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)技術,相比GaAsP等舊技術具有優勢,包括更高效率、更好溫度穩定性同更一致嘅色純度。匹配嘅晶片性能確保喺相同條件下驅動時,紅綠輸出平衡良好。T-1 3/4封裝係行業標準尺寸,確保與現有PCB佈局同面板開孔具有廣泛兼容性。

10. 常見問題解答(FAQs)

Q1:我可以同時驅動紅綠晶片來產生黃/橙色光嗎?

A1:呢份規格書並未指定同時操作嘅特性。通過驅動兩個晶片來混合顏色需要仔細控制電流以達到所需色調,並且會因個別LED之間嘅差異而有所不同。對於專用嘅多色或混色應用,具有特性化混色規格嘅專用RGB LED或三色LED會更合適。

Q2:峰值波長同主波長有咩區別?

A2:峰值波長(λp)係LED發射最多光功率嘅物理波長。主波長(λd)係基於人類顏色感知(CIE圖表)計算出嘅值,代表我哋看到嘅"純"顏色。對於呢類單色LED,佢哋接近但唔完全相同;λd係顏色規格更相關嘅參數。

Q3:即使我嘅電源電壓匹配LED嘅VF?

,點解仲需要串聯電阻?FA3:VF係一個有範圍嘅典型值。由於LED嘅指數I-V曲線,電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化。串聯電阻使電流對電源電壓同V

嘅變化敏感度大大降低,提供穩定安全嘅操作。

Q4:我可以將呢款LED用於汽車內飾照明嗎?

A4:呢份規格書指出LED用於"普通電子設備"。需要極高可靠性嘅應用,例如汽車、航空或醫療設備,需要諮詢製造商,並且可能需要符合特定汽車級標準(例如AEC-Q102)嘅產品。呢款標準產品可能唔適合。

11. 實用設計案例分析場景:

為電源裝置設計一個雙狀態指示燈。綠色表示"電源開啟/輸出正常",紅色表示"故障/過載"。

1. 實施:電路設計:

2. 使用共陰極配置(從封裝圖確認)。將兩個陽極(紅同綠)通過獨立嘅限流電阻連接到微控制器GPIO引腳或邏輯電路。共陰極接地。電阻計算:CC假設電源電壓(VF)為5V,目標IF= 20mA,典型V

為2.4V(紅)同2.6V(綠)。- RredCC= (V- VF_redF) / I

= (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω。使用標準130 Ω或150 Ω電阻。- Rgreen

3. = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω。使用標準120 Ω電阻。PCB佈局:

4. 將LED放置喺前面板上。確保引腳孔與指定引腳間距匹配。遠離其他發熱元件,以避免對LED性能產生熱影響。軟件/邏輯:

確保驅動邏輯防止兩個LED同時持續亮起(如果唔需要),以管理功耗。

12. 工作原理介紹

發光二極管(LED)係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,來自n型材料嘅電子喺有源區與來自p型材料嘅空穴複合。呢個複合過程以光子(光)嘅形式釋放能量。發射光嘅特定波長(顏色)由所用半導體材料嘅能帶隙決定。喺呢款器件中,紅綠晶片均使用AlInGaP(磷化鋁銦鎵),唔同嘅材料成分產生紅光(~650 nm)同綠光(~565 nm)發射所需嘅唔同能帶隙。

13. 技術趨勢

- LED行業持續向更高效率、更高可靠性同更廣泛應用發展。對於呢類指示燈型LED,趨勢包括:微型化:

- 開發更小封裝尺寸(例如3mm、2mm、1.6mm),同時保持或提高光輸出。增強性能:

- AlInGaP同InGaN(用於藍/綠/白光)材料嘅持續改進帶來更高發光效率(每瓦更多光)。集成化:

- 多晶片封裝(RGB、雙色、三色)甚至集成控制器(IC)嘅LED喺智能照明應用中嘅採用率增加。穩健性:

改進封裝材料同設計,以更好地抵抗濕氣、熱循環同機械應力,擴展到更苛刻嘅環境。

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。