目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優點
- 1.2 目標應用同市場
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統規格
- 3.1 綠色LED分級
- 3.2 黃色LED分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 最低嘅LED搶佔過多電流。
- 喺建議嘅操作電流範圍內,呢條曲線通常係線性嘅。增加電流會提高亮度,但同時亦會增加功耗同結溫,可能影響壽命同波長。
- LED性能受溫度影響。通常,發光強度會隨住結溫升高而下降。正向電壓亦具有負溫度係數(隨溫度升高而降低)。設計師必須考慮熱管理,特別係喺高環境溫度或接近最大額定電流下操作時。
- 5. 機械同包裝資訊
- 引腳間距喺引腳從封裝本體伸出嘅位置測量。
- 對於通孔式LED,陰極通常可以透過透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或支架上嘅其他標記來識別。請查閱規格書圖表以了解呢款型號嘅具體極性指示。
- 6. 焊接同組裝指引
- 同正常室溫下進行。
- 呢種通孔式產品。
- LED對靜電放電敏感。請使用接地手環、防靜電工作台同離子風機。小心處理以避免靜電積聚。
- 7. 包裝同訂購資訊
- 注意:喺一個出貨批次中,只有最後一個包裝可以係非滿裝。
- 8. 應用註記同設計考慮
- [Vcc] -- [電阻] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND]。
- 雖然功耗較低,但喺高環境溫度(高達85°C)或最大電流下操作會增加結溫。呢樣會降低光輸出,並可能偏移主波長。對於顏色或亮度穩定性要求嚴格嘅應用,應考慮降低操作電流或改善板級氣流。
- 黑色外殼提供固有對比度。40度視角喺聚焦光束同寬廣可見度之間取得良好平衡。白色擴散透鏡有助於均勻化光輸出,減少光斑,提供更均勻嘅外觀。
- 9. 常見問題(基於技術參數)
- ) / I
- ):
- 9.3 點解黃色同綠色嘅最大功耗唔同?
- 總電流:(5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA。
- 11. 工作原理
1. 產品概覽
LTL1DETGSN4J 係一款雙色通孔式LED燈珠,專為電路板指示燈(CBI)應用而設計。佢配備一個黑色塑膠直角支架(外殼),同LED燈珠完美配合,能夠提升對比度,令指示效果更加清晰易見。呢款器件屬於一系列指示燈嘅其中一款,有多種配置可供選擇,包括頂視同直角視角,而且可以堆疊安裝,方便組裝成陣列。
1.1 核心功能同優點
- 組裝簡便:專為簡便嘅電路板組裝同整合而設計。
- 增強可見度:黑色外殼提供高對比度背景,提升指示燈嘅視覺亮度同可讀性。
- 能源效益:具備低功耗同高發光效率嘅特點。
- 環保合規:呢款係無鉛產品,符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 光學設計:採用T-1尺寸燈珠配白色擴散透鏡。發出嘅顏色由InGaN(氮化銦鎵)產生綠色,以及AlInGaP(磷化鋁銦鎵)產生黃色。
1.2 目標應用同市場
呢款LED燈珠適用於多種電子設備同標誌牌。其主要應用領域包括:
- 電腦周邊設備同狀態指示燈
- 通訊設備
- 消費電子產品
- 工業控制面板同機械
2. 技術參數:深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作並唔保證正常。
- 功耗(PD):120 mW(黃色),72 mW(綠色)。呢個係LED喺環境溫度(TA)為25°C時,能夠以熱量形式散發嘅最大功率。
- 峰值正向電流(IFP):100 mA(黃色),60 mA(綠色)。呢個電流只可以喺脈衝條件下施加(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10µs),以避免過熱。
- 直流正向電流(IF):50 mA(黃色),20 mA(綠色)。呢個係建議用於可靠操作嘅最大連續正向電流。
