目录
1. 产品概述
Shwo 系列是一系列专为严苛照明应用而设计的表面贴装大功率 LED 器件。其核心设计理念是将高光输出与紧凑的外形尺寸相结合，使其成为满足广泛照明需求的通用解决方案。
1.1 核心优势与定位
该系列的一个关键差异化特性是其电气隔离的散热焊盘。此特性通过将热管理与电气布局考量解耦，为设计人员提供了极大的便利，简化了 PCB 设计并增强了可靠性。该系列定位于满足当代固态照明需求的理想解决方案，在性能、尺寸和设计灵活性之间取得了平衡。
1.2 目标应用
本器件适用于广泛的照明应用，包括但不限于：通用照明、闪光灯照明、聚光灯照明、信号灯照明以及各种工业和商业照明灯具。提及的具体用例包括装饰和娱乐照明、方向指示灯（例如，用于台阶、出口通道）、汽车内外饰照明以及农业照明。
2. 主要特性与合规性
- LM-80 认证：为照明设计和认证提供可靠的光通维持数据。
- 小封装高效率：在紧凑的 SMD 封装尺寸下提供显著的光输出。
- ESD 保护：高达 8KV (HBM) 的稳健静电放电保护。
- 焊接方式：专为标准表面贴装技术 (SMT) 组装工艺设计。
- 全面的分档系统：产品根据亮度（光通量）、正向电压、波长和色度进行分档和筛选，以确保颜色和性能的一致性。
- 湿度敏感度：等级为 MSL 1 级，表示在 ≤30°C/85% RH 条件下具有无限车间寿命，这简化了处理和存储。
- 环保合规：产品符合 RoHS 标准，匹配白光 LED 的 ANSI 分档标准，符合欧盟 REACH 法规，且为无卤素产品 (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)。
3. 技术参数：深入客观解读
3.1 绝对最大额定值
定义了器件的操作极限以确保长期可靠性。当散热焊盘温度维持在 25°C 时，最大直流正向电流 (I_F) 为 700mA。对于脉冲操作，在 1kHz 频率下占空比为 1/10 时，允许的峰值脉冲电流 (I_Pulse) 为 1000mA。最高结温 (T_J) 为 125°C，散热焊盘的工作温度范围 (T_Opr) 为 -40°C 至 +100°C。必须注意，这些 LED 并非为反向偏压操作而设计。
3.2 热特性
热管理对于大功率 LED 至关重要。热阻 (R_th) 因颜色而异：对于蓝光、绿光、冷白光、中性白光和暖白光 LED 为 10°C/W；对于红光、琥珀光和橙光 LED 为 12°C/W。此参数表示热量从 LED 结传导到散热焊盘的有效性。数值越低，表示热性能越好，这与更高的光输出和更长的使用寿命直接相关。
3.3 光度与电气特性
光通量或辐射功率是在驱动电流为 350mA、散热焊盘温度为 25°C 的条件下规定的。规格书提供了不同颜色各种料号的最小值。例如，典型的最小光通量值范围从琥珀色的约 45 流明到宝蓝色的约 530 流明（以毫瓦为单位的辐射功率测量）。白光 LED 变体的正向电压 (V_f) 在 2.65V 至 3.55V 的范围内进行分档。
4. 分档系统说明
4.1 波长/色温分档
产品命名规则包含特定的颜色代码。对于白光 LED，这对应于相关色温 (CCT) 分档。该系列提供从 2700K（暖白光）到 6500K（冷白光）的宽 CCT 范围，中间选项包括 3000K、3500K、4000K、4500K、5000K 和 5700K。每个 CCT 又进一步划分为多个麦克亚当椭圆步长（例如，57K-1 到 57K-4），以确保严格的颜色一致性。对于单色 LED，分档由主波长范围定义（例如，红光：620-630nm，蓝光：460-485nm）。
4.2 光通量分档
LED 根据其在标准测试条件下的最小光通量输出进行筛选。料号本身编码了这个最小光通量值。例如，料号中的 "F51"、"F61"、"F91" 等代码表示给定颜色和驱动电流下的不同最小光通量等级。
4.3 正向电压分档
正向电压是电气设计的另一个关键参数，特别是在驱动多个串联 LED 时。白光 LED 料号指定了正向电压分档范围（例如，2.65-3.55V）。一些订购代码进一步将其细分为子分档，如 U4 (2.65-2.95V)、V1 (2.95-3.25V) 和 V2 (3.25-3.55V)，从而允许在驱动器设计中实现更精确的电流匹配。
5. 料号命名规则与订购
产品命名遵循结构化格式：ELSW – ABCDE – FGHIJ – V1234.
