T20系列2016封装白光LED规格书 - 尺寸2.0x1.6x0.75mm - 电压5.9-6.4V - 功率0.64W - 中文技术文档

1. 产品概述

T20系列2016是一款专为通用照明应用设计的高性能白光LED。这款顶部发光LED采用热增强型封装设计，能够在严苛条件下实现高光通量输出和可靠运行。其紧凑尺寸和宽视角使其适用于多种照明灯具。

1.1 核心优势

• 热增强型封装：改进的热管理，带来更佳性能和更长寿命。
• 高光通量输出：提供明亮、高效的照明。
• 高电流能力：支持高达100mA的正向电流工作。
• 紧凑封装尺寸：2016封装尺寸（2.0mm x 1.6mm）允许高密度PCB布局。
• 宽视角：典型的120度半强度角，提供宽广、均匀的光分布。
• 无铅且符合RoHS标准：适用于注重环保的制造工艺。

1.2 目标市场与应用

此LED专为对可靠性和效率要求极高的多样化照明解决方案而设计。

• 室内照明：筒灯、面板灯及其他室内灯具。
• 改造与替换：用现代LED技术升级现有照明系统。
• 通用照明：适用于商业和住宅用途的通用光源。
• 建筑与装饰照明：重点照明、灯槽照明及其他注重设计的应用。

2. 技术参数分析

本节对规格书中关键的电学、光学和热学参数提供详细、客观的解读。

2.1 光电特性

性能在标准测试条件（正向电流IF=80mA，结温Tj=25°C）下测量。光通量随相关色温（CCT）和显色指数（CRI）变化。

• 光通量（典型值/最小值）：根据CCT/CRI组合，范围约为51 lm至66 lm。例如，4000K、Ra80的LED典型光通量为66 lm，最小值为63 lm。
• 公差：光通量测量公差为±7%，显色指数（Ra）测量公差为±2。

2.2 绝对最大额定值

这些是应力极限，超出此极限可能导致器件永久性损坏。工作状态应始终保持在极限范围内。

• 正向电流（IF）：100 mA（连续）。
• 脉冲正向电流（IFP）：150 mA（脉冲宽度≤100μs，占空比≤1/10）。
• 功耗（PD）：640 mW。
• 反向电压（VR）：5 V。
• 工作温度（Topr）：-40°C 至 +105°C。
• 结温（Tj）：120°C（最大值）。

2.3 电气与热学特性

这些是结温Tj=25°C时的典型工作参数。

• 正向电压（VF）：在IF=80mA时，为5.9V至6.4V，测量公差为±0.2V。
• 视角（2θ1/2）：120度（典型值）。这是光强降至峰值一半时的离轴角。
• 热阻（Rth j-sp）：25 °C/W（典型值）。此参数表示从LED结到MCPCB焊点的热阻抗，对散热器设计至关重要。
• 静电放电（ESD）：可承受1000V（人体模型）。

3. 分档系统说明

LED根据关键性能参数进行分档，以确保生产批次的一致性。

3.1 光通量分档

LED被分类到特定的光通量等级（如E8、F1），并定义了最小和最大光输出值。分档结构针对不同的CCT和CRI组合单独定义。例如，档位F1中的4000K Ra80 LED的光通量将在66 lm至70 lm之间。

3.2 正向电压分档

LED也根据80mA下的正向压降进行分档。Z3、A4、B4、C4等代码代表电压范围（例如，Z3：5.6V - 5.8V）。这对于设计恒流驱动器以确保串联中多个LED亮度均匀非常重要。

3.3 色度分档（颜色）

颜色一致性控制在CIE色度图上的5阶麦克亚当椭圆内。每个CCT（例如2700K、4000K）都有定义的中心坐标（x, y）和椭圆参数（a, b, Φ）。这确保了相同标称白点的LED之间具有最小的可见色差。

