目錄
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗型號為LTL30SETG3JA嘅6.2mm圓形通孔LED燈嘅規格。呢款器件設計為高亮度指示燈光源,適用於各種標誌應用。佢採用咗兩種唔同嘅半導體技術:用AlGaInP做紅光發射體,用InGaN做綠光發射體,各自提供特定嘅波長特性。
1.1 核心優勢
呢款LED燈嘅主要優勢包括高光強度輸出,確保極佳嘅可見度。佢具有低功耗同高光效嘅特點,有助於節能。燈體採用先進嘅環氧樹脂技術製造,提供優越嘅防潮性能,並加入咗紫外線抑制劑,增強咗其耐用性同可靠性,適合室內外環境長期使用。產品符合無鉛同RoHS指令要求。
1.2 目標市場同應用
均勻嘅輻射模式同高亮度,令呢款LED非常適合需要清晰、遠距離可見度嘅應用。主要目標應用包括交通信號燈指示牌、大型廣告牌、動態信息標誌,以及公共交通工具(例如巴士)上嘅標誌。
2. 深入技術參數分析
呢部分詳細拆解咗定義LED操作邊界同性能嘅電氣、光學同熱力參數。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值指明咗器件可能發生永久損壞嘅極限。佢哋係喺環境溫度(TA)為25°C下定義嘅。紅光晶片嘅最大連續功耗為125 mW,綠光晶片為112 mW。紅光最大直流正向電流為50 mA,綠光為30 mA。對於脈衝操作(佔空比≤ 1/10,脈衝寬度≤ 10ms),兩種顏色都允許100 mA嘅峰值正向電流。最大反向電壓為5 V。器件可喺-30°C至+85°C嘅環境溫度範圍內工作,並可喺-40°C至+100°C嘅溫度下儲存。引腳可以承受260°C嘅焊接,最長5秒,前提係焊接點距離LED燈體至少2.0mm。
2.2 電氣同光學特性
呢啲特性係喺標準測試條件下(TA=25°C,IF=20mA)測量嘅,代表典型性能。紅光LED嘅發光強度(Iv)典型值為4200 mcd(最小值1500 mcd),而綠光LED嘅典型值為6900 mcd(最小值3000 mcd)。兩種顏色嘅視角(2θ1/2)均為30度,公差為±2度。紅光嘅峰值發射波長(λP)典型值為627 nm,綠光為525 nm。紅光嘅主波長(λd)範圍為620-630 nm,綠光為525-535 nm。紅光嘅正向電壓(VF)典型值為2.5 V(最大值3.2 V),綠光為3.75 V(最大值4.5 V)。反向電流(IR)喺VR=5V時最大值為100 µA。
2.3 熱力特性
熱管理對於LED壽命至關重要。文件指定咗直流正向電流嘅降額因子。對於紅光LED,當溫度超過50°C時,每升高1°C,電流必須線性降低0.84 mA。對於綠光LED,超過50°C時嘅降額為0.36 mA/°C。咁樣可以確保結溫保持喺安全限度內,防止加速老化或災難性故障。
3. 分級系統規格
為確保生產中顏色同亮度嘅一致性,LED會根據發光強度同主波長進行分級。
3.1 發光強度分級
強度分級表使用兩個字符代碼(例如UR、VS、WU)對LED進行分類。第一個字母(U、V、W)定義綠光發光強度範圍:U(3000-4000 mcd)、V(4000-5300 mcd)、W(5300-6900 mcd)。第二個字母(R、S、T、U)定義紅光發光強度範圍:R(1500-1900 mcd)、S(1900-2500 mcd)、T(2500-3200 mcd)、U(3200-4200 mcd)。每個分級界限嘅公差為±15%。
3.2 色調(波長)分級
對於綠光LED,提供咗獨立嘅色調分級。分級代碼G1涵蓋嘅主波長範圍為525-530 nm,G2涵蓋530-535 nm。每個分級界限嘅公差為±1 nm。咁樣設計師就可以根據應用需要,選擇具有非常特定色點嘅LED。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定嘅圖形曲線(圖1、圖6),但呢度會分析佢哋嘅典型含義。正向電流與正向電壓(I-V)曲線係非線性嘅,具有二極管嘅特性。喺建議嘅工作範圍內,發光強度大致與正向電流成正比。光譜分佈曲線顯示咗相對輻射功率隨波長嘅變化,並標識出峰值同主波長。視角圖說明咗空間輻射模式,確認咗30度半強度角。
5. 機械同包裝信息
5.1 外形尺寸
LED採用標準6.2mm直徑圓形透鏡。關鍵尺寸註釋包括:所有尺寸單位為毫米(英寸);除非另有說明,標準公差為±0.25mm;法蘭下方樹脂嘅最大凸出為1.0mm;引腳間距係喺引腳離開封裝體嘅位置測量。極性由較長嘅陽極(+)引腳和/或靠近陰極(-)引腳嘅透鏡邊緣上嘅平面標示。
5.2 包裝規格
