LTL1DETGELJ 双色LED规格书 - T-1封装 - 红/绿 - 20mA - 53-79mW - 中文技术文档

1. 产品概述

LTL1DETGELJ是一款双色直插式LED指示灯，专为各类电子设备中的状态指示而设计。它采用流行的T-1（3毫米）直径封装，配有白色漫射透镜，在单一器件内集成了AlInGaP红色芯片和InGaN绿色芯片。这种配置使得一个紧凑的元件能够输出两种截然不同的颜色，为印刷电路板（PCB）设计提供了灵活性并节省了空间。

1.1 核心特性与优势

该器件为设计人员提供了多项关键优势。它具备低功耗和高发光效率的特点，适用于电池供电或注重能效的应用。产品无铅且完全符合RoHS标准，满足现代环保法规。其标准的T-1外形尺寸确保了与现有PCB布局和自动插件设备的兼容性。红绿双色集成于一个封装内，简化了物料管理，并能实现多状态指示（例如，电源开/关、待机/工作），无需使用多个单色LED。

1.2 目标市场与应用

这款LED设计用于消费电子、工业电子和通信电子领域的广泛应用。典型应用领域包括通信设备（路由器、调制解调器、网络交换机）、计算机外设（台式机、笔记本电脑、外置驱动器）、消费电子产品（音视频设备、游戏机、玩具）以及家用电器（微波炉、咖啡机、洗衣机）。其主要功能是为最终用户提供清晰、可靠的视觉状态反馈。

2. 技术参数解析

本节对规格书中定义的关键电气、光学和热学参数进行详细、客观的解读，这些参数对于可靠的电路设计至关重要。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的应力极限。不保证在或超过这些极限下工作。关键参数包括：

• 功耗（Pd）：红色芯片为53 mW，绿色芯片为79 mW。这一差异反映了InGaN（绿）材料相比AlInGaP（红）材料通常效率较低。设计人员必须确保工作点（正向电流 * 正向电压）低于这些值，并考虑环境温度（Ta）。
• 正向电流：两种颜色的最大连续直流正向电流（IF）均为20 mA。仅在严格的脉冲条件下（占空比 ≤ 1/10，脉冲宽度 ≤ 0.1ms）才允许高达60 mA的峰值正向电流。超过直流额定值会加速光通量衰减，并可能导致灾难性故障。
• 温度范围：工作温度范围为-30°C至+85°C。存储温度范围更宽，为-40°C至+100°C。这些范围对于环氧树脂封装的LED来说是典型的。
• 焊接温度：引脚可承受260°C最多5秒，测量点距离LED本体2.0毫米。这对于波峰焊或手工焊接工艺至关重要。

2.2 电气与光学特性

这些是在TA=25°C和IF=15 mA（推荐测试/工作条件）下测得的典型性能参数。

• 发光强度（Iv）：绿色LED的典型强度为2500 mcd（最小值：880，最大值：4200）。红色LED的典型强度为1150 mcd（最小值：520，最大值：2500）。规格书注明，在保证强度值时必须包含±30%的测试公差。其典型强度较高，尤其是绿色，使得这款LED适用于需要高可见度的应用。
• 视角（2θ1/2）：两种颜色的典型视角均为45度。这定义了发光强度降至轴向值一半时的离轴角度，从而产生适合面板指示器的中等宽度光束。
• 波长：绿色LED的典型主波长（λd）为522 nm（范围：516-527 nm）。红色LED的典型λd为623 nm（范围：617-629 nm）。峰值波长（λp）分别约为522 nm和633 nm。光谱半宽（Δλ）绿色为35 nm，红色为20 nm，表明红色LED的光谱更纯，发射更窄。
• 正向电压（VF）：在15 mA下，绿色LED的VF典型值为3.1V（最大值：3.8V），红色LED为2.1V（最大值：2.5V）。这种显著差异源于不同的半导体材料，必须在驱动器设计中加以考虑，尤其是在为两种颜色使用同一个限流电阻时。
• 反向电流（IR）：在VR=5V时，最大反向电流为100 μA。规格书明确指出，该器件并非为反向工作而设计；此测试仅用于表征。在电路中施加反向电压可能会损坏LED。

3. 分档系统规范

产品根据发光强度和主波长进行分档，以确保同一生产批次内的一致性。设计人员可以在关键应用中指定分档以实现颜色和亮度的匹配。

3.1 发光强度分档

绿色LED分为三个强度档：PQ（880-1500 mcd）、RS（1500-2500 mcd）和TU（2500-4200 mcd）。红色LED分为三个档：MN（520-880 mcd）、PQ（880-1500 mcd）和RS（1500-2500 mcd）。每个档位极限的公差为±15%。

3.2 主波长分档

绿色LED按波长分为两个代码：1（516-522 nm）和2（522-527 nm）。红色LED分为代码3（617-623 nm）和4（623-629 nm）。每个档位极限的公差为±1 nm。这种严格的控制有助于保持一致的色彩外观，这对用户界面设计很重要。

4. 机械与包装信息

4.1 外形尺寸与极性

该LED符合标准的T-1（3毫米）圆形直插式封装。关键尺寸说明包括：所有尺寸单位为毫米（括号内为英寸），一般公差为±0.25毫米；凸缘下方树脂最大凸出量为1.0毫米；引脚间距在引脚伸出封装处测量。较长的引脚通常表示阳极（+）。设计人员必须参考详细的尺寸图（规格书中隐含）以确定精确的PCB孔距和布局。

