目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點
- 1.2 目標應用
- 2. 機械同封裝資料
- 2.1 外形尺寸
- 3. 絕對最大額定值
- 4. 電氣同光學特性
- 4.1 特性註解
- 5. 分級系統規格
- 5.1 發光強度分級
- 6. 包裝規格
- 7. 應用同處理指引
- 7.1 推薦應用
- 7.2 儲存條件
- 7.3 清潔
- 7.4 引腳成型同 PCB 組裝
- 7.5 焊接指引
- 7.6 驅動電路設計
- 7.7 ESD（靜電放電）預防措施
- 8. 性能曲線分析同設計考慮
- 8.1 正向電壓 (Vf) 對正向電流 (If)
- 8.2 發光強度對正向電流
- 8.3 熱考慮
- 8.4 視角同光學設計
- 9. 技術比較同選擇指引
- 9.1 藍色對紅色型號總結
- 9.2 常見設計問題
- 10. 實際應用示例
- 10.1 12V 設備嘅電源指示燈
- 10.2 雙色狀態指示燈（微控制器驅動）
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗零件編號 LTL1DETBEK5 嘅通孔LED燈珠規格。呢款器件提供兩種主要顏色型號：藍色同紅色，分別採用 InGaN 同 AlInGaP 半導體技術。佢設計成通用狀態指示燈，適合廣泛嘅電子應用。
1.1 核心特點
- 低功耗同高效率：專為節能操作而設計。
- 無鉛同符合RoHS：符合環保法規。
- 流行嘅 T-1 直徑：標準 5mm (T-1 3/4) 封裝外形，易於集成。
- 水清透鏡：提供高光輸出同純淨嘅顏色感知。
1.2 目標應用
呢款LED適合多個行業嘅狀態指示，包括：
- 通訊設備
- 電腦周邊設備同系統
- 消費電子產品
- 家用電器
2. 機械同封裝資料
LED 封裝喺標準徑向引腳、T-1 (5mm) 直徑嘅封裝內，配備水清環氧樹脂透鏡。
2.1 外形尺寸
主要尺寸註解（全部單位為 mm，括號內為英寸）：
- 標準 T-1 封裝直徑。
- 引腳間距喺引腳從封裝主體伸出嘅位置測量。
- 公差通常為 ±0.25mm (±0.010")，除非另有說明。
- 法蘭下方樹脂突出嘅最大值為 1.0mm (0.04")。
注意：規格如有更改，恕不另行通知。
3. 絕對最大額定值
額定值喺環境溫度 (TA) 為 25°C 下測量。超出呢啲限制可能會導致永久損壞。
| 參數 | 藍色 | 紅色 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 功耗 | 96 | 75 | mW |
| 峰值正向電流 (佔空比 ≤1/10，脈衝 ≤10µs) | 100 | 90 | mA |
| 直流正向電流 | 30 | 30 | mA |
| 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 (距離主體 1.6mm) | 最高 260°C，持續最多 5 秒。 |
4. 電氣同光學特性
典型特性喺 TA=25°C 同 IF=20mA 下測量，除非另有說明。
| 參數 | 符號 | 顏色 | Min. | Typ. | Max. | 單位 | 測試條件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 發光強度 | Iv | 藍色 | 180 | 520 | 1500 | mcd | IF=20mA (註 1,4) |
| 發光強度 | Iv | 紅色 | 400 | 680 | 1900 | mcd | IF=20mA (註 1,4) |
| 視角 (2θ1/2) | 藍色/紅色 | 30 | 度 | 註 2 | |||
| 峰值波長 | λP | 藍色 | 468 | nm | 喺峰值 | ||
| 峰值波長 | λP | 紅色 | 632 | nm | 喺峰值 | ||
| 主波長 | λd | 藍色 | 465 | 470 | 475 | nm | 註 3 |
| 主波長 | λd | 紅色 | 617 | 624 | 627 | nm | 註 3 |
| 光譜半寬度 | Δλ | 藍色 | 22 | nm | |||
| 光譜半寬度 | Δλ | 紅色 | 20 | nm | |||
| 正向電壓 | VF | 藍色 | 3.0 | 3.4 | V | IF=20mA | |
