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 電氣與光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 波長 / 色度分級
- 3.2 發光強度分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械與包裝信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 極性識別
- 5.3 包裝規格
- 6. 焊接與組裝指引
- 6.1 儲存條件
- 6.2 清潔
- 6.3 引腳成型
- 6.4 焊接過程
- 7. 應用註釋與設計考慮
- 7.1 典型應用電路
- 7.2 熱管理
- 7.3 ESD預防措施
- 8. 常見問題(基於技術參數)
- 8.1 我可以連續以30mA驅動白色LED嗎?
- 8.2 D1、D2、D3、D4白色分級有咩區別?
- 8.3 需要散熱器嗎?
- 8.4 我可以喺戶外使用呢款LED嗎?
- 9. 技術比較與趨勢
- 9.1 與SMD替代品比較
- 9.2 行業趨勢
1. 產品概覽
LTW-404M01H279 係一款多色、通孔式LED燈,設計用作電路板指示燈(CBI)。佢由一個黑色塑膠直角外殼組成,入面整合咗多個LED晶片。主要功能係喺電子電路板上提供清晰、固態嘅視覺指示。其設計強調易於組裝同整合到各種電子系統中。
1.1 核心優勢
- 組裝簡便:直角支架設計方便電路板安裝,而且可以堆疊組成陣列。
- 增強對比度:黑色外殼物料提升咗發光嘅對比度,令指示燈更加顯眼。
- 結構堅固:採用固態光源(藍/白/綠色用InGaN晶片),可靠耐用,壽命長。
- 環保合規:產品不含鉛,符合RoHS指令。
- 內置保護:配備內置齊納二極管,提供靜電放電(ESD)保護,增強處理同操作時嘅耐用性。
1.2 目標應用
呢款LED燈適用於廣泛需要狀態指示嘅電子設備。主要應用領域包括:
- 通訊設備:路由器、交換機同數據機上嘅狀態燈。
- 電腦系統:主機板同周邊設備上嘅電源、硬碟活動同診斷指示燈。
- 消費電子產品:影音設備、家電同遊戲裝置上嘅指示燈。
- 工業控制:控制面板同自動化系統上嘅機器狀態、故障同操作模式指示燈。
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導致器件永久損壞嘅極限。所有數值均喺環境溫度(TA)為25°C時指定。
- 功耗(Pd):因顏色而異:白色(102 mW)、藍色(74 mW)、綠色(64 mW)。呢個係LED可以作為熱量散發嘅最大允許功率。
- 峰值正向電流(IFP):僅適用於脈衝操作(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10ms)。白/藍色:100 mA,綠色:60 mA。
- 直流正向電流(IF):最大連續正向電流。白色:30 mA,藍/綠色:20 mA。
- 溫度範圍:操作:-30°C 至 +85°C。儲存:-40°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(0.079\")。
2.2 電氣與光學特性
呢啲係喺TA=25°C同IF=8mA下測量嘅典型性能參數,除非另有說明。
- 發光強度(Iv):以毫坎德拉(mcd)測量嘅光輸出。典型值:白色:200 mcd,綠色:180 mcd,藍色:30 mcd。規格包含±15%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):強度下降到峰值一半時嘅全角。白色:100°,綠/藍色:120°。表示視角相對較闊。
- 正向電壓(VF):測試電流下LED兩端嘅電壓降。典型值:所有顏色均為2.8V,範圍由2.4V至3.3V,視乎具體晶片同分級而定。
- 主波長(λd):定義感知顏色。藍色:465 nm(範圍460-470 nm)。綠色:525 nm(範圍520-530 nm)。
- 色度座標(x, y):對於白色LED,呢啲座標定義咗CIE 1931圖上嘅色點。典型值為(0.24, 0.20)。特定分級(D1-D4)有詳細嘅座標範圍,詳見分級表。
- 反向電流(IR):反向電壓(VR)為5V時,最大10 μA。重要提示:該器件並非設計用於反向偏壓操作;此測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統說明
產品採用分級系統,根據關鍵光學同電氣參數對LED進行分類,確保批次內嘅一致性。LTW-404M01H279採用三碼系統。
3.1 波長 / 色度分級
- 藍色(代碼1):按主波長分級。B07:460-465 nm,B08:465-470 nm。
- 白色(代碼2):按色度座標(CCx,y)分為四個象限:D1、D2、D3、D4。每個象限都有特定嘅(x,y)座標邊界,如CIE圖同表格所示。
- 綠色(代碼3):按主波長分級。G09:520-525 nm,G10:525-530 nm。
3.2 發光強度分級
每種顏色嘅強度喺較寬範圍內分組,並與色調/色度座標分級結合。
- 白色:120-680 mcd(涵蓋所有D1-D4分級)。
- 綠色:110-310 mcd(涵蓋G09/G10分級)。
- 藍色:18-50 mcd(涵蓋B07/B08分級)。
3.3 正向電壓分級
