T20系列白光LED規格書 - 2016封裝 - 2.0x1.6x1.75mm - 典型11V - 0.33W - 粵語技術文件

1. 產品概覽

T20系列係一款專為現代照明應用而設計嘅緊湊型、高性能白光LED解決方案。呢款頂視LED，採用2016封裝尺寸，旨在提供可靠同高效嘅照明。佢嘅核心優勢嚟自熱增強封裝設計，有助於更好嘅散熱，從而支持更高電流操作同持續嘅光輸出。呢款器件嘅特點係視角好闊，適合需要廣泛光分佈嘅應用。佢完全符合無鉛回流焊工藝，並遵守RoHS環保標準，確保兼容當代製造要求同全球法規。

呢款LED嘅目標市場好多元化，涵蓋商業同住宅照明領域。佢嘅主要應用包括室內照明燈具、替換傳統光源嘅改造方案、一般環境照明，以及對性能同外形尺寸都有要求嘅建築或裝飾照明。

2. 技術參數深入分析

2.1 電光特性

LED嘅基本性能係喺標準測試條件下定義嘅，即正向電流（IF）為30mA，結溫（Tj）為25°C。光通量輸出會隨相關色溫（CCT）而變化。例如，一隻2700K（暖白光）LED嘅典型光通量為34.5流明，最低為32流明；而較冷嘅CCT，如4000K、5000K、5700K同6500K，則提供更高嘅典型輸出，為36.5流明（最低34流明）。所有型號都保持高顯色指數（CRI）Ra80，確保良好嘅色彩保真度。光通量測量嘅公差為±7%，CRI公差為±2。

呢款器件具有非常闊嘅視角（2θ1/2），達到120度，提供寬闊且均勻嘅光發射模式，非常適合區域照明。

2.2 電氣參數

喺30mA電流下，正向電壓（VF）典型值為11V，範圍從9.5V到12V，測量公差為±0.3V。絕對最大額定值定義咗操作極限：連續正向電流（IF）為40mA，脈衝正向電流（IFP）為60mA（喺特定脈衝條件下），最大功耗（PD）為440mW。反向電壓（VR）限制為5V。必須注意唔好超過呢啲額定值，以確保長期可靠性。

2.3 熱特性

熱管理對於LED性能同壽命至關重要。喺標準測試條件下，從結點到焊點嘅熱阻（Rth j-sp）規定為40°C/W。絕對最高結溫（Tj）為120°C。器件嘅額定工作溫度範圍（Topr）為-40°C至+105°C。降額曲線（圖8）清楚說明咗，為咗防止過熱同過早失效，隨著環境溫度升高，必須降低允許嘅正向電流。

3. 分級系統說明

3.1 光通量分級

LED會根據光通量進行分級，以確保一致性。例如，一隻4000K、Ra80嘅LED可以分為E1級（34-36流明）、E2級（36-38流明）同E3級（38-42流明）。分級代碼（例如D9、E1、E2）係零件編號系統嘅一部分，允許設計師為其應用選擇具有精確輸出水平嘅LED。

3.2 正向電壓分級

同樣地，正向電壓亦會分級，以幫助電路設計，特別係驅動多個串聯LED時。可用嘅分級包括1C級（8-9V）、1D級（9-10V）同5X級（10-12V）。選擇來自同一電壓分級嘅LED有助於實現更均勻嘅電流分佈。

3.3 色度分級

顏色一致性使用CIE 1931色度圖進行嚴格控制。每個CCT（例如2700K、3000K）都由一個目標中心坐標（x, y）同一個公差橢圓定義。規格書指明，顏色等級喺5步麥克亞當橢圓內，呢個係定義可感知色差嘅標準。能源之星分級標準適用於2600K至7000K嘅範圍，確保LED滿足優質照明產品對顏色均勻性嘅嚴格要求。

4. 性能曲線分析

數據手冊提供咗幾個關鍵圖表，用於理解唔同條件下嘅性能。

Relative Intensity vs. Forward Current (Fig. 3): This curve shows how light output increases with current. It is typically non-linear, and operating beyond the recommended current can lead to efficiency droop and accelerated degradation.

