低电流散射型LED灯珠 LTL1CHJxDNN系列 - 直插式 - 60/45度视角 - 2mA工作电流 - 1.8-2.4V - 75mW - 红/琥珀/黄/绿 - 中文规格书

1. 产品概述

本文档详细阐述了一系列专为低直流（DC）电流工作而设计的着色散射型LED灯珠。其主要设计目标是在功耗为关键限制因素的电路中，提供一致且可靠的视觉指示。这些元件的特点是与常见逻辑系列兼容，并提供多种封装样式和颜色选择，以适应多样化的应用需求。

该产品系列的核心优势在于其针对低电流驱动（通常为2mA）的优化。这确保了LED可以直接由TTL或CMOS逻辑电路的输出级驱动，而无需额外的电流放大元件，从而简化了电路设计并减少了元件数量。散射透镜提供了宽广、均匀的视角，使得发出的光从各个角度都易于观察，这对于状态指示灯至关重要。

这些LED的目标市场非常广泛，涵盖任何需要低功耗状态指示的电子系统。这包括但不限于：便携式电池供电设备、电信设备、计算机外设（如键盘）以及效率和寿命至关重要的通用低功耗直流电路。

2. 深入技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

绝对最大额定值定义了超出此范围可能导致器件永久损坏的应力极限。对于本系列所有颜色型号，在环境温度（T_A）为25°C时，连续功耗额定值为75mW。最大连续正向电流为30mA。从70°C开始，适用0.4 mA/°C的线性降额因子，这意味着当温度超过此点后，允许的连续电流会降低，以防止热过应力。

对于占空比为1/10、脉冲宽度为0.1ms的脉冲工作，峰值正向电流更高：红色光谱LED（超红、超级红、红）为90mA，黄/橙/绿光谱LED为60mA。在漏电流为100µA时，最大反向电压为5V。工作与存储温度范围规定为-40°C至+100°C，表明其在宽环境范围内具有稳健的性能。引脚焊接温度额定值为距离LED本体1.6mm处测量，260°C下持续5秒。

2.2 电气与光学特性

性能参数在三个主要系列中详细列出，这些系列通过其光强和视角进行区分：LTL1CHJxDNN（F系列）、LTL2F7JxDNN（H系列）和LTL2R3JxDNN（光强更高的H系列）。所有测试均在T_A=25°C和I_F=2mA的条件下进行。

光强（I_v）：这是感知亮度的主要度量。对于F系列和标准H系列（LTL1CHJx/LTL2F7Jx），典型光强根据颜色不同，范围从5.0到7.2 mcd。LTL2R3Jx系列提供更高的典型光强，范围从7.2到10.6 mcd。所有型号的最小光强为3.0或3.8 mcd，确保了基准亮度水平。

视角（2θ_1/2）：LTL1CHJx和LTL2F7Jx系列具有60度的宽视角（光强为轴向值一半时的角度）。LTL2R3Jx系列视角较窄，为45度，这通常与给定驱动电流下更高的轴向光强相关，正如数据中所观察到的。

波长参数：定义了关键的光谱特性：

• 峰值波长（λ_P）：光功率输出达到最大值时的波长。其范围从650nm（超红）到575nm（绿）。
• 主波长（λ_d）：源自CIE色度图，它代表了最能定义LED感知颜色的单一波长。对于这些器件，它通常略短于峰值波长。
• 光谱半宽（Δλ）：发射光谱在其最大功率一半处的宽度。对于红色LED约为20nm，对于黄色、琥珀色和绿色LED则缩小至15-17nm，表明后者的输出更接近单色光。

正向电压（V_F）：对于电路设计至关重要，在2mA下所有颜色和系列的正向电压都非常一致，典型值为2.4V，最大值为2.4V（超级红最大为2.3V）。最小值为1.8V。这种在低电流下的低V_F是实现与低电压逻辑兼容的关键特性。

其他参数：在5V反向偏压下，反向电流（I_R）保证为100µA或更小。在0V偏压和1MHz频率下测量时，结电容（C）典型值为40pF。

3. 分档系统说明

规格书表明使用了光强分档系统。注释2指出"光强等级分类产品支持两个等级"，注释4则规定"Iv分类代码标记在每个包装袋上"。这意味着LED是根据其在测试条件下测得的光强进行分选（分档）的。客户收到的产品将处于特定的光强范围内（例如，最小值和典型值），从而确保同一生产批次内亮度的一致性。具体的分档代码及其对应的光强范围在本节选中未详细说明，但对于大批量采购以保持应用一致性至关重要。

虽然未明确说明存在正式的波长分档系统，但列出具有特定主波长和峰值波长的多种颜色选项（超红、超级红、红等）实际上起到了颜色分档系统的作用。设计人员可根据所需的色点选择对应的型号。

