目錄
1. 產品概覽
LTL17KYV3JS係一款高性能通孔LED燈珠,專為要求高嘅視覺應用而設計。佢採用流行嘅T-1(3mm)圓形封裝,配備白色擴散透鏡,提供平滑均勻嘅視角輻射圖案。呢款器件利用AlInGaP技術,產生峰值發射波長為596nm嘅鮮明黃光。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED專為需要高可見度同可靠性嘅應用而設計。佢嘅主要優勢包括高光強度輸出,意味住出色嘅亮度同電源效率。封裝採用帶有紫外線抑制劑嘅先進環氧樹脂技術,提供卓越嘅防潮性能同長期戶外環境暴露保護。主要目標市場係全彩色標牌,包括RGB全彩標誌、廣告牌、訊息牌同巴士站牌,呢啲應用對顏色同亮度嘅一致性要求極高。
2. 技術參數深入分析
呢部分根據規格書,客觀分析LED嘅關鍵電氣、光學同熱特性。
2.1 絕對最大額定值
喺環境溫度(TA)25°C下,器件嘅最大功耗額定值為120mW。絕對最大直流正向電流為50mA。對於佔空比≤1/10、脈衝寬度≤10ms嘅脈衝操作,峰值正向電流可達120mA。工作溫度範圍指定為-40°C至+85°C,儲存溫度最高可達+100°C。正向電流嘅降額因子從30°C開始線性為0.67 mA/°C,即係話,為咗保持喺功耗限制內,允許嘅連續電流會隨溫度升高而降低。
2.2 電氣及光學特性
喺標準測試條件下(TA=25°C,IF=20mA),典型光強(Iv)為5500毫坎德拉(mcd)。視角(2θ1/2)定義為光強降至軸向值一半嘅離軸角度,為30度。正向電壓(Vf)喺20mA時典型範圍為1.8V至2.4V。反向電流(IR)喺反向電壓(VR)5V時最大為100µA,但器件並非為反向偏壓操作而設計。光譜特性包括峰值波長(λP)596nm同典型光譜半寬(Δλ)15nm。
3. 分級系統規格
為確保生產批次嘅一致性,LED會根據關鍵參數進行分級。咁樣設計師就可以揀選符合特定應用對亮度、電壓同顏色要求嘅部件。
3.1 光強度分級
光強度分為U、V、W、X等級,各有最小同最大範圍(例如,V:4200-5500 mcd,W:5500-7200 mcd)。測試時每個等級界限會應用±15%嘅公差。
3.2 正向電壓分級
正向電壓分為1A、2A、3A等級,分別對應Vf範圍1.8-2.0V、2.0-2.2V同2.2-2.4V,每個等級有±0.1V公差。
3.3 主波長分級
主波長定義咗感知顏色,分為四個等級(1-4),覆蓋範圍從584.5nm到594.5nm,大約每2.5nm一步,公差為±1nm。
4. 性能曲線分析
雖然規格書中引用咗特定圖表(圖1、圖6),但呢類器件嘅典型曲線會說明正向電流同光強度之間嘅關係(顯示喺限制內近乎線性增長)、正向電壓與電流嘅關係(指數型開啟特性)以及相對強度與溫度嘅關係(顯示結溫升高時輸出會下降)。30度視角圖案表明,相比廣角LED,呢款LED嘅光束相對集中。
5. 機械及封裝資料
呢款LED符合標準T-1(3mm)圓形通孔封裝尺寸。關鍵機械注意事項包括:引腳間距喺引腳伸出封裝處測量;除非特別指明,公差為±0.25mm;法蘭下方樹脂凸起最大為1.0mm。白色擴散環氧樹脂透鏡提供均勻嘅光線外觀,有助於RGB應用中嘅混色。
6. 焊接及組裝指引
正確處理對可靠性至關重要。焊接前,必須喺距離透鏡底座至少3mm嘅位置彎折引腳,唔可以用引線框架作為支點。PCB組裝期間,應使用最小嘅壓接力。
6.1 焊接參數
手動焊接時,烙鐵頭溫度唔應該超過350°C,每個引腳最大焊接時間為3秒,焊點必須距離透鏡底座至少3mm。波峰焊時,預熱應低於100°C,持續最多60秒,焊錫波峰最高260°C,持續5秒,確保透鏡唔好浸入。紅外回流焊明確表示唔適合呢款通孔產品。
6.2 儲存及清潔
LED應儲存喺低於30°C同70%相對濕度嘅環境。拆開包裝後,應喺三個月內使用,或者儲存喺密封乾燥環境中。如有需要,建議使用異丙醇進行清潔。
7. 包裝及訂購資料
