目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心特性
- 1.2 目标应用
- 2. 技术参数分析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 电光特性 (典型值 @ IF=40mA)
- 3. 分档系统说明
- 3.1 色温 (CCT) 分档
- 3.2 光通量分档
- 3.3 正向电压 (VF) 分档
- 3.4 色度区域与椭圆中心
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电流 vs. 正向电压 (IV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. 机械与封装信息
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 焊盘布局与钢网设计
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 湿度敏感性与烘烤
- 6.2 回流焊温度曲线
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 型号命名规则
- 7.2 颜色代码参考
- 8. 应用说明与设计考量
- 8.1 热管理
- 8.2 电气驱动
- 8.3 光学设计
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答 (FAQ)
- 10.1 CCT分档27M5和30M5有什么区别?
- 10.2 我可以在60mA下连续运行此LED吗?
- 10.3 焊接前是否总是需要烘烤?
- 11. 实际应用案例
- 11.1 LED灯带设计
- 12. 工作原理
- 13. 技术趋势
1. 产品概述
T3B系列是一款紧凑型表面贴装LED,专为通用照明和背光应用而设计。这款采用3014封装格式的单芯片、0.12W白光LED,在效率、尺寸和可靠性之间取得了良好平衡,非常适合需要均匀照明的空间受限设计。
1.1 核心特性
- 封装:3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)
- 芯片技术:单晶
- 额定功率:0.12W (典型工作电流40mA)
- 色温选项:暖白光(L)、中性白光(C)、冷白光(W),提供多种相关色温分档。
- 视角:宽视角110度半角 (2θ1/2)。
1.2 目标应用
此LED非常适合LED灯带、标识背光、装饰照明、指示灯,以及作为面板照明中大型LED阵列的组件。
2. 技术参数分析
除非另有说明,所有参数均在焊点温度(Ts)为25°C时指定。
2.1 绝对最大额定值
超出这些限值的应力可能导致永久性损坏。
- 正向电流 (IF):60 mA (连续)
- 正向脉冲电流 (IFP):80 mA (脉冲宽度 ≤10ms, 占空比 ≤1/10)
- 功耗 (PD):210 mW
- 工作温度 (Topr):-40°C 至 +80°C
- 存储温度 (Tstg):-40°C 至 +80°C
- 结温 (Tj):125°C
- 焊接温度 (Tsld):230°C 或 260°C,持续10秒 (回流焊)。
2.2 电光特性 (典型值 @ IF=40mA)
- 正向电压 (VF):3.0V (典型值), 3.5V (最大值)
- 反向电压 (VR):5V
- 反向电流 (IR):10 μA (最大值 @ VR=5V)
- 光通量:参见第2.4节的分档表。
- 视角 (2θ1/2):110度。
3. 分档系统说明
产品被分类为精确的分档,以确保生产中的颜色和亮度一致性。
3.1 色温 (CCT) 分档
标准订购基于特定的色度区域 (麦克亚当椭圆)。
- 27M5:2725K ±145K
- 30M5:3045K ±175K
- 40M5:3985K ±275K
- 50M5:5028K ±283K
- 57M7:5665K ±355K
- 65M7:6530K ±510K
注:其他CCT和光通量组合可按需提供。发货遵循订购的色度区域,而非最大光通量值。
3.2 光通量分档
光通量按40mA下的最小值分档。该表定义了不同CCT和显色指数类别(70或80)的代码(C6, C7等)及其最小和最大流明范围。例如,一个中性白光(3700-5000K)、70显色指数的LED,代码为D1,其最小光通量为17 lm,典型最大值为18 lm。
3.3 正向电压 (VF) 分档
电压被分类为从B到H的档位,每个档位覆盖0.1V的范围(例如,C档:2.9V至3.0V)。这有助于设计一致的恒流驱动电路。
3.4 色度区域与椭圆中心
文档定义了每个CCT分档(27M5, 30M5等)在CIE色度图上的中心坐标(x, y)和椭圆参数(长/短轴半径,角度),确保在指定的麦克亚当步数内实现严格的颜色控制。
4. 性能曲线分析
4.1 正向电流 vs. 正向电压 (IV曲线)
该曲线显示了指数关系。在40mA的典型工作电流下,正向电压约为3.0V。设计人员必须基于此曲线使用限流电阻或恒流驱动器,以确保稳定运行。
4.2 正向电流 vs. 相对光通量
此图表明光输出随电流增加而增加,但在整个范围内可能并非线性。在建议的40mA以上工作会增加结温,从而可能降低效率和缩短寿命。
