目录
- 1. 产品概述
- 2. 技术参数详解
- 2.1 绝对最大额定值 (Ts=25°C)
- 2.2 光电特性 (Ts=25°C, IF=350mA)
- 3. 分档系统说明
- 3.1 相关色温 (CCT) 分档
- 3.2 光通量分档
- 3.3 正向电压分档
- 3.4 型号命名规则
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
- 4.2 正向电流 vs. 相对光通量
- 4.3 结温 vs. 相对光谱功率
- 4.4 相对光谱功率分布
- 5. 机械与包装信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 推荐焊盘图案与钢网设计
- 5.3 极性标识
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊温度曲线
- 6.2 操作与存储注意事项
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 编带与卷盘规格
- 7.2 包装数量
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计考量
- 9. 技术对比与优势
- 10. 常见问题解答 (FAQ)
- 10.1 70显色指数和85显色指数版本有何区别？
- 10.2 我可以在500mA下连续驱动此LED吗？
- 10.3 如何解读光通量档位代码（例如，2B）？
- 11. 实际设计案例分析
- 12. 工作原理
- 13. 技术趋势
1. 产品概述
本文档详细阐述了一款采用坚固的陶瓷3535表面贴装封装的高功率1W白光LED的技术规格。相较于传统的塑料封装，陶瓷封装具有卓越的导热性，能够更有效地将热量从LED芯片结区导出。这带来了性能稳定性提升、使用寿命延长以及在严苛工作条件下更高的可靠性。该产品专为需要高光通量输出和优异热管理的应用而设计，例如汽车照明、通用照明和特种灯具。
2. 技术参数详解
2.1 绝对最大额定值 (Ts=25°C)
以下参数定义了可能对LED造成永久性损坏的极限值。不建议在接近或达到这些极限的条件下长时间工作。
- 正向电流 (IF):500 mA (最大连续电流)。
- 正向脉冲电流 (IFP):700 mA (脉冲宽度 ≤10ms，占空比 ≤1/10)。
- 功耗 (PD):1700 mW。
- 工作温度 (Topr):-40°C 至 +100°C。
- 存储温度 (Tstg):-40°C 至 +100°C。
- 结温 (Tj):125°C (最大值)。
- 焊接温度 (Tsld):回流焊温度最高230°C或260°C，持续时间不超过10秒。
2.2 光电特性 (Ts=25°C, IF=350mA)
这些是标准测试条件下的典型性能参数。
- 正向电压 (VF):典型值3.2V，最大值3.4V。这是在350mA驱动电流下LED两端的电压降。
- 反向电压 (VR):5V (最大值)。在反向偏压下超过此电压可能损坏LED。
- 反向电流 (IR):最大50 µA。
- 视角 (2θ1/2):120度 (典型值)。此宽光束角适用于通用照明应用。
3. 分档系统说明
为确保生产中的颜色和亮度一致性，LED根据关键参数被分选到不同的档位中。
3.1 相关色温 (CCT) 分档
本LED提供标准CCT范围，每个范围对应CIE色度图上的特定色度区域。典型CCT及其对应的档位代码为：2700K (8A-8D)、3000K (7A-7D)、3500K (6A-6D)、4000K (5A-5D)、4500K (4A-4U)、5000K (3A-3U)、5700K (2A-2U)、6500K (1A-1U) 和 8000K (0A-0U)。产品保证位于所订购CCT的色度区域内。
3.2 光通量分档
光通量档位规定了在350mA电流下的最小光输出。实际光通量可能更高。例如包括：
- 70显色指数暖白光 (2700-3700K):档位从1Y (80-87 流明) 到 2D (114-122 流明)。
- 70显色指数中性白光 (3700-5000K):档位从1Z (87-94 流明) 到 2F (130-139 流明)。
- 70显色指数冷白光 (5000-10000K):档位从2A (94-100 流明) 到 2F (130-139 流明)。
- 85显色指数型号也提供相应的光通量档位（例如，对于暖白光，1W型号：70-75 流明）。
3.3 正向电压分档
电压分档有助于为电流调节电路设计提供便利。档位为：代码1 (2.8-3.0V)、代码2 (3.0-3.2V)、代码3 (3.2-3.4V)、代码4 (3.4-3.6V)。
3.4 型号命名规则
