1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款高效能、綠色發光二極管(LED)嘅規格,專為印刷電路板(PCB)或面板上嘅通孔安裝而設計。呢個器件採用AlInGaP(鋁銦鎵磷)半導體材料嚟產生綠光,封裝喺一個直徑3.1mm、配備水清透鏡嘅外殼入面。佢係為咗需要可靠、低功耗同埋明亮指示燈光嘅應用而設計嘅。
呢款LED嘅核心優勢包括佢符合RoHS(有害物質限制)指令,即係話佢係無鉛嘅。相對於佢嘅功耗,佢提供高光強度輸出,令佢成為一個節能嘅選擇。由於佢嘅低電流要求,呢個器件同集成電路(IC)兼容,簡化咗驅動電路設計。佢嘅多功能安裝能力同標準化通孔封裝,令佢適合廣泛嘅電子組裝工序。
目標市場涵蓋需要視覺狀態指示嘅通用電子產品。呢個包括消費電子產品、辦公室設備、通訊裝置、工業控制面板同埋家用電器。佢嘅規格令佢成為需要一致亮度、顏色同埋長期可靠性嘅應用嘅理想選擇,但未經事先諮詢,唔適用於安全關鍵或極端環境應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或喺呢啲極限時操作並唔保證。
- 功耗(PD):喺環境溫度(TA)為25°C時為75 mW。呢個係LED可以作為熱量散發而唔會退化嘅最大功率。
- 正向電流:
- 直流正向電流(IF):30 mA 連續。
- 峰值正向電流:60 mA,只允許喺脈衝條件下,佔空比為1/10,脈衝寬度為0.1ms。咁樣可以實現短暫嘅過驅動,以達到更高嘅瞬時亮度,例如喺閃光燈或多路復用應用中。
- 熱降額:對於環境溫度每升高1°C超過50°C,最大允許直流正向電流必須線性降低0.4 mA。呢個對於確保喺更高工作溫度下嘅可靠性至關重要。
- 溫度範圍:
- 工作:-40°C 至 +85°C。
- 儲存:-55°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(0.0787\")。呢個定義咗手動或波峰焊接嘅工藝窗口。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數喺TA=25°C下測量,定義咗器件喺正常工作條件下嘅典型性能。
- 光強度(IV):範圍從最小140 mcd到典型400 mcd,當喺標準測試電流(IF)為20 mA驅動時。強度係使用經過濾波以匹配明視覺(人眼)響應曲線(CIE)嘅傳感器測量嘅。保證嘅強度值有±15%嘅公差。
- 視角(2θ1/2):40度。呢個係光強度下降到喺中心軸上測量值一半時嘅全角。40°角表示一個相對聚焦嘅光束,適合定向指示。
- 波長規格:
- 峰值發射波長(λP):570 nm。呢個係光譜功率輸出最大時嘅波長。
- 主波長(λd):572 nm。從CIE色度圖得出,呢個係人眼感知到嘅定義光顏色嘅單一波長。佢係顏色一致性嘅關鍵參數。
- 譜線半寬度(Δλ):11 nm。呢個表示光譜純度;寬度越窄,表示顏色越飽和、越純正嘅綠色。
- 正向電壓(VF):典型值為2.4V,喺IF=20mA時最大值為2.4V。最小值為2.1V。呢個參數對於設計與LED串聯嘅限流電阻至關重要。
- 反向電流(IR):當施加5V反向電壓(VR)時,最大值為100 μA。重要注意事項:呢個器件唔係為反向偏壓操作而設計嘅;呢個測試條件僅用於特性描述。喺電路中施加反向電壓可能會損壞LED。
3. 分級系統解釋
為咗管理半導體製造中嘅自然變化,LED會根據性能分級。咁樣可以讓設計師選擇符合特定強度同顏色要求嘅部件。
3.1 光強度分級
單位:mcd @ 20mA。每個級別嘅上下限有±15%嘅公差。
- GH級:140 – 240 mcd
- JK級:240 – 400 mcd
- LM級:400 – 680 mcd
- NP級:680 – 1150 mcd
部件編號LTL1NHGK4K嘅後綴包含\"GH\",表示佢屬於GH強度級(140-240 mcd)。
3.2 主波長分級
單位:nm @ 20mA。每個級別有±1nm嘅公差。
- H06:566.0 – 568.0 nm
- H07:568.0 – 570.0 nm
- H08:570.0 – 572.0 nm
- H09:572.0 – 574.0 nm
- H10:574.0 – 576.0 nm
部件編號包含\"K4K\"
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。 |