4.2 包装规格

LED采用行业标准包装供应：每防静电包装袋装500、200或100片。十个包装袋装入一个内盒（总计5,000片）。八个内盒装入一个主外运输箱（总计40,000片）。规格书注明，在每个运输批次中，只有最后一个包装可能不是满包装。

5. 组装、操作与应用指南

正确的操作对于可靠性至关重要。本节将规格书中的“注意事项”转化为可操作的设计和制造建议。

5.1 存储与清洁

若需在原始包装外长期存储，请将LED存放在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。推荐的存储条件是温度≤30°C，相对湿度≤70%。如需清洁，请使用异丙醇等醇类溶剂。

5.2 引脚成型与PCB组装

在距离LED透镜基座至少3毫米处弯曲引脚。切勿以LED本体为支点。引脚成型应在焊接之前且在室温下进行。在PCB插入过程中，使用所需的最小压紧力，以避免对环氧树脂透镜或内部键合线施加机械应力。

5.3 焊接工艺

保持从透镜基座到焊点的最小距离为2毫米。切勿将透镜浸入焊料中。在LED处于高温状态进行焊接时，避免对引脚施加外部应力。推荐条件：

• 电烙铁：最高350°C，每引脚最多3秒（仅限一次）。
• 波峰焊：预热最高100°C，最长60秒；焊波最高260°C，最长5秒。确保浸入位置不低于透镜基座2毫米。
• 关键注意事项：红外回流焊不适用于此直插式LED产品。过热会损坏环氧树脂透镜。

5.4 驱动电路设计

LED是电流驱动器件。为确保并联驱动多个LED时亮度均匀，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻（电路A）。不建议为多个并联的LED使用单个电阻（电路B），因为单个LED之间正向电压（Vf）特性的微小差异将导致电流分配和亮度的显著不同。典型的驱动电流为15-20 mA直流。

5.5 静电放电（ESD）防护

LED易受静电损坏。防护措施包括：使用接地腕带和防静电手套；确保所有设备、工作台和存储架正确接地；使用离子风机中和操作过程中可能在塑料透镜上积聚的静电荷。ESD安全区域的检查清单应包括对人员培训和认证的核查。

6. 应用说明与设计考量

6.1 典型应用场景

双色功能非常适合双状态指示。常见的实现方式包括：电源状态（绿=开，红=关/待机）、电池状态（绿=充满/良好，红=充电/低电量）、系统故障（绿=正常，红=错误/报警）以及通信活动（绿=链路，红=数据发送/接收）。其高亮度使其适用于中等亮度环境光条件。

6.2 电路设计示例

从微控制器GPIO引脚驱动一种颜色（假设电源电压5V，Vf_绿=3.1V，Vf_红=2.1V，期望If=15mA）：
对于绿色：R = (Vcc - Vf_绿) / If = (5 - 3.1) / 0.015 ≈ 127 Ω（使用130 Ω）。电阻额定功率：P = I²R = (0.015)² * 130 = 0.029W（标准的1/8W或1/10W电阻足够）。
对于红色：R = (5 - 2.1) / 0.015 ≈ 193 Ω（使用200 Ω）。
如果从不同引脚驱动两种颜色，则需要两个独立的电阻。如果驱动电路可能进入高阻抗或负电压状态，可以使用串联二极管或晶体管来防止反向电压。

6.3 热管理考量

虽然功耗较低，但为了长期可靠性，应考虑在最大电流（20mA）和最高结温下的连续运行。如果LED被封闭，请确保有足够的气流。最大引脚焊接温度（260°C）也可作为LED本体在运行期间应承受的最高温度的参考指南，该温度远高于规定的85°C环境温度。

7. 技术对比与定位

与单色T-1 LED相比，LTL1DETGELJ的主要优势在于减少了元件数量，并简化了双指示需求的组装。与表面贴装双色LED相比，它提供了更易于手动原型制作和维修、每个封装更高的潜在电流处理能力（由于引线框架）以及通过直插式安装在高振动环境中更高的鲁棒性。其关键差异化在于将相对较高的发光强度（尤其是绿色）与直插式T-1外形尺寸的可靠性和简单性相结合。

8. 常见问题解答（FAQ）

8.1 我可以同时驱动红色和绿色LED来产生黄色/橙色光吗？

不可以，这款特定的双色LED封装设计用于红绿芯片的互斥操作。规格书中未指定同时驱动两者，这可能导致不可预测的混色、电流分配不均以及潜在的过热，因为热路径是共享的。如需真正的琥珀色或黄色指示，应选择该波长的专用单色LED。

8.2 为什么红色和绿色芯片的正向电压差异如此之大？

这种差异源于基本的半导体材料。红色芯片使用AlInGaP（铝铟镓磷），其带隙能量较低，因此正向电压较低（约2.1V）。绿色芯片使用InGaN（铟镓氮），其带隙能量较高，需要更高的正向电压（约3.1V）才能达到相同的电流。这是一种物理特性，而非制造差异。

8.3 这款LED的预期寿命是多少？

虽然规格书未指定正式的L70/B50寿命（光通量维持率降至70%的小时数），但此类结构的典型指示灯LED，在绝对最大额定值（尤其是电流和温度）范围内工作时，其运行寿命可超过50,000小时。寿命主要因在高结温或高驱动电流下运行而缩短。

8.4 订购时如何解读分档代码？

为确保应用中颜色和亮度的一致性，在下订单时，您应同时指定发光强度分档代码（例如，绿色RS档）和主波长分档代码（例如，绿色1档）。例如，要求“绿色RS-1档”将针对强度在1500-2500 mcd之间、主波长在516-522 nm之间的LED。请咨询元器件供应商以获取特定分档组合的供货情况。