Forward Voltage vs. Forward Current (Fig. 4): This IV characteristic curve is essential for designing the driver circuit. It shows the relationship between the voltage across the LED and the current flowing through it.

Relative Luminous Flux vs. Ambient Temperature (Fig. 5): This graph demonstrates the negative impact of rising temperature on light output. As the ambient (and consequently junction) temperature increases, the luminous flux decreases. This underscores the importance of effective thermal design.

Relative Forward Voltage vs. Ambient Temperature (Fig. 6): The forward voltage has a negative temperature coefficient, meaning it decreases slightly as temperature rises. This can be a factor in constant-current driver design.

Chromaticity Shift vs. Ambient Temperature (Fig. 7): This plot is critical for color-sensitive applications. It shows how the x and y color coordinates drift with changes in temperature, which is vital information for maintaining color consistency in varying environments.

Color Spectrum (Fig. 1): This graph displays the spectral power distribution of the emitted white light, which is a combination of the blue LED chip and the phosphor coating. It helps in understanding the color quality and potential applications.

5. 機械及封裝信息

呢款LED採用2016封裝尺寸，長度為2.0mm，寬度為1.6mm，高度為1.75mm。封裝圖提供咗底視圖，顯示焊盤圖案。清楚標示咗極性：陰極有標記。除非另有說明，尺寸公差為±0.1mm。呢種緊湊尺寸允許高密度PCB佈局，適合薄型照明燈具。

6. 焊接及組裝指引

呢款器件專為回流焊工藝而設計。提供咗詳細嘅回流焊曲線，包含特定參數：從液相線溫度（TL=217°C）到峰值溫度（Tp=260°C max）嘅升溫速率唔應該超過3°C/秒。喺TL以上嘅保持時間（tL）應該介乎60至150秒之間。封裝體峰值溫度唔可以超過260°C，喺呢個峰值5°C以內嘅時間（tp）最多為30秒。降溫速率最多為6°C/秒。從25°C到峰值溫度嘅總時間唔應該超過8分鐘。嚴格遵守呢個曲線對於防止LED封裝、焊點同內部晶片貼裝材料受到熱損壞至關重要。

7. 包裝及訂購信息

零件編號系統非常全面，允許精確指定規格。型號為T20**811A-*****。編號系統分解如下：X1表示類型代碼（20代表2016封裝）。X2係CCT代碼（例如27代表2700K）。X3係顯色指數（8代表Ra80）。X4同X5分別表示串聯同並聯晶片嘅數量。X6係元件代碼。X7係定義特定性能等級嘅顏色代碼（例如M代表ANSI標準）。X8、X9同X10用於內部同備用代碼。呢個系統使用戶能夠訂購其設計所需嘅確切LED型號。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

如前所述，主要應用包括室內照明、改造、一般照明同建築/裝飾照明。其高光通量輸出同闊角度令佢非常適合用於筒燈、面板燈、燈管同裝飾燈帶。120度光束角對於需要寬闊照明覆蓋而無熱點嘅燈具特別有益。

8.2 設計考慮因素

Thermal Management: Given the thermal resistance of 40°C/W, proper heat sinking is mandatory, especially when operating at or near the maximum current. The PCB should be designed with adequate thermal vias and possibly connected to a metal core or heatsink to maintain a low junction temperature.

Electrical Driving: A constant current driver is recommended to ensure stable light output and color over the LED's lifetime. The driver should be selected based on the forward voltage bin and the required operating current, ensuring it does not exceed the absolute maximum ratings. The derating curve must be consulted for high-temperature environments.

Optical Design: The top-view nature and wide beam angle may require secondary optics (lenses or diffusers) if a specific beam pattern or glare control is needed.