正向電壓指定為每種顏色組嘅範圍,而非離散分級:白色:2.4-3.2V,藍/綠色:2.5-3.3V。
注意:每個分級嘅極限適用±15%嘅公差,色度座標適用±0.01嘅測量容差。
4. 性能曲線分析
規格書提供每種LED顏色(藍、綠、白)嘅典型特性曲線。雖然文本中無詳細描述具體圖表,但佢哋通常說明以下對電路設計至關重要嘅關係:
- 電流 vs. 電壓(I-V曲線):顯示指數關係,有助確定給定電流所需嘅驅動電壓。
- 發光強度 vs. 正向電流(Iv-IF曲線):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。
- 發光強度 vs. 環境溫度(Iv-TA曲線):說明結溫升高時光輸出會下降,呢點對於應用中嘅熱管理至關重要。
- 正向電壓 vs. 環境溫度(VF-TA曲線):顯示正向電壓嘅溫度依賴性,可用於某些設計中嘅溫度感測。
設計師應參考呢啲曲線,以優化驅動電流來達到所需亮度,並了解熱降額效應。
5. 機械與包裝信息
5.1 外形尺寸
器件採用通孔、直角安裝配置。規格書中嘅關鍵機械註釋:
- 所有尺寸均以毫米提供,括號內為英寸。
- 標準公差為±0.25mm(±0.010\"),除非另有規定。
- 外殼由黑色塑膠製成。
- 陣列由10個LED組成:LED 1-6為綠色,配綠色擴散透鏡;LED 7-9為白色,配白色擴散透鏡;LED 10為藍色,配藍色擴散透鏡。
- 一個關鍵嘅機械規格係LED突出高度,即距離外殼0.20 ± 0.14 mm。
5.2 極性識別
對於通孔LED,極性通常由引腳長度(較長嘅引腳係陽極)或透鏡/外殼上嘅平面標記表示。此型號嘅具體標記應喺尺寸圖上確認。
5.3 包裝規格
產品以適合自動化組裝並防止運輸同處理過程中損壞嘅包裝供應。確切嘅捲帶或管裝尺寸同數量喺規格書嘅包裝規格部分定義。
6. 焊接與組裝指引
6.1 儲存條件
LED應儲存喺溫度唔超過30°C、相對濕度唔超過70%嘅環境中。如果從原裝防潮袋中取出,應喺三個月內使用。如需喺原包裝外長時間儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或充氮乾燥器。
6.2 清潔
如需清潔,請使用酒精類溶劑,如異丙醇。避免使用強烈或磨蝕性化學品。
6.3 引腳成型
如需彎曲引腳,必須喺焊接前並喺室溫下進行。彎曲處應距離LED透鏡底座至少3mm。切勿以LED主體作為支點。插入PCB時施加最小力度,以避免應力。
6.4 焊接過程
關鍵規則:保持環氧樹脂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):最高溫度:350°C。最長時間:每個焊點3秒。僅限一次焊接循環。
- 波峰焊:預熱:最高120°C,最多100秒。焊波:最高260°C,最多5秒。確保器件定位正確,使焊料唔會虹吸到距離透鏡底座2mm以內。
過高溫度或時間會導致LED環氧樹脂、引腳或內部晶片鍵合永久損壞。
7. 應用註釋與設計考慮
7.1 典型應用電路
陣列中嘅每個LED應獨立驅動,並配備限流電阻。電阻值(R)使用公式計算:R = (Vcc - VF) / IF,其中Vcc係電源電壓,VF係LED嘅正向電壓(為可靠性起見,使用規格書中嘅最大值),IF係所需正向電流(唔超過直流額定值)。
7.2 熱管理
雖然功耗低,但適當嘅熱設計可延長壽命。確保PCB上有足夠間距散熱。喺或接近最大電流(白色為30mA)下操作會產生更多熱量。如果環境溫度高,考慮降低操作電流。
7.3 ESD預防措施
雖然器件具有內置齊納保護,但組裝期間仍應遵循標準ESD處理預防措施:使用接地工作站、腕帶同導電容器。
8. 常見問題(基於技術參數)
8.1 我可以連續以30mA驅動白色LED嗎?
可以,30mA係最大額定直流正向電流。然而,為咗最佳壽命同可靠性,通常建議以較低電流操作,例如20mA,特別係喺熱條件唔理想嘅情況下。
8.2 D1、D2、D3、D4白色分級有咩區別?
呢啲分級代表CIE 1931色度圖上嘅唔同區域,對應於相關色溫(CCT)同白光色調嘅輕微變化(例如,帶藍色調嘅冷白 vs. 純白)。D1同D2通常較冷/較藍,而D3同D4較暖/較黃,但全部喺定義嘅白色區域內。
8.3 需要散熱器嗎?
對於喺或低於推薦驅動電流嘅典型指示燈應用,唔需要專用散熱器。PCB本身充當引腳嘅散熱器。主要熱管理係確保器件唔超過其最高結溫,結溫受環境溫度、驅動電流同PCB佈局影響。
8.4 我可以喺戶外使用呢款LED嗎?
規格書指明佢適用於室內同室外標誌。然而,對於長時間戶外使用,考慮額外嘅環境保護(PCB上嘅保形塗層),以防潮濕、紫外線輻射同污染物,因為LED封裝本身可能唔完全密封。
9. 技術比較與趨勢
9.1 與SMD替代品比較
像LTW-404M01H279咁樣嘅通孔LED,喺原型製作、手動組裝同需要高機械強度或易於更換嘅應用中具有優勢。相比之下,表面貼裝器件(SMD)LED能夠實現更高密度嘅PCB設計,更適合自動化貼片組裝,並且通常具有更優越嘅到PCB嘅熱路徑。
9.2 行業趨勢
指示燈照明嘅總體趨勢係朝向更高效率(每瓦更多流明),咁樣可以喺更低電流下實現相同亮度,減少功耗同熱量產生。同時亦趨向更嚴格嘅顏色同強度分級公差,以確保多指示燈應用中嘅視覺一致性。雖然SMD封裝主導新設計,但通孔指示燈對於舊有設計、維修市場同需要其特定機械優勢嘅應用仍然至關重要。
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。 |