LED以包裝袋供應,每袋裝有500、200或100件。十個呢啲包裝袋裝入一個內箱,總共5,000件。八個內箱裝入一個外運輸箱,總共40,000件。喺任何運輸批次中,只有最後一個包裝可能包含非完整數量。
6. 焊接同組裝指引
正確處理對於防止損壞至關重要。焊接前,必須喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳,並且唔可以用透鏡底座作為支點。PCB組裝時,應使用最小嘅夾緊力。對於焊接,焊點同透鏡底座之間應保持至少3mm(對於烙鐵)或2mm(對於波峰焊)嘅最小間隙。唔好將透鏡浸入焊料中。推薦焊接條件:烙鐵溫度最高350°C,最長3秒(僅限一次)。波峰焊:預熱最高100°C,最長60秒;焊波最高260°C,最長5秒。紅外(IR)回流焊唔適合呢款通孔產品。過熱或時間過長會導致透鏡變形或損壞LED。
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。為確保並聯多個LED時亮度均勻,強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻(電路A)。唔建議將LED直接並聯而無獨立電阻(電路B),因為個別LED之間正向電壓(Vf)特性嘅輕微差異會導致電流分配同亮度出現顯著差異。
7.2 靜電放電(ESD)保護
LED容易受到靜電放電或電源浪湧嘅損壞。喺處理同組裝環境中應採取適當嘅ESD預防措施,例如使用接地工作站、腕帶同導電地板。
7.3 儲存同清潔
儲存時,環境溫度唔應超過30°C或相對濕度70%。從原包裝取出嘅LED應喺三個月內使用。如需喺原包裝外更長時間儲存,請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器。如果需要清潔,請使用異丙醇等酒精類溶劑。
8. 技術比較同差異化
同通用嘅5mm LED相比,呢款6.2mm燈珠提供顯著更高嘅發光強度,使其適合需要更長觀看距離或更亮指示嘅應用。使用AlGaInP做紅光,喺紅橙色譜中提供高效率同出色嘅色純度。InGaN綠光晶片提供高亮度。集成嘅擴散白色透鏡提供均勻嘅視角,唔似透明透鏡可能會有更聚焦嘅光束。帶有紫外線抑制劑嘅增強環氧樹脂專門針對戶外耐用性,呢點係同標準室內級LED嘅主要區別。
9. 常見問題解答(基於技術參數)
問:我可唔可以連續用30mA驅動呢個LED?
答:對於紅光LED,可以,因為佢嘅最大直流電流係50mA。對於綠光LED,30mA係絕對最大直流額定值;喺無適當熱降額嘅情況下以此水平連續運行可能會縮短壽命。建議兩者都以典型嘅20mA運行。
問:對於12V電源,我應該用幾大嘅電阻值?
答:使用歐姆定律:R = (電源電壓 - LED正向電壓) / LED電流。對於綠光LED(Vf~3.75V)喺20mA時:R = (12 - 3.75) / 0.02 = 412.5 歐姆。使用最接近嘅標準值(例如390或430歐姆),並計算電阻嘅額定功率:P = I^2 * R。
問:呢款LED適唔適合電池供電設備?
答:適合,佢嘅高光效(高mcd/mA)使其適合功耗係考慮因素嘅電池供電應用,特別係當以20mA或更低電流驅動時。
10. 實際應用案例分析
場景:設計一個戶外使用嘅巴士站發光標誌。
設計考慮:標誌必須日夜都清晰可見。使用綠光LED(W級別以獲得最高亮度)來顯示文字,可以提供高對比度。30度視角確保從廣泛嘅接近角度都可以讀取標誌。LED必須使用獨立嘅限流電阻連接到恆壓電源驅動,電阻值根據電源電壓同綠光LED嘅典型Vf計算。PCB設計必須根據焊接指引,保持焊盤同LED燈體之間至少2-3mm嘅最小間隙。防紫外線環氧樹脂確保透鏡喺多年陽光照射下唔會變黃或降解,保持光輸出同顏色。
11. 工作原理介紹
發光二極管(LED)係一種當電流通過時會發光嘅半導體器件。呢種現象稱為電致發光。喺LED內部,電子喺半導體材料(紅光用AlGaInP,綠光用InGaN)內與電洞複合,以光子形式釋放能量。光嘅特定波長(顏色)由半導體材料嘅能帶隙決定。環氧樹脂透鏡用於保護半導體晶片,塑造輻射模式(本例中為30度視角),並且喺呢款產品中,加入擴散劑以產生均勻嘅外觀。
12. 技術趨勢
LED技術嘅總體趨勢係朝向更高光效(每瓦更多流明)、更好顯色性同更低成本。對於呢類指示燈型LED,趨勢包括小型化(更小封裝,相似輸出)、將多個晶片(RGB)集成到單一封裝中,以及為極端環境開發更堅固嘅封裝材料。紅光(AlGaInP)同綠光/藍光(InGaN)LED嘅基礎材料科學持續成熟,帶來效率同壽命嘅逐步提升。所有電子設備對能源效率嘅追求,繼續令LED技術比傳統白熾燈或霓虹燈指示器更具優勢。
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。 |