T-1 3/4 双色LED规格书 - 直径5.0mm - 电压2.0-2.6V - 功率75-120mW

1. 产品概述

本文档详细说明了一款采用标准T-1 3/4（5mm）散射封装的双色插件式LED元件的规格。该器件在单一封装内集成了两个不同的半导体芯片：一个采用AllnGaP（铝铟镓磷）技术发射红光，另一个采用GaP（磷化镓）技术发射绿光。这种设计允许单个元件产生两种颜色，适用于状态指示、双态信号和简单的多色显示。白色散射透镜提供了宽广的视角和柔和、均匀分散的光输出。本产品专为消费电子、工业控制和仪器仪表中的通用指示灯应用而设计。

1.1 核心优势

双色光源：将红、绿芯片集成在一个封装内，与使用两个独立LED相比，节省了电路板空间并简化了组装。
匹配输出：芯片经过筛选和匹配，以提供均匀的光输出特性，确保应用中的外观一致性。
固态可靠性：由于没有灯丝或活动部件，LED具有超长的使用寿命，通常超过50,000小时。
低功耗：在标准低电流（例如20mA）下工作，节能高效，适用于电池供电设备。
环保合规：产品采用无铅制造，并符合RoHS（有害物质限制）指令。

2. 深入技术参数分析

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。不保证在此极限下或超过此极限的操作，为确保可靠性能应避免。

功耗（P_d）：红芯片为75 mW，绿芯片为120 mW。这是在环境温度（T_A）为25°C时，LED芯片能以热量形式耗散的最大功率。超过此值可能导致过热并加速性能退化。
连续正向电流（I_F）：两种颜色均为30 mA。这是可以连续施加的最大直流电流。
峰值正向电流：两种颜色均为90 mA，仅在脉冲条件下允许（1/10占空比，0.1ms脉冲宽度）。这允许短暂的高强度闪烁。
降额系数：两种颜色均为0.4 mA/°C。对于环境温度高于50°C的情况，最大允许连续电流必须按此系数线性降低，以防止过热。
反向电压（V_R）：5 V。施加高于此值的反向电压可能导致结击穿。
工作与存储温度：-55°C 至 +100°C。器件可在此全范围内存储和操作。
引脚焊接温度：260°C 持续5秒，测量点距LED本体2.0mm。这定义了手工或波峰焊接的工艺窗口。

2.2 电气与光学特性

这些是在T_A=25°C和I_F=20mA（代表正常工作条件）下测量的典型性能参数。

发光强度（I_v）：感知亮度的关键度量。
- 红（AllnGaP）：典型值180 mcd，范围从最小值110 mcd到最大值310 mcd。
- 绿（GaP）：典型值50 mcd，范围从最小值30 mcd到最大值85 mcd。
- 保证值包含±15%的容差。
视角（2θ_1/2）：两种颜色均约为30度。这是发光强度降至轴向值一半时的全角。散射透镜创造了这种宽视角特性。
正向电压（V_F）：LED工作时的压降。
- 红：典型值2.4V（范围2.0V - 2.4V）。
- 绿：典型值2.6V（范围2.1V - 2.6V）。
- V_F的差异是由于AllnGaP和GaP材料的不同带隙能量所致。
波长：
- 峰值发射波长（λ_p）：光谱输出最强的波长。红：~650 nm。绿：~565 nm。
- 主波长（λ_d）：人眼感知的定义颜色的单一波长。红：634-644 nm。绿：563-580 nm。
光谱线半宽（Δλ）：发射光的带宽。红：~20 nm。绿：~30 nm。半宽越窄表示光谱颜色越纯。
反向电流（I_R）：在V_R=5V时 < 100 μA。这是LED反向偏置时的小漏电流。
电容（C）：在零偏压下测量。红：~80 pF。绿：~35 pF。此参数可能与高频开关应用相关。

3. 分档系统说明

To manage natural variations in the semiconductor manufacturing process, LEDs are sorted into performance bins. This part uses a two-character bin code (X-X) representing the luminous intensity bin for the Red chip and the Green chip, respectively.

