目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統規格
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 主波長(色調)分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與包裝資訊
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 包裝規格
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 儲存條件
- 6.2 引腳成型
- 6.3 焊接參數
- 6.4 清潔
- 7. 應用備註與設計考量
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 設計考量
- 8. 常見問題解答
- 8.1 峰值波長同主波長有咩分別?
- 8.2 我可以用5V電源驅動呢個LED嗎?
- 8.3 點解開咗包裝之後嘅儲存同處理咁緊要?
- 8.4 點樣解讀包裝上嘅分級代碼?
- 9. 實用設計範例
- 10. 工作原理
- 11. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTL-R42FEWADHBPT 係一個電路板指示燈組件,由一個黑色塑膠直角支架(外殼)配搭特定LED燈組成。呢個設計旨在方便直接組裝到印刷電路板上。呢款產品屬於一個系列,有唔同配置可供選擇,包括頂視同直角方向,以及水平或垂直陣列,可以堆疊以增加設計靈活性。
1.1 核心優勢
- 組裝簡便:通孔設計同支架令電路板安裝簡單可靠。
- 能源效益:具有低功耗同高發光效率嘅特點。
- 環保合規:呢款係符合RoHS指令嘅無鉛產品。
- 標準化包裝:採用適合自動化組裝流程嘅帶裝同捲盤包裝。
1.2 目標應用
呢款指示燈適用於廣泛嘅電子設備,包括:
- 電腦周邊設備同內部狀態指示燈。
- 通訊設備。
- 消費電子產品。
- 工業控制面板同機械。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 功耗(Pd):最大52 mW。
- 峰值正向電流(IFP):60 mA,僅允許喺脈衝條件下(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10μs)。
- 連續正向電流(IF):最大20 mA DC。
- 電流降額:環境溫度高於30°C時需要降額,速率為0.27 mA/°C。
- 工作溫度範圍(Topr):-30°C 至 +85°C。
- 儲存溫度範圍(Tstg):-40°C 至 +100°C。
2.2 電光特性
喺環境溫度(TA)為25°C同正向電流(IF)為10mA下測量,除非另有說明。
- 發光強度(IV):範圍由最小3.8 mcd到最大50 mcd,典型值為18 mcd。分級界限有±15%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):約100度,定義為強度降至軸向值一半時嘅離軸角度。
- 峰值波長(λP):630 nm。
- 主波長(λd):範圍由613.5 nm至633 nm,定義咗感知顏色(紅色)。
- 頻譜帶寬(Δλ):20 nm,典型值。
- 正向電壓(VF):典型值2.5V,喺10mA時最大值為2.5V。
- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,最大值為10 μA。器件唔設計用於反向偏壓操作。
3. 分級系統規格
產品根據關鍵光學參數進行分級,以確保應用中顏色同亮度嘅一致性。
3.1 發光強度分級
喺IF= 10mA下分級。每個分級代碼嘅界限有±15%公差。
- 3ST:3.8 – 6.5 mcd
- 3UV:6.5 – 11 mcd
- 3WX:11 – 18 mcd
- 3YZ:18 – 30 mcd
- AB:30 – 50 mcd
3.2 主波長(色調)分級
喺IF= 10mA下分級。每個分級界限嘅公差為±1 nm。
- H27:613.5 – 617.0 nm
- H28:617.0 – 621.0 nm
- H29:621.0 – 625.0 nm
- H30:625.0 – 629.0 nm
- H31:629.0 – 633.0 nm
4. 性能曲線分析
規格書包含典型特性曲線,對於電路設計同理解器件喺唔同條件下嘅行為至關重要。
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示驅動電流同光輸出之間嘅非線性關係。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:展示結溫升高時光輸出減少,對於熱管理好重要。
- 正向電壓 vs. 正向電流:說明二極管嘅I-V特性,對於選擇限流電阻好重要。
- 頻譜分佈:描繪咗跨波長嘅相對輻射功率,呢款紅色LED集中喺630 nm附近。
- 視角圖案:顯示發光強度空間分佈嘅極座標圖。
5. 機械與包裝資訊
5.1 外形尺寸
組件採用直角通孔設計。關鍵尺寸備註包括:
