目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 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. 分級系統說明
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 色調(色度)分級
- 4. 機械同包裝資料
- 4.1 外形同尺寸
- 4.2 包裝規格
- 5. 組裝同處理指引
- 5.1 儲存條件
- 5.2 清潔
- 5.3 引腳成型同PCB組裝
- 5.4 焊接指示
- 6. 應用同電路設計
- 6.1 驅動方法
- 6.2 靜電放電(ESD)保護
- 6.3 應用適用性
- 7. 性能曲線同圖形數據
- 8. 技術比較同設計考慮
- 8.1 同類產品嘅區別
- 8.2 基於參數嘅設計考慮
- 9. 常見問題(FAQ)
- 9.1 如果我嘅電源供應器啱啱好係3.0V,可唔可以唔用電阻直接驅動呢粒LED?
- 9.2 包裝袋上面嘅分級代碼係咩意思?
- 9.3 呢粒LED適唔適合用喺汽車應用?
- 9.4 我可唔可以用回流焊嚟焊接呢個元件?
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款裝喺黑色塑膠直角燈座(通常稱為CBI,即電路板指示器)入面嘅白光InGaN LED燈珠嘅規格。呢個元件設計用於通孔安裝喺印刷電路板(PCB)上面。主要功能係喺唔同電子設備中作為狀態或指示燈。
1.1 核心優勢
- 組裝容易:設計針對簡單高效嘅電路板組裝流程進行咗優化。
- 增強對比度:黑色外殼物料提供高對比度,提升咗LED發光時嘅可見度。
- 低鹵素含量:物料符合低鹵素要求,呢點對於環保同安全規例好重要。
- 兼容性:LED兼容集成電路(IC),而且電流要求低,適合現代數碼電子產品。
- 封裝形式:採用矩形封裝,白光LED配備水清透鏡。
1.2 目標應用
呢款LED燈珠適用於廣泛嘅電子設備,包括但不限於:
- 電腦系統同周邊設備
- 通訊設備
- 消費電子產品
- 工業設備同控制器
2. 技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
以下額定值喺任何情況下都唔可以超過,否則可能會對器件造成永久損壞。所有數值均喺環境溫度(TA)為25°C時指定。
- 功耗(Pd):72 mW
- 峰值正向電流(IFP):60 mA(佔空比 ≤ 1/10,脈衝寬度 ≤ 10ms)
- 連續正向電流(IF):20 mA
- 降額因子:從30°C開始線性降額,每°C 0.3 mA
- 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:265 ±5°C,最多5秒,測量點距離本體2.0mm。
2.2 電氣同光學特性
以下係喺TA=25°C同正向電流(IF)為20 mA下測量嘅典型性能參數,除非另有說明。
- 發光強度(Iv):680 mcd(最小),1500 mcd(典型),2500 mcd(最大)。測量包含±15%嘅測試公差。
- 視角(2θ1/2):100度(典型)。呢個係發光強度下降到軸向值一半時嘅全角。
- 色度座標(x, y):x=0.29, y=0.28(典型)。源自CIE 1931色度圖。
- 正向電壓(VF):2.5 V(最小),3.0 V(典型),3.5 V(最大),於IF=20mA時。
- 反向電流(IR):100 μA(最大),於反向電壓(VR)為5V時。重要提示:器件並非設計用於反向偏壓操作;呢個測試條件僅用於特性描述。
3. 分級系統說明
LED會根據其測量到嘅光學性能進行分類(分級),以確保應用中嘅一致性。
3.1 發光強度分級
LED根據其喺20mA時嘅最小同最大發光強度分入唔同嘅級別。每個級別界限嘅公差為±15%。
- 級別 N:680 mcd 至 880 mcd
- 級別 P:880 mcd 至 1150 mcd
- 級別 Q:1150 mcd 至 1500 mcd
- 級別 R:1500 mcd 至 1900 mcd
- 級別 S:1900 mcd 至 2500 mcd
具體嘅分級代碼會標示喺每個包裝袋上。
3.2 色調(色度)分級
LED亦會根據其喺CIE 1931圖上嘅色度座標(x, y)進行分級,以控制顏色變化。文件定義咗幾個色調等級(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2),每個等級指定咗色度圖上嘅一個四邊形區域。色度座標嘅測量容差為±0.01。呢種分級確保來自同一色調等級嘅LED喺顏色上視覺上相似。
4. 機械同包裝資料
4.1 外形同尺寸
產品由一個裝入黑色塑膠直角燈座嘅白光LED燈珠組成。主要機械注意事項包括:
- 所有尺寸均以毫米為單位提供,公差為±0.25mm,除非另有規定。
- 燈座(外殼)物料係黑色塑膠。
- LED本身係白色,配備水清透鏡。
注意:具體尺寸圖喺源文件中有參考,但呢度唔以文字複製。設計師必須參考原始規格書以獲取準確嘅機械圖紙。
4.2 包裝規格
LED按以下層次包裝:
- 包裝袋:包含1000、500、200或100件。
