5mm 橢圓形白光LED燈珠規格書 - 尺寸5mm橢圓 - 電壓2.9V - 功率0.096W - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高亮度、5mm橢圓形通孔白光LED燈珠嘅規格。呢款元件主要為戶外應用而設計，為標牌同信號指示提供可靠解決方案，尤其注重可見度同耐用性。燈珠採用InGaN技術，封裝喺先進環氧樹脂內，提供更強嘅防潮同抗紫外線能力，確保喺惡劣環境下長期穩定運作。

呢款LED嘅核心優勢包括符合RoHS指令、低功耗、高光效，以及兼容標準印刷電路板（PCB）安裝技術。其設計專為需要穩定、明亮白光同特定輻射模式嘅應用而設。

2. 技術參數詳解

2.1 絕對最大額定值

為確保可靠性，器件喺特定最大操作限制下進行表徵。喺環境溫度（TA）為25°C時，絕對最大額定值如下：

• 功耗（Pd）：96 mW。呢個係LED可以安全散發嘅最大熱功率。
• 峰值正向電流（IFP）：100 mA。呢個電流僅適用於佔空比≤ 1/10且脈衝寬度≤ 10ms嘅脈衝條件下。
• 連續正向電流（IF）：30 mA。呢個係建議用於連續操作嘅最大直流電流。
• 降額因子：當環境溫度高於47°C時，直流正向電流必須以每攝氏度0.56 mA嘅速率線性降額。
• 操作溫度範圍（Topr）：-40°C 至 +85°C。
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-40°C 至 +100°C。
• 引腳焊接溫度：最高260°C，持續5秒，測量點距離LED本體2.0mm（0.079英寸）。

2.2 電氣及光學特性

關鍵性能參數喺TA=25°C同標準測試電流（IF）為20mA下測量。

• 光強（Iv）：範圍由最低4200 mcd到最高9300 mcd，典型值為6000 mcd。Iv值會分級（見第4節）。測量包含±15%嘅測試公差。
• 視角（2θ1/2）：70度（主軸）/ 35度（副軸）。呢個橢圓形輻射模式適合需要定向光嘅應用。
• 正向電壓（VF）：典型值為2.9V，喺IF=20mA時，範圍由2.5V（最小）到3.2V（最大）。
• 反向電流（IR）：當施加5V反向電壓（VR）時，最大為10 μA。器件唔設計用於反向偏壓操作。
• 色度座標（x, y）：定義於CIE 1931色度圖上。典型值為x=0.31同y=0.32。具體色調等級喺分級表中定義。

3. 分級系統規格

為確保生產中顏色同亮度嘅一致性，LED會根據光強同色度座標進行分級。

3.1 光度分級

LED喺IF=20mA下分為三個光度等級（V, W, X）。等級界限有±15%公差。

• 等級 V：4200 mcd（最小）至 5500 mcd（最大）
• 等級 W：5500 mcd（最小）至 7200 mcd（最大）
• 等級 X：7200 mcd（最小）至 9300 mcd（最大）

具體等級代碼會標示喺每個包裝袋上，以便追溯。

3.2 色調（色度）分級

LED亦會根據其喺CIE圖上嘅色度座標（x, y）進行分類。規格書提供咗色調等級A0、B1同B2嘅具體座標邊界。對呢啲座標應用±0.01嘅測量容差。文件內附有CIE 1931色度圖作為視覺參考，顯示典型白光區域同已定義嘅等級。

4. 機械及包裝資料

4.1 外形尺寸

LED採用標準5mm橢圓形透鏡封裝，設計用於通孔安裝。關鍵尺寸備註包括：

• 所有尺寸單位為毫米（英寸）。
• 標準公差為±0.25mm（0.010"），除非另有說明。
• 法蘭下方樹脂最大凸出為1.0mm（0.04"）。
• 引腳間距喺引腳從封裝本體伸出嘅位置測量。

4.2 包裝規格

LED以分層包裝系統供應：

• 基本單位：每防靜電包裝袋500、200或100件。
• 內盒：包含10個包裝袋，總共5,000件。
• 外箱（運輸箱）：包含8個內盒，總共40,000件。請注意，每個運輸批次中，只有最後一包可能係非完整包裝。

5. 焊接及組裝指引

正確處理對於防止損壞同確保長期可靠性至關重要。

5.1 引腳成型

如果需要彎曲引腳，必須喺焊接前同室溫下進行。彎曲點應距離LED透鏡底座至少3mm。彎曲時唔可以用引線框架嘅底座作為支點。

5.2 焊接工序

透鏡底座同焊點之間必須保持至少2mm嘅最小間隙。絕對唔可以將透鏡浸入焊料中。

• 烙鐵：最高溫度350°C。每條引腳最大焊接時間3秒。只應進行一次。
• 波峰焊：預熱最高100°C，最多60秒。焊波溫度最高260°C。焊接時間最多5秒。浸入位置必須距離環氧樹脂透鏡底座不低於2mm。
• 重要：紅外線（IR）回流焊唔適用於呢款通孔LED產品。過高溫度或時間會導致透鏡變形或災難性故障。

