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. 深入技術參數分析
- 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 發光強度分級
- 3.2 主波長分級
- 4. 機械同包裝資訊
- 4.1 外形尺寸
- 4.2 極性識別
- 4.3 包裝規格
- 5. 組裝、焊接同處理指引
- 5.1 儲存條件
- 5.2 引腳成型同PCB組裝
- 5.3 焊接建議
- 5.4 靜電放電(ESD)保護
- 6. 驅動電路設計同應用備註
- 6.1 推薦驅動方法
- 6.2 串聯電阻計算
- 6.3 散熱考慮
- 7. 性能曲線同典型特性
- 8. 比較同選擇指引
- 8.1 橙色 vs 黃綠色選擇
- 8.2 AlInGaP技術嘅主要區別
- 9. 常見問題(FAQs)
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗LTL-R14FGFAJ嘅規格,呢款通孔LED燈專為狀態指示同信號應用而設計。裝置提供兩種唔同顏色型號:橙色同黃綠色,採用AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體技術,具有高效率同可靠性能。LED封裝喺標準T-1型號嘅外殼入面,配備白色擴散透鏡,提供寬廣視角,適合各種電子設備。
1.1 核心功能同優點
- 高效率 & 低功耗:設計用於優化發光輸出,同時最小化能源消耗,適合電池供電或注重能源嘅應用。
- 環保合規:產品係無鉛,完全符合RoHS(有害物質限制)指令。
- 標準封裝:熟悉嘅T-1(3mm)通孔封裝確保容易整合到現有PCB設計同原型板。
- 寬廣視角:白色擴散透鏡創造均勻嘅光線分佈,增強從唔同角度嘅可見度。
1.2 目標應用同市場
呢款LED用途廣泛,適用於多個需要清晰、可靠視覺指示器嘅行業。主要應用領域包括:
- 通訊設備:路由器、數據機同網絡交換機上嘅狀態燈。
- 電腦周邊設備:鍵盤、顯示器同外置硬碟上嘅電源、活動同模式指示燈。
- 消費電子產品:音頻/視頻設備、家用電器同玩具上嘅指示燈。
- 家用電器:微波爐、洗衣機同咖啡機上嘅操作狀態指示燈。
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對裝置造成永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證。
- 功耗(PD):橙色同黃綠色型號都係52 mW。呢個參數對散熱管理至關重要。
- 直流正向電流(IF):20 mA 連續。超過呢個電流會顯著縮短壽命,並可能導致故障。
- 峰值正向電流:60 mA(脈衝寬度 ≤10 μs,佔空比 ≤1/10)。適合短暫、高強度脈衝。
- 操作溫度範圍:-30°C 至 +85°C。確保喺廣泛環境條件下嘅功能。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C。
- 引腳焊接溫度:260°C,最多5秒,測量點距離LED主體2.0mm。對組裝過程控制至關重要。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數喺環境溫度(TA)25°C下測量,定義裝置嘅典型性能。
- 發光強度(IV):對於橙色LED,典型值喺IF=20mA時為140 mcd。黃綠色型號嘅強度喺分級表中指定。測量遵循CIE明視覺響應曲線。
- 視角(2θ1/2):兩種顏色都係100度。呢個係強度下降到軸向值一半時嘅全角,表示非常寬嘅光束。
- 峰值波長(λP):橙色:611 nm(典型)。黃綠色:575 nm(典型)。呢個係最大光譜發射嘅波長。
