目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗 LTL-R14FGFAJR3HKP 呢款直插式安裝嘅雙色LED燈嘅技術規格。呢個器件設計為電路板指示燈(CBI),採用黑色塑膠直角支架(外殼)並整合咗LED光源。呢個設計方便組裝到印刷電路板(PCB)上,並提供適合唔同視角同陣列佈局嘅配置。
1.1 核心特點同優勢
- 組裝簡便:設計優化咗,令電路板組裝過程直接高效。
- 增強對比度:黑色外殼材料提高咗發光指示燈相對於背景嘅對比度。
- 固態可靠性:採用固態光源技術,相比傳統燈泡,壽命更長,抗震能力更強。
- 能源效益:功耗低,發光效率高。
- 環保合規:呢個係無鉛產品,符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 光源:內置雙色AlInGaP(磷化鋁銦鎵)晶片,提供約569nm嘅黃綠光同約605nm嘅橙光,封裝喺白色擴散透鏡下。
1.2 目標應用
呢款LED燈適用於多種電子設備同指示燈應用,包括但不限於:
- 通訊設備
- 電腦系統同周邊設備
- 消費電子產品
- 工業控制同儀錶板
2. 技術參數:深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
以下額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 功耗(PD):52 mW(兩種顏色)
- 峰值正向電流(IFP):60 mA(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10μs)
- 直流正向電流(IF):20 mA
- 工作溫度範圍(Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍(Tstg):-45°C 至 +100°C
- 引腳焊接溫度:最高260°C,持續5秒,測量點距離器件主體2.0mm(0.079")。
2.2 電氣同光學特性
除非另有說明,呢啲參數喺環境溫度(TA)為25°C同測試正向電流(IF)為10mA下指定。
- 發光強度(Iv):黃綠同橙色嘅典型值都係38 mcd,範圍從14 mcd(最小)到65 mcd(最大)。保證強度值有±30%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):約110度,定義為發光強度下降到軸向值一半嘅離軸角度。
- 峰值發射波長(λP):黃綠:574 nm(典型)。橙色:611 nm(典型)。
- 主波長(λd):黃綠:568 nm(典型,範圍563-570 nm)。橙色:605 nm(典型,範圍598-613 nm)。呢個係人眼感知到、定義顏色嘅單一波長。
- 譜線半寬度(Δλ):黃綠:15 nm(典型)。橙色:17 nm(典型)。呢個表示發射光嘅光譜純度。
- 正向電壓(VF):兩種顏色嘅典型值都係2.1V,喺IF= 10mA時最大值為2.6V。
- 反向電流(IR):當施加5V反向電壓(VR)時,兩種顏色嘅最大值都係10 μA。重要備註:器件唔係設計用於反向偏壓操作;呢個測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統說明
LED根據關鍵光學參數進行分類(分級),以確保應用中嘅一致性。分級表提供參考範圍。
3.1 發光強度分級
當喺IF= 10mA下測量時,黃綠同橙色LED都分為三個強度級別(AB、CD、EF)。
- 級別 AB:14 mcd(最小)至 23 mcd(最大)
- 級別 CD:23 mcd(最小)至 38 mcd(最大)
- 級別 EF:38 mcd(最小)至 65 mcd(最大)
- 公差:每個級別嘅上下限適用±30%。
3.2 主波長分級
LED亦會根據其主波長進行分級,以控制顏色一致性。
- 黃綠:
- 級別 5:563.0 nm 至 567.0 nm
- 級別 6:567.0 nm 至 570.0 nm
- 橙色:
- 級別 3:598.0 nm 至 605.0 nm
- 級別 4:605.0 nm 至 613.0 nm
- 公差:每個波長級別嘅上下限適用±1 nm。
4. 性能曲線分析
典型性能曲線說明咗關鍵參數之間嘅關係。呢啲對於設計模擬同理解器件喺非標準條件下嘅行為至關重要。
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示指數關係,對於設計限流電路好關鍵。