部件号结构为：T [封装代码] [芯片数量代码] [透镜代码] [内部代码] - [光通量代码] [CCT代码]。例如，T1901PL(C,W)A 解码为：T (系列)、19 (陶瓷3535封装)、P (1个高功率芯片)、L (透镜代码01)、(C,W) (CCT：中性白或冷白)、A (内部代码)，光通量和CCT代码另行指定。
4. 性能曲线分析
4.1 正向电流 vs. 正向电压 (I-V曲线)
I-V曲线显示了电流与电压之间的指数关系。设计人员利用此曲线选择合适的驱动器拓扑（恒流 vs. 恒压）并计算功耗 (Vf * If)。在350mA下3.2V的典型Vf是一个关键设计点。
4.2 正向电流 vs. 相对光通量
此曲线表明光输出随电流增加而增加，但并非线性关系。由于热量增加（效率下降效应），在较高电流下效率通常会降低。在推荐的350mA下工作，可以在输出和效率之间取得良好平衡。
4.3 结温 vs. 相对光谱功率
随着结温 (Tj) 升高，LED的光谱输出可能发生偏移，通常会导致颜色轻微变化（色度偏移）和光通量下降。陶瓷封装有助于最小化Tj的上升，从而稳定光学性能。
4.4 相对光谱功率分布
光谱图显示了每个波长下发射的光强度。对于白光LED（通常是荧光粉转换型），它显示了来自芯片的蓝色峰和来自荧光粉的更宽的黄/白色峰。曲线下的面积与总光通量相关，而曲线的形状决定了显色指数 (CRI) 和相关色温 (CCT)。
5. 机械与包装信息
5.1 外形尺寸
LED采用标准的3535封装尺寸（约3.5mm x 3.5mm）。精确的尺寸图显示了主体尺寸、透镜形状和端子位置。尺寸公差规定为：.X尺寸 ±0.10mm，.XX尺寸 ±0.05mm。
5.2 推荐焊盘图案与钢网设计
提供了用于PCB布局的焊盘图案图，以确保形成良好的焊点和热连接。相应的钢网设计指导了回流焊的锡膏涂敷。正确的焊盘设计对于机械稳定性和向PCB的热传递至关重要。
5.3 极性标识
必须在LED封装上正确识别阳极和阴极端子，并与PCB布局匹配。极性错误将导致LED无法点亮。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊温度曲线
本LED兼容标准的无铅回流焊工艺。焊接期间本体最高温度不应超过260°C，持续时间不超过10秒。遵循推荐的温度曲线（预热、保温、回流、冷却）至关重要，以避免热冲击，确保可靠的焊点，同时不损坏内部元件或荧光粉。
6.2 操作与存储注意事项
LED对静电放电 (ESD) 敏感。在操作和组装过程中请采取适当的ESD防护措施。在规定的温度范围（-40°C 至 +100°C）内，存储于干燥、防静电的环境中。避免暴露在潮湿环境中；如果暴露，请在回流焊前遵循烘烤程序。
7. 包装与订购信息
7.1 编带与卷盘规格
LED以压纹载带形式供应，卷绕在卷盘上，适用于自动化贴片组装设备。载带尺寸（口袋尺寸、间距）已标准化。
7.2 包装数量
采用标准卷盘数量（例如，每盘1000或2000片）。外包装标签上注明部件号、分档代码（光通量、CCT、Vf）、数量和批号，以便追溯。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
- 汽车照明：日间行车灯 (DRL)、内饰照明、信号灯。
- 通用照明：LED灯泡、筒灯、面板灯、路灯。
- 特种照明：便携式灯具、应急照明、建筑装饰照明。
8.2 设计考量
- 热管理：这是主要的设计挑战。使用具有足够导热孔的PCB，并可能采用金属基板 (MCPCB) 或散热器，以维持从LED芯片结到环境之间的低热阻路径。
- 电流驱动：务必使用恒流驱动器，而非恒压源，以确保稳定的光输出并防止热失控。
- 光学设计：可能需要二次光学元件（透镜、反射器）来实现所需的光束分布。
9. 技术对比与优势
陶瓷3535封装相较于塑料SMD封装（如3528或5050）乃至其他陶瓷封装，具有显著优势：
- 对比塑料封装：导热性更优，从而带来更低的结温、更高的最大驱动电流潜力、更好的光通维持率以及更长的使用寿命，尤其在高功率应用中。
- 对比其他陶瓷封装：3535封装尺寸是常见的行业标准，在尺寸、功率处理能力和光输出之间取得了良好平衡，使其在众多照明设计中具有高度通用性。
10. 常见问题解答 (FAQ)
10.1 70显色指数和85显色指数版本有何区别？
显色指数 (CRI) 衡量的是光源相对于参考光源自然呈现物体颜色的能力。85显色指数的LED比70显色指数的LED提供更好的色彩保真度，这对于零售、博物馆或高品质住宅照明非常重要。其权衡通常是，更高的显色指数通常伴随着略低的光效（流明/瓦）。
10.2 我可以在500mA下连续驱动此LED吗？
虽然绝对最大额定值为500mA，但在此电流下连续工作会产生大量热量。推荐的工作电流是350mA。若要在500mA下驱动，需要卓越的热管理以确保结温远低于125°C，否则，使用寿命和性能将迅速下降。
10.3 如何解读光通量档位代码（例如，2B）？
光通量档位代码保证了最小光通量。例如，对于70显色指数冷白光，2B档位保证在350mA下至少有100流明。实际发货产品的光通量将处于该档位的最小值和最大值之间（例如，100-107流明），但不保证达到典型值。