4. 性能曲线分析

图形数据揭示了LED在不同条件下的行为。

4.1 光谱功率分布

规格书包含了Ra80和Ra90型号的光谱。这些曲线显示了跨波长的相对强度，定义了光的颜色质量和显色特性。

4.2 电流-电压（I-V）曲线与电流-相对光强曲线

I-V曲线（图5）显示了正向电流与电压之间的非线性关系。正向电流与相对光强曲线（图4）展示了光输出如何随电流增加，直至达到最大额定值。

4.3 温度依赖性

关键图表说明了环境温度（Ta）的影响：

• 相对光通量 vs. Ta（图6）：光输出随温度升高而降低。正确的热设计对于维持亮度至关重要。
• 相对正向电压 vs. Ta（图7）：正向电压通常随温度升高而降低。
• 色度漂移 vs. Ta（图8）：显示了白点色坐标如何随温度漂移。

4.4 正向电流降额曲线

图9提供了允许的正向电流与环境/焊点温度的函数关系。为确保可靠性并防止过热，在较高环境温度下工作时，必须降低最大允许电流。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

LED采用紧凑的2016封装尺寸。关键尺寸包括：

• 长度：2.00 mm
• 宽度：1.60 mm
• 高度：0.75 mm（典型值）
• 提供了焊盘尺寸以供PCB布局参考。

所有未注公差为±0.1mm。

5.2 极性标识

阴极和阳极在底视图中清晰标示。正确的极性连接对器件工作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊温度曲线

此LED兼容标准的无铅回流焊工艺。推荐的温度曲线参数包括：

• 封装体峰值温度（Tp）：最高260°C。
• 液相线以上时间（TL=217°C）：60至150秒。
• 升温速率：从TL到Tp，每秒最高3°C。
• 预热：在60-120秒内从150°C升温至200°C。

遵循此温度曲线对于防止LED封装和内部芯片受到热损伤至关重要。

6.2 操作与存储注意事项

• 操作时应遵守ESD防护措施。
• 推荐存储温度为-40°C至+85°C。
• 避免暴露在潮湿环境中；必要时使用干燥包装或根据标准MSL（湿度敏感等级）程序进行烘烤。

7. 型号与订购信息

7.1 型号命名系统

部件号遵循格式：T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10]。

• X1（类型代码）：‘20’代表2016封装。
• X2（CCT代码）：例如，‘27’代表2700K，‘40’代表4000K。
• X3（显色性）：‘7’代表Ra70，‘8’代表Ra80，‘9’代表Ra90。
• X4（串联芯片数）：串联芯片数量（1-Z）。
• X5（并联芯片数）：并联芯片数量（1-Z）。
• X6（元件代码）：内部标识（A-Z）。
• X7（颜色代码）：定义性能标准（例如，‘M’代表ANSI，‘F’代表ERP）。

8. 应用设计建议

8.1 驱动电路设计

鉴于正向电压特性和分档，强烈建议使用恒流驱动器而非恒压源。这能确保稳定的光输出并保护LED免受电流尖峰冲击。选择驱动器时，应考虑高温环境下的降额曲线，使其工作在绝对最大额定值范围内。

8.2 热管理

有效的散热对于性能和寿命至关重要。结到焊点的热阻（Rth j-sp）为25°C/W。设计PCB和散热器时，应尽可能降低焊点温度，尤其是在高电流或高温环境下工作时。使用导热材料，并确保LED封装与散热器之间有良好的机械接触。

8.3 光学设计

120度视角适用于需要宽广、漫射照明的应用。对于更聚焦的光束，则需要二次光学器件（透镜或反射器）。顶部发光设计便于光线垂直于安装平面直接发射。

9. 技术对比与差异化

虽然源文档未提供具体的竞品对比，但基于其规格，T20系列2016 LED的关键差异化优势包括：

• 均衡性能：在非常紧凑的封装内，提供了高光通量、良好显色性选项（最高Ra90）和宽CCT范围的竞争优势组合。
• 热设计：明确声明的“热增强型封装设计”表明其专注于驱动条件下的可靠性，这在热管理具有挑战性的应用中可能提供优势。
• 全面分档：针对光通量、电压和颜色（5阶麦克亚当）的详细分档，使得高品质照明产品能够实现精确的颜色匹配和电气一致性。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

