目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心功能同優勢
- 1.2 技術同工作原理
- 2. 絕對最大額定值
- 3. 電光特性(Ta=25°C)
- 4. 分級同分類系統
- 4.1 發光強度分級
- 4.2 正向電壓分級
- 4.3 顏色分級(色度)
- 5. 性能曲線分析
- 5.1 相對強度 vs. 波長
- 5.2 指向性圖案
- 5.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 5.4 相對強度 vs. 正向電流
- 5.5 色度偏移 vs. 正向電流
- 5.6 正向電流 vs. 環境溫度
- 6. 機械同封裝信息
- 6.1 封裝尺寸
- 6.2 極性識別
- 7. 組裝、處理同儲存指引
- 7.1 引腳成型
- 7.2 儲存條件
- 7.3 焊接建議
- 8. 包裝同訂購信息
- 8.1 包裝規格
- 8.2 標籤說明
- 8.3 產品名稱 / 零件編號
- 9. 應用註釋同設計考慮
- 9.1 典型應用場景
- 9.2 電路設計考慮
- 9.3 熱管理
- 10. 技術比較同市場背景
- 11. 常見問題(FAQ)
- 12. 實際應用示例
- 13. 技術趨勢
1. 產品概覽
呢份文件詳細說明咗一款採用流行T-1 3/4圓形封裝嘅高亮度白光LED燈珠嘅規格。呢款器件設計用於提供卓越嘅光輸出,適合需要高亮度同清晰可見度嘅應用。
1.1 核心功能同優勢
呢款LED有幾個主要優點:緊湊且符合行業標準嘅T-1 3/4外形、極高嘅發光強度,以及符合環保同處理標準。根據CIE 1931色度圖,其典型色度坐標係x=0.29,y=0.28,能夠產生穩定嘅白光。器件設計可承受高達4KV(人體模型)嘅靜電放電(ESD),並符合RoHS要求。
1.2 技術同工作原理
白光係通過使用發射藍光嘅InGaN(氮化銦鎵)半導體芯片產生嘅。喺封裝嘅反射杯內塗有一層螢光粉,會吸收一部分藍光並將其重新發射為黃光。剩餘嘅藍光同轉換後嘅黃光結合,就俾人眼感知為白光。呢種螢光粉轉換白光LED技術可以實現高效且可調節嘅白光生產。
2. 絕對最大額定值
喺呢啲限制之外操作器件可能會導致永久性損壞。
- 連續正向電流(IF):30 mA
- 峰值正向電流(IFP):100 mA(佔空比 1/10 @ 1kHz)
- 反向電壓(VR):5 V
- 功耗(Pd):110 mW
- 工作溫度(Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度(Tstg):-40°C 至 +100°C
- ESD耐受電壓(HBM):4000 V
- 齊納二極管反向電流(Iz):100 mA(註:呢個表示有集成保護齊納二極管)
- 焊接溫度(Tsol):260°C,持續5秒
3. 電光特性(Ta=25°C)
喺標準測試條件下測量嘅典型性能參數。
- 正向電壓(VF):2.8V(最小),3.2V(典型),3.6V(最大),當 IF=20mA
- 反向電流(IR):50 µA(最大),當 VR=5V
- 發光強度(IV):18000 mcd(最小),36000 mcd(最大),當 IF=20mA。典型值喺定義嘅分級範圍內。
- 齊納二極管反向電壓(Vz):5.2V(典型),當 Iz=5mA,確認有集成保護二極管。
- 視角(2θ1/2):15°(典型),當 IF=20mA,表示光束相對較窄。
- 色度坐標:x=0.29(典型),y=0.28(典型),當 IF=20mA。
4. 分級同分類系統
為確保一致性,LED會根據關鍵參數分入唔同嘅級別。
