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. 分級系統規格
- 3.1 發光強度分級
- 3.2 正向電壓分級
- 3.3 色調 (顏色) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同包裝資訊
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 包裝規格
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 儲存
- 6.2 引腳成型
- 6.3 焊接過程
- 6.4 清潔
- 7. 應用同設計考量
- 7.1 驅動電路設計
- 7.2 ESD (靜電放電) 預防措施
- 7.3 熱管理
- 8. 常見問題 (FAQ)
- 8.1 特性表中嘅Iv值同分級表中嘅Iv值有咩唔同?
- 8.2 我可唔可以唔用限流電阻嚟驅動呢款LED?
- 8.3 點解焊接時保持2mm間隙咁重要?
- 8.4 點樣解讀色調等級表 (U91, U01等)?
1. 產品概覽
LTW-1GHCX4 係一款高亮度嘅通孔式白光LED,專為廣泛電子應用中嘅狀態指示同照明而設計。佢採用標準 T-1 (5mm) 直徑封裝,配備水清透鏡,為印刷電路板或面板上嘅各種安裝配置提供設計靈活性。
1.1 核心優勢
- 符合RoHS標準:呢款產品唔含鉛 (Pb),符合環保法規。
- 高效率:提供高光輸出,同時功耗低。
- 設計靈活:採用流行嘅封裝尺寸,適合多種安裝方式。
- 低電流操作:由於電流要求低,兼容集成電路。
1.2 目標應用
呢款LED適用於多個領域,包括:
- 電腦同通訊設備
- 消費電子產品
- 家用電器
- 工業控制同儀器儀表
2. 技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證性能。
- 功耗 (Pd):最大90 mW。
- 直流正向電流 (IF):連續25 mA。
- 峰值正向電流:100 mA (脈衝,佔空比 ≤ 1/10,脈寬 ≤ 10ms)。
- 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,最多5秒,測量點距離LED本體2.0mm。
- 靜電放電 (ESD):可承受高達1000V。
熱降額:當環境溫度高於30°C時,直流正向電流必須按每攝氏度線性降低0.36 mA,以確保唔超過功耗限制。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數喺環境溫度 (TA) 為25°C時指定,定義咗器件嘅典型性能。
- 發光強度 (Iv):範圍由4000 mcd (最小) 到11000 mcd (最大),喺正向電流 (IF) 為20 mA時,典型值為7500 mcd。測量包含±15%嘅測試公差。
- 視角 (2θ1/2):大約44度 (典型)。呢個係發光強度下降到軸向值一半時嘅全角。
- 正向電壓 (VF):範圍由2.7V到3.5V,喺IF=20mA時,典型值為3.1V。
- 反向電流 (IR):喺反向電壓 (VR) 為5V時,最大為5 μA。重要提示:呢款器件唔係為反向偏壓操作而設計;呢個測試條件僅用於特性描述。
- 色度座標 (x, y):典型座標喺CIE 1931色度圖上為x=0.28, y=0.26,定義咗LED嘅白點。
3. 分級系統規格
LED會根據關鍵性能參數分入唔同嘅級別,以確保同一生產批次內嘅一致性。級別代碼會標示喺每個包裝袋上。
3.1 發光強度分級
| 級別代碼 | 最小Iv (mcd) | 最大Iv (mcd) |
|---|---|---|
| V2 | 4000 | 5600 |
| W2 | 5600 | 7850 |
| X2 | 7850 | 11000 |
注意:每個級別極限嘅公差為±15%。
3.2 正向電壓分級
| 級別代碼 | 最小VF (V) | 最大VF (V) |
|---|---|---|
| 1E | 2.7 | 2.9 |
| 2E | 2.9 | 3.1 |
| 3E | 3.1 | 3.3 |
| 4E | 3.3 | 3.5 |
注意:正向電壓測量容差為±0.1V。
3.3 色調 (顏色) 分級
定義咗多個色調等級 (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51),每個等級喺CIE 1931色度圖上用特定嘅(x, y)座標邊界定義一個四邊形區域。咁樣可以確保對白光輸出嘅顏色一致性有嚴格控制。色度座標測量容差為±0.01。
4. 性能曲線分析
典型性能曲線說明咗關鍵參數之間嘅關係。呢啲對於電路設計同理解器件喺唔同條件下嘅行為至關重要。