3.1 发光强度分档

红芯片（AllnGaP）档位：

F: 110 - 140 mcd

G: 140 - 180 mcd

H: 180 - 240 mcd

J: 240 - 310 mcd

绿芯片（GaP）档位：

A: 30 - 38 mcd

B: 38 - 50 mcd

C: 50 - 65 mcd

D: 65 - 85 mcd

示例：分档代码"H-B"表示一个来自H档（180-240 mcd）的红芯片与一个来自B档（38-50 mcd）的绿芯片配对。设计者可以指定档位以确保组件中多个单元的亮度一致性。每个档位限值适用±15%的容差。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体图表（图1，图6），但此处基于标准LED物理原理分析其一般含义。

4.1 发光强度 vs. 正向电流（I-V曲线）

在相当大的范围内，光输出（I_v）大约与正向电流（I_F）成正比。在建议的20mA以上工作会增加亮度，但也会产生更多热量，可能缩短寿命并导致颜色偏移。在20mA以下工作会降低输出亮度。这种关系仅在特定范围内呈线性；在极高电流下，效率会下降（光效降低）。

4.2 温度依赖性

LED性能对温度敏感。

正向电压（V_F）：随着结温升高而降低。具有轻微的负温度系数。
发光强度（I_v）：随着结温升高而降低。高环境温度或过大的驱动电流导致的自发热会减少光输出。应用降额系数（50°C以上0.4 mA/°C）来管理这种热效应。
波长：峰值波长和主波长通常会随着温度升高而轻微偏移（通常向更长波长偏移）。

4.3 光谱分布

引用的光谱分布图（图1）将显示每个芯片的相对辐射功率与波长的关系。红AllnGaP芯片通常表现出一个更窄、更对称的峰值，中心在650 nm附近。绿GaP芯片在565 nm附近有一个更宽的峰值。主波长是根据此光谱使用CIE色度标准计算得出的，以定义感知的色调。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件采用标准的T-1 3/4径向引线封装，带有白色散射环氧树脂透镜。关键尺寸说明包括：

所有尺寸均以毫米为单位（括号内提供英寸）。
除非另有说明，适用±0.25mm（±0.010"）的标准公差。
凸缘下的树脂可能突出，最大1.0mm。
引脚间距在引脚伸出封装本体的点测量，这对于PCB焊盘设计至关重要。

5.2 极性识别与引脚成型

通常，较长的引脚表示阳极（正极）。对于具有两个阳极和一个共阴极（或反之，取决于内部电路）的双色LED，规格书中的内部原理图会定义引脚排列。在引脚成型过程中，弯曲点必须距离透镜基座至少3mm，以避免对密封处产生应力。成型必须在室温下并在焊接过程之前进行。

5.3 横截面与材料

该组件由以下材料构成：

引线框架：铁合金，镀铜和银，最后浸锡以提高可焊性。
芯片粘接：含银环氧树脂浆料将半导体芯片粘接到引线框架上。
LED芯片：独立的AllnGaP（红）和GaP（绿）芯片。
键合线：金线连接芯片顶部到相应的引线框架柱。
封装：环氧树脂与固化剂形成散射透镜并提供环境保护。
产品重量：约0.36克。

6. 焊接与组装指南

6.1 焊接工艺参数

手工焊接（烙铁）：

温度：最高350°C - 400°C。
时间：每引脚最长3.0秒。
距离：保持从透镜基座到焊点至少2.0mm的间隙。

波峰焊接：

预热温度：最高< 100°C。
预热时间：最长< 60秒。
焊波温度：最高< 260°C。
接触时间：最长< 5秒。

关键警告：过高的温度或时间可能熔化环氧树脂透镜，导致内部分层或破坏半导体结。切勿将透镜浸入焊料中。

6.2 存储与处理

存储条件：不应超过30°C和70%相对湿度。
保质期：一旦从原装防潮袋中取出，元件应在三个月内使用。
长期存储：若长时间脱离原包装，应存储在带有干燥剂的密封容器中或氮气环境中。
清洁：仅使用酒精类溶剂，如异丙醇（IPA）。避免使用可能对封装造成应力的强效或超声波清洗。

7. 包装与订购信息

7.1 包装规格

元件包装在防静电袋中，以防止静电放电损坏。

基本单位：每包装袋500件或250件。
内盒：包含16个包装袋，总计8,000件。
外箱（运输箱）：包含8个内盒，总计64,000件。
在任何运输批次中，只有最终包装可能包含非满额数量。