4.3 结温 vs. 相对光谱功率
该曲线显示了光谱输出如何随结温(Tj)变化。更高的Tj通常会导致波长轻微偏移和整体光输出下降,凸显了热管理的重要性。
4.4 相对光谱功率分布
该图绘制了不同CCT范围(2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K)下相对强度与波长的关系。冷白光LED在蓝色光谱中有更多能量,而暖白光LED在红/黄色光谱中有更多能量。
5. 机械与封装信息
5.1 外形尺寸
LED采用矩形3014封装,尺寸为3.0mm(长) x 1.4mm(宽) x 0.8mm(高)。公差指定为:.X ±0.10mm, .XX ±0.05mm。
5.2 焊盘布局与钢网设计
详细图纸显示了推荐的焊盘布局和相应的钢网开口图案,以确保在回流焊过程中获得适当的焊膏量和形成可靠的焊点。阳极和阴极有清晰标记。
6. 焊接与组装指南
6.1 湿度敏感性与烘烤
3014封装对湿度敏感(符合IPC/JEDEC J-STD-020C的MSL等级)。
- 存储:在原始密封袋中存储,条件为<30°C, <30% RH。如果满足这些条件且湿度指示卡在限值内,则无需烘烤。
- 烘烤要求:如果袋子已打开或存储条件超标,则需要烘烤。
- 烘烤方法:在原始卷带上于60°C烘烤24小时。温度不得超过60°C。烘烤后1小时内焊接,或存储在<20% RH的环境中。
6.2 回流焊温度曲线
使用标准的无铅回流焊温度曲线。峰值温度不应超过260°C,且根据最大额定值,温度高于230°C的时间应限制在10秒以内。
7. 包装与订购信息
7.1 型号命名规则
部件号(例如,T3B00SL(C、W)A)构成如下:T [封装代码:3B代表3014] [透镜代码:00代表无] [芯片数量:S代表单颗] [颜色代码:L/C/W] [内部代码] - [光通量代码] [CCT代码]。此系统允许精确指定所有关键参数。
7.2 颜色代码参考
R: 红, Y: 黄, B: 蓝, G: 绿, U: 紫, A: 琥珀/橙, I: 红外, L: 暖白光(<3700K), C: 中性白光(3700-5000K), W: 冷白光(>5000K), F: 全彩。
8. 应用说明与设计考量
8.1 热管理
尽管功率较低,但通过PCB进行有效的散热对于维持性能和寿命至关重要,尤其是在高密度阵列或封闭式灯具中。确保PCB设计在LED焊盘下方提供足够的散热过孔和铜箔面积。
8.2 电气驱动
始终使用恒流源或带串联限流电阻的电压源驱动LED。电阻值应根据电源电压和LED的正向电压分档计算,以达到所需的40mA(或更低)电流。避免长时间在绝对最大电流下驱动。
8.3 光学设计
110度的宽视角提供了良好的空间分布。对于定向照明,可能需要二次光学元件(透镜、反射器)。设计光学系统时,请考虑LED的空间辐射模式。
9. 技术对比与差异化
与3528等旧式封装相比,3014提供了更紧凑的占位面积和相似或更优的光学性能。其薄型(0.8mm)设计对超薄照明解决方案具有优势。针对光通量、电压和紧密色度椭圆定义的分档结构,相比未分档或分档宽松的替代品,为批量生产提供了更优异的颜色一致性。
10. 常见问题解答 (FAQ)
10.1 CCT分档27M5和30M5有什么区别?
27M5中心色温约为2725K(非常暖的白光),而30M5中心色温约为3045K(暖白光)。"M5"表示颜色公差在5步麦克亚当椭圆内,确保同一分档内LED之间的视觉色差非常小。
10.2 我可以在60mA下连续运行此LED吗?
虽然绝对最大额定值为60mA,但典型工作条件和技术参数是在40mA下指定的。在60mA下连续运行将显著增加结温,降低效率,加速光衰,并可能使可靠性保证失效。不建议用于标准应用。
10.3 焊接前是否总是需要烘烤?
不是。仅当LED暴露在超出密封袋内湿度指示卡规定限值的潮湿环境中,或者袋子已打开且LED在不受控的潮湿环境中存储了较长时间(根据湿度敏感等级定义)时,才需要烘烤。
11. 实际应用案例
11.1 LED灯带设计
对于12V LED灯带,多个T3B LED以串并联组合连接。一个典型段可能由3个LED串联(总VF约9V),并计算限流电阻使每串电流约为40mA。然后将这些串并联。3014封装允许高密度排列,形成连续的光线。使用来自相同光通量和CCT分档(例如,C8, 50M5)的LED,可确保整个灯带亮度和颜色均匀。
12. 工作原理
这是一种半导体光子器件。当施加超过二极管阈值电压的正向电压时,电子和空穴在半导体芯片(即"单晶")的有源区复合,以光子(光)的形式释放能量。特定的材料和荧光粉涂层(对于白光LED)决定了发射光的波长和颜色。3014封装容纳了芯片,通过阳极和阴极焊盘提供电气连接,并包含一个用于塑形光输出的透镜。
13. 技术趋势
像3014这样的SMD LED市场持续朝着更高光效(每瓦更多流明)、改善显色性(更高CRI和R9值)和更严格的颜色一致性(更小的麦克亚当椭圆,如2步或3步)发展。同时,在保持或增加光输出的同时追求小型化,并增强在更高温度工作条件下的可靠性。本规格书中使用的标准化分档系统是行业为自动化、大批量制造提供可预测且一致组件努力的一部分。
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。 |