- 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線):顯示指數關係,對於選擇限流電阻至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:展示光輸出如何隨電流增加而增加,直至達到最大額定極限。
- 發光強度 vs. 環境溫度:說明當結溫升高時,光輸出會下降,突顯熱管理嘅重要性。
- 視角分佈圖:一個顯示光強度角度分佈嘅極座標圖。
5. 機械同包裝資訊
5.1 外形尺寸
呢款LED符合標準T-1 (5mm) 徑向引線封裝。
- 本體直徑:5mm (標稱)。
- 引腳間距:測量引腳從封裝伸出嘅位置。
- 樹脂突出:法蘭下方最大1.0mm。
- 公差:除非另有說明,否則為±0.25mm。
極性識別:較長嘅引腳表示陽極 (正極),較短嘅引腳表示陰極 (負極)。陰極側亦可能由LED透鏡法蘭上嘅平面標示。
5.2 包裝規格
LED以抗靜電包裝袋供應。
- 每袋數量:每袋1000、500、200或100粒。
- 內箱:包含10個包裝袋 (例如,如果每袋有1000粒,則總共10,000粒)。
- 外箱:包含8個內箱 (例如,總共80,000粒)。
- 喺每個出貨批次中,只有最後一個包裝可以係非滿裝。
6. 焊接同組裝指引
6.1 儲存
為獲得最佳儲存壽命,請將LED儲存喺溫度唔超過30°C、相對濕度唔超過70%嘅環境中。如果從原包裝中取出,請喺三個月內使用。如需喺原包裝外長時間儲存,請使用帶有乾燥劑或氮氣環境嘅密封容器。
6.2 引腳成型
- 喺距離LED透鏡底座至少3mm嘅位置彎曲引腳。
- 唔好使用引線框架嘅底座作為支點。
- 喺常溫下焊接前進行成型。
- 喺PCB組裝期間使用最小嘅夾緊力,以避免機械應力。
6.3 焊接過程
關鍵規則:保持透鏡底座到焊點之間至少有2mm嘅間隙。唔好將透鏡浸入焊料中。
| 參數 | 手動焊接 (烙鐵) | 波峰焊接 |
|---|---|---|
| 溫度 | 最高350°C。 | 最高260°C (焊波)。 |
| 時間 | 最多3秒 (僅限一次)。 | 最多5秒 (喺焊料中)。 |
| 預熱 | 不適用 | 最高100°C,最多60秒。 |
| 位置 | 距離透鏡底座唔近於2mm | 距離透鏡底座唔低於2mm |
警告:過高嘅溫度或時間會導致透鏡變形或造成災難性故障。紅外回流焊接唔適合呢款通孔LED。
6.4 清潔
如有必要,僅使用酒精類溶劑(如異丙醇)進行清潔。
7. 應用同設計考量
7.1 驅動電路設計
LED係電流驅動器件。為確保並聯驅動多個LED時亮度均勻,必須喺每個獨立LED串聯一個限流電阻 (電路A)。唔建議並聯驅動LED而唔使用獨立電阻 (電路B),因為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。
電路A (推薦):[Vcc] — [電阻] — [LED] — [GND] (每條LED支路)。
電路B (唔推薦):[Vcc] — [單個電阻] — [多個並聯LED] — [GND]。
7.2 ESD (靜電放電) 預防措施
雖然額定ESD為1000V,但仍應遵循正確嘅處理程序。處理呢啲器件時,請使用接地工作站同防靜電手帶,以防止靜電或電源浪湧造成損壞。
7.3 熱管理
遵守功耗 (90mW) 同降額規格。喺高環境溫度應用中或以高電流驅動時,確保通過引腳有足夠嘅通風或散熱,以防止過熱,過熱會降低光輸出同使用壽命。
8. 常見問題 (FAQ)
8.1 特性表中嘅Iv值同分級表中嘅Iv值有咩唔同?
電氣/光學特性表 (第2.2節) 列出咗整個產品系列嘅絕對最小值、典型值同最大值。分級表 (第3節) 顯示製造出嚟嘅部件如何根據測試性能分入更緊密、更一致嘅組別 (級別)。你選擇一個級別代碼,就可以保證收到嘅LED喺特定、更窄嘅性能範圍內。
8.2 我可唔可以唔用限流電阻嚟驅動呢款LED?
唔可以。LED嘅正向電壓具有負溫度係數,唔係一個固定值。將佢直接連接到電壓源會導致電流不受控制,很可能超過最大額定值並損壞器件。對於恆壓驅動,串聯電阻係必須嘅。
8.3 點解焊接時保持2mm間隙咁重要?
環氧樹脂透鏡材料嘅熱膨脹係數遠高於金屬引腳。喺太靠近透鏡嘅位置施加高熱會喺引腳-環氧樹脂界面產生嚴重嘅機械應力,可能導致密封破裂、損壞內部晶片鍵合或讓濕氣進入,從而導致早期故障。
8.4 點樣解讀色調等級表 (U91, U01等)?
每個色調等級 (例如U31) 使用四組(x, y)座標喺CIE 1931色彩空間圖上定義一個四邊形區域。LED經過測試,其測量到嘅顏色座標必須喺其指定色調等級多邊形嘅邊界內。咁樣可以確保所有標有相同色調等級嘅LED發出非常相似嘅白光色調。
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。 |