目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點
- 1.2 目標應用
- 2. 技術參數:深入客觀解讀
- 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. 性能曲線分析
- 5. 機械同包裝信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 極性識別
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 儲存條件
- 6.2 清潔
- 6.3 引腳成型
- 6.4 焊接過程
- 7. 應用建議同設計考慮
- 7.1 驅動電路設計
- 7.2 靜電放電(ESD)保護
- 7.3 熱管理
- 8. 包裝同訂購信息
- 9. 技術比較同區分
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 10.1 峰值波長同主波長有咩分別?
- 10.2 我可唔可以連續用20mA驅動呢款LED?
- 10.3 點樣解讀分級代碼?
- 10.4 點解需要串聯電阻?
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 工作原理介紹
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
LTL-14FGSAJ4H79G係一款專為印刷電路板(PCB)通孔安裝而設計嘅雙色(黃/綠)LED燈珠。佢裝喺一個黑色塑膠直角支架入面,屬於電路板指示燈(CBI)系統嘅一部分。呢個設計可以提升對比度,而且方便喺水平同垂直陣列配置中組裝同堆疊。呢款產品係一款無鉛、符合RoHS標準嘅固態光源,特點係低功耗同高效率。
1.1 核心特點
- 設計方便電路板組裝同整合。
- 黑色外殼物料提升視覺對比度同光線清晰度。
- 採用固態光源,可靠性高,壽命長。
- 特點係低功耗,發光效率高。
- 符合無鉛同RoHS環保標準。
- 採用T-1尺寸燈珠,配備白色擴散透鏡,發出黃/綠雙色光。
1.2 目標應用
呢款LED適合用於各種需要狀態指示嘅電子設備,包括:
- 通訊設備
- 電腦系統同周邊設備
- 消費電子產品
- 家用電器
2. 技術參數:深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
所有額定值均喺環境溫度(TA)為25°C時指定。超出呢啲限制可能會導致永久損壞。
- 功耗(PD):52 mW(黃色同綠色都係)。呢個係LED可以安全散熱嘅最大功率。
- 峰值正向電流(IFP):60 mA,只允許喺脈衝條件下使用(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 0.1ms)。
- 直流正向電流(IF):20 mA。呢個係推薦用於可靠性能嘅連續工作電流。
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +85°C。器件額定喺呢個寬廣溫度範圍內工作。
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C。
- 引腳焊接溫度:可承受260°C最多5秒,測量點距離LED主體2.0mm(0.079\")。
2.2 電氣同光學特性
關鍵性能參數喺TA=25°C同測試電流(IF)為10mA下測量,除非另有說明。
- 發光強度(Iv):範圍由4 mcd(最小)到29 mcd(最大),兩種顏色嘅典型值都係11 mcd。呢個係經過CIE明視覺響應濾波器嘅傳感器測量到嘅感知亮度。
- 視角(2θ1/2):大約110度。呢個係發光強度下降到軸向(中心軸)值一半時嘅全角,表示視角範圍好闊。
- 峰值波長(λP):綠色典型值為574 nm,黃色典型值為590 nm。呢個係光譜功率分佈最高點嘅波長。
- 主波長(λd):定義感知顏色。綠色:564-576 nm(典型:570 nm)。黃色:582-594 nm(典型:590 nm)。
- 譜線半寬度(Δλ):兩種顏色都大約係20 nm,表示光譜純度。
- 正向電壓(VF):範圍由1.6V(最小)到2.5V(最大),喺10mA下典型值為2.0V。
- 反向電流(IR):當施加5V反向電壓(VR)時,最大為100 μA。重要提示:呢款器件唔係設計用於反向偏壓操作;呢個測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統規格