- 內箱:包含15個包裝袋,總共15,000件。
- 外箱(運輸箱):包含8個內箱,總共120,000件。
有一項註明,喺每個運輸批次中,只有最後一包可能唔係完整包裝。
5. 組裝同處理指引
5.1 儲存條件
為獲得最佳儲存壽命,LED應儲存喺溫度唔超過30°C或相對濕度唔超過70%嘅環境中。如果從原裝防潮包裝中取出,建議喺三個月內使用。如果喺原裝袋外進行更長時間嘅儲存,應將佢哋存放喺有乾燥劑嘅密封容器中或氮氣環境中。
5.2 清潔
如果需要清潔,請使用酒精類溶劑,例如異丙醇。避免使用其他刺激性化學品。
5.3 引腳成型同PCB組裝
- 引腳成型(彎曲)必須喺焊接之前同室溫下進行。
- 彎曲點應距離LED透鏡底部至少3mm。唔好用引線框架嘅底部作為支點。
- 喺PCB插入期間,施加最小必要嘅壓緊力,以避免對元件施加過大嘅機械應力。
5.4 焊接指示
關鍵規則:保持透鏡底部同焊點之間至少有2mm距離。唔好將透鏡浸入焊料中。
手動焊接(烙鐵):
- 溫度:最高350°C
- 時間:每條引腳最多3秒(僅限一次)
波峰焊:
- 預熱溫度:最高120°C
- 預熱時間:最多100秒
- 焊波溫度:265 ±5°C
- 焊接時間:最多5秒
重要注意事項:
- 過高嘅溫度或時間會導致透鏡變形或災難性故障。
- 紅外回流焊唔適合呢款通孔式LED燈珠產品。
- 最大波峰焊溫度(265°C)係指焊料本身,唔係塑膠燈座嘅熱變形溫度(HDT)。
6. 應用同電路設計
6.1 驅動方法
LED係電流驅動器件。為確保驅動多個LED時亮度均勻,強烈建議每個LED串聯一個限流電阻(電路A)。唔建議將多個LED並聯驅動而唔使用獨立電阻(電路B),因為每個LED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。
推薦電路(A):[電源] -- [電阻] -- [LED] -- [地線](每個LED重複此連接)。
6.2 靜電放電(ESD)保護
LED對靜電放電(ESD)同電壓浪湧敏感,可能導致即時或潛在損壞。喺處理同組裝期間必須遵循標準ESD預防措施:
- 使用接地手腕帶並喺接地防靜電墊上工作。
- 將元件存放同運輸喺ESD防護包裝中。
- 確保所有設備同工具正確接地。
6.3 應用適用性
呢款LED燈珠適用於室內同室外標牌應用,以及一般電子設備。直角燈座設計使其非常適合PCB平行於觀察表面安裝嘅應用,例如儀器嘅前面板或控制板。
7. 性能曲線同圖形數據
源文件參考咗一個典型電氣/光學特性曲線部分。呢啲曲線對於詳細設計分析至關重要,通常包括:
- 相對發光強度 vs. 正向電流:顯示光輸出如何隨驅動電流變化。
- 正向電壓 vs. 正向電流:LED嘅I-V特性曲線。
- 相對發光強度 vs. 環境溫度:說明隨溫度升高光輸出嘅降額情況。
- 視角圖案:顯示光空間分佈嘅極座標圖。
設計師注意:對於精確嘅設計計算,特別係關於熱管理同驅動器設計,查閱原始規格書中嘅圖形數據至關重要。
8. 技術比較同設計考慮
8.1 同類產品嘅區別
呢款產品嘅關鍵區別在於集成嘅CBI(電路板指示器)燈座。同獨立LED相比,呢個組件提供:
- 簡化組裝:燈座提供機械穩定性同PCB上一致嘅定位高度。
- 改善美觀同對比度:黑色外殼提供專業外觀並增強LED嘅感知亮度。
- 直角外形:實現側向發光應用,無需額外支架或硬件。
8.2 基於參數嘅設計考慮
- 電流限制:務必使用串聯電阻。使用公式 R = (電源電壓 - LED_Vf) / If 計算電阻值,其中LED_Vf應取自規格書中嘅典型值或最大值,以確保喺最壞情況下電流唔超過20mA。
- 熱管理:雖然功耗較低(最大72mW),但降額曲線顯示喺30°C以上性能會下降。喺高環境溫度環境或機箱內,確保足夠通風或考慮降低驅動電流。
- 光學設計:100度視角提供寬光束。對於需要更聚焦光斑嘅應用,需要外部透鏡或唔同嘅LED封裝。
9. 常見問題(FAQ)
9.1 如果我嘅電源供應器啱啱好係3.0V,可唔可以唔用電阻直接驅動呢粒LED?
No.唔建議咁做。正向電壓(Vf)有一個範圍(2.5V至3.5V)。如果你嘅電源係3.0V,而你連接一個Vf喺範圍低端(例如2.6V)嘅LED,多餘嘅電壓會導致過大電流流過,可能損壞LED。串聯電阻對於調節電流至關重要。
9.2 包裝袋上面嘅分級代碼係咩意思?
分級代碼(例如 "Q" 同 "B2")表示LED嘅性能組別。字母(N, P, Q, R, S)指定其發光強度範圍。字母數字代碼(A1, B2等)指定其喺CIE圖上嘅顏色(色度)座標。使用同一級別嘅LED可確保你產品內亮度同顏色嘅一致性。
9.3 呢粒LED適唔適合用喺汽車應用?
規格書指定工作溫度範圍為-40°C至+85°C,涵蓋咗許多汽車引擎蓋下同車廂內嘅要求。然而,汽車應用通常需要針對振動、濕度同特定測試條件下嘅延長使用壽命(例如AEC-Q102)進行額外認證。呢份標準規格書並未聲稱具備此類認證。對於汽車用途,請諮詢製造商以獲取特定等級嘅數據。
9.4 我可唔可以用回流焊嚟焊接呢個元件?
No.規格書明確指出紅外回流焊唔適合通孔式LED燈珠產品。呢個元件僅設計用於波峰焊或手動焊接工藝。
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。 |