10.1 此LED的实际功耗是多少？

在80mA典型测试条件及5.9V-6.4V正向电压下，电功率在472mW至512mW之间。这低于640mW的绝对最大功耗额定值，提供了安全裕量。

10.2 我可以在其最大电流100mA下驱动此LED吗？

可以，但前提是热条件允许。您必须参考正向电流降额曲线（图9）。在升高的环境温度下，最大允许电流会降低。超过降额后的电流或最高结温（120°C）将缩短LED寿命。

10.3 如何为我的应用选择正确的档位？

对于多LED灯具中外观均匀性要求高的应用，应指定严格的光通量档位（例如仅F1）和色度档位（5阶椭圆）。对于成本敏感且允许轻微差异的应用，则可能允许较宽的档位或混合档位。电压分档对于串联使用LED的设计至关重要，以确保它们均匀分担电流。

11. 设计使用案例研究

场景：设计一款LED灯管改造方案。

1. 需求：替换荧光T8灯管。需要高效率、良好显色性（Ra80+）、4000K色温，并在封闭式灯具中可靠运行。
2. LED选择：选择4000K/Ra80的T20 2016 LED，因其高光通量和紧凑尺寸，可在狭窄的PCB灯条上放置多个LED。
3. 热设计：铝基PCB充当散热器。利用热阻（25°C/W），根据LED功率和PCB向灯管环境散热的能力计算预期结温。检查降额曲线以确保所选驱动电流（例如80mA）在预测的灯管内部最高温度下是安全的。
4. 电气设计：LED以串并联方式排列。指定电压档位（例如A4：5.8-6.0V）以最小化电压失配。选择与灯串总电压和电流兼容的恒流驱动器。
5. 结果：通过遵循本规格书提供的详细规格和应用指南，最终获得了一款亮度与颜色一致的高品质、可靠LED灯管。

12. 技术原理介绍

白光LED通常基于涂覆荧光粉层的蓝光LED芯片。当半导体芯片发出的蓝光激发荧光粉时，荧光粉将部分蓝光下转换为更长波长的光（黄光、红光）。剩余蓝光与荧光粉发射光的混合被人眼感知为白光。相关色温（CCT）由荧光粉成分控制，使其呈现“暖白”（2700K，偏黄/红）或“冷白”（6500K，偏蓝）。显色指数（CRI）衡量光线相对于自然参考光源还原物体真实颜色的准确度；Ra值越高（例如90），表示颜色保真度越好。

13. 行业趋势与发展

LED行业持续朝着更高光效（每瓦更多流明）、更佳颜色质量和更高可靠性的方向发展。与T20系列等组件相关的趋势包括：

• 效率提升：芯片和荧光粉技术的持续改进，驱动相同或更小封装实现更高的光通量。
• 商业和住宅应用中对高显色性（Ra90、Ra95+）和全光谱照明的需求不断增长。小型化：
• 对更小、更强大LED的追求，使得灯具设计更纤薄，直显应用中的像素密度更高。智能与可调光：
• LED越来越多地集成到允许动态控制亮度和色温的系统中。可持续性：
• 对长寿命、RoHS合规性和可回收性的关注，仍然是组件设计和制造的强大驱动力。T20系列2016 LED的规格通过提供良好的效率、高显色性选项以及适合现代照明设计的紧凑外形，顺应了这些趋势。

The specifications of the T20 Series 2016 LED align with these trends by offering good efficiency, high-CRI options, and a compact form factor suitable for modern lighting designs.