直插式LED燈珠LTW-1DEEDNJ規格書 - 紅/白光 - 20mA - 52/72mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件詳細說明型號為LTW-1DEEDNJ的直插式LED燈珠規格。此元件提供兩種主要顏色版本：中心波長約為625nm的紅光LED（採用AlInGaP技術），以及採用共陰極配置與擴散透鏡的白光LED。此類直插式LED專為廣泛電子應用中的狀態指示而設計，透過標準直插式封裝提供多種光強與視角選項，賦予設計靈活性。

1.1 主要特性與目標市場

此LED燈珠具有低功耗與高效率的特性。其符合環保標準，為無鉛、符合RoHS規範且無鹵素（氯與溴含量有限制）。其主要應用涵蓋通訊設備、電腦、消費性電子產品及家電，在這些領域中需要可靠且清晰的視覺狀態指示。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

所有額定值均在環境溫度（TA）25°C下指定。超過這些限制可能導致永久性損壞。

• 功率耗散（Pd）：紅光：最大52 mW；白光：最大72 mW。此參數定義了LED在連續工作下能作為熱量消散的最大功率。
• 順向電流：兩種顏色的連續直流順向電流（IF）均為20 mA。在脈衝條件下（工作週期 ≤ 1/10，脈衝寬度 ≤ 10ms），允許60 mA的峰值順向電流。
• 溫度範圍：工作溫度：-30°C 至 +85°C；儲存溫度：-40°C 至 +100°C。
• 焊接溫度：當測量點距離LED本體2.0mm時，引腳可承受260°C最多5秒。

2.2 電氣與光學特性

測量條件為TA=25°C，標準測試電流（IF）20mA。

• 發光強度（Iv）：紅光：110-310 mcd（典型值180 mcd）；白光：520-2500 mcd（典型值1500 mcd）。強度依據CIE人眼響應曲線測量，保證測試容差為±15%。
• 視角（2θ1/2）：紅光與白光版本均約為60度，表示具有中等寬度的光束。
• 主波長（λd）：紅光LED：618-630 nm（典型值624 nm）。
• 色度座標：白光LED的典型座標為x=0.26，y=0.24。
• 順向電壓（VF）：紅光：1.6-2.6 V（典型值2.1 V）；白光：2.6-3.6 V（典型值3.1 V）。
• 逆向電流（IR）：在逆向電壓（VR）5V下，最大10 μA。此元件並非設計用於逆向偏壓操作。

3. 分級系統說明

LED根據關鍵光學參數進行分級，以確保同一生產批次內的一致性。

3.1 發光強度分級

• 紅光LED：分級FG（110-180 mcd）與HJ（180-310 mcd）。
• 白光LED：分級MN（520-880 mcd）、PQ（880-1500 mcd）與RS（1500-2500 mcd）。

每個分級界限的容差為±15%。

3.2 波長與色度分級

• 主波長（紅光）：單一分級R1涵蓋618-630 nm，界限容差為±1nm。
• 色度（白光）：由色調等級G1與H1定義，指定了CIE 1931色度圖上的一個四邊形區域。色度座標的測量允差為±0.01。

4. 性能曲線分析

規格書中引用了典型特性曲線（示意於第4/10頁）。這些曲線通常會說明順向電流（IF）與順向電壓（VF）的關係、發光強度的溫度依賴性，以及相對光譜功率分佈。分析此類曲線對於理解元件在非標準條件下的行為至關重要，例如不同的驅動電流或環境溫度會影響輸出強度與壓降。

5. 機械與包裝資訊

5.1 外型尺寸與註記

此LED採用標準徑向引腳封裝。關鍵尺寸註記包括：所有尺寸單位為mm（英吋）、一般公差為±0.25mm、法蘭下方樹脂最大突出量為1.0mm，以及引腳間距在封裝出口點測量。原始文件中提供了詳細的尺寸圖。