- AB：代表最小光通量（单位：流明）或辐射功率（单位：毫瓦）。
- C：表示辐射模式（例如，"1" 代表朗伯型）。
- D：表示颜色或 CCT（例如，"C" 代表冷白光，"M" 代表暖白光，"R" 代表红光）。
- E：指定功耗（例如，"1" 代表 1W）。
- F, G, H, I, J：内部和包装类型代码（例如，"H" 表示包装类型，"P" 代表卷带包装）。
- V：正向电压分档代码。
- 1234：颜色分档或 CCT 分档代码。
该系统允许精确识别和订购具有特定光学、电气和热特性的 LED。
6. 白光 LED 规格
规格书为标准和高光通量白光 LED 变体提供了详细的表格。所有白光 LED 均符合 ANSI 分档标准。每个订购代码列出的关键参数包括最小光通量、特定 CCT 分档范围、正向电压范围以及最小显色指数 (CRI)。冷白光变体的 CRI 值通常为 70，中性和暖白光变体通常为 75。标准系列的典型视角为 120°。
7. 机械、组装与操作指南
7.1 焊接与回流焊
本器件适用于 SMT 组装。回流焊期间的最高焊接温度不应超过 260°C，且最多允许两次回流焊循环。设计人员必须遵守所用特定焊膏的推荐回流焊曲线。
7.2 湿度敏感度与存储
凭借 MSL 1 级等级，这些组件在标准工厂条件（≤30°C/85% RH）下具有无限车间寿命。这消除了正常情况下使用前烘烤的需要，简化了库存管理。存储温度范围为 -40°C 至 +100°C。
8. 应用建议与设计考量
8.1 热设计
电气隔离的散热焊盘是一个显著优势。设计人员必须确保从焊盘到 PCB 散热器有足够的热通路，使用足够的热过孔和铜箔面积。适当的散热对于将结温维持在 125°C 以下以确保额定光输出和寿命至关重要。不同颜色的不同热阻应纳入热模型考量。
8.2 电气设计
建议使用恒流驱动器以获得最佳性能和稳定性。应利用正向电压分档信息来计算合适的驱动器电压，尤其是在串联多个 LED 时。8KV ESD 保护很稳健，但仍建议在组装过程中采取标准的 ESD 处理预防措施。
8.3 光学设计
朗伯辐射模式（适用于大多数变体）提供了宽广、均匀的光分布。对于需要二次光学设计的应用，此模式通常非常合适。设计人员应在系统的光度计算中考虑最小光通量值。
9. 基于技术参数的常见问题
问："1W" LED 的实际功耗是多少？
答："1W" 的标称通常指一种常见的驱动条件，通常约为 350mA。实际消耗的功率是正向电压 (V_f) 与驱动电流 (I_f) 的乘积。例如，在 350mA 和 V_f 为 3.2V 时，功率约为 1.12W。
问：散热焊盘温度如何影响光输出？
答：光输出随着结温的升高而降低。规格书规定了在 T_pad=25°C 时的光通量。在实际应用中，需要有效的冷却以最小化温升，并保持高效率与颜色一致性。
问：我可以用高于 350mA 的电流驱动此 LED 吗？
答：直流电流的绝对最大额定值为 700mA。虽然可以在此电流下工作，但这将产生显著更多的热量，需要更强大的热管理，并可能影响寿命和颜色稳定性。性能数据（光通量）是在 350mA 下提供的。
10. 实际应用案例
考虑设计一款用于住宅的高品质筒灯，需要暖白光 (3000K) 且显色性好 (CRI >75)。设计人员将从规格书中选择类似 ELSW-F71M1-0LPGS-C3000 的料号。这指定了在 350mA 下最小光通量为 70 流明，CCT 为 3000K（在 30K-1 到 30K-4 分档内），正向电压在 2.65V 至 3.55V 之间，最小 CRI 为 75。然后，设计人员将：
- 设计一块 PCB，在 LED 的散热焊盘下方提供足够的铜焊盘和热过孔以散热。
- 选择一个恒流驱动器，能够提供 350mA 电流，并且其电压适应范围能容纳多个串联 LED 的 V_f 范围（如果串联使用）。
- 结合适当的光学元件（例如，二次透镜或反射器）以实现筒灯所需的配光角度。
- 在系统的总流明计算中使用 70 流明的最小光通量值，以确保最终灯具满足其光度目标。
11. 工作原理简介
发光二极管 (LED) 是一种当电流通过时会发光的半导体器件。这种现象称为电致发光，发生在电子与器件内的空穴复合时，以光子的形式释放能量。光的特定波长（颜色）由所用半导体材料的能带隙决定。白光 LED 通常通过使用涂覆有荧光粉材料的蓝光或紫外 LED 芯片制成。荧光粉吸收芯片发出的一部分光，并以更长的波长（黄光、红光）重新发射，与剩余的蓝光混合产生白光。相关色温 (CCT) 和显色指数 (CRI) 由荧光粉层的成分和厚度控制。
12. 行业趋势与背景
Shwo 系列凭借其 SMD 形式、高功率和隔离散热焊盘，与固态照明领域的几个关键趋势保持一致。该行业持续朝着更高光效（每瓦流明）、更高可靠性和更强设计集成度的方向发展。SMD 封装支持自动化、大批量组装，降低了制造成本。向标准化分档（如 ANSI）的转变促进了照明产品的一致性和互换性。此外，LM-80 认证和无卤素合规等特性满足了市场对长寿命、可持续性和环境责任的日益增长的需求。该器件适用于从通用照明到汽车和农业的多样化应用，反映了 LED 的角色正从简单的照明扩展到以人为本的照明、通信（Li-Fi）和植物生长刺激等领域。
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。 |