9. 技術比較與差異化

同標準中功率LED相比，T20/2016封裝憑藉其熱增強設計，喺緊湊尺寸同良好熱性能之間取得平衡。佢喺30mA下典型正向電壓為11V，表明內部可能包含多晶片配置。闊達120度嘅視角係同窄光束LED嘅主要區別，令佢更適合一般照明而非聚光照明。遵守5步麥克亞當橢圓同能源之星分級，將佢歸類於注重高顏色一致性嘅類別，呢個係相對於顏色公差較寬鬆嘅LED嘅一個顯著優勢。

10. 常見問題（基於技術參數）

Q: What is the actual power consumption of this LED?
A: At the typical operating condition of 30mA and 11V, the power consumption is 0.33W (30mA * 11V = 330mW). This is below the maximum power dissipation rating of 440mW.

Q: Can I drive this LED with a 12V supply?
A: Not directly. The LED requires a constant current driver, not a constant voltage supply. Connecting it directly to a 12V source would likely cause excessive current flow, exceeding the absolute maximum rating and destroying the LED. A driver circuit that regulates current to 30mA (or another desired level within spec) must be used.

Q: How does temperature affect the light output?
A: As shown in Fig. 5, light output decreases as ambient temperature rises. Effective heat sinking is crucial to maintain high luminous flux and long life.

Q: What does "5-step MacAdam ellipse" mean for my application?
A: It means the LEDs are binned so tightly that the color difference between any two LEDs in the same bin is virtually imperceptible to the human eye under standard viewing conditions. This is essential for applications where color uniformity across multiple LEDs is critical, such as in panel lights or linear fixtures.

11. 實用設計及使用案例

考慮設計一款改造型LED燈管，用於替換傳統熒光T8燈管。一個典型設計可能使用120粒呢款T20 LED，線性排列喺金屬基板（MCPCB）上。考慮到其120度闊視角，光分佈對於一般辦公室照明會非常出色。設計師會選擇來自同一光通量同電壓分級嘅LED（例如E2同5X級），以確保亮度均勻同電流均分。MCPCB會安裝到作為散熱器嘅鋁製外殼上。會設計一個恆流驅動器，為每串LED提供大約30mA電流，並考慮串聯LED嘅總正向電壓。組裝期間會嚴格遵循回流焊曲線。呢個設置會利用LED嘅高效率、長壽命同良好顯色性，創造出一款節能、高品質嘅照明產品。

12. 工作原理介紹

白光LED嘅工作原理基於半導體材料中嘅電致發光，結合熒光粉轉換。核心係一個半導體晶片，通常由氮化銦鎵（InGaN）製成，當施加正向電流時會發出藍光。呢啲藍光然後撞擊沉積喺晶片上或周圍嘅一層熒光粉塗層（通常基於釔鋁石榴石或YAG）。熒光粉吸收一部分藍光，並將其重新發射為黃光。剩餘藍光同發射嘅黃光嘅組合被人眼感知為白光。確切嘅白色色調（CCT）由熒光粉層嘅成分同厚度控制。闊視角係通過封裝設計同光線透過封裝透鏡嘅擴散來實現嘅。

13. 技術趨勢及發展

照明行業持續追求更高光效（每瓦流明）、改善色彩品質（更高CRI同R9值）同更好可靠性。趨勢包括開發新型熒光粉材料以實現更飽和嘅紅光發射（改善CRI R9）、使用遠程熒光粉設計以獲得更好嘅顏色均勻性同熱管理，以及集成晶片級封裝（CSP）技術以實現更細小嘅外形尺寸。此外，越來越關注智能照明，需要能夠通過DALI或Zigbee等協議可靠調光同控制嘅LED。T20系列憑藉其熱增強封裝同一致嘅分級，符合行業對可靠、高品質元件嘅需求，呢啲元件構成咗基本同先進照明系統嘅基礎。朝向以人為本照明（HCL）嘅發展，即調節光色同強度以支持晝夜節律，亦依賴於呢個系列LED嘅穩定同可預測性能。