- 溫度範圍:操作:-30°C 至 +85°C;儲存:-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本體2.0mm(0.079\")。
2.2 電氣同光學特性
以下係喺TA=25°C 同 IF=20mA 條件下測量嘅典型性能參數,除非另有說明。
- 發光強度(Iv):亮度嘅關鍵量度。
- 黃色:1900-4200 mcd(毫坎德拉),典型值4200 mcd。
- 綠色:3200-5500 mcd,典型值5500 mcd。
- 注意:保證嘅強度值包含±30%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):兩種顏色均約為40度。呢個係強度下降到其軸向峰值一半時嘅全角。
- 波長規格:
- 峰值波長(λP):黃色:591 nm;綠色:519 nm。
- 主波長(λd):定義視覺顏色嘅單一波長。黃色:586-594 nm;綠色:515-530 nm。
- 光譜半寬度(Δλ):黃色:16 nm;綠色:35 nm。呢個表示光譜純度;數值越細,顏色越接近單色。
- 正向電壓(VF):喺測試電流下,LED兩端嘅電壓降。
- 黃色:1.6-2.5 V,典型值2.0 V。
- 綠色:2.6-3.6 V,典型值3.2 V。
- 反向電流(IR):喺VR=5V時,最大10 µA。重要提示:呢款器件並非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
產品根據發光強度進行分級,以確保應用中嘅一致性。每個分級極限嘅公差為±15%。
3.1 綠色LED分級
- 分級代碼 U:發光強度範圍 3200 - 4200 mcd @ 20mA。
- 分級代碼 V:發光強度範圍 4200 - 5500 mcd @ 20mA。
3.2 黃色LED分級
- 分級代碼 S:發光強度範圍 1900 - 2500 mcd @ 20mA。
- 分級代碼 T:發光強度範圍 2500 - 3200 mcd @ 20mA。
- 分級代碼 U:發光強度範圍 3200 - 4200 mcd @ 20mA。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗對設計至關重要嘅典型特性曲線。雖然具體圖表無喺文字中複製,但佢哋嘅含義分析如下。
4.1 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
I-V曲線係指數型嘅。對於綠色LED(較高VF),條曲線會比黃色LED嘅向右偏移。呢個差異導致喺並聯驅動多個LED時,必須為每粒LED使用獨立嘅限流電阻,以防止VF.
最低嘅LED搶佔過多電流。
4.2 發光強度 vs. 正向電流
喺建議嘅操作電流範圍內,呢條曲線通常係線性嘅。增加電流會提高亮度,但同時亦會增加功耗同結溫,可能影響壽命同波長。
4.3 溫度特性
LED性能受溫度影響。通常,發光強度會隨住結溫升高而下降。正向電壓亦具有負溫度係數(隨溫度升高而降低)。設計師必須考慮熱管理,特別係喺高環境溫度或接近最大額定電流下操作時。
5. 機械同包裝資訊
5.1 外形尺寸
- 器件採用標準T-1(3mm)燈珠直徑,安裝喺黑色直角支架內。關鍵尺寸註記包括:
- 所有尺寸單位為毫米(括號內為英寸)。
- 標準公差為±0.25mm(.010\"),除非另有說明。
- 法蘭下方樹脂嘅最大突出量為1.0mm(.04\")。
引腳間距喺引腳從封裝本體伸出嘅位置測量。
5.2 極性識別
對於通孔式LED,陰極通常可以透過透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或支架上嘅其他標記來識別。請查閱規格書圖表以了解呢款型號嘅具體極性指示。
6. 焊接同組裝指引
- 6.1 引腳成型
- 彎曲必須喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置進行。
- 唔好使用引線框架嘅底座作為支點。引腳成型必須喺焊接之前
同正常室溫下進行。
6.2 焊接過程
- 必須保持透鏡/支架底座同焊點之間至少有2mm嘅最小間距。電烙鐵:
- 最高溫度350°C,每支引腳最長焊接時間3秒(僅限一次)。
- 波峰焊:
- 預熱:最高120°C,最長100秒。
- 焊錫波:最高260°C,最長5秒。