| 正向電壓 | VF | 紅色 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA | |
| 反向電流 | IR | 藍色/紅色 | 10 | µA | VR=5V (註 5) |
4.1 特性註解
- 發光強度測量：使用近似 CIE 明視覺響應曲線嘅傳感器/濾波器測量。
- 視角 (2θ1/2)：發光強度為軸向（同軸）強度一半時嘅離軸角度。
- 主波長 (λd)：從 CIE 色度圖得出，代表顏色嘅感知單一波長。
- 強度公差：Iv 規格包含 ±30% 嘅測試公差。
- 反向操作：呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計。VR=5V 條件僅用於 IR 測試。
5. 分級系統規格
LED 根據 20mA 下嘅發光強度進行分級。咁樣可以確保生產應用中亮度嘅一致性。
5.1 發光強度分級
| 藍色 LED 分級 | 紅色 LED 分級 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 分級代碼 | 最小值 (mcd) | 最大值 (mcd) | 分級代碼 | 最小值 (mcd) | 最大值 (mcd) |
| HJ | 180 | 310 | LM | 400 | 680 |
| KL | 310 | 520 | NP | 680 | 1150 |
| MN | 520 | 880 | QR | 1150 | 1900 |
| PQ | 880 | 1500 |
注意：每個分級界限嘅公差為 ±15%。
6. 包裝規格
標準包裝流程如下：
- 基本單位：每防靜電包裝袋 500、200 或 100 件。
- 內盒：10 個包裝袋放入一個內盒，總共 5,000 件。
- 外箱（運輸）：8 個內盒裝入一個外箱，總共 40,000 件。
- 喺每個運輸批次中，只有最後一個包裝可以係非滿裝包裝。
7. 應用同處理指引
7.1 推薦應用
適合室內/室外標誌同一般電子設備狀態指示。
7.2 儲存條件
- 唔好超過 30°C 或 70% 相對濕度。
- 從原始包裝取出嘅 LED 應該喺三個月內使用。
- 如果喺原始包裝外長時間儲存，請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。
7.3 清潔
如果需要清潔，請使用異丙醇等酒精類溶劑。
7.4 引腳成型同 PCB 組裝
- 彎曲點：喺距離 LED 透鏡底座至少 3mm 嘅位置彎曲引腳。唔好用封裝底座作為支點。
- 順序：喺室溫下進行引腳成型之後 soldering.
- 組裝：喺 PCB 上使用最小嘅壓緊力，以避免對 LED 主體造成機械應力。
7.5 焊接指引
關鍵規則：保持從透鏡底座到焊點至少有 2mm 嘅間距。唔好將透鏡浸入焊料中。
推薦條件：
| 方法 | 參數 | 條件 |
|---|---|---|
| 電烙鐵 | 溫度 | 最高 350°C |
| 時間 | 最多 3 秒（僅限一次） | |
| 位置 | 距離透鏡底座 >2mm | |
| 波峰焊 | 預熱溫度 | 最高 100°C |
| 預熱時間 | 最多 60 秒 | |
| 焊波溫度 | 最高 260°C | |
| 焊接時間 | 最多 5 秒 | |
| 浸入位置 | 距離透鏡底座 >2mm |
警告：過高嘅溫度或時間會導致透鏡變形或災難性故障。IR 回流焊唔適合呢款通孔 LED 產品。
7.6 驅動電路設計
LED 係電流驅動器件。當使用多個 LED 時，為咗獲得均勻亮度：
- 推薦（電路 A）：同每個LED 串聯使用一個限流電阻。咁樣可以補償個別 LED 正向電壓 (Vf) 嘅差異。
- 唔推薦（電路 B）：唔建議將多個 LED 直接並聯而唔使用獨立電阻。I-V 特性嘅微小差異會導致電流分配同亮度出現顯著差異。
串聯電阻值 (R) 可以使用歐姆定律計算：R = (Vsupply - Vf_LED) / Idesired，其中 Vf_LED 係規格書中嘅典型正向電壓，Idesired 係目標驅動電流（例如 20mA）。
7.7 ESD（靜電放電）預防措施
呢啲 LED 容易受到靜電損壞。
- 個人接地：處理時使用導電腕帶或防靜電手套。
- 設備接地：確保所有工作站、工具同儲物架都正確接地。
- 電荷中和：使用離子發生器中和可能喺塑膠透鏡上積聚嘅靜電荷。
- 培訓：喺 ESD 敏感區域工作嘅人員應該接受適當培訓同認證。