- 所有尺寸單位為毫米(附英吋換算)。
- 標準公差為±0.25mm(±0.010"),除非另有說明。
- 支架(外殼)由黑色或深灰色塑膠製成。
- 集成嘅LED燈為紅色,配有紅色擴散透鏡。
5.2 包裝規格
- 載帶:黑色導電聚苯乙烯合金。10個鏈輪孔距累積公差為±0.20。
- 捲盤:標準13英吋捲盤,包含400件。
- 紙箱:
- 1個捲盤連同乾燥劑同濕度指示卡包裝喺防潮袋內。
- 2個防潮袋包裝喺1個內箱內(總共800件)。
- 10個內箱包裝喺1個外箱內(總共8,000件)。
6. 焊接與組裝指引
6.1 儲存條件
- 密封包裝:儲存於≤30°C同≤70% RH。一年內使用。
- 已開封包裝:儲存於≤30°C同≤60% RH。組件應喺開封後168小時(1星期)內進行IR回流焊。若儲存超過168小時,建議喺SMT組裝前進行60°C、48小時嘅烘烤。
6.2 引腳成型
彎曲必須喺常溫下,喺距離LED透鏡/支架底座至少2.0 mm嘅位置進行,並且喺焊接之前進行。引線框架嘅底座唔應該用作支點。之前焊接。引線框架嘅底座唔應該用作支點。
6.3 焊接參數
必須保持焊接點同透鏡/支架底座之間至少有2.0 mm嘅間距。
- 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。焊波溫度最高260°C,最多5秒。
6.4 清潔
如有需要,僅可使用酒精類溶劑(如異丙醇)進行清潔。
7. 應用備註與設計考量
7.1 典型應用場景
呢款LED適用於室內外標誌牌同標準電子設備(涵蓋計算、通訊、消費同工業領域)中嘅通用狀態指示。
7.2 設計考量
- 限流:務必使用串聯電阻將正向電流限制喺20 mA DC或以下。電阻值可以使用典型正向電壓(VF= 2.5V)計算。
- 熱管理:留意環境溫度高於30°C時嘅電流降額曲線。喺高溫環境或密閉空間中,降低驅動電流以防止超過最高結溫。
- 機械應力:PCB組裝時施加最小嘅壓緊力,以避免對LED封裝造成應力。器件喺焊接期間處於高溫時,避免對引腳施加任何外部應力。
- 反向電壓保護:由於器件反向擊穿電壓較低,確保電路設計防止施加超過5V嘅反向偏壓。
8. 常見問題解答
8.1 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(λP):發射光功率最大時嘅波長(呢款器件為630 nm)。主波長(λd):從CIE色度圖得出嘅單一波長,最能代表光嘅感知顏色(範圍由613.5至633 nm)。主波長對於顏色規格更相關。
8.2 我可以用5V電源驅動呢個LED嗎?
可以,但必須使用限流電阻。例如,要從5V電源獲得典型IF= 10mA:R = (V電源- VF) / IF= (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω。標準240 Ω或270 Ω電阻都合適。
8.3 點解開咗包裝之後嘅儲存同處理咁緊要?
LED封裝會從大氣中吸收濕氣。喺高溫回流焊接過程中,呢啲被困住嘅濕氣會迅速膨脹,導致內部分層或破裂("爆米花效應"),從而引致失效。指定嘅烘烤程序可以去除呢啲吸收嘅濕氣。
8.4 點樣解讀包裝上嘅分級代碼?
分級代碼(例如,3WX-H29)指定咗發光強度範圍(3WX = 11-18 mcd)同主波長範圍(H29 = 621.0-625.0 nm)。對於需要外觀一致嘅應用,指定並使用同一分級嘅組件至關重要。
9. 實用設計範例
場景:為一個由3.3V電源軌供電嘅設備設計一個電源指示燈,需要中等亮度嘅紅色信號。
- 組件選擇:選擇一個分級代碼,例如3WX-H30,以獲得一致嘅亮度(11-18 mcd)同顏色(625-629 nm紅色)。
- 電路設計:目標IF= 10mA以獲得長壽命同足夠亮度。
- 計算電阻:R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80 Ω。
- 使用最接近嘅標準值,例如82 Ω。
- 驗證電阻功率:P = I2R = (0.01)2* 82 = 0.0082W。標準1/8W或1/10W電阻已足夠。
- PCB佈局:根據直角尺寸圖放置LED焊盤。確保喺阻焊層同鋪銅時遵守距離透鏡底座2.0mm嘅禁區。
- 組裝:遵循指定嘅波峰焊曲線,確保PCB預熱,並且LED浸入深度唔超過允許範圍。
10. 工作原理
呢款器件係一個發光二極管。當施加超過其特性正向電壓(VF)嘅正向電壓時,電子同電洞喺半導體材料(呢款紅色LED使用AlInGaP)內復合,以光子(光)嘅形式釋放能量。半導體層嘅特定成分決定咗發射光嘅波長(顏色)。封裝內集成嘅擴散透鏡散射光線,形成呢款指示燈特有嘅100度寬視角。
11. 技術趨勢
雖然通孔LED喺某啲應用中對於可靠性仍然至關重要,但更廣泛嘅行業趨勢係朝向表面貼裝器件封裝,以實現更高密度、自動化組裝同更好嘅熱性能。然而,好似呢款咁樣嘅通孔組件,喺需要高機械強度、易於手動組裝/原型製作,或者使用點對點佈線嘅應用中,仍然係首選。材料嘅進步持續提升所有類型LED(包括通孔指示燈)嘅效率同壽命。
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。 |