- LED浸入焊錫波時,不應低於透鏡/支架底座2mm。關鍵警告:過高溫度或過長時間會導致透鏡變形或造成災難性故障。紅外回流焊唔適合
呢種通孔式產品。
- 6.3 儲存同處理儲存:
- 建議環境為≤ 30°C 同 ≤ 70%相對濕度。從原包裝取出嘅LED應喺三個月內使用。如需更長儲存時間,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。清潔:
- 如有需要,可使用異丙醇等酒精類溶劑。靜電防護:
LED對靜電放電敏感。請使用接地手環、防靜電工作台同離子風機。小心處理以避免靜電積聚。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 包裝規格
- 標準包裝流程如下:包裝袋:
- 包含500、200或100粒。內盒:
- 包含10個包裝袋,總共5,000粒。外箱:
包含8個內盒,總共40,000粒。
注意:喺一個出貨批次中,只有最後一個包裝可以係非滿裝。
8. 應用註記同設計考慮
8.1 驅動電路設計LED係電流驅動器件。為確保亮度均勻,特別係並聯連接多個LED時,必須為每粒FLED串聯一個限流電阻(電路模型A)。避免將LED直接並聯而無獨立電阻(電路模型B),因為佢哋正向電壓(V
)嘅微小差異會導致電流分配同亮度出現顯著差異。推薦電路(A):
[Vcc] -- [電阻] -- [LED] -- [GND](每條LED支路)。不推薦電路(B):
[Vcc] -- [電阻] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND]。
8.2 熱管理
雖然功耗較低,但喺高環境溫度(高達85°C)或最大電流下操作會增加結溫。呢樣會降低光輸出,並可能偏移主波長。對於顏色或亮度穩定性要求嚴格嘅應用,應考慮降低操作電流或改善板級氣流。
8.3 光學整合
黑色外殼提供固有對比度。40度視角喺聚焦光束同寬廣可見度之間取得良好平衡。白色擴散透鏡有助於均勻化光輸出,減少光斑,提供更均勻嘅外觀。
9. 常見問題(基於技術參數)
9.1 我可以用相同電流驅動綠色同黃色LED嗎?F可以,兩種顏色嘅推薦測試同典型操作條件都係IF= 20mA。然而,設計每種顏色嘅限流電阻值時,必須考慮佢哋唔同嘅正向電壓(V)。電阻值計算公式為 R = (V電源F- VF.
) / I
。P9.2 峰值波長同主波長有咩分別?峰值波長(λ
):d光譜功率分佈(光輸出曲線)達到最大值時嘅波長。係一種物理測量。主波長(λ
):
從CIE色度圖上嘅顏色座標推導得出,代表與LED視覺顏色相匹配嘅純光譜色嘅單一波長。對於顏色規格更為相關。
9.3 點解黃色同綠色嘅最大功耗唔同?
差異源於唔同嘅半導體材料(黃色用AlInGaP,綠色用InGaN)以及佢哋各自嘅內部效率同熱特性。綠色LED嘅較低功率額定值表明,喺較高驅動電流下需要更仔細嘅熱考慮。10. 實用設計案例分析
- 場景:
- 設計一個狀態面板,有5粒綠色同3粒黃色指示燈,由5V電源軌供電。目標:每粒LED喺20mA下達到典型亮度。F限流電阻:對於綠色(典型V= 3.2V):R
- 綠色F= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω。使用標準91 Ω,1/8W或1/4W電阻。對於黃色(典型V= 2.0V):R
- 黃色= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。使用標準150 Ω電阻。
- 佈局:
- 將電阻放置喺LED陽極引腳附近。確保PCB佈局上保持距離LED支架2mm嘅焊接間距。
- 功率計算:
總電流:(5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA。
確保5V電源能夠提供呢個電流並留有餘量。
11. 工作原理
發光二極管(LED)係半導體p-n結器件。當施加正向電壓時,來自n區嘅電子同來自p區嘅電洞被注入結區。當呢啲電荷載流子復合時,能量以光子(光)嘅形式釋放。發出光嘅顏色(波長)由半導體材料嘅能帶隙決定:AlInGaP用於黃/紅/橙色,InGaN用於綠/藍/白色。白色擴散透鏡含有熒光粉或散射粒子,用於柔化同擴散光輸出。
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。 |