- 主波長(λd):定義感知顏色。橙色:598-612 nm範圍。黃綠色:565-571 nm範圍。具體值通過分級控制。
- 光譜半寬度(Δλ):橙色:17 nm(典型)。黃綠色:15 nm(典型)。呢個表示發射光嘅光譜純度。
- 正向電壓(VF):兩種顏色喺IF=20mA時為2.1V至2.6V。對計算驅動電路中串聯電阻值好重要。
- 反向電流(IR):喺VR=5V時最大10 μA。重要備註:LED唔係為反向偏壓操作而設計;呢個測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統規格
為確保生產中顏色同亮度一致性,LED被分類到唔同級別。LTL-R14FGFAJ使用二維分級系統。
3.1 發光強度分級
橙色同黃綠色LED都分為三個強度級別(AB、CD、EF),每個級別喺20mA下測量有定義嘅最小同最大發光強度。每個級別極限嘅公差為±30%。
- 級別 AB:23 - 50 mcd
- 級別 CD:50 - 85 mcd
- 級別 EF:85 - 140 mcd
3.2 主波長分級
LED亦根據其主波長分級以控制顏色一致性。每個級別極限嘅公差為±1 nm。
- 黃綠色波長級別:
- 級別 1:565.0 - 568.0 nm
- 級別 2:568.0 - 571.0 nm
- 橙色波長級別:
- 級別 3:598.0 - 605.0 nm
- 級別 4:605.0 - 612.0 nm
訂購時,通常需要指定強度同波長級別嘅完整零件編號,以保證特定性能特性。
4. 機械同包裝資訊
4.1 外形尺寸
LED符合標準T-1(3mm)徑向引腳封裝。關鍵尺寸備註包括:
- 所有尺寸以毫米為單位(英寸僅供參考)。
- 標準公差為±0.25mm,除非另有指定。
- 法蘭下樹脂突出最大為1.0mm。
- 引腳間距喺引腳離開封裝主體處測量。
4.2 極性識別
陰極(負極引腳)通常通過LED透鏡邊緣嘅平面標記同/或較短嘅引腳來識別。組裝前務必參考製造商嘅標記圖進行確認。
4.3 包裝規格
LED包裝喺防靜電袋中以防止ESD損壞。標準包裝數量為:
- 每個包裝袋1000、500、200或100件。
- 10個包裝袋放入一個內箱(最多總共10,000件)。
- 8個內箱包裝喺一個外運輸箱中(最多總共80,000件)。
5. 組裝、焊接同處理指引
5.1 儲存條件
為確保長期可靠性,將LED儲存喺唔超過30°C同70%相對濕度嘅環境中。如果從原始密封防潮袋中取出,請喺三個月內使用。對於喺原始包裝外嘅長期儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或充氮乾燥器。
5.2 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。
- 彎曲時唔好使用LED主體作為支點。
- 所有引腳成型喺室溫下進行,並且喺 soldering.
- PCB插入期間,使用最小嘅壓緊力以避免對環氧樹脂透鏡造成機械應力。
5.3 焊接建議
保持從透鏡底座到焊點嘅最小距離為2mm。切勿將透鏡浸入焊料中。
- 手動焊接(烙鐵):
- 溫度:最高350°C。
- 時間:每個引腳最多3秒。
- 限制為一個焊接週期。
- 波峰焊接:
- 預熱溫度:最高150°C,最多120秒。
- 焊料波(峰值):最高270°C ±5°C。
- 接觸時間:最多6秒。
- 浸入位置:唔低於透鏡底座2mm。
警告:過高溫度或時間會使透鏡變形或導致災難性LED故障。
5.4 靜電放電(ESD)保護
AlInGaP LED對靜電放電敏感。務必:
- 處理時使用接地手腕帶或防靜電手套。
- 確保所有工作站、工具同設備正確接地。
- 使用離子發生器中和可能積聚喺塑料透鏡上嘅靜電荷。
6. 驅動電路設計同應用備註
6.1 推薦驅動方法
LED係電流驅動裝置。為確保均勻亮度,特別係當多個LED並聯使用時,強烈建議使用自己嘅限流電阻串聯驅動每個LED(電路A)。