7.2 零件号解读

零件号LTL30EKDFGJ遵循内部编码系统。虽然此处未披露完整逻辑，但它通常编码了诸如封装类型（T-1 3/4）、颜色（双色）、透镜样式（散射）以及特定的强度分档代码（例如，根据上下文推断，"J"代表红）等属性。后缀"FGJ"可能与性能分档有关。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款双色LED非常适合需要从单点进行双态指示的应用：

状态指示：电源开启（绿）/ 待机（红）或正常（绿）/ 故障（红）。
双态报警：警告（闪烁红）/ 清除（绿）。
简单显示：基本面板灯、开关或需要两种颜色的标识背光。
消费电子：充电状态、路由器、调制解调器或音频设备上的连接指示灯。
工业控制：机器状态指示器、通过/不通过信号。

8.2 电路设计注意事项

电流驱动至关重要：LED是电流驱动器件。正向电压（V_F）有容差且随温度变化。不建议将LED直接连接到电压源或并联而不使用单独的限流措施，因为V_F的微小差异将导致电流分配和亮度的显著不平衡。

推荐电路（模型A）：为每个LED芯片（或双色LED的每个颜色通道）使用一个串联限流电阻。电阻值使用欧姆定律计算：R = (V_电源- V_F) / I_F。例如，使用5V电源，绿LED（V_F~2.6V）在20mA时：R = (5 - 2.6) / 0.02 = 120 Ω。这确保了稳定且匹配的亮度。

热管理：虽然功耗较低，但如果用于高环境温度或密闭空间，请确保充分通风。遵守50°C以上的电流降额指南。

9. 技术对比与差异化

与使用两个分立单色LED相比，这种集成的双色解决方案具有明显优势：

空间效率：一个元件占位 vs. 两个。
组装简便性：一次贴装和焊接操作 vs. 两次，降低了成本和潜在缺陷。
光学对准：保证红、绿光源位于同一位置，提供一致的视觉点。

与三色（RGB）LED相比，此器件更简单，由于采用专用芯片，每种颜色的光输出通常更高，并且需要更少的控制线（对于共阴极RGB LED，2个阳极 vs. 3个），使其适用于仅需要两种不同状态而无需复杂混色的应用。

10. 常见问题解答（FAQ）

Q1：我可以直接用微控制器引脚驱动这个LED吗？

A：这取决于引脚的电流源/灌能力。大多数MCU引脚可以源/灌高达20-25mA的电流，这与LED的典型电流匹配。但是，您必须包含一个串联电阻来限制电流。切勿将LED直接连接在MCU引脚与电源或地之间。

Q2：为什么红、绿LED的典型正向电压不同？

A：正向电压由半导体材料的带隙能量决定。磷化镓（GaP，绿）的带隙比铝铟镓磷（AllnGaP，红）大，需要稍高的电压来"开启"并传导电流。

Q3：分档代码是什么意思，我需要指定它吗？

A：分档代码（例如H-B）表示红、绿芯片发光强度的保证范围。对于多个单元间亮度均匀性至关重要的应用（例如，一组相同的指示灯），指定一个窄档位很重要。对于非关键的单指示灯，较宽的档位范围是可以接受的。

Q4：如何识别每种颜色的阳极和阴极？

A：具体的引脚排列（共阳极或共阴极）由内部电路图定义，应查阅完整规格书。通常，对于一个3引脚双色LED，中间引脚是公共端，两个外引脚分别对应两种颜色。

11. 实用设计与使用示例

11.1 双状态电源指示器

场景：一个设备需要一个指示灯来显示"市电存在"（绿）和"电池充电中"（红）。

实现：使用双色LED。将绿阳极通过一个电阻连接到稳压的5V线路，该线路在市电开启时有效。将红阳极通过一个电阻连接到充电电路的控制信号，该信号在充电期间变为高电平。使用连接到地的共阴极。如果控制信号较弱，可以使用简单的晶体管或逻辑门来驱动阳极。

11.2 简单双态警报系统

场景：一个传感器模块需要一个视觉警报：常亮绿表示"正常"

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。

T-1 3/4 双色LED规格书 - 直径5.0mm - 电压2.0-2.6V - 功率75-120mW - 红/绿

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