5.3 清潔

如果需要清潔，只應使用酒精類溶劑，例如異丙醇。

6. 儲存及處理

• 儲存環境：不應超過30°C同70%相對濕度。
• 保存期限：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，應將佢哋存放喺帶有乾燥劑嘅密封容器或氮氣吹掃嘅乾燥器中。
• 靜電放電（ESD）保護：LED對靜電放電（ESD）敏感。處理時嘅預防措施包括使用接地腕帶、防靜電手套，確保所有設備同工作枱面正確接地，以及使用離子風機中和透鏡上嘅靜電荷。

7. 驅動電路設計及應用備註

7.1 驅動方法

LED係電流驅動器件。為確保使用多個LED時（特別係並聯配置）亮度均勻，強烈建議為每個獨立LED串聯一個限流電阻（電路A）。

唔建議使用冇獨立電阻嘅簡單並聯連接（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顯著不同，從而影響亮度一致性。

7.2 應用場景

由於其高亮度、特定視角同環境耐用性，呢款LED非常適合各種戶外同室內標牌應用。主要應用包括：

• 訊息標誌：用於顯示動態或靜態信息。
• 巴士站牌：用於目的地或路線號碼顯示。
• 交通標誌：用於信息或規管標誌。
• 交通信號燈：作為指示燈光源，需配合適當光學設計同監管批准。

8. 性能分析及設計考量

8.1 熱管理

鑑於最大功耗為96 mW，以及高於47°C時0.56 mA/°C嘅降額因子，有效嘅熱管理對於維持LED壽命同光輸出至關重要。設計師必須考慮操作環境溫度，並確保正向電流適當降額。PCB上足夠嘅間距同避免密閉空間有助於散熱。

8.2 光學性能

70°/35°橢圓形視角創造咗特定輻射模式。呢個對於需要將光線導向水平帶內觀看者（較寬嘅70°軸）同時控制垂直擴散（較窄嘅35°軸）嘅應用有利，提高面板式標誌嘅效率。高光強（高達9300 mcd）確保即使喺光線充足嘅戶外條件下亦有良好可見度。

8.3 可靠性及壽命因素

使用具有抗紫外線同防潮功能嘅先進環氧樹脂係戶外可靠性嘅關鍵因素。遵守指定嘅焊接條件同儲存指引對於防止過早失效機制（例如分層、透鏡變黃或焊點疲勞）至關重要。

9. 常見問題（基於技術參數）

問：我可唔可以連續用30mA驅動呢款LED？

答：可以，30mA係額定最大連續直流正向電流。不過，為咗最佳壽命同可靠性，特別係喺較高環境溫度下，建議喺或低於典型20mA測試電流下操作，並且當環境溫度高於47°C時，電流必須降額。

問：點解並聯時每個LED都需要串聯電阻？

答：LED嘅正向電壓（VF）有製造公差（2.5V至3.2V）。喺直接並聯連接中，VF最低嘅LED會汲取不成比例嘅更多電流，導致亮度不均勻同該LED可能過載。為每個LED串聯一個電阻有助於穩定電流，確保亮度更均勻並保護器件。

問：包裝袋上嘅等級代碼係咩意思？

答：等級代碼表示該袋中LED嘅光度範圍（V、W或X）。為咗組裝件中亮度一致，使用相同或相鄰光度等級嘅LED非常重要。

問：呢款LED適唔適合汽車應用？

答：雖然佢具有一啲相似特性（亮度、封裝），但呢份規格書指定嘅應用係標牌同信號。汽車應用通常需要符合額外標準（例如可靠性方面嘅AEC-Q102）同特定溫度範圍，呢度並無明確說明。未經進一步認證，不應假設佢適合汽車用途。

10. 設計案例研究示例

場景：為巴士目的地標誌設計一個低功耗單行文字顯示。

設計選擇：

1. LED選擇：選擇呢款5mm橢圓形LED，因為其高亮度（確保日間可見度）同橢圓形光束模式（適合形成水平字符）。選用W等級LED以獲得一致嘅中高亮度。

2. 電路設計：標誌控制器提供穩定電壓軌（例如12V）。矩陣中每個LED都配備自己嘅限流電阻，計算公式為 R = (供電電壓 - LED_VF) / 目標電流。使用典型VF 2.9V同目標電流18mA（為更長壽命而保守設定），R = (12V - 2.9V) / 0.018A ≈ 506 歐姆。使用標準510歐姆電阻。

3. 佈局及組裝：LED根據規格書嘅引腳間距放置喺PCB孔上。組裝期間，使用定制引腳彎曲治具確保所有引腳喺建議嘅>3mm點處統一彎曲後再插入。使用指定參數（260°C，最多5秒）進行波峰焊。

4. 結果：最終標誌顯示均勻、明亮嘅照明，喺車輛操作溫度範圍內性能可靠，滿足清晰度同耐用性嘅設計要求。