- 正向電流 vs. 發光強度:展示光輸出如何隨電流增加而增加,直至達到最大額定極限。
- 環境溫度 vs. 相對發光強度:說明光輸出隨結溫升高而下降,係熱管理嘅關鍵考慮因素。
- 光譜分佈:繪製相對輻射功率與波長嘅關係圖,顯示峰值同主波長以及光譜寬度。
- 視角圖案:描繪發光強度空間分佈嘅極座標圖。
備註:呢啲曲線嘅具體圖形數據應參考原始規格書以進行精確數值設計。
5. 機械同封裝資料
5.1 外形尺寸
器件採用直角直插式封裝。關鍵尺寸備註包括:
- 所有主要尺寸均以毫米為單位(括號內為英寸)。
- 除非另有規定,標準公差為±0.25mm(0.010")。
- 支架/外殼由符合UL 94V-0阻燃等級嘅黑色塑膠製成。
- 封裝內置三個LED晶片(LED1~LED3),係黃綠/橙色雙色類型,帶有白色擴散透鏡。
備註:帶有具體尺寸(例如引腳間距、主體高度等)嘅精確尺寸圖必須從原始規格書嘅詳細外形圖中獲取。
6. 焊接同組裝指引
6.1 儲存同處理
- 儲存:推薦儲存條件係≤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,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,請使用異丙醇等酒精類溶劑。
6.2 引腳成型同PCB組裝
- 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。
- 所有引腳成型應喺室溫下進行,並且喺焊接製程之前完成。
- 喺PCB插入期間,施加最小嘅壓緊力,以避免對元件施加過大嘅機械應力。
6.3 焊接製程
保持透鏡/支架底座到焊點之間嘅最小距離為2mm。避免將透鏡/支架浸入焊料中。
- 手動焊接(烙鐵):最高溫度350°C,最多3秒,僅限一次。
- 波峰焊:
- 預熱:最高120°C,最多100秒。
- 焊波:最高260°C,最多5秒。
- 唔好將元件浸入低於環氧樹脂燈泡底座2mm嘅位置。
- 回流焊溫度曲線(參考):
- 預熱/保溫:150°C 至 200°C,最多100秒。
- 液相線以上時間(TL=217°C):60 至 90 秒。
- 峰值溫度(TP):最高250°C。
- 指定分類溫度±5°C內時間(TC=245°C):最多30秒。
- 從25°C到峰值溫度嘅總時間:最多5分鐘。
警告:過高嘅焊接溫度或時間會導致透鏡變形或造成災難性LED故障。
6.4 驅動方法
LED係電流驅動器件。為確保並聯多個LED時亮度均勻,必須為每個LED使用獨立嘅限流電阻或專用恆流驅動電路。唔建議直接從電壓源驅動LED而無電流調節,咁會導致性能不一致同潛在嘅過流損壞。
7. 包裝同訂購資料
7.1 包裝規格
器件以行業標準包裝供應,以便自動化組裝同保護元件。包裝規格通常詳細說明:
- 載帶寬度、口袋尺寸同捲盤直徑。
- 每捲盤器件數量。
- 包裝結構(例如,器件捲喺彈藥包內,放入內箱,然後放入外箱)。
備註:具體包裝細節(例如,捲盤尺寸、每包/每箱數量)喺原始規格書嘅專用包裝規格部分定義,並可能更改。
8. 應用備註同設計考慮
8.1 推薦應用範圍
呢款LED燈適用於室內外標誌牌同標準電子設備中嘅一般指示燈應用。其雙色特性允許使用單一元件佔位面積進行狀態指示(例如,電源開啟/待機、模式選擇)。
8.2 設計考慮事項
- 限流:務必使用串聯電阻或恆流驅動器。使用 R = (V電源- VF) / IF 計算電阻值,其中 VF係規格書中嘅最大正向電壓(2.6V),以確保所有條件下安全操作。
- 熱管理:雖然功耗低,但保持LED結溫喺其指定範圍內可確保長期可靠性同穩定光輸出。避免將LED放置喺其他發熱元件附近。
- 反向電壓保護:由於器件唔係設計用於反向偏壓,請確保電路設計防止任何反向電壓施加喺LED兩端。
- 光學設計:110度視角同白色擴散透鏡提供寬闊、均勻照明嘅外觀,適合面板指示燈。
9. 技術比較同差異化
雖然直接比較需要具體競爭對手數據,但根據其規格書,呢款器件嘅關鍵差異化特點包括:
- 單一封裝雙色:將兩種唔同顏色(黃綠同橙色)集成到一個標準直插式封裝中,相比使用兩個獨立單色LED節省PCB空間。
- 直角支架設計:集成嘅黑色直角外殼簡化組裝並提供內置對比度增強,喺許多應用中無需單獨嘅導光管或墊片。
- AlInGaP技術:兩種顏色均使用AlInGaP晶片,通常為呢啲特定波長提供高發光效率同良好溫度穩定性。
- 詳細分級:為每種顏色嘅強度同主波長提供獨立分級,允許喺關鍵應用中實現更緊密嘅顏色同亮度匹配。
10. 常見問題(基於技術參數)
- 問:峰值波長同主波長有咩區別?
