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. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 色調(色度)分級
- 4. 機械同包裝信息
- 4.1 外形尺寸同材料
- 4.2 包裝規格
- 5. 組裝、焊接同處理指引
- 5.1 儲存條件
- 5.2 清潔
- 5.3 引腳成型同PCB組裝
- 5.4 焊接建議
- 6. 應用設計考慮
- 6.1 驅動電路設計
- 6.2 靜電放電(ESD)保護
- 6.3 適用應用同限制
- 7. 性能曲線同典型特性
- 8. 技術比較同區分
- 9. 常見問題(基於技術參數)
- 9.1 建議嘅工作電流係幾多?
- 9.2 我應該點樣解讀分級代碼?
- 9.3 我可以唔使用限流電阻嚟使用呢個LED嗎?
- 9.4 降額規格嘅目的係咩?
- 10. 設計同使用案例示例
- 11. 技術原理介紹
- 12. 行業趨勢同背景
1. 產品概覽
LTW-R4NLDJDJH239係一款通孔安裝式LED燈珠,專為電路板指示燈(CBI)用途而設計。佢由一個黑色塑膠直角座(外殼)同一個白色LED燈珠組合而成。呢個設計旨在方便組裝到印刷電路板(PCB)上面。呢款產品嘅特點係低功耗、高效率,並且符合RoHS同無鉛要求。
1.1 核心特點
- 設計方便電路板組裝。
- 黑色外殼增強對比度,提升可視性。
- 低功耗同高發光效率。
- 符合RoHS指令嘅無鉛產品。
- LED採用InGaN技術發出白光,配備白色擴散透鏡。
1.2 目標應用
- 電腦系統同周邊設備。
- 通訊設備。
- 消費電子產品。
- 工業控制同儀器儀表。
2. 技術參數:深入分析
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。超過呢啲限制可能會對器件造成永久性損壞。
- 功耗:108 mW
- 峰值正向電流:100 mA(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10ms)
- 直流正向電流:30 mA
- 電流降額:從30°C開始線性降額,速率為0.45 mA/°C。
- 工作溫度範圍:-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍:-40°C 至 +100°C
- 引腳焊接溫度:最高260°C,持續5秒,測量點距離本體2.0mm。
2.2 電氣同光學特性
關鍵性能參數喺TA=25°C同正向電流(IF)為20 mA下測量,除非另有說明。
- 發光強度(Iv):典型值為300 mcd,範圍從140 mcd(最小)到520 mcd(最大)。測量包含±15%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):水平(H)為130度,垂直(V)為120度。呢個係強度下降到軸向值一半嘅離軸角度。
- 色度座標(x, y):典型值為x=0.30,y=0.29,源自CIE 1931色度圖。
- 正向電壓(VF):典型值為3.2V,喺IF=20mA時範圍從2.8V(最小)到3.6V(最大)。
- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,最大值為10 μA。注意:器件並非為反向操作而設計;此測試條件僅用於特性表徵。
3. 分級系統說明
LED會根據其測量到嘅發光強度同色度進行分類(分級),以確保應用中嘅一致性。
3.1 發光強度分級
分級由一個字母代碼定義,表示喺IF=20mA時嘅最小同最大發光強度。每個分級界限有±15%嘅公差。
- G:140 mcd(最小)至 180 mcd(最大)
- H:180 mcd 至 240 mcd
- J:240 mcd 至 310 mcd
- K:310 mcd 至 400 mcd
- L:400 mcd 至 520 mcd
Iv分類代碼會標示喺每個獨立包裝袋上。
3.2 色調(色度)分級
色調根據CIE 1931色度圖上由(x, y)座標邊界定義嘅特定四邊形區域,分為等級(例如B1、B2、C1、C2、D1、D2)。色座標測量容差為±0.01。提供嘅規格書包含一個表格,列出每個色調等級嘅確切座標邊界,以及一個參考CIE色度圖以供視覺化。
4. 機械同包裝信息
4.1 外形尺寸同材料
產品採用直角通孔設計。關鍵機械注意事項包括:
- 所有尺寸均以毫米為單位提供(括號內為英寸)。
- 標準公差為±0.25mm(±0.010\"),除非另有規定。
- 座(外殼)材料為黑色塑膠(PA9T)。
- LED燈珠本身為白色。
(注意:具體尺寸圖喺原始PDF中引用,但此處未以文本形式複製。請查閱規格書以獲取確切尺寸)。
4.2 包裝規格
LED以托盤包裝,以便處理同運輸。確切嘅托盤尺寸同容量詳見原始規格書內嘅包裝圖。
5. 組裝、焊接同處理指引
5.1 儲存條件
為獲得最佳儲存壽命,LED應儲存喺溫度不超過30°C或相對濕度不超過70%嘅環境中。如果從其原始防潮包裝中取出,建議喺三個月內使用。對於喺原始包裝袋外進行更長時間嘅儲存,請將LED存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。