11. 实际设计案例分析
场景：设计一款高品质的LED筒灯，要求中性白光 (4000K) 且显色性好 (CRI >80)。
选型：选择一款85显色指数的中性白光LED，CCT档位为5x，光通量档位如2A（最小94-100流明）。
热设计：将LED安装在1.6mm厚的金属基板 (MCPCB) 上。MCPCB通过导热界面材料连接到散热器。热仿真应确认在45°C环境温度下，结温Tj<低于100°C。
电气设计：使用额定输出为350mA的恒流LED驱动器。包含过压保护和开路/短路保护。
光学设计：为LED搭配二次透镜，以实现30度光束角，用于聚光照明。
12. 工作原理
白光LED基于半导体电致发光和荧光粉转换的原理工作。电流流经半导体芯片（通常是InGaN），使其发射蓝色或紫外光谱的光子。这些高能光子随后撞击涂覆在芯片上的荧光粉层。荧光粉吸收部分光子，并以更长、能量更低的波长（黄色、红色）重新发射光。未转换的蓝光与下转换的黄/红光混合，被人眼感知为白光。具体的比例决定了相关色温 (CCT)。
13. 技术趋势
LED行业持续发展，有几个关键趋势影响着陶瓷3535 LED等组件：
- 光效提升 (lm/W):芯片设计、荧光粉技术和封装效率的持续改进，使得在相同电输入下获得更多光输出，从而降低能耗。
- 更高可靠性与寿命：材料（如坚固陶瓷）和制造工艺的进步，正在推动额定寿命 (L70/B50) 超过50,000小时。
- 色彩质量改善：多荧光粉混合物和新型芯片结构的发展，使得LED能够实现极高的显色指数 (90+)、优异的色彩一致性（严格分档）以及可调白光。
- 小型化与更高功率密度：在相同或更小的封装尺寸（例如3030、2929封装）内处理更多功率的能力是一个持续的趋势，这要求不断改进热管理解决方案。
- 智能与互联照明：LED正成为物联网系统不可或缺的一部分，要求驱动器，有时甚至是封装本身，支持调光、色彩调节和数据通信协议。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦电能发出的光通量，越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源发出的总光量，俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（开尔文），如2700K/6500K | 光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数（CRI / Ra） | 无单位，0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差（SDCM） | 麦克亚当椭圆步数，如"5-step" | 颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（纳米），如620nm（红） | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布（Spectral Distribution） | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流（Forward Current） | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流（Pulse Current） | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。 |
| 反向电压（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计，否则结温升高。 |
| 静电放电耐受（ESD Immunity） | V（HBM），如1000V | 抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小时） | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装（Flip Chip） | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构，控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组，每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命（结合TM-21）。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质（如铅、汞）。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。 |