4.1 發光強度分級
LED根據喺20mA下測量嘅發光強度分為三個級別(X, Y, Z)。
級別 X:18000 - 22500 mcd
級別 Y:22500 - 28500 mcd
級別 Z:28500 - 36000 mcd
發光強度適用±10%嘅一般公差。
4.2 正向電壓分級
正向電壓亦會分級,以幫助電流調節嘅電路設計。
級別 0:2.8 - 3.0V
級別 1:3.0 - 3.2V
級別 2:3.2 - 3.4V
級別 3:3.4 - 3.6V
VF嘅測量不確定度為±0.1V。
4.3 顏色分級(色度)
顏色喺CIE 1931色度圖上嘅特定區域內定義。文件指定咗七個顏色等級:A1, A0, B3, B4, B5, B6, 同 C0,每個都有定義嘅坐標邊界(x, y)。呢啲等級對應唔同嘅相關色溫(CCT),範圍從較暖到較冷嘅白光。提供咗一個分組(第1組:A1+A0+B3+B4+B5+B6+C0),可能代表標準出貨組合。顏色坐標嘅測量不確定度為±0.01。
5. 性能曲線分析
圖形數據提供咗器件喺唔同條件下行為嘅見解。
5.1 相對強度 vs. 波長
光譜功率分佈曲線顯示來自InGaN芯片嘅主導藍色峰值同來自螢光粉嘅更寬嘅黃色峰值,結合形成白光光譜。
5.2 指向性圖案
極坐標圖說明咗15°嘅典型視角,顯示光強度喺偏離中心軸嘅角度上如何減弱。
5.3 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢條曲線顯示指數關係,對於設計適當嘅限流電路至關重要。
5.4 相對強度 vs. 正向電流
顯示光輸出對驅動電流嘅依賴性,通常喺較高電流下由於效率下降而呈次線性增加。
5.5 色度偏移 vs. 正向電流
描述顏色坐標(x, y)如何隨驅動電流嘅變化而輕微偏移,呢點對於顏色要求嚴格嘅應用非常重要。
5.6 正向電流 vs. 環境溫度
呢條降額曲線表明,為防止過熱並確保可靠性,最大允許正向電流會隨環境溫度升高而降低。
6. 機械同封裝信息
6.1 封裝尺寸
T-1 3/4圓形封裝尺寸喺詳細圖紙中提供。關鍵註釋包括:所有尺寸均以毫米為單位,標準公差為±0.25mm(除非另有說明);引腳間距喺封裝出口處測量;法蘭下方樹脂最大突出為1.5mm。
6.2 極性識別
陰極通常通過透鏡上嘅平面、較短嘅引腳或根據尺寸圖嘅其他標記來識別。安裝時必須注意正確嘅極性。
7. 組裝、處理同儲存指引
7.1 引腳成型
如果需要彎曲引腳,必須喺距離環氧樹脂燈泡底座至少3mm嘅位置進行,並喺焊接前完成,且要小心操作以避免對封裝造成應力。切割應喺室溫下進行。PCB孔必須與LED引腳完美對齊,以避免安裝應力。
7.2 儲存條件
LED應儲存喺≤30°C同≤70%相對濕度嘅環境中。喺呢啲條件下,保質期為3個月。對於更長嘅儲存時間(長達1年),請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。避免喺潮濕環境中溫度急劇變化,以防止冷凝。
7.3 焊接建議
保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅距離>3mm。建議喺連接條底座之外進行焊接。對於手工焊接,使用烙鐵頭溫度≤300°C(最大30W)。對於波峰焊或浸焊,請遵循峰值溫度260°C持續5秒嘅溫度曲線。
8. 包裝同訂購信息
8.1 包裝規格
LED裝喺防靜電袋(能夠承受750V靜電場)中,放入內盒,然後再裝入主出貨箱。包裝數量:每袋200-500件,每內盒5袋,每外箱10個內盒。
8.2 標籤說明