5.2 清潔
如有需要清潔,請使用酒精類溶劑,例如異丙醇。避免使用其他刺激性化學品。
5.3 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。請勿使用引線框架嘅底座作為支點。
- 引腳成型必須喺室溫下進行,並且喺焊接過程之前完成。
- 喺PCB插入期間,使用所需嘅最小壓接力,以避免對元件施加過大嘅機械應力。
5.4 焊接建議
保持從透鏡/座底座到焊接點嘅最小距離為2mm。避免將透鏡/座浸入焊料中。
- 電烙鐵:最高溫度350°C,最長時間3秒(僅限一次)。
- 波峰焊:最高預熱溫度120°C,最長100秒。最高焊波溫度260°C,最長5秒。
警告:過高嘅焊接溫度或時間會導致LED透鏡變形或災難性故障。
6. 應用設計考慮
6.1 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,強烈建議每個LED都通過自己嘅串聯限流電阻驅動(電路模型A)。不建議將多個LED直接並聯(電路模型B),因為各個LED之間正向電壓(Vf)特性嘅微小差異會導致電流分配出現顯著差異,從而導致亮度不均。
6.2 靜電放電(ESD)保護
此LED容易受到靜電放電或電源浪湧嘅損壞。預防措施包括:
- 操作員喺處理LED時應佩戴導電腕帶或防靜電手套。
- 所有設備、工具同工作站必須妥善接地。
- 使用離子發生器來中和可能因處理摩擦而積聚喺塑膠透鏡表面嘅靜電荷。
6.3 適用應用同限制
此LED燈珠適用於室內外標誌以及普通電子設備中嘅一般指示燈應用。設計師必須確保操作條件(電流、溫度)保持喺本文件規定嘅絕對最大額定值同建議操作條件範圍內。
7. 性能曲線同典型特性
原始規格書引用咗一個關於"典型電氣/光學特性曲線"嘅部分。呢啲圖表通常說明正向電流同發光強度之間嘅關係、正向電壓與溫度嘅關係,以及可能嘅光譜分佈。有關詳細曲線分析,應查閱官方PDF中嘅圖形數據,因為佢提供咗視覺確認唔同條件下嘅性能趨勢。
8. 技術比較同區分
雖然呢份獨立規格書冇提供與其他特定型號嘅直接比較,但可以從其規格推斷出呢款產品嘅關鍵區分特徵:
- 直角通孔設計:與垂直或表面貼裝替代方案相比,提供特定嘅安裝方向,適用於側視或空間受限嘅應用。
- 黑色外殼:相對於發光透鏡提供更高嘅對比度,提高喺各種照明條件下嘅可視性。
- 寬視角:130°(H)x 120°(V)嘅視角提供廣闊嘅可視範圍,適用於指示燈可能從離軸位置觀看嘅應用。
- 全面分級:詳細嘅發光強度同色度分級允許喺關鍵應用中實現更緊密嘅顏色同亮度匹配。
9. 常見問題(基於技術參數)
9.1 建議嘅工作電流係幾多?
典型測試條件係20mA,連續直流電流嘅絕對最大額定值係30mA。為確保長期可靠運行,建議喺20mA或以下驅動LED,如果環境溫度超過30°C,可能需要適當降額。
9.2 我應該點樣解讀分級代碼?
包裝袋上嘅字母代碼(G、H、J、K、L)表示發光強度範圍。您必須將此與規格書第7節中嘅分級表交叉對照,以了解您批次嘅確切最小/最大mcd值。色調等級信息通常喺批量包裝或批次文件中提供。
9.3 我可以唔使用限流電阻嚟使用呢個LED嗎?
唔可以。唔建議將LED直接連接到電壓源,咁樣可能會因過流而損壞器件。必須使用串聯電阻器,根據驅動電壓同LED嘅Vf特性設定適當嘅正向電流。
9.4 降額規格嘅目的係咩?
降額係數(從30°C起0.45 mA/°C)表示環境溫度每升高1°C,最大允許連續正向電流必須減少幾多。呢一點對於熱管理同確保器件喺較高工作溫度下嘅可靠性至關重要。
10. 設計同使用案例示例
場景:為一個工業控制器設計狀態指示燈面板,需要多個白色電源指示燈,喺裝配線上從各個角度都可見。
元件選擇理由:選擇LTW-R4NLDJDJH239,因為其直角通孔設計允許佢垂直安裝喺PCB上,使光輸出平行於面板表面。寬視角確保操作員喺唔同位置都能睇到。黑色外殼增加咗與金屬面板嘅對比度。設計師指定從製造商處採購"J"或"K"級嘅產品,以確保所有指示燈嘅亮度外觀一致。
電路實現:每個LED通過一個獨立嘅100Ω串聯電阻器(按典型Vf為3.2V時約18mA計算)由5V電源軌驅動,實現建議嘅電路模型A。PCB佈局確保焊接點同LED座底座之間有2mm嘅間隙。波峰焊參數設定喺規格書限制範圍內。
11. 技術原理介紹
此LED基於InGaN(氮化銦鎵)半導體技術,該技術常用於現代LED中產生白光。白光通常通過使用塗有熒光粉層嘅藍光發射InGaN芯片產生。熒光粉吸收一部分藍光並將其重新發射為黃光。剩餘藍光同寬頻譜黃色熒光嘅組合產生白光嘅視覺效果。芯片上方嘅擴散透鏡用於散射光線,創造更均勻嘅外觀並擴大有效視角。
12. 行業趨勢同背景
雖然像呢款咁樣嘅通孔LED對於許多需要穩固機械安裝或手工焊接嘅應用仍然至關重要,但更廣泛嘅行業趨勢繼續轉向表面貼裝器件(SMD)封裝,以實現自動化組裝、更高密度同更低剖面設計。然而,通孔元件喺某些情況下仍保持優勢:焊點完整性至關重要嘅高可靠性應用、原型製作、教育用途,以及需要此產品提供嘅特定機械外形(如直角安裝)嘅情況。正如呢份規格書所示,對RoHS合規性同無鉛焊接曲線嘅強調,反映咗現已成為電子行業標準嘅全球環境法規。
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。 |