標準包裝為每防靜電袋1000、500或250件。八個袋裝入一個內箱(總共8000件)。八個內箱構成一個外運輸箱(總共64,000件)。運輸批次嘅最後一包可能會出現部分包裝。部件編號LTL17KYV3JS唯一標識呢款特定黃色LED型號。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
呢款LED專為室內外全彩色動態標牌優化。佢嘅高強度同特定黃色波長,令佢非常適合與紅色同綠色LED混合,喺廣告牌、巴士目的地標誌同信息顯示屏中創造寬廣嘅色域。
8.2 電路設計考慮因素
LED係電流驅動器件。為確保並聯使用多個LED時亮度均勻,強烈建議每個LED串聯一個獨立嘅限流電阻(規格書中嘅電路A)。唔建議直接從電壓源並聯驅動多個LED(電路B),因為各個LED之間嘅正向電壓(Vf)存在差異,會導致電流同亮度出現顯著差別。
8.3 ESD(靜電放電)保護
LED對靜電放電敏感。預防措施包括使用接地手環同工作站、使用離子發生器中和透鏡上嘅靜電,以及確保所有處理設備正確接地。
9. 技術比較與區分
相比標準指示燈LED,LTL17KYV3JS提供顯著更高嘅光強度(典型值5500+mcd),令佢適合日光下可見嘅標牌,而不僅僅係面板指示。使用AlInGaP材料相比舊技術,為黃色光譜提供更高效率同更好嘅溫度穩定性。包含詳細嘅光強、電壓同波長分級系統,可以喺大規模顯示組件中實現更緊密嘅顏色同亮度匹配,呢點對專業標牌至關重要。
10. 常見問題(基於技術參數)
問:峰值波長(596nm)同主波長(584.5-594.5nm)有咩分別?
答:峰值波長係光譜輸出中功率最大嘅點。主波長係從色度座標推導出嚟,代表與LED感知色調相匹配嘅純光譜顏色嘅單一波長。佢哋係相關但唔完全相同嘅顏色指標。
問:我可唔可以連續用50mA驅動呢款LED?
答:雖然絕對最大額定值係50mA直流,但喺呢個電流下連續運行會產生大量熱量。實際安全操作電流取決於環境溫度同熱管理,由功耗額定值(最大120mW)同降額曲線決定。喺25°C下,50mA電流配合典型Vf 2.2V會產生110mW功耗,雖然喺限制內但餘量好少。為咗可靠性,通常喺或低於測試條件20mA下操作。
問:點解並聯時每個LED都需要串聯電阻?
答:正向電壓(Vf)有公差同分級範圍(1.8V-2.4V)。兩個並聯到電壓源嘅LED之間Vf嘅微小差異,由於二極管嘅指數型I-V曲線,會導致每個LED汲取嘅電流出現巨大差異。為每個LED串聯一個電阻,可以使電流對Vf變化嘅敏感度大大降低,從而確保亮度均勻。
11. 實用設計案例研究
考慮設計一個用於戶外標牌全彩色像素嘅集群。一個像素可能使用一個紅色、一個綠色同一個LTL17KYV3JS(黃色)LED。為實現白平衡同目標亮度,每種顏色嘅驅動電流可能唔同,並通過PWM(脈衝寬度調製)控制。設計師會從適當嘅光強等級(例如V或W級)中揀選LED,以確保黃色通道嘅輸出與紅色同綠色匹配。每個LED會使用獨立嘅限流電阻,根據電源電壓同LED從其等級代碼得出嘅典型Vf(例如,2A級:約2.1V)計算。PCB佈局會保持距離透鏡至少3mm嘅焊接間隙,並提供足夠嘅散熱間距。
12. 工作原理介紹
LTL17KYV3JS基於磷化鋁銦鎵(AlInGaP)半導體材料。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。AlInGaP層嘅特定成分決定咗帶隙能量,直接對應發射光嘅波長——喺呢個情況下係黃色(約596nm)。環氧樹脂透鏡用於保護半導體芯片,將輻射圖案塑造成30度視角,並擴散光線以獲得均勻外觀。
13. 技術趨勢
喺標牌LED市場,趨勢包括光效(流明每瓦)持續提升,令顯示屏更亮或功耗更低。同時亦趨向對顏色同光強度採用更緊嘅分級公差,以實現無可見顏色或亮度變化嘅無縫大面積顯示。雖然表面貼裝器件(SMD)LED因緊湊性主導新設計,但像T-1封裝呢類通孔LED,對於需要穩固機械安裝、更容易手動組裝或傳統圓頂透鏡形狀帶來特定光學特性嘅應用,仍然具有相關性。
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。 |