LED會根據關鍵光學參數進行分類(分級),以確保批次內嘅一致性。分級代碼會標示喺包裝上。
3.1 發光強度分級
每種顏色定義咗兩個強度級別,每個級別限制嘅公差為±30%。
- 分級代碼 A:4 mcd 至 13 mcd @ 10mA。
- 分級代碼 B:13 mcd 至 29 mcd @ 10mA。
3.2 主波長分級
每種顏色定義咗兩個波長級別,每個級別限制嘅公差為±1 nm。
- 對於綠色(黃綠色):
- 分級代碼 1:564 nm 至 570 nm。
- 分級代碼 2:570 nm 至 576 nm。
- 對於黃色:
- 分級代碼 1:582 nm 至 588 nm。
- 分級代碼 2:588 nm 至 594 nm。
4. 性能曲線分析
規格書參考咗典型特性曲線,用嚟說明關鍵參數之間嘅關係。雖然文本中冇提供具體圖表,但標準LED曲線通常包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流(I-V曲線):顯示光輸出點樣隨電流增加,通常係非線性嘅,強調咗電流控制嘅必要性。
- 正向電壓 vs. 正向電流:展示二極管嘅指數型I-V特性。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明當結溫升高時,光輸出會下降,呢個係熱管理嘅關鍵因素。
- 光譜分佈:一個顯示喺唔同波長下相對功率輸出嘅圖表,峰值位於黃色同綠色嘅指定λP值。
5. 機械同包裝信息
5.1 外形尺寸
LED裝喺一個直角黑色塑膠支架入面。關鍵尺寸註釋:
- 所有尺寸單位為毫米(附有英吋換算)。
- 一般公差為±0.25mm(±0.010\"),除非另有指定。
- 支架(外殼)物料係黑色塑膠。
- 產品包含四粒LED晶片(LED1~4),係黃/綠雙色嘅。
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。呢款型號嘅具體標記應該喺實物組件或詳細圖紙上確認。
6. 焊接同組裝指引
6.1 儲存條件
為咗最佳儲存壽命,請將LED存放喺唔超過30°C同70%相對濕度嘅環境中。如果從原裝防潮袋中取出,請喺三個月內使用。如果喺原包裝外長時間儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。
6.2 清潔
如果需要清潔,請使用酒精類溶劑,例如異丙醇。避免使用刺激性化學品。
6.3 引腳成型
- 喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 唔好用引線框架嘅底座作為支點。
- 喺室溫下進行引腳成型,並且喺 soldering.
- 插入PCB期間,使用最小嘅夾緊力,以避免機械應力。
6.4 焊接過程
關鍵規則:保持透鏡/支架底座到焊點之間至少有2mm嘅間距。絕對唔好將透鏡/支架浸入焊料中。
- 手動焊接(烙鐵):
- 溫度:最高350°C。
- 時間:每個焊點最多3秒(只限一次)。
- 波峰焊:
- 預熱溫度:最高120°C。
- 預熱時間:最多100秒。
- 焊波溫度:最高260°C。
- 接觸時間:最多5秒。
- 浸入位置:唔低於環氧樹脂燈泡底座2mm。
- 重要提示:過高溫度或時間會令透鏡變形或導致災難性故障。紅外回流焊唔適合呢款通孔類型產品。
7. 應用建議同設計考慮
7.1 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。為確保使用多個LED時亮度均勻:
- 推薦電路(電路A):每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻。咁樣可以補償單個LED正向電壓(VF)嘅差異,確保每個LED獲得相同電流。
- 唔推薦(電路B):唔建議將多個LED直接並聯,共用一個電阻。VF嘅微小差異會導致顯著嘅電流不平衡,造成亮度不均,甚至令部分LED過流。
7.2 靜電放電(ESD)保護
LED對靜電好敏感。預防措施包括:
- 處理時使用接地手帶或防靜電手套。
- 確保所有設備、工作站同儲物架都正確接地。
- 使用離子發生器中和可能積聚喺塑膠透鏡上嘅靜電荷。
7.3 熱管理
雖然功耗好低(52mW),但喺高環境溫度或高於推薦20mA嘅電流下工作會增加結溫。呢個會導致發光輸出降低、加速老化同顏色偏移。如果喺高密度陣列或密閉空間中使用,請確保有足夠通風。
8. 包裝同訂購信息
規格書包含包裝規格部分(以視覺方式表示)。呢類組件嘅典型包裝包括用於自動組裝嘅帶裝捲盤,或者用防靜電袋散裝。訂購嘅具體型號係LTL-14FGSAJ4H79G.
