目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款雙色、通孔安裝嘅LED指示燈嘅規格。呢個器件採用黑色塑膠直角外殼,設計用於印刷電路板(PCB)上嘅簡易組裝同堆疊配置。佢集成咗固態光源,提供高效率同低功耗。
1.1 核心功能同優點
- 增強對比度:黑色外殼物料提供高對比度,提升指示燈嘅可見度。
- 雙色光源:採用AlInGaP半導體晶片,喺單一封裝內產生黃色同黃綠色光。
- 能源效率:低功耗,喺10mA驅動電流下,典型正向電壓為2.0V。
- 環保合規:無鉛結構,完全符合RoHS指令。
- 製造友好:以帶裝同捲盤包裝供應,兼容自動化組裝流程。預先處理至JEDEC Level 3標準,濕度敏感等級評為MSL3。
1.2 目標應用
呢個元件適用於各種電子設備嘅狀態指示同背光,包括:
- 通訊設備
- 電腦周邊設備同主機板
- 消費電子產品
- 家用電器
2. 深入技術參數分析
除非另有說明,所有規格均定義喺環境溫度(TA)為25°C嘅條件下。
2.1 絕對最大額定值
超出呢啲限制嘅壓力可能會對器件造成永久性損壞。
- 功耗(Pd):52 mW(適用於黃色同黃綠色LED)
- 連續正向電流(IF):20 mA DC
- 峰值正向電流(IFP):60 mA(脈衝寬度 ≤ 10μs,佔空比 ≤ 1/10)
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C
- 引腳焊接溫度:最高260°C,持續5秒,測量點距離LED主體2.0mm。
2.2 電氣同光學特性
下表總結咗喺標準測試電流10mA驅動下嘅關鍵性能參數。
光學參數:
- 發光強度(Iv):兩種顏色嘅典型值都係11 mcd,範圍由4 mcd(最小)到29 mcd(最大)。強度係使用經過CIE明視覺響應曲線濾波嘅感測器測量嘅。
- 視角(2θ1/2):110度。呢個寬視角係通過白色擴散透鏡實現嘅,確保從偏軸位置都有良好嘅可見度。
- 峰值波長(λP):黃綠色約為574 nm,黃色約為590 nm。
- 主波長(λd):定義感知顏色。黃綠色:569 nm(典型),範圍565-572 nm。黃色:590 nm(典型),範圍582-594 nm。
- 頻譜帶寬(Δλ):兩種顏色都約為20 nm,表示頻譜輸出相對純淨。
電氣參數:
- 正向電壓(VF):典型值為2.0V,喺10mA下範圍由1.6V(最小)到2.5V(最大)。呢個參數對於電路設計中嘅限流電阻計算至關重要。
- 反向電流(IR):當施加5V反向電壓(VR)時,最大為10 μA。重要提示:呢個器件唔係設計用於反向偏壓下操作;呢個測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統規格
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據發光強度同主波長進行分級。
3.1 發光強度分級
每種顏色定義咗兩個強度級別,級別界限公差為±30%。
- 級別 A:4 mcd 至 13 mcd @ 10mA
- 級別 B:13 mcd 至 29 mcd @ 10mA
3.2 主波長分級
波長分級對發射顏色提供嚴格控制,級別界限公差為±1nm。
黃綠色:
- 級別 1:565 nm 至 569 nm
- 級別 2:569 nm 至 572 nm
黃色:
- 級別 1:582 nm 至 588 nm
- 級別 2:588 nm 至 594 nm
強度同波長嘅具體分級代碼標示喺產品包裝上,讓設計師可以選擇符合其應用對亮度同顏色均勻性要求嘅零件。
4. 機械同包裝資料
4.1 外形同尺寸
器件採用直角通孔安裝方式。關鍵尺寸註記:
- 所有尺寸單位為毫米。
- 除非尺寸圖上另有指定,標準公差為±0.25mm。
- 外殼物料為黑色塑膠。
- LED採用白色擴散透鏡。
4.2 包裝規格
元件以業界標準嘅帶裝同捲盤格式供應,用於自動插入。
- 載帶:黑色導電聚苯乙烯合金,厚度0.50 mm ± 0.06 mm。
- 捲盤容量:每13吋捲盤500件。
- 包裝層次:
- 500件放喺1個捲盤上,然後放入防潮袋(MBB),內含乾燥劑同濕度指示卡。
- 2個防潮袋(總共1000件)裝入內箱。
- 10個內箱(總共10,000件)裝入外箱以便運輸。
5. 組裝、處理同應用指引
5.1 儲存同濕度敏感性
呢個產品評級為MSL3。遵守以下程序對於防止焊接回流過程中因濕氣造成損壞至關重要。
- 密封包裝:儲存於≤ 30°C同≤ 70% RH環境。喺袋密封後一年內使用。
- 已開封包裝:如果防潮袋被打開,元件必須儲存於≤ 30°C同≤ 60% RH環境。
- 車間壽命:打開原裝袋後,元件應喺168小時(7日)內進行紅外回流焊接。
- 延長儲存/烘烤:如果喺原裝袋外儲存超過168小時,請儲存喺帶有乾燥劑嘅密封容器中。組裝前,喺60°C下烘烤至少48小時以去除吸收嘅濕氣。
5.2 焊接同組裝指示
- 引腳成型:如果需要,喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳。唔好用透鏡底座作為支點。喺室溫下焊接前進行成型。