5.2 極性識別

白光LED版本採用共陰極配置。較長的引腳通常表示陽極。使用者必須參考詳細的機械圖，根據內部晶片結構與引線框架設計來確認最終的極性識別。

6. 焊接與組裝指南

6.1 儲存與處理

LED應儲存在低於30°C且相對濕度70%以下的環境中。若從原廠防潮袋中取出，應在三個月內使用。如需更長時間儲存，請使用帶有乾燥劑的密封容器或氮氣環境。

6.2 引腳成型

彎折必須在距離LED透鏡基座至少3mm處進行。引線框架的基座不應作為支點。成型必須在室溫下、焊接前完成。在PCB組裝時，請使用最小的夾緊力。

6.3 焊接製程

必須在焊點與透鏡基座之間保持至少2mm的最小間隙。透鏡不得浸入焊料中。

• 烙鐵焊接：最高溫度350°C，每引腳最長時間3秒（僅限一次）。
• 波峰焊接：預熱最高100°C，最長60秒；焊波最高260°C，最長5秒。

警告：過高的溫度或時間可能導致透鏡變形或造成災難性故障。紅外迴焊不適用於此直插式產品。

6.4 清潔

如有必要，僅可使用酒精類溶劑（如異丙醇）進行清潔。

7. 包裝與訂購資訊

標準包裝規格如下：每防靜電袋裝500、200或100件。十袋裝入一個內箱（總計5,000件）。八個內箱裝入一個外運輸箱（總計40,000件）。運輸批次中的最後一包可能為非滿包裝。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

此LED適用於室內/外標誌以及一般電子設備（如延長線、網路交換器、消費性影音設備及家電）上的狀態指示燈。

8.2 驅動電路設計

LED是電流驅動元件。為了確保並聯多顆LED時的亮度均勻，強烈建議為每顆LED串聯一個限流電阻（電路A）。不建議將多顆LED直接並聯驅動於電壓源（電路B），因為個別LED的順向電壓（VF）存在差異，這將導致電流顯著不同，進而造成亮度不均。

8.3 靜電放電（ESD）防護

LED易受靜電或電源突波損壞。處理時應採取預防措施，包括使用接地腕帶或防靜電手套，並在接地的防靜電墊上作業。

9. 技術比較與差異化

與非擴散型LED相比，白光版本的擴散透鏡提供了更寬、更均勻的視角，減少了光斑。其無鹵素結構使其與標準產品區分開來，迎合了對環保要求更嚴格的應用。單一型號結合了用於紅光的AlInGaP技術（提供高效率與穩定性）與共陰極白光，提供了設計靈活性。

10. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以將此LED驅動在30mA以獲得更高亮度嗎？

答：不行。絕對最大連續直流順向電流為20mA。超過此額定值可能因過熱而縮短LED壽命或導致立即故障。

問：為什麼並聯的每顆LED都需要串聯電阻？

答：LED的順向電壓（VF）存在製造公差（例如白光為2.6-3.6V）。若無個別電阻，VF較低的LED將汲取不成比例的更多電流，導致亮度不均，並可能使低VF的元件承受過度應力。

問：發光強度的±15%測試容差是什麼意思？

答：這表示特定單元的測量強度值可能與表中標稱的分級值有±15%的差異。這是測量系統的容差，並非額外的參數分佈。

11. 實務設計與使用案例

情境：設計一個由5V電源供電、帶有十顆白光狀態指示燈的面板。

設計步驟：

1. 決定順向電流：使用典型值20mA。

2. 從規格書決定典型順向電壓（VF）：白光為3.1V。

3. 計算串聯電阻值：R = (電源電壓 - VF) / IF = (5V - 3.1V) / 0.020A = 95 歐姆。

4. 計算電阻功率：P = (電源電壓 - VF) * IF = 1.9V * 0.020A = 0.038W。標準的1/8W（0.125W）或1/10W電阻即足夠。

5. 關鍵：將一顆95歐姆電阻與每一顆十顆LED串聯。切勿在多顆LED之間共用單一電阻。

12. 工作原理簡介

發光二極體（LED）是一種當電流通過時會發光的半導體元件。這種稱為電致發光的現象發生在電子與元件內的電洞重新結合時，以光子的形式釋放能量。光的顏色由半導體材料的能隙決定。紅光LED使用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）結構，而白光LED通常使用藍光InGaN（氮化銦鎵）晶片，並塗覆一層螢光粉層，將部分藍光轉換為黃光與紅光，混合產生白光。

13. 產業趨勢與發展

儘管表面黏著元件（SMD）LED因小型化需求主導了新設計，但直插式LED在原型製作、教育套件、維修市場以及需要更高單點亮度或更容易手動組裝的應用中仍然具有相關性。直插式LED領域內的趨勢持續朝向更高效率（每瓦更多流明）、透過更嚴格的分級改善色彩一致性，以及更廣泛採用環保材料（如無鹵化合物）。工業與消費領域對可靠、低成本指示解決方案的需求，確保了這些元件的持續生產與發展。