9. 技術比較同區分
LTL-14FGSAJ4H79G喺其類別中提供特定優勢:
- 單一封裝內雙色:整合黃色同綠色發光,相比使用兩個獨立單色LED,可能節省電路板空間。
- 直角支架:集成黑色外殼提供機械穩定性,提升對比度,並且簡化咗直角視角應用嘅組裝,無需額外插座。
- 可堆疊設計:支架設計允許創建垂直或水平指示燈陣列,適用於多級狀態顯示。
- 寬視角(110°):從多個角度都提供良好可見度,適合面板指示燈。
10. 常見問題(基於技術參數)
10.1 峰值波長同主波長有咩分別?
峰值波長(λP)係光譜輸出曲線上嘅實際最高點。主波長(λd)係從CIE色度圖計算出嘅值,最能代表人眼感知嘅色調。λd通常更適用於顏色規格。
10.2 我可唔可以連續用20mA驅動呢款LED?
可以,20mA係喺TA=25°C時指定嘅最大連續直流正向電流。為咗可靠長期運行,特別係喺較高環境溫度下,通常建議用較低電流(例如10-15mA)驅動,以減少熱應力同延長壽命。
10.3 點樣解讀分級代碼?
分級代碼(A/B代表強度,1/2代表波長)允許你選擇特性緊密集中嘅LED。為咗陣列外觀均勻,訂購時請為所有單元指定相同嘅分級代碼。代碼會標示喺包裝袋上。
10.4 點解需要串聯電阻?
LED嘅正向電壓具有負溫度係數,而且每個單元都唔同。電壓源會導致電流變化好大。一個串聯電阻(配合一個高於VF嘅電壓源)可以提供簡單、被動嘅限流,令流經LED嘅電流主要取決於電阻值同電源電壓,從而穩定光輸出。
11. 實用設計同使用案例
場景:為網絡路由器設計一個多狀態指示燈面板。
LTL-14FGSAJ4H79G係一個理想選擇。可以用四個單元嚟指示電源(常亮綠色)、系統活動(閃爍綠色)、網絡連接(常亮黃色)同數據傳輸(閃爍黃色)。直角安裝允許佢哋垂直於主PCB放置,面向前面板開孔。黑色外殼確保咗同面板嘅高對比度。每個LED會由微控制器GPIO引腳通過一個150-200Ω串聯電阻驅動(根據3.3V或5V電源同~10-15mA電流計算)。寬視角確保狀態可以從房間內唔同位置睇到。
12. 工作原理介紹
發光二極管(LED)係一種通過電致發光發光嘅半導體器件。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同空穴喺有源區複合,以光子形式釋放能量。光嘅特定顏色由所用半導體材料嘅帶隙能量決定。喺呢款雙色LED中,兩種唔同嘅半導體芯片材料(或者一種具有特定摻雜/熒光粉嘅芯片)集成喺同一個封裝內,根據施加電流嘅極性,允許喺兩個唔同波長帶(黃色同綠色)發光。
13. 技術趨勢
通孔LED燈珠對於許多指示應用嚟講,仍然係一個可靠且具成本效益嘅解決方案,特別係需要手動組裝或高可靠性焊點嘅場合。行業趨勢顯示,大多數新設計逐漸轉向表面貼裝器件(SMD)LED,因為佢哋尺寸更細,適合自動貼片組裝。然而,通孔LED喺機械穩固性、手動原型製作便利性同通過引腳與PCB嘅優異熱連接方面保持優勢。將內置電阻、IC驅動器同多種顏色集成喺單一封裝內嘅功能持續發展,喺簡化電路設計嘅同時增強咗功能性。
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。 |