8. 性能曲線分析同設計考慮
8.1 正向電壓 (Vf) 對正向電流 (If)
典型曲線顯示咗藍色同紅色 LED 嘅電壓同電流之間嘅指數關係。喺 20mA 下，藍色 LED (InGaN) 嘅典型 Vf (~3.4V) 比紅色 LED (AlInGaP, ~2.4V) 高。設計師喺計算串聯電阻值或為多色應用設計電源時，必須考慮呢個差異。
8.2 發光強度對正向電流
喺正常工作範圍內，強度大致同正向電流成正比。以高於推薦直流電流 (30mA) 驅動 LED 會增加光輸出，但亦會增加功耗同結溫，可能縮短壽命並導致顏色偏移。
8.3 熱考慮
雖然文件提供咗最大額定值，但重要嘅係要明白 LED 性能會隨著結溫升高而下降。對於紅色 AlInGaP LED，發光效率通常比藍色 InGaN LED 更顯著地隨溫度升高而降低。喺高環境溫度或高電流驅動嘅情況下，應考慮熱管理（例如 PCB 銅面積）以保持性能同可靠性。
8.4 視角同光學設計
30 度半角提供咗相當寬嘅視錐角，適合面板指示燈。對於需要非常窄光束嘅應用，就需要二次光學器件（例如透鏡）。水清透鏡最適合最純淨嘅顏色輸出，但唔提供擴散；如果需要更柔和、更均勻嘅外觀，就需要擴散透鏡型號。
9. 技術比較同選擇指引
9.1 藍色對紅色型號總結
| 方面 | 藍色 (InGaN) | 紅色 (AlInGaP) | 設計含義 |
|---|---|---|---|
| 典型正向電壓 (20mA) | ~3.4V | ~2.4V | 從相同電壓源獲得相同電流需要唔同嘅串聯電阻值。 |
| 發光強度分級 | HJ 至 PQ (180-1500 mcd) | LM 至 QR (400-1900 mcd) | 對於給定驅動電流，紅色 LED 通常提供更高強度嘅分級。 |
| 峰值/主波長 | ~468nm / ~470nm | ~632nm / ~624nm | 標準藍色同高效率紅色。 |
| 技術 | InGaN | AlInGaP | 兩者都係成熟、高效率嘅 LED 技術。 |
9.2 常見設計問題
問：我可以直接用 5V 數字邏輯引腳驅動呢款 LED 嗎？
答：唔可以。典型 Vf 係 2.4V（紅色）或 3.4V（藍色）。必須使用串聯電阻來限制電流。對於 5V 電源同 20mA 目標：R_red ≈ (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω；R_blue ≈ (5V - 3.4V) / 0.02A = 80Ω。為安全起見，使用最接近嘅標準較高值。
問：如果唔允許反向操作，點解反向電流 (IR) 額定值重要？
答：佢係一個質量同漏電測試參數。高反向漏電流可能表示結損壞或有缺陷。
問：我點樣選擇正確嘅強度分級？
答：根據應用亮度要求同所需一致性來選擇。對於有多個 LED 嘅面板，指定單一、更窄嘅分級（例如藍色嘅 KL）可以確保外觀均勻。對於單個指示燈，更寬嘅分級可能可以接受以節省成本。
10. 實際應用示例
10.1 12V 設備嘅電源指示燈
目標：使用紅色 LED 指示設備已通電。
設計：電源電壓 = 12V。目標電流 = 15mA（為咗更長壽命）。
計算：Vf_red_typ = 2.4V。電阻值 R = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640Ω。電阻功率 P_R = (12V-2.4V)*0.015A = 0.144W。使用標準 620Ω 或 680Ω，1/4W 電阻。
10.2 雙色狀態指示燈（微控制器驅動）
目標：使用一個藍色同一個紅色 LED 來顯示由 MCU GPIO 引腳控制嘅唔同狀態（例如待機/活動）。
設計：MCU VDD = 3.3V。以 10mA 驅動 LED 以降低功耗。
計算：
- 藍色：R = (3.3V - 3.4V) / 0.01A = -10Ω（無效）。呢個顯示咗一個問題：藍色 LED 嘅典型 Vf (3.4V) 高於電源 (3.3V)。藍色 LED 可能唔會亮，或者會好暗。解決方案：使用較低 Vf 分級嘅藍色 LED，進一步降低電流，或者使用電荷泵/升壓電路。
- 紅色：R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90Ω。呢個效果良好。
呢個例子突顯咗檢查電源電壓對比 LED Vf 嘅重要性。
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。 |