避免將LED直接並聯而無獨立電阻(電路B),因為佢哋正向電壓(VF)特性嘅微小變化會導致電流分配顯著差異,從而導致亮度不均勻。
6.2 串聯電阻計算
限流電阻(RS)嘅值使用歐姆定律計算:RS= (V電源- VF) / IF
其中:
- V電源係電源電壓。
- VF係LED正向電壓(保守設計使用最大值2.6V)。
- IF係所需正向電流(最大20 mA連續)。
例子:對於5V電源:RS= (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω。可以使用最接近嘅標準值(例如,120Ω或150Ω),稍微調整電流。
6.3 散熱考慮
雖然功耗低(52mW),但確保PCB上LED之間有足夠間距,並避免放置喺其他發熱組件附近,將有助於保持最佳光輸出同壽命,特別係喺溫度範圍上限操作時。
7. 性能曲線同典型特性
雖然特定圖表未喺提供嘅文本中詳細說明,但呢類LED嘅典型性能曲線將包括:
- I-V(電流-電壓)曲線:顯示正向電壓同電流之間嘅指數關係,突出開啟電壓(~2.0V)。
- 相對發光強度 vs. 正向電流:展示光輸出如何隨電流增加,通常喺推薦操作範圍內呈近線性關係。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:顯示光輸出隨結溫升高而減少,係高溫環境下嘅關鍵考慮因素。
- 光譜分佈:相對強度 vs. 波長嘅圖表,顯示峰值(λP)同光譜半寬度(Δλ)。
- 視角圖案:說明光強度空間分佈嘅極座標圖,確認寬廣嘅100度視角。
設計師應諮詢製造商嘅完整規格書以獲取呢啲圖形表示,以便就驅動電流、散熱管理同光學設計做出明智嘅設計決策。
8. 比較同選擇指引
8.1 橙色 vs 黃綠色選擇
- 橙色(611nm峰值):提供高發光強度(典型值高達140 mcd),通常用於警告或引人注意嘅指示器。其較長波長有時比紅色喺某些環境光條件下提供更好嘅可見度。
- 黃綠色(~575nm峰值):位於人眼峰值靈敏度(555nm)附近,為給定輻射功率提供高感知亮度。通常用於需要清晰、中性信號嘅一般狀態指示器。
8.2 AlInGaP技術嘅主要區別
與舊技術(如標準GaP(磷化鎵))相比,呢款產品中使用嘅AlInGaP LED提供:
- 更高效率:每瓦更多流明,導致相同電流下更亮嘅輸出。
- 更好溫度穩定性:通常隨溫度升高光輸出減少較少。
- 優越顏色飽和度:可以喺紅-橙-黃光譜中產生更亮同更飽和嘅顏色。
9. 常見問題(FAQs)
問:我可以喺30mA下驅動呢款LED以獲得更亮嗎?
答:唔可以。絕對最大連續正向電流係20mA。超過呢個額定值會急劇縮短LED壽命,並可能因過熱導致立即故障。
問:點解即使有恆流源都需要串聯電阻?
答> 真正嘅恆流源唔需要串聯電阻來調節電流。然而,喺大多數使用電壓源(如5V或3.3V軌)嘅實際應用中,串聯電阻係設定同限制通過LED電流最簡單同最具成本效益嘅方法。
問:發光強度級別上嘅±30%公差係咩意思?
答> 意思係標記喺特定級別(例如,EF:85-140 mcd)嘅LED實際測試強度可能比所述級別極限高或低達30%。呢個係測試公差,唔係生產分佈。分級過程本身將LED分類到呢啲範圍內。
問:呢款LED適合戶外使用嗎?
答> 規格書說明佢適合室內同室外標誌。然而,對於長時間戶外暴露,需要額外設計考慮,例如PCB上嘅保護塗層以防潮濕同抗紫外線透鏡材料(呢款白色擴散透鏡可能提供)。對於關鍵應用,請向製造商確認特定環境額定值。
問:我點樣識別陽極同陰極?
答> 通常,陰極(負極)引腳較短,並可能通過LED塑料法蘭上嘅平面邊緣標記。務必檢查製造商規格書圖表以獲取特定標記方案。
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。 |