標籤包括:CPN(客戶產品編號)、P/N(產品編號)、QTY(包裝數量)、CAT(發光強度等級)、HUE(主波長/顏色等級)、REF(正向電壓等級)同 LOT No.(批號)。
8.3 產品名稱 / 零件編號
零件編號遵循格式:334-15/FN C1-□ □ □ □。"FN"同隨後嘅方框可能表示發光強度級別、正向電壓級別同顏色等級嘅特定選項,允許精確訂購。
9. 應用註釋同設計考慮
9.1 典型應用場景
呢款高亮度LED非常適合用於:
- 信息面板同標牌:需要明亮、易讀字符嘅地方。
- 光學指示器:用於需要高可見度嘅狀態或警告燈。
- 背光:用於小型面板、開關或圖標。
- 標記燈:用於美觀或位置標記。
9.2 電路設計考慮
務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器。計算電阻值時應考慮正向電壓級別,以確保電流同亮度一致。集成齊納二極管提供基本嘅反向電壓保護,但不能替代適當嘅正向電流調節。對於需要穩定顏色嘅應用,請考慮電流同溫度引起嘅輕微色度偏移。
9.3 熱管理
雖然封裝嘅散熱能力有限,但遵守最大功耗(110mW)同隨溫度變化嘅電流降額曲線對於長期可靠性至關重要。避免喺無通風嘅密閉空間內操作。
10. 技術比較同市場背景
呢款LED嘅主要區別在於其喺緊湊嘅T-1 3/4封裝內極高嘅發光強度同窄15°視角,呢個設計集中光輸出以實現最大軸向亮度。與標準T-1 LED相比,它提供顯著更高嘅輸出。與SMD(表面貼裝器件)LED相比,通孔封裝可能更適合原型製作、手動組裝或需要堅固機械安裝嘅應用。
11. 常見問題(FAQ)
問:呢款LED嘅典型驅動電流係幾多?
答:標準測試條件同許多規格都係喺 IF=20mA 下給出嘅。它可以連續驅動高達30mA,但應從性能曲線評估光輸出同效率。
問:我點樣解讀顏色級別(A1, C0等)?
答:呢啲代碼代表CIE色度圖上嘅特定區域,對應唔同嘅白色調(從較暖到較冷)。請參考規格書中嘅色度圖同坐標表。第1組係常見嘅混合組合。
問:呢款LED需要散熱器嗎?
答:對於喺最大額定值下連續運行,特別係喺環境溫度升高嘅情況下,建議採用某種形式嘅熱管理(例如,PCB銅面積、氣流)以保持性能同壽命,儘管對於所有應用嚟講,專用散熱器可能並非必需。
問:我可以將佢用於汽車應用嗎?
答:工作溫度範圍(-40°C 至 +85°C)涵蓋咗許多汽車環境。然而,特定嘅汽車資格認證(AEC-Q102)同應用特定測試(振動、濕度等)並未喺呢份通用規格書中指明,需要進行驗證。
12. 實際應用示例
設計案例:高可見度面板指示器
要求:設計一個喺明亮環境光下可見嘅狀態指示器。
解決方案:使用呢款具有15°視角嘅LED來創建一個明亮、聚焦嘅光點。使用恆流電路或根據電源電壓(例如,12V)同LED嘅正向電壓級別(例如,級別1:典型3.1V)計算嘅串聯電阻,以20mA驅動佢。R = (12V - 3.1V) / 0.020A = 445 Ω(使用470 Ω標準值)。將LED放置喺小孔徑或準直透鏡後面,以增強窄光束效果。確保PCB佈局允許焊接時與環氧樹脂燈泡保持建議嘅3mm間隙。
13. 技術趨勢
行業繼續推進螢光粉轉換白光LED技術,專注於更高效率(每瓦流明)、改善顯色指數(CRI)以獲得更好嘅色彩準確度,以及更高嘅顏色一致性(更緊密嘅分級)。雖然像T-1 3/4咁樣嘅通孔封裝對於特定市場仍然相關,但更廣泛嘅趨勢係朝向高功率SMD封裝同芯片級封裝(CSP)LED,以實現更好嘅熱性能同小型化。集成保護元件,如呢度見到嘅齊納二極管,係增強最終應用穩健性嘅常見做法。
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。 |