- PCB組裝:插入時施加最小嘅壓緊力,以避免對元件造成機械應力。
- 焊接:保持透鏡/外殼底座同引腳上焊點之間嘅最小距離為2mm。唔好將透鏡浸入焊料或清潔溶劑中。
- 清潔:如果需要進行組裝後清潔,請僅使用酒精類溶劑,例如異丙醇。
5.3 應用設計考慮
- 電流限制:務必使用串聯電阻將正向電流限制喺建議嘅最大20mA DC。使用公式 R = (Vsupply - VF) / IF 計算電阻值,其中VF係規格書中嘅典型或最大正向電壓。
- 熱管理:雖然功耗低,但要確保工作環境溫度唔超過85°C。避免將LED放置喺其他發熱元件附近。
- 反向電壓保護:由於LED唔係設計用於反向偏壓,確保電路設計防止施加反向電壓,例如喺交流或雙極驅動電路中使用時。可能需要並聯一個保護二極體(反向偏壓)。
- 視覺設計:110度視角同擴散透鏡提供寬闊、均勻嘅照明。黑色外殼最大限度地減少光導效應並提高對比度,使其適合面板安裝指示燈。
6. 性能曲線同典型特性
規格書包含關鍵關係嘅圖形表示,對於詳細設計分析至關重要。
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨電流增加而增加,通常喺較高電流下由於熱效應而以次線性方式增加。
- 正向電壓 vs. 正向電流:說明二極體嘅I-V特性,對於理解唔同驅動條件下嘅電壓要求非常重要。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示隨著結溫升高,光輸出減少,呢個係高溫應用嘅關鍵因素。
- 頻譜分佈:顯示黃色同黃綠色LED嘅相對輻射功率與波長關係嘅圖表,突出峰值波長同主波長。
呢啲曲線讓設計師能夠預測非標準條件下(例如唔同驅動電流或溫度)嘅性能,並優化其電路以提高效率同壽命。
7. 技術比較同區別
呢款雙色通孔LED喺其類別中提供特定優勢:
- 單一封裝多功能:將兩種唔同顏色(黃色同黃綠色)集成喺單一直角封裝中,相比使用兩個獨立單色LED,節省電路板空間並簡化庫存。
- 為可見度優化:寬視角擴散透鏡同高對比度黑色外殼嘅組合,專門為視角同清晰度至關重要嘅狀態指示而設計。
- 通孔結構堅固:引腳成型同焊接間隙嘅設計考慮表明呢個元件係為通孔組裝嘅物理要求同潛在手動處理而構建。
- 標準化分級:清晰嘅強度同波長分級結構,支援需要跨多個單元嚴格匹配顏色同亮度嘅應用。
8. 常見問題 (FAQs)
Q1: 峰值波長(λP)同主波長(λd)有咩區別?
A1: 峰值波長係發射光功率最大嘅波長。主波長係從CIE色度圖上嘅顏色座標導出,代表與LED感知顏色匹配嘅純頻譜顏色嘅單一波長。λd通常對於顏色規格更相關。
Q2: 我可以連續以20mA驅動呢個LED嗎?
A2: 可以,20mA DC係最大連續正向電流額定值。為咗可靠嘅長期操作,通常建議以較低電流驅動LED,例如10-15mA,以減少熱應力並增加壽命,特別係如果預期環境溫度較高。
Q3: MSL評級為Level 3。呢個對我嘅生產流程意味住咩?
A3: 濕度敏感等級3意味住包裝喺防潮袋打開後,可以暴露喺工廠車間條件(≤ 30°C / 60% RH)下長達168小時(7日),然後先需要喺回流焊接前進行烘烤。你必須追蹤袋子打開嘅時間,如果超過時間限制,請遵循烘烤指示。
Q4: 訂購時點樣解讀分級代碼?
A4: 你通常需要為所需顏色(黃色或黃綠色)指定所需嘅發光強度級別(A或B)同主波長級別(1或2)嘅組合。例如,"黃色,級別 B2" 會指定一個亮度較高(13-29 mcd)且主波長喺588-594 nm之間嘅黃色LED。請諮詢製造商以獲取可用組合。
9. 設計同使用案例研究
場景:為網絡路由器設計雙狀態指示燈
設計師需要喺前面板上有兩個狀態指示燈:一個用於"電源開啟"(穩定黃色),一個用於"網絡活動"(閃爍黃綠色)。空間有限。
解決方案:每個指示燈使用一個LTL-R14FGSAJH61T LED。
- 電路設計:從5V電源軌創建兩個獨立嘅驅動電路。對於每個LED,計算一個限流電阻。使用10mA下典型VF為2.0V:R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300Ω。一個標準330Ω電阻將提供約9.1mA,係一個安全且高效嘅驅動電流。
- 微控制器介面:兩個LED嘅陰極(可能係共陰)接地。黃色同黃綠色晶片嘅陽極通過330Ω電阻連接到微控制器嘅獨立GPIO引腳。MCU可以穩定地開啟黃色LED並閃爍黃綠色LED以指示活動。
- 機械實現:直角外殼允許LED平行於電路板安裝喺主PCB上,透鏡向上穿過路由器前面板上嘅孔。黑色外殼防止兩個緊密安裝嘅指示燈之間嘅光線洩漏。
- 零件選擇:為確保數千個單元外觀一致,設計師指定所有用於"電源開啟"指示燈嘅LED來自相同嘅波長同強度級別(例如,黃色,級別 A1)。
呢種方法節省電路板面積,通過對帶裝同捲盤零件使用自動插入簡化組裝,並提供一個乾淨、專業嘅指示燈解決方案。
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。 |