答:峰值波長(λP)係發射光功率最大嘅波長。主波長(λd)係從色度座標導出,代表與人眼感知顏色最匹配嘅單一波長。設計師通常使用主波長進行顏色規格定義。 - 問:我可唔可以好似好多標準LED咁用20mA驅動呢個LED?
答:直流正向電流嘅絕對最大額定值係20mA。然而,電氣/光學特性係喺10mA下指定嘅。為咗可靠嘅長期操作同保持喺52mW功耗限制內,建議按照規格數據所用嘅方式,設計正向電流為10mA或更低。 - 問:點解發光強度分級界限有±30%公差?
答:呢個係考慮生產測試期間測量系統嘅可變性。意味住喺最小分級界限(例如14 mcd)測試嘅器件,喺另一個校準系統上測量可能介乎約9.8 mcd到18.2 mcd之間。設計師應使用分級中嘅最小值進行最壞情況亮度計算。 - 問:點樣實現唔同顏色?
答:雙色LED包含兩個唔同嘅半導體晶片。對一組引腳施加正向電流會點亮黃綠晶片。對另一組引腳(正確極性)施加正向電流會點亮橙色晶片。電路必須設計為控制電流流經適當嘅晶片。 - 問:需唔需要散熱器?
答:考慮到低功耗(最大52mW),對於指定工作溫度範圍內嘅大多數應用,通常唔需要專用散熱器。適當嘅PCB佈局同避免封閉、無通風空間通常就足夠。
11. 實際應用例子
- 網絡路由器狀態面板:使用黃綠LED指示電源開啟/活動,橙色LED指示待機/數據活動。直角設計允許光線側向射出,實現最佳面板可見度。
- 工業控制箱:喺控制板上將LED實現為多狀態指示燈。例如,穩定黃綠表示系統正常,閃爍橙色表示警告,交替顏色表示特定故障代碼。
- 消費音頻設備:利用雙色功能,喺前面板顯示上使用單一元件佔位面積顯示輸入源選擇(例如,橙色表示AUX,黃綠表示藍牙)。
12. 工作原理
發光二極管(LED)係通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺半導體材料(呢度係AlInGaP)嘅p-n結兩端時,電子喺器件內與電洞複合,以光子形式釋放能量。發射光嘅特定波長(顏色)由半導體材料嘅帶隙能量決定。黃綠同橙色係由AlInGaP合金嘅唔同成分產生,形成具有對應於呢啲波長嘅唔同帶隙能量嘅晶片。白色擴散透鏡封裝晶片,提供環境保護,並散射光線以創造更寬、更均勻嘅視角。
13. 技術趨勢
指示燈LED領域持續發展。雖然直插式封裝對於原型製作、維修同某些工業應用仍然至關重要,但由於其更細尺寸同更低高度,行業明顯趨向表面貼裝器件(SMD)封裝以進行大批量自動化組裝。此外,半導體材料嘅進步,例如開發更高效、顏色更穩定嘅熒光粉轉換LED,繼續擴大可實現嘅色域並提高所有LED類型(包括指示燈)嘅性能。將多種顏色同功能集成到單一封裝中,正如呢款雙色器件所見,係對電子產品上更高元件密度同更複雜用戶界面需求嘅回應。
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。 |