4. 性能曲线分析

尽管文中引用了具体的图形曲线（图1用于峰值发射测量，图5用于视角定义）但未提供图形，但我们可以根据标准LED行为和给定的参数来讨论其含义。

I-V（电流-电压）曲线：在2mA下指定的V_F为1.8-2.4V，这指明了LED I-V曲线上的工作点。该曲线是指数型的。在电流远低于2mA时，V_F会更低；而以最大连续电流30mA驱动LED时，将导致更高的V_F，很可能超过2.4V，这必须在驱动电路的电压裕量中予以考虑。

温度特性：70°C以上0.4 mA/°C的降额因子是热性能的直接指标。它强调了最大允许电流随着结温升高而降低。这对于设计可靠性至关重要，尤其是在密闭空间或高环境温度下。AlInGaP LED的正向电压（V_F）通常具有负温度系数，意味着它会随着温度升高而略微下降。

光谱分布：通过峰值波长（λ_P）和光谱半宽（Δλ）来表征，其发射光谱相对较窄，这是AlInGaP材料的特性。光谱会随温度发生轻微偏移（通常随温度升高向更长波长移动），并可能随驱动电流略有变化。

5. 机械与封装信息

这些LED采用直插式封装。规格书提供了三个系列的尺寸图：LTL1CHx、LTL2F7x和LTL2R3x。关键的尺寸说明包括：

• 所有尺寸单位均为毫米，除非另有说明，公差为±0.25mm。
• 允许法兰下方树脂的最大凸出量为1.0mm。
• 引脚间距在引脚从封装本体伸出的位置测量，这对于PCB孔间距至关重要。

系列之间的物理差异可能与透镜尺寸和形状有关，这直接影响视角和光输出模式。LTL2R3x系列45度的视角（与其他系列的60度相比）是其特定机械透镜设计的结果。

6. 焊接与组装指南

提供的主要焊接规范是针对引脚的：当测量点距离LED本体1.6mm（0.063英寸）时，引脚可承受260°C的温度持续5秒。这是一个标准的波峰焊或手工焊接参数。严格遵守此时间-距离规范至关重要，以防止热量沿引脚传导过多，损坏内部LED芯片或环氧树脂透镜材料。在处理过程中应遵守标准的ESD（静电放电）预防措施。存储温度范围为-55°C至+100°C。

7. 包装与订购信息

型号命名系统遵循结构化格式：LTL [系列代码] [颜色代码] xDNN。

• 系列代码：1CHJ、2F7J或2R3J。这定义了封装样式、视角和光强组别。
• 颜色代码：'J'后面的字母表示颜色和技术：
  • D: 超红 (AlInGaP)
  • R: 超级红 (AlInGaP)
  • E: 红 (AlInGaP)
  • F: 琥珀色 / 黄橙色 (AlInGaP)
  • Y: 黄色 / 琥珀黄色 (AlInGaP)
  • S: 黄色 (AlInGaP)
  • G: 绿色 (AlInGaP)
• 后缀'xDNN'可能表示包装选项（例如，散装、编带包装）。

根据注释，光强分档代码标记在包装袋上。具体的包装数量（例如，每袋、每卷）在本节选中未说明。

8. 应用建议

8.1 典型应用电路

最直接的应用是直接连接到逻辑门输出。需要一个简单的串联限流电阻。电阻值（R_s）可以使用欧姆定律计算：R_s= (V_CC- V_F) / I_F。例如，使用5V TTL电源（V_CC=5V），VF为2.4V，期望的I_F为2mA：R_F= (5 - 2.4) / 0.002 = 1300 欧姆。标准的1.2kΩ或1.5kΩ电阻是合适的。对于微控制器GPIO引脚（通常为3.3V），电阻值会更小：例如，(3.3 - 2.4) / 0.002 = 450Ω。_s8.2 设计考量

电流限制：

务必使用串联电阻。尽管这些LED额定为低电流，但如果没有电流限制而将其直接连接到电压源，由于电流过大，几乎会立即将其损坏。视角选择：

对于需要从宽角度范围观察的指示灯（例如，面板灯），选择60度系列（LTL1CHJx/LTL2F7Jx）。当需要更聚焦、轴向更亮的光束，或者指示灯将被更直接地观察时，选择45度系列（LTL2R3Jx）。颜色选择：

考虑应用环境。在典型照明条件下，绿色和黄色通常对人眼具有最高的发光效率。红色传统上用于"电源开启"或"待机"指示灯。琥珀色可用于"警告"或"注意"状态。热管理：

虽然功耗很低，但在高密度布局或高环境温度下，应确保根据环境温度超过70°C时的0.4 mA/°C因子对最大电流进行降额。9. 技术对比与差异化

该产品系列的关键差异化在于其

在极低的2mA驱动电流下的特性表征和保证性能。许多标准LED的规格是在20mA下定义的。这种低电流优化提供了几个优势：直接逻辑驱动：

1. 当从微控制器引脚或逻辑IC驱动时，无需晶体管缓冲器，节省了成本和电路板空间。超低功耗：
2. 在2mA和约2.4V下，每个LED的功耗低于5mW，这对于电池供电和能量收集应用至关重要。减少发热：
3. 较低的工作电流最小化了结温上升，增强了长期可靠性和光通量维持率。与GaAsP LED等旧技术相比，使用AlInGaP材料提供了更高的效率、更好的温度稳定性和更饱和的颜色（更纯的红、黄色）。在同一电气规格系列内提供多种视角（45°和60°），提供了在低电流LED产品线中并不总是具备的设计灵活性。

10. 常见问题解答 (FAQ)

问：我可以用20mA驱动这个LED以获得更亮的亮度吗？

答：虽然绝对最大连续电流是30mA，但光学特性（光强、波长）仅在2mA下指定。在20mA下驱动会产生更多的光，但具体的光强和颜色可能与规格书中的值有所不同，并且V

会更高。确保在考虑温度降额后，功耗（I_F* V_F）不超过75mW。_F问：超红、超级红和红色之间有什么区别？

答：区别在于它们的光谱特性。超红（峰值650nm）发射更长波长的光，看起来是更深/更暗的红色。超级红（639nm）和标准红（632nm）的波长依次更短，由于人眼在该区域灵敏度更高，在给定的辐射功率下，人眼看起来是更亮的红色。选择取决于所需的色点。

问：如何解读包装袋上的光强分档代码？

答：规格书提到了它的存在，但没有定义代码。对于生产，您必须从制造商处获取分档规格文件，以了解每个代码对应的确切光强范围（例如，代码A：3.0-4.5 mcd，代码B：4.5-6.0 mcd）。这确保了您应用中的一致性。

问：是否需要反向保护二极管？

答：该LED可以承受5V的反向电压。如果存在任何可能施加在LED两端的反向电压超过5V的情况（例如，在感性电路中或连接错误时），建议在LED两端并联一个外部反极性保护二极管（阴极对阴极）。

11. 实际设计与使用示例

示例1：路由器的多通道状态指示灯：

网络路由器有电源、互联网、Wi-Fi和以太网的状态LED。使用LTL2F7JGDNN（绿色）表示电源和互联网，使用LTL2F7JEDNN（红色）表示活动闪烁，所有LED均通过470Ω串联电阻直接由主处理器的GPIO引脚（3.3V）驱动。60度的视角确保了从房间另一侧也能清晰可见。每个LED仅2mA的低电流将处理器电源轨上的总负载降至最低。示例2：便携式设备中的低电量警告：

在手持仪表中，一个LTL1CHJFDNN（琥珀色）LED连接到一个监测电池电压的比较器电路。当电压降至阈值以下时，比较器输出变高，点亮LED。低电流消耗（2mA）对已经电量不足的电池增加了极小的负担，延长了可用的警告时间。示例3：薄膜开关面板的背光：

具有45度视角和更高光强的LTL2R3Jx系列适用于边缘照明小型半透明薄膜按键。与更宽视角的LED相比，其更窄的光束可以更有效地导入导光板，以更低的光学损耗提供均匀的照明。12. 工作原理

这些LED基于磷化铝铟镓（AlInGaP）半导体材料。当施加超过材料带隙电压（约1.8-2.4V）的正向电压时，电子和空穴被注入半导体结的有源区。它们的复合以光子（光）的形式释放能量。光的特定颜色由AlInGaP合金的带隙能量决定，该能量在晶体生长过程中通过调整铝、铟、镓和磷的比例来控制。一个散射环氧树脂透镜封装了半导体芯片。该透镜包含散射粒子，使发射光的方向随机化，将微小芯片固有的定向发射转变为适合指示灯应用的宽广、均匀的视角。

13. 技术趋势

此类低电流、高效率LED的发展受到电子领域几个持久趋势的推动：

小型化与集成化：

• 随着设备尺寸缩小，可用于指示器的空间和功率也在减少。能够在低于5mA电流下表现良好的LED至关重要。物联网（IoT）与能量收集：
• 对于无电池或纽扣电池供电的物联网传感器，每一微安都至关重要。优化指示灯LED以实现最小电流消耗，直接延长了设备的运行寿命。材料进步：
• AlInGaP和InGaN（用于蓝/绿/白光）外延生长和芯片设计的持续改进，不断推动效率（每mA电流产生更多光输出）和可靠性的边界。标准化：
• 存在一种趋势，即在多个电流水平下进行更严格的分档和更详细的特性表征，为设计人员在其光学设计中提供更大的可预测性。虽然表面贴装器件（SMD）封装主导了新设计，但像这样的直插式LED在原型制作、爱好者使用、维修以及需要更高机械强度或更容易手动组装的应用中仍然具有相关性。

While surface-mount device (SMD) packages dominate new designs, through-hole LEDs like these remain relevant for prototyping, hobbyist use, repair, and applications